锂铁氢氧铁硒超导薄膜和单晶制备及相关物理性质
发布时间：2021-10-13 09:30
铁基超导体是高温超导电性机理及应用的重要研究对象,在凝聚态物理领域引起了广泛的关注,大量的实验及理论工作促进了铁基超导电性的研究。FeSe基超导体具有简单的晶体结构,超导临界温度Tc变化范围广,是一个很特殊的体系。因此,制备系列典型样品,认知Tc从低到高的演变过程的物理机制,不仅将为FeSe基高温超导机理研究提供关键线索,也将为探索和应用开发具有更高临界参数超导体提供新的思路。本论文主要围绕（Li,Fe）OHFeSe高温超导体开展研究,具体内容如下:（1）优化“水热离子交换合成”软化学材料制备方法,制备出Tc可以连续变化的（Li,Fe）OHFeSe系列单晶;通过电输运测量分析,我们发现低Tc样品中存在金属-绝缘体转变现象,非超导晶体的低温电阻表现出绝缘行为。（2）利用本团队发明的“基体辅助水热外延生长”薄膜制备方法（Matrix-assisted Hydrothermal Epitaxial Growth,MAHEG）,在国际上首次成功外延生长出高质量、高临界参数的（Li,Fe）OHFeSe单晶薄膜...
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院物理研究所)北京市
【文章页数】：96 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
铁基超导体五种典型晶体结构示意图，A,Ae,Ln和M分别代表碱金属、碱土金属、镧系元素和过渡金属元素[50]
图 1.2 “FeAs-10-3-8”、“FeAs-10-4-8”超导体的晶体结构Figure 1.2 The crystal structures of the “10-3-8” and “10-4-8” phases. 年 5 月，中国浙江大学曹光旱组将 BaFe2As2和 BaTi2As2O 插K 的 Ba2Ti2Fe2As4O 超导体[54]，简称为“FeAs-22241”，如图 1.3 I4/mmm，a=4.0276(1) ，c=27.3441(4) 。2013 年 5 月，瑞道一种新的FeAs基超导体Pr4Fe2As2Te1-xO4[55]，Tc为25K，简称它的晶体结构为四方结构，空间群为 I4/mmm，晶体结构参) ，c = 29.8572(16) ，如图 1.3(b)所示。若在 O 位进行 F 掺至 45 K[56]。 年 11 月，日本名古屋大学和东京大学分别公开报道一种新的Ca1-xLaxFeAs2[57]和(Ca,Pr)FeAs2[58]，Tc分别为 20K 和 34K，简称超导体是单斜结构，空间群为 P21，Fe2As2层中间夹着 Ca/La
图 1.3 FeAs 基超导体晶体结构示意图：(a) “22241”；(b) “41422”；(c) “112”；(d)“1144”；(e) “12244”。Figure 1.3 Crystal structures of FeAs-based superconductors: (a) “22241”；(b) “41422”；(c)“112”；(d) “1144”；(e) “12244”FeSe 基超导体2008 年 7 月 15 日，中国台湾的吴茂昆组公布在二元 FeSe 化合物中发现了零电阻温度为 8 K 的超导电性[62]。FeSe 晶体具有反氧化铅型四方结构，晶格常数为 a=3.7676(2) ，c=5.4847(1) ，晶体结构如图 1.1(a)所示，简称为“FeSe-11”。这是铁基超导体中第一个硒化物的超导体，也是结构最简单的铁基超导体。2010 年 12 月，中国科学院物理研究所陈小龙组报道了在 KxFe2Se2化合物中发现了 30 K 以上的超导电性[63]。晶体结构如图 1.4(a)所示，简称为“FeSe-122”，该体系的超导相是与 K0.8Fe1.6Se2绝缘相共存。几乎同时，瑞士保罗谢尔研究所 K.
【参考文献】：
期刊论文
[1]Superconducting（Li,Fe）OHFeSe Film of High Quality and High Critical Parameters[J]. 黄裕龙,冯中沛,倪顺利,李军,胡卫,刘少博,毛义元,周花雪,周放,金魁,王华兵,袁洁,董晓莉,赵忠贤. Chinese Physics Letters. 2017(07)
[2]Doping Mn into(Li1-xFex)OHFe1-ySe superconducting crystals via ion-exchange and ion-release/introduction syntheses[J]. 周花雪,倪顺利,袁洁,李军,冯中沛,江星宇,黄裕龙,刘少博,毛义元,周放,金魁,董晓莉,赵忠贤. Chinese Physics B. 2017(05)
[3]Synthesis of large FeSe superconductor crystals via ion release/introduction and property characterization[J]. 苑冬娜,黄裕龙,倪顺利,周花雪,毛义元,胡卫,袁洁,金魁,张广铭,董晓莉,周放. Chinese Physics B. 2016(07)
[4]Robust superconductivity and transport properties in (Li1-xFex)OHFeSe single crystals[J]. Hai Lin,Jie Xing,Xi Yu Zhu,Huan Yang,Hai-Hu Wen. Science China（Physics,Mechanics & Astronomy）. 2016(05)
[5]New Superconductivity Dome in LaFeAsO1-xFx Accompanied by Structural Transition[J]. 杨杰,周睿,尉琳琳,杨槐馨,李建奇,赵忠贤,郑国庆. Chinese Physics Letters. 2015 (10)
[6]Onset of the Meissner effect at 65 K in Fe Se thin film grown on Nb-doped Sr TiO3 substrate[J]. Zuocheng Zhang,Yi-Hua Wang,Qi Song,Chang Liu,Rui Peng,K.A.Moler,Donglai Feng,Yayu Wang. Science Bulletin. 2015(14)
[7]Iron-based high transition temperature superconductors[J]. Xianhui Chen,Pengcheng Dai,Donglai Feng,Tao Xiang,Fu-Chun Zhang. National Science Review. 2014(03)
[8]Crystal chemistry and structural design of iron-based superconductors[J]. 蒋好,孙云蕾,许祝安,曹光旱. Chinese Physics B. 2013(08)
