新型1111-型过渡金属基化合物SmMAsF（M=Fe，Co）的合成及性质研究
发布时间：2021-02-11 13:07
超导是固体物理学中最为广泛研究的宏观量子现象之一。探索高临界温度（Tc）的超导材料和超导电性的微观机理是该领域的两个最重要的关键点。ZrCuSiAs-型化合物具有简单的四方晶系,其层状结构是由两种四面体网络结构层交替堆叠形成。迄今为止,许多具有丰富化学成分的同结构化合物被合成,例如RETMPO（RE为稀土元素;TM为过渡金属元素）,RETMAsO,RETMSbO等等（所有这些都被称为1111-型化合物）。这些材料表现出多种多样的电子特性,如铁磁性（Ferromagnetism）、反铁磁性（Antiferromagnetism）、自旋密度波（Spin density wave）、半导体性（Semiconductivity）、超导性（Superconductivity）、重费米子行为（Heavy fermion）等。1111-型铁基超导材料的超导电性最初则是在LaFePO中首次发现的,其超导转变温度相对较低（Tc为4K）。随后,氟掺杂的超导体LaFeAsCO1-xFx被合成,其Tc达到26 K。通过用其他稀土元素取代La原子,对其晶体结构参数进行调整,又发现了新的超导体。特别地,SmFeA...
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：108 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－２⑷在双晶衬底上掺杂钴的外延薄膜中形成的双晶晶界（ＢＧＢ）结
?第１章绪论???的出现［４７］，即（Ｃａ３Ａｌ２〇５－ｙ）（Ｆｅ２Ｐｎ２）当Ｐｎ为Ａｓ时其超导转变温度为３０．２?Ｋ，当??Ｐｎ为Ｐ时为１６．８?Ｋ。由于具有较厚的结构层，这种类型材料应该具有最高的二??维性，但是这种二维型所具有的独特性质仍未被发现。??粧??，：修Ｆ??、＾?（ｂ）?１１１１－?ｔｙｐｅ?｛ＬｎＦｅＰｎＯ，?ＡｅＦｅＰｎＦ）??？?Ｌｎ：?Ｌａ，?Ｃｅ．？?Ａｅ：?Ｃａ，?Ｓｒ，?Ｐｎ：?Ａｓ．?Ｐ??（ａ）?ＦｅＡｓ?ｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ?ｌａｙｅｒ?ｗｉｔｈ?Ｆｅ?ｓｑｕａｒｅ?ｎｅｔ??＃??ｍｐ??〇?（ｄｎｉ１－ｔｖｐｅ（，ＦｅＡｓ，??ＪＸＰ?（ｆ）?４２６２２－?ｔｙｐｅ?｛Ａｅ，Ｍｐ／ｅ２Ｐｎ２）??擊擊賢￥?墩?Ａｅ：Ｃａ?Ｓｆ?Ｂｇ?ｗ?ｓ〇?ｖ?Ｃｒ??Ｐｎ．Ｐ．?Ａｓ??（ｅ）?１１－?ｔｙｐｅ?（ＦｅＣｈ）??Ｃｈ：?Ｓｅ．?Ｔｅ??图１－３⑷ＦｅＡｓ层结构，这是所有铁砷基超导体母体材料所共有的结构，其中虚线表示??有铁原子构成的方格网络；㈨１１１１－型、（ｃ）?１２２－型、（ｄ）?１１１－型、⑷１１－型和（０４２６２２－型的??铁基超导体家族母体材料的晶体结构。??１．２．２铁基超导体母体材料的特性??层状结构（二维性）是高温超导体研宄中最有利的部分之一。与高温超导体??７??
