一、Bi系高温超导氧化物中掺杂(Pb、Sb、Eu)的研究（论文文献综述）
王洪辉[1]（2021）在《拓扑和关联电子体系中新型热电材料的探索及其输运性质的研究》文中指出目前人类正面临着能源短缺和环境污染的挑战,热电材料作为一种可实现热能和电能之间相互转换的清洁能源,一直备受关注。自从热电材料概念提出以来,热电材料已经被人们研究了近百年。但是由于较低的热电品质因数即较低的热电转换效率,热电材料目前仍然不能被大规模的应用。热电材料的发展主要经历了两个阶段。第一个阶段是能带理论提出之后,人们有了半导体的概念,随着半导体领域研究的兴起,热电材料也有了飞跃的发展。第二个阶段是科学家们基于传统的窄带隙的半导体可能是好的热电材料的思想进一步提出了“量子约束”和“电子晶体声子玻璃”的概念。目前主要的热电材料仍然集中在窄带隙半导体中,而且近些年其热电品质因数增长缓慢,所以想要进一步增加热电材料的热电品质因数,需要新的材料体系或者新的物理驱动力。在本文中,我们主要研究了拓扑材料和关联电子材料的热电性能及相关输运性质。主要针对的材料体系是狄拉克半金属Cd3As2和关联电子材料EuMnSb2。在Cd3As2中,我们发现其具有强各向异性的磁热电品质因数。当磁场分别平行于[112]和[100]晶向时,最大的磁热电品质因数相差了接近2.5倍,其主要原因是强各向异性的磁阻,即在不同晶向达到量子极限所需要的磁场不同。磁场平行于[112]晶向的磁热电品质因数与零场下的热电品质因数相比,在最大值温度时,从0.2增加到了 1.19提高接近6倍。随后为了进一步提高Cd3As2的磁热电性能和研究其物理机理,我们生长了不同载流子浓度的Cd3As2样品,通过对量子振荡的数据的分析,我们得到了不同载流子浓度样品费米能级相对于狄拉克点的位置。通过电阻率、热电势以及热导率的测量,我们发现随着费米面远离狄拉克点,Cd3As2的磁热电性能逐渐增加,但随之其对应最大磁热电品质因数的磁场和温度也随着提高。我们也发现双极化效应/狄拉克液体行为可能是促使磁热电品质因数在低温达到峰值的原因。同时我们也发现在这个体系中由于小角散射导致体系有极小的洛伦兹常数。我们的研究阐述了磁场对于提高拓扑量子材料的热电性能的重要性和为研究拓扑量子材料的热电性能开辟了新的途径。在材料EuMnSb2中,我们发现了自旋熵增强的大的热电势,大的热电势只有在Eu2+反铁磁转变温度（TN）以上才能被观察到,并且在反铁磁有序态完全淬灭。此外,一个明显的磁场依赖的热电势仅仅在TN以上能被观察到,这进一步支持了在TN以上自旋熵增强了热电势。这个工作为通过引入自旋自由度来提高材料的热电性能提供一个新的范式。除此之外,在文章第五章我们也利用热输运对Mn（Bi1-xSbx）2Te4的反常输运行为进行了研究,阐述了双极化效应对拓扑绝缘体输运性质的影响。在文章最后一章我们对强磁场下FeSe的电输运行为进行了研究,阐述了强磁场对于研究FeSe超导机理的重要性。本文共分为以下六章:1.绪论在本章中,我们首先介绍基本的热电效应和磁热电效应（热磁效应）的原理,以及衡量热电材料好坏的热电品质因数的定义和其对应的能量转换效率,此外我们根据热电参数之间的耦合关系讨论了调节热电品质因数的基本方法和目前热电材料的发展状况、前景和重要意义。最后我们会介绍一下相对于传统半导体热电材料而言,探索新型热电材料（包括拓扑热电材料和关联电子热电材料）对于进一步改善材料热电性能现状的重要意义。2.拓扑半金属Cd3As2各向异性的磁热电性能热电材料能被用来进行热和电的相互转换。在这一章我们研究了拓扑半金属Cd3As2各向异性的磁热电性能。我们发现在磁场下功率因子的增加和热导的减少同时发生。从而导致热电品质因数有很大程度上的提高。与磁场平行于[100]晶向对比,磁场平行于[112]晶向时的热电品质因数增加的更加明显,在350K温度7特斯拉的磁场下,磁场平行于[112]晶向的热电品质因数增加到了1.1（0特斯拉磁场时=0.17）,大约增加了 6倍。针对实验数据,我们也进行了理论计算,理论计算结果认为热电品质因数剧烈的增加的本质来源于线性的狄拉克能带的特性和电子热导在总热导中占大的比重。我们的实验结果也为大幅度提高量子拓扑材料的热电性能开辟了一条新途径。