[9]Molecular beam epitaxy and superconductivity of stoichiometric FeSe and Kx Fe2-ySe2 crystalline films[J]. 王立莉,马旭村,陈曦,薛其坤. Chinese Physics B. 2013(08)
[10]多晶X射线衍射测量结果的一些影响因素[J]. 张杰. 分析测试技术与仪器. 2009(03)
本文编号：3434396
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院物理研究所)北京市
【文章页数】：96 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
铁基超导体五种典型晶体结构示意图，A,Ae,Ln和M分别代表碱金属、碱土金属、镧系元素和过渡金属元素[50]
图 1.2 “FeAs-10-3-8”、“FeAs-10-4-8”超导体的晶体结构Figure 1.2 The crystal structures of the “10-3-8” and “10-4-8” phases. 年 5 月，中国浙江大学曹光旱组将 BaFe2As2和 BaTi2As2O 插K 的 Ba2Ti2Fe2As4O 超导体[54]，简称为“FeAs-22241”，如图 1.3 I4/mmm，a=4.0276(1) ，c=27.3441(4) 。2013 年 5 月，瑞道一种新的FeAs基超导体Pr4Fe2As2Te1-xO4[55]，Tc为25K，简称它的晶体结构为四方结构，空间群为 I4/mmm，晶体结构参) ，c = 29.8572(16) ，如图 1.3(b)所示。若在 O 位进行 F 掺至 45 K[56]。 年 11 月，日本名古屋大学和东京大学分别公开报道一种新的Ca1-xLaxFeAs2[57]和(Ca,Pr)FeAs2[58]，Tc分别为 20K 和 34K，简称超导体是单斜结构，空间群为 P21，Fe2As2层中间夹着 Ca/La
图 1.3 FeAs 基超导体晶体结构示意图：(a) “22241”；(b) “41422”；(c) “112”；(d)“1144”；(e) “12244”。Figure 1.3 Crystal structures of FeAs-based superconductors: (a) “22241”；(b) “41422”；(c)“112”；(d) “1144”；(e) “12244”FeSe 基超导体2008 年 7 月 15 日，中国台湾的吴茂昆组公布在二元 FeSe 化合物中发现了零电阻温度为 8 K 的超导电性[62]。FeSe 晶体具有反氧化铅型四方结构，晶格常数为 a=3.7676(2) ，c=5.4847(1) ，晶体结构如图 1.1(a)所示，简称为“FeSe-11”。这是铁基超导体中第一个硒化物的超导体，也是结构最简单的铁基超导体。2010 年 12 月，中国科学院物理研究所陈小龙组报道了在 KxFe2Se2化合物中发现了 30 K 以上的超导电性[63]。晶体结构如图 1.4(a)所示，简称为“FeSe-122”，该体系的超导相是与 K0.8Fe1.6Se2绝缘相共存。几乎同时，瑞士保罗谢尔研究所 K.
【参考文献】：
期刊论文
[1]Superconducting（Li,Fe）OHFeSe Film of High Quality and High Critical Parameters[J]. 黄裕龙,冯中沛,倪顺利,李军,胡卫,刘少博,毛义元,周花雪,周放,金魁,王华兵,袁洁,董晓莉,赵忠贤. Chinese Physics Letters. 2017(07)
[2]Doping Mn into(Li1-xFex)OHFe1-ySe superconducting crystals via ion-exchange and ion-release/introduction syntheses[J]. 周花雪,倪顺利,袁洁,李军,冯中沛,江星宇,黄裕龙,刘少博,毛义元,周放,金魁,董晓莉,赵忠贤. Chinese Physics B. 2017(05)
[3]Synthesis of large FeSe superconductor crystals via ion release/introduction and property characterization[J]. 苑冬娜,黄裕龙,倪顺利,周花雪,毛义元,胡卫,袁洁,金魁,张广铭,董晓莉,周放. Chinese Physics B. 2016(07)
[4]Robust superconductivity and transport properties in (Li1-xFex)OHFeSe single crystals[J]. Hai Lin,Jie Xing,Xi Yu Zhu,Huan Yang,Hai-Hu Wen. Science China（Physics,Mechanics & Astronomy）. 2016(05)
[5]New Superconductivity Dome in LaFeAsO1-xFx Accompanied by Structural Transition[J]. 杨杰,周睿,尉琳琳,杨槐馨,李建奇,赵忠贤,郑国庆. Chinese Physics Letters. 2015 (10)
[6]Onset of the Meissner effect at 65 K in Fe Se thin film grown on Nb-doped Sr TiO3 substrate[J]. Zuocheng Zhang,Yi-Hua Wang,Qi Song,Chang Liu,Rui Peng,K.A.Moler,Donglai Feng,Yayu Wang. Science Bulletin. 2015(14)
[7]Iron-based high transition temperature superconductors[J]. Xianhui Chen,Pengcheng Dai,Donglai Feng,Tao Xiang,Fu-Chun Zhang. National Science Review. 2014(03)
[8]Crystal chemistry and structural design of iron-based superconductors[J]. 蒋好,孙云蕾,许祝安,曹光旱. Chinese Physics B. 2013(08)
[9]Molecular beam epitaxy and superconductivity of stoichiometric FeSe and Kx Fe2-ySe2 crystalline films[J]. 王立莉,马旭村,陈曦,薛其坤. Chinese Physics B. 2013(08)
[10]多晶X射线衍射测量结果的一些影响因素[J]. 张杰. 分析测试技术与仪器. 2009(03)
本文编号：3434396
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