MgB2類似化合物的超導(dǎo)電性的第一性原理研究與新材料探索.pdf

1、　　自1911年Onnes首先在液態(tài)汞中發(fā)現(xiàn)超導(dǎo)電性以來,超導(dǎo)一直是人們研究的熱點(diǎn)。2001年,日本科學(xué)家在二硼化鎂(MgB2)中發(fā)現(xiàn)了高達(dá)39K的超導(dǎo)電性,這又一次引起了人們對(duì)超導(dǎo)尤其是簡(jiǎn)單金屬化合物中的超導(dǎo)電性研究的熱潮。
　　MgB2中39K的超導(dǎo)電性及其潛在的應(yīng)用前景提出了3個(gè)需要解決的問題：
　　(1) 其超導(dǎo)本質(zhì)是什么？
　　(2) 具有類似結(jié)構(gòu)的化合物中是否也存在超導(dǎo)電性？
　　(3) 能不能通過摻

2、雜使其超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度或者超導(dǎo)性質(zhì)得到提高或改善？
　　目前,根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和第一性原理計(jì)算,MgB2中超導(dǎo)電性的本質(zhì)已經(jīng)得到證實(shí)：MgB2是一種由各向異性的強(qiáng)電子聲子相互作用導(dǎo)致的二能隙超導(dǎo)體。但是,對(duì)于其類似化合物中超導(dǎo)電性的研究卻還存在很多問題：許多簡(jiǎn)單金屬二硼化物中不存在超導(dǎo)電性,關(guān)于過渡金屬二硼化物中超導(dǎo)電性的實(shí)驗(yàn)報(bào)道則存在很多的分歧。另外,MgB2的摻雜實(shí)驗(yàn)表明現(xiàn)有的摻雜不僅沒有提高其超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度,而且還提出了很多新的問題。

3、為了解釋這些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,利用現(xiàn)在已較為成熟的第一性原理計(jì)算的方法,我們對(duì)MgB2類似化合物的結(jié)構(gòu)和電子結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究,并探討了δ能帶和E2g模式聲子之間的電聲相互作用對(duì)類似化合物超導(dǎo)電性的影響。
　　本論文共分為6個(gè)部分,主要內(nèi)容如下：
　　第一章首先簡(jiǎn)要介紹了超導(dǎo)發(fā)展的歷史和MgB2中超導(dǎo)電性的發(fā)現(xiàn),然后詳細(xì)地介紹了MgB2中的超導(dǎo)電性的本質(zhì)和目前MgB2類似化合物中的超導(dǎo)電性的研究現(xiàn)狀。MgB2中的超導(dǎo)電性可以用Elias