3.不同载流子浓度的狄拉克半金属Cd3As2的磁热电性能基于第二章的实验结果,本章研究了不同载流子浓度的Cd3As2在磁场平行于[112]晶向时的磁热电性能。所有载流子浓度的晶体的磁热电性能都表现出随着温度的增加而增加,并且在达到一定温度时会由于热导的剧烈增加而达到了极大值。随着载流子浓度的增加,磁热电品质因数的最大值逐渐增加,同时对应最大值的温度、磁场也逐渐增加。我们也论述了高温热导的反常增加的可能原因是双极化效应或者是狄拉克液体行为。最大的热电品质因数出现在450K,9特斯拉的磁场下,其数值是1.24。大的磁热电性能出现的原因除了线性色散的能带以外,小角散射以及电子热导在总热导中占主导也起到了重要作用。本章的实验结果将有助于优化量子拓扑材料的热电性能。4.在反铁磁EuMnSb2中自旋熵增强的大的热电势对于传统的热电材料（半导体热电材料）一般我们只考虑电荷和晶格自由度作为决定材料热电性能的关键因素。在强关联材料体系中,通过引入电子与电子之间的相互作用,自旋/轨道自由度被预测可以显着的提高材料自身的热电势。然而,自旋熵增强的大的热电势的直接证据在实验中仍然难以找到。在这一章中,我们在反铁磁体EuMnSb2中成功地观察到一个由自旋熵增强的大的热电势。只有在Eu2+形成的反铁磁转变温度（TN）以上才能观察到大的热电势,并且大的热电势在进入Eu2+形成的反铁磁有序态时完全淬灭,这明确表明了 Eu2+的自旋熵是TN以上大的热电势的起源。此外,一个明显的磁场依赖的热电势仅仅在TN以上被观察到,这进一步支持了在TN以上自旋熵增强了热电势。通过测量Eu2+的自旋熵,Eu2+的自旋熵和磁场依赖的热电势之间的紧密关联也被揭示。本章的工作将为通过引入自旋自由度来提高材料的热电性能提供一个新的范式。5.反铁磁拓扑绝缘体Mn（Bi1-xSbx）2Te4中双极化效应诱导的反常电阻行为MnBi2Te4作为第一种本征的磁性拓扑绝缘体已经吸引了广泛的关注。但是由于其本身是重电子掺杂的,很难去观测其表面态的性质以及进一步电子应用,所以我们必须调控其载流子浓度。在这一章,我们系统的研究了Mn（Bi1-xSbx）2Te4（0<x<0.51）单晶的电阻率,热电势以及热导率。我们发现随着锑含量的增加,载流子浓度在室温能被连续调控从-9.47×1019到5.21×1019cm-3。在费米能级位于体态能隙中时,电阻率,热电势以及热导率在确定的温度T*附近都表现出反常行为。我们的实验结果认为双极化效应可能起到重要的作用在拓扑绝缘体中（费米能级位于能隙内）。6.FeSe单晶强磁场下的电输运行为理解正常态电子的性质是至关重要的对于理解非传统超导体的超导机理。在这一章,通过对FeSe单晶施加高达37特斯拉的强磁场,在超导被完全压制后我们观察到了正常态的输运性质。正常态电阻在低温表现出费米液体行为。在磁场平行于c方向,在向列液晶相转变温度以下观察到了大的轨道磁阻,在磁场平行于ab面时,轨道磁阻几乎为0。在10～25K以下轨道磁阻表现出反常的减小,同时违反了科勒定则,这可能是和自旋涨落相关的。我们的实验结果认为:自旋涨落在正常态输运中起到重要的作用,尽管在低温表现出费米液体的行为。
郑贤德[2]（2021）在《钙钛矿型铋铅酸钡基超导体的合成及超导性能研究》文中研究说明超导是众所周知的宏观量子现象。超导体在达到超导态时,具有三种特性,分别是零电阻效应、迈斯纳效应和约瑟夫森效应。根据超导的这些特性,超导体在电力设备、计算机芯片、磁悬浮列车、核磁共振、远距离电能输送等领域具有巨大的应用价值,将给人类社会带来革命性的变化。钙钛矿型铋酸盐超导体是一个三维材料,具有各向同性的性质,且相干长度较长（5-7.5 nm）。故钙钛矿型铋酸盐超导材料在应用中具有巨大潜力。本文选取BaPb（1-x）BixO3（0.05<x<0.3）中最优的掺杂超导体BaPb0.75Bi0.25O3为基体,对其A位和B位进行掺杂改性,研究了其合成、结构和超导性能。其具体内容如下:（1）通过低价元素In对BaPb0.75Bi0.25O3的B位进行掺杂,获得了空穴型的超导体Ba(Bi0.25Pb0.75)1-xInxO3-δ（0≤x≤0.14）。其合成温度从780℃到880℃。