铌基硫属化合物的制备、晶体结构和电磁学性质
发布时间：2021-08-04 14:27
本论文以铌基硫属化合物超导体作为主要研究对象,重点研究了NbSe2单晶生长、Zr掺杂的NbSe2、Cu(或Li)掺杂的NbS2化合物的制备方法、晶体结构和电磁学性质,主要研究结果如下:1)化学气相输运(CVT)生长单晶通常采用双温区管式炉,我们利用普通单温区管式炉中的温度分布梯度实现化学气相输运,并成功生长出了NbSe2单晶。我们制备的NbSe2单晶的晶体尺寸约为2×2mm2,其超导转变温度约为7.1K,超导转变宽度为0.3K,超导体积分数约为79%。单温区管式炉生长晶体的方法同样可以用于其它功能材料单晶的制备。2)在探索空穴引入对NbSe2超导电性的影响时,首次合成出Zr掺杂的ZrxNb1-xSe2(0≤x≤0.08)系列样品,并研究了它们的晶体结构和超导性质随掺杂量的变化。研究结果表明:随着掺杂量的增加,晶胞参数和Tc分别呈现增长和降低的趋势。当x0.02时,超导转变温度下降比较缓慢;当x0.02时,可以观察到伴随着晶胞参数的突然增大Tc也有一个快速降低的转变。Zr掺杂导致超导转变温度下降可以归因于费密面态密度的降低。3)首次研究了Cu3Nb17S37和CuxNbS2(x=0.125,0.25)化合物的低温电磁性质以及详细的晶体结构参数,研究结果表明:Cu掺杂后会形成2a0×2a0的六方超晶格结构,并且随着掺杂量的逐渐增加,c轴方向的晶胞参数在不断增大,电阻率和磁化率都在逐渐减小,样品都表现为良好的金属性和顺磁性。4)通过固相反应的方法制备了LixNbS2(0≤x≤0.5)系列样品,并研究了它们的晶体结构和超导性质随掺杂量的变化。研究结果表明:随着Li含量的增加,体系的物相由3R相转变为2H相,而且具有不同结构的样品在c轴方向的晶胞参数都会随着掺杂量的增加而增大;电阻率和磁化率分别呈现减小和增大的趋势,样品都表现为良好的金属性和顺磁性。
本文编号：2477347
河北科技大学河北省
页数：67
【学位级别】：硕士
文章目录
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 超导材料回顾
1.1.1 超导材料探索历史
1.1.2 超导材料的分类
1.2 超导体材料的性质
1.2.1 零电阻效应
1.2.2 迈斯纳效应
1.2.3 临界电流和临界磁场
1.3 超导材料的应用
1.4 过渡金属二元硫属化物超导体的研究进展
1.4.1 过渡金属二元硫属化物超导体的晶体结构
1.4.2 过渡金属二元硫属化物超导电性的研究
1.4.3 过渡金属二元硫属化物的制备方法
1.5 本论文主要研究内容
第2章 样品制备及测量方法
2.1 原料
2.2 样品的制备
2.3 样品的测试分析方法
2.3.1 X射线衍射物相分析
2.3.2 电阻测量
2.3.4 磁性测量
2.3.5 样品的晶粒形貌表征及成分分析
2.3.6 Rietveld结构精修方法
第3章 单温区管式炉气相输运生长NbSe2超导单晶
3.1 样品制备及测试
3.1.1 NbSe_2单晶的制备与表征
3.1.2 电磁性质测试
3.2 NbSe_2单晶的结构分析和电磁性质研究
3.2.1 结构和形貌分析
3.2.2 NbSe_2单晶电磁性质研究
3.3 本章小结
第4章 Zr掺杂对NbSe_2结构和超导电性影响研究
4.1 Zr_xNb_(1-x)Se_2（0
4.1.1 Zr_xNb_(1-x)Se_2（0≤x≤0.08）的制备与表征
4.1.2 Zr_xNb_(1-x)Se_2（0≤x≤0.08）电磁性质测试
4.2 Zr_xNb_(1-x)Se_2（0≤x≤0.08）结构分析和电磁性质研究
4.2.1 Zr_xNb_(1-x)Se_2结构分析
4.2.2 Zr_xNb_(1-x)Se_2电磁性质研究
4.3 本章小结
第5章 A_xNbS_2(A=Cu，Li)的制备与表征
5.1 Nb_(1.06)S_2的制备及物理性质研究
5.1.1 Nb_(1.06)S_2的制备与性质测试
5.1.2 Nb_(1.06)S_2结构分析
5.2 Cu_xNbS_2及Cu_3Nb_(17)S_(37)的制备及物理性质研究
5.2.1 Cu_xNbS_2及Cu_3Nb_(17)S_(37)的制备与性质测试
5.2.2 Cu_xNbS_2及Cu_3Nb_(17)S_(37)的晶体结构研究
5.2.3 Cu_xNbS_2及Cu_3Nb_(17)S_(37)的电磁性质研究
5.3 Li_xNbS_2（0≤x≤0.5）的制备及物理性质研究
5.3.1 Li_xNbS_2（0≤x≤0.5）的制备与性质测试
5.3.2 Li_xNbS_2（0≤x≤0.5）晶体结构研究
5.3.3 Li_xNbS_2（0≤x≤0.5）电磁性质研究
5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文
致谢
期刊论文
[1]Ba-Y-Cu氧化物液氮温区的超导电性[J]. 赵忠贤,陈立泉,杨乾声,黄玉珍,陈赓华,唐汝明,刘贵荣,崔长庚,陈烈,王连忠,郭树权,李山林,毕建清. 科学通报. 1987(06)
博士论文
[1]铁基高温超导体和过渡金属二硫化物新材料的合成和输运性质的研究[D]. 吴刚.中国科学技术大学 2009
硕士论文
[1]Ni-S二元化合物及Bi2-xPbxNi3Ch2（Ch=S，Se）体系的研究[D]. 葛林慧.广西大学 2012
本文编号：2477347
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