?６０?６５?４－００?３－９５?３＊９０?３－８５??Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ?（Ｋ）?Ｌａｔｔｉｃｅ?ｐａｒａｍｅｔｅｒ?ａ?（ａｎｇｓｔｒｏｍ）??Ｃ?１００??＇?＞?ｒｐ＾＝：—■?１００?ｄ?６０「?＇??？?？Ｉ??／?＼?－？?！４０－?（ｆ?＼?Ｉ??？：：／＾：文／－＼｜??ｒＰ?一＾ｋ?Ｊ???〇?０２?〇．＊?０６?０８?１?３?９２?３?９４?３．９６??ｙ?Ｌａｔｔｉｃｅ?ｐａｒａｍｅｔｅｒ?ａ?（ａｎｇｓｔｒｏｍ）??图１－６?（ａ）?１０种典型的１１１１－型缺氧超导体的电阻率随温度变化关系；（ｂ）不同锎系元素??ＲＥＦｅＡｓ〇ｕ？的晶胞参数ａ与Ｔｃ值的关系曲线；（ｃ）?ＮｄＦｅＡｓＯｕ的Ｔｃ值随氧缺位浓度变??化关系；（ｄ）不同氧缺位浓度ＮｄＦｅＡｓＯｗ的晶胞参数ａ与Ｔｃ值的关系曲线？??１．３．２?１２２－型铁基超导体的化学掺杂??在发现高温超导化合物之后，大量实验和理论工作都集中于超导性和电子对??对称性间的关系上。对于氟掺杂的ＬａＦｅＡｓＯｋＦｘ，高场测试表明了其具有双带模??型的效应，核磁共振（ＮＭＲ）测试发现了具有线状节点隙结构和赝隙行为的非常??规超导性（约１７２Ｋ），这让人联想到低掺杂状态下的铜氧化物超导体。随着１２２－??型化合物单晶的成功生长，高分辨角分辨光电子能谱实验揭示了?ＢａＣ６Ｋａ４Ｆｅ２ＡＳ２??超导体中的两个超导能带间隙，且都是无节点的，几乎是各向同性的，这可能代??表了一种ｓ？波对称性的存在。因未能合成尺寸较大的１１１１－型超导体单晶，所以??还不能确定１１１１－型和１２２－型超导材料是否具有相同的超导序参量对称性。??虽
【参考文献】：
期刊论文
[1]ACa2Fe4As4F2（A=Rb,Cs）的晶体结构以及大约30K的超导电性（英文）[J]. 王志成,何朝阳,汤章图,武思祺,曹光旱. Science China Materials. 2017(01)
[2]一种新的铁磁超导体:CsEuFe4As4（英文）[J]. 刘艺,刘亚彬,陈倩,汤章图,焦文鹤,陶前,许祝安,曹光旱. Science Bulletin. 2016(15)
[3]F掺杂对铁基超导体SmO1-xFδFeAs制备和性能的影响（英文）[J]. 刘志勇,索红莉,马麟,赵俊静,倪宝荣,郭志超,闫镔杰,刘敏,吴紫平,周美玲. 稀有金属材料与工程. 2012(07)
[4]Magnetic properties of cobalt-based oxypnictide SmCoAsO[J]. LI YuKe1,TONG Jun1,HAN Han1,ZHANG Li2,TAO Qian1,CAO GuangHan1 & XU ZhuAn1* 1 Department of Physics,Zhejiang University,Hangzhou 310027,China;2 Department of Physics,China Jiliang University,Hangzhou 310018,China. Science China（Physics,Mechanics & Astronomy）. 2010(07)
[5]Superconductivity in Ba1-xSmxFFeAs and Eu1-xSmxFFeAs systems[J]. WU Gang, XIE YaLi, CHEN Hong, ZHONG Min, LIU RongHua, SHI BingCai, LI QiuJu, WANG XiangFeng, WU Tao, YAN YaJun, YING JianJun & CHEN XianHui Department of Physics and Hefei National Laboratory for Physical Science at the Microscale, University of Science and Technology of China, Hefei 230026, China. Chinese Science Bulletin. 2009(11)
[6]高温超导飞轮储能技术发展现状[J]. 邓自刚,王家素,王素玉,郑珺,马光同,林群煦,张娅. 电工技术学报. 2008(12)
[7]Anodic synthesis and XPS analysis of La1-xNaxCu2O4[J]. 赵良仲,张金彪,徐翠英,刘世宏. Chinese Journal of Chemistry. 1999(02)
[8]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)
[9]Sr（Ba）-La-Cu氧化物的高临界温度超导电性[J]. 赵忠贤,陈立泉,崔长庚,黄玉珍,刘锦湘,陈赓华,李山林,郭树权,何业冶. 科学通报. 1987(03)
本文编号：3029158
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：108 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－２⑷在双晶衬底上掺杂钴的外延薄膜中形成的双晶晶界（ＢＧＢ）结
?第１章绪论???的出现［４７］，即（Ｃａ３Ａｌ２〇５－ｙ）（Ｆｅ２Ｐｎ２）当Ｐｎ为Ａｓ时其超导转变温度为３０．２?Ｋ，当??Ｐｎ为Ｐ时为１６．８?Ｋ。由于具有较厚的结构层，这种类型材料应该具有最高的二??维性，但是这种二维型所具有的独特性质仍未被发现。??粧??，：修Ｆ??、＾?（ｂ）?１１１１－?ｔｙｐｅ?｛ＬｎＦｅＰｎＯ，?ＡｅＦｅＰｎＦ）??？?Ｌｎ：?Ｌａ，?Ｃｅ．？?Ａｅ：?Ｃａ，?Ｓｒ，?Ｐｎ：?Ａｓ．?Ｐ??（ａ）?ＦｅＡｓ?ｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ?ｌａｙｅｒ?ｗｉｔｈ?Ｆｅ?ｓｑｕａｒｅ?ｎｅｔ??＃??ｍｐ??〇?（ｄｎｉ１－ｔｖｐｅ（，ＦｅＡｓ，??ＪＸＰ?（ｆ）?４２６２２－?ｔｙｐｅ?｛Ａｅ，Ｍｐ／ｅ２Ｐｎ２）??擊擊賢￥?墩?Ａｅ：Ｃａ?Ｓｆ?Ｂｇ?ｗ?ｓ〇?ｖ?Ｃｒ??Ｐｎ．Ｐ．?Ａｓ??（ｅ）?１１－?ｔｙｐｅ?（ＦｅＣｈ）??Ｃｈ：?Ｓｅ．?Ｔｅ??图１－３⑷ＦｅＡｓ层结构，这是所有铁砷基超导体母体材料所共有的结构，其中虚线表示??有铁原子构成的方格网络；㈨１１１１－型、（ｃ）?１２２－型、（ｄ）?１１１－型、⑷１１－型和（０４２６２２－型的??铁基超导体家族母体材料的晶体结构。??１．２．２铁基超导体母体材料的特性??层状结构（二维性）是高温超导体研宄中最有利的部分之一。与高温超导体??７??
?６０?６５?４－００?３－９５?３＊９０?３－８５??Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ?（Ｋ）?Ｌａｔｔｉｃｅ?ｐａｒａｍｅｔｅｒ?ａ?（ａｎｇｓｔｒｏｍ）??Ｃ?１００??＇?＞?ｒｐ＾＝：—■?１００?ｄ?６０「?＇??？?？Ｉ??／?＼?－？?！４０－?（ｆ?＼?Ｉ??？：：／＾：文／－＼｜??ｒＰ?一＾ｋ?Ｊ???〇?０２?〇．＊?０６?０８?１?３?９２?３?９４?３．９６??ｙ?Ｌａｔｔｉｃｅ?ｐａｒａｍｅｔｅｒ?ａ?（ａｎｇｓｔｒｏｍ）??图１－６?（ａ）?１０种典型的１１１１－型缺氧超导体的电阻率随温度变化关系；（ｂ）不同锎系元素??ＲＥＦｅＡｓ〇ｕ？的晶胞参数ａ与Ｔｃ值的关系曲线；（ｃ）?ＮｄＦｅＡｓＯｕ的Ｔｃ值随氧缺位浓度变??化关系；（ｄ）不同氧缺位浓度ＮｄＦｅＡｓＯｗ的晶胞参数ａ与Ｔｃ值的关系曲线？??１．３．２?１２２－型铁基超导体的化学掺杂??在发现高温超导化合物之后，大量实验和理论工作都集中于超导性和电子对??对称性间的关系上。对于氟掺杂的ＬａＦｅＡｓＯｋＦｘ，高场测试表明了其具有双带模??型的效应，核磁共振（ＮＭＲ）测试发现了具有线状节点隙结构和赝隙行为的非常??规超导性（约１７２Ｋ），这让人联想到低掺杂状态下的铜氧化物超导体。随着１２２－??型化合物单晶的成功生长，高分辨角分辨光电子能谱实验揭示了?ＢａＣ６Ｋａ４Ｆｅ２ＡＳ２??超导体中的两个超导能带间隙，且都是无节点的，几乎是各向同性的，这可能代??表了一种ｓ？波对称性的存在。因未能合成尺寸较大的１１１１－型超导体单晶，所以??还不能确定１１１１－型和１２２－型超导材料是否具有相同的超导序参量对称性。??虽
【参考文献】：
期刊论文
[1]ACa2Fe4As4F2（A=Rb,Cs）的晶体结构以及大约30K的超导电性（英文）[J]. 王志成,何朝阳,汤章图,武思祺,曹光旱. Science China Materials. 2017(01)
[2]一种新的铁磁超导体:CsEuFe4As4（英文）[J]. 刘艺,刘亚彬,陈倩,汤章图,焦文鹤,陶前,许祝安,曹光旱. Science Bulletin. 2016(15)
[3]F掺杂对铁基超导体SmO1-xFδFeAs制备和性能的影响（英文）[J]. 刘志勇,索红莉,马麟,赵俊静,倪宝荣,郭志超,闫镔杰,刘敏,吴紫平,周美玲. 稀有金属材料与工程. 2012(07)
[4]Magnetic properties of cobalt-based oxypnictide SmCoAsO[J]. LI YuKe1,TONG Jun1,HAN Han1,ZHANG Li2,TAO Qian1,CAO GuangHan1 & XU ZhuAn1* 1 Department of Physics,Zhejiang University,Hangzhou 310027,China;2 Department of Physics,China Jiliang University,Hangzhou 310018,China. Science China（Physics,Mechanics & Astronomy）. 2010(07)
[5]Superconductivity in Ba1-xSmxFFeAs and Eu1-xSmxFFeAs systems[J]. WU Gang, XIE YaLi, CHEN Hong, ZHONG Min, LIU RongHua, SHI BingCai, LI QiuJu, WANG XiangFeng, WU Tao, YAN YaJun, YING JianJun & CHEN XianHui Department of Physics and Hefei National Laboratory for Physical Science at the Microscale, University of Science and Technology of China, Hefei 230026, China. Chinese Science Bulletin. 2009(11)
[6]高温超导飞轮储能技术发展现状[J]. 邓自刚,王家素,王素玉,郑珺,马光同,林群煦,张娅. 电工技术学报. 2008(12)
[7]Anodic synthesis and XPS analysis of La1-xNaxCu2O4[J]. 赵良仲,张金彪,徐翠英,刘世宏. Chinese Journal of Chemistry. 1999(02)
[8]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)
[9]Sr（Ba）-La-Cu氧化物的高临界温度超导电性[J]. 赵忠贤,陈立泉,崔长庚,黄玉珍,刘锦湘,陈赓华,李山林,郭树权,何业冶. 科学通报. 1987(03)
本文编号：3029158
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