铟的掺杂对Ba(Bi0.25Pb0.75)1-xInxO3-δ（0≤x≤0.14）的结构影响不大,所有样品均为三斜相P1空间群。Ba(Bi0.25Pb0.75)1-xInxO3-δ的CTzero随着样品中铟的增加而降低。（2）通过低价元素Mg对BaPb0.75Bi0.25O3的B位进行掺杂,获得了空穴型的超导体Ba(Bi0.25Pb0.75)1-xMgxO3-δ（0≤x≤0.10）。Mg的掺杂使样品的晶胞体积增加。Bi3+(Pb2+)的含量随Mg的增加而增加。随着样品中Mg的增加,Ba(Bi0.25Pb0.75)1-xMgxO3-δ（0≤x≤0.10）的CTzero逐渐降低。（3）使用高价元素Pr对BaPb0.75Bi0.25O3的A位进行掺杂,使Ba1-xPrxBi0.25Pb0.75O3-δ氧化物从空穴掺杂的超导体过渡到电子掺杂的超导体。所有样品在室温下均为三斜相P1空间群。样品的晶胞体积随着Pr含量的增加而增加,这表明一些Bi5+(Pb4+)转化为Bi3+(Pb2+)。CTonset和CTzero的变化清楚地表明Ba1-xPrxBi0.25Pb0.75O3-δ（0≤x≤0.07）样品从空穴掺杂转变为电子掺杂。本文成功地将元素In、Mg和Pr掺入BaPb0.75Bi0.25O3中形成固溶体Ba(Bi0.25Pb0.75)1-xInxO3-δ（0≤x≤0.14）、Ba(Bi0.25Pb0.75)1-xMgxO3-δ（0≤x≤0.10）、Ba1-xPrxBi0.25Pb0.75O3-δ（0≤x≤0.07）。在B位中掺元素In和Mg时,CTzero随着掺杂含量增加而降低。在A位中掺杂元素Pr时,随着掺杂含量增加样品从空穴掺杂过渡到电子掺杂。
赵林,刘国东,周兴江[3]（2021）在《高温超导体电子结构和超导机理的角分辨光电子能谱研究》文中研究表明超导是一种奇异的宏观量子现象. 100多年来,已发现的超导体主要分为两类:以金属或者合金为代表的常规超导体以及以铜氧化物和铁基高温超导体为代表的非常规超导体.常规超导体的超导机理能被BCS超导理论完美解释,但高温超导体的超导机理至今仍未达成共识,已经成为凝聚态物理领域中长期争论且充满挑战的重大科学问题.从实验上揭示非常规超导材料的微观电子结构,是理解其奇异正常态和超导电性机理、建立新理论的前提和基础.角分辨光电子能谱技术,由于可以实现对材料中电子的能量、动量和自旋的直接测量,在高温超导研究中发挥了重要的作用.本文综述了我们利用角分辨光电子能谱技术在铜氧化物和铁基高温超导体电子结构和超导机理研究中取得的一些进展,主要包括母体的电子结构、正常态的非费米液体行为、超导态的能带和超导能隙结构以及多体相互作用等.这些结果为理解铜氧化物和铁基高温超导体的物性及超导机理提供了重要的信息.
崔佳萌[4]（2020）在《钙钛矿氧化物薄膜的缺陷、界面和物性耦合研究》文中研究说明在新型多参量复合量子功能材料的设计和探寻中,钙钛矿氧化物及其层状类钙钛矿衍生结构因其丰富的结构和物理内涵备受研究者青睐。材料中自旋、轨道、晶格和电荷等序参量间的强相互关联能够诱导出诸多新颖的物理功能特性,包括多铁、透明导电、拓扑绝缘体、高温超导以及庞磁电阻等,对信息存储及自旋电子器件等方面的发展具有重要意义。然而,多自由度的灵活可调同样意味着（类）钙钛矿氧化物研究的复杂性和高挑战性。因此,更好地理解材料中的物理作用机制,才能为（类）钙钛矿氧化物多功能器件的开发和应用提供更多理论和实验基础。本论文着眼于（类）钙钛矿氧化物外延薄膜的缺陷、界面以及物性耦合研究,按材料类型可分为简单钙钛矿和复杂铋层状类钙钛矿氧化物两部分。我们首先从简单钙钛矿结构材料入手,选定在透明导电氧化物半导体方面极具潜力的锡酸钡为研究载体,探讨氧空位对材料结构和电输运性质的调控作用;以此为基础,利用界面工程技术,组合锡酸钡与铁电单晶衬底制备钙钛矿氧化物异质结,进一步研究异质界面多种序参量耦合对材料电学性质的调控。然后,我们将简单钙钛矿薄膜制备与研究中积累的经验应用到复杂层状类钙钛矿自然超晶格的构建上,研究了单相层状氧化物薄膜中的磁电耦合效应。第一章对课题研究背景进行了综述。我们首先简要介绍了（类）钙钛矿氧化物结构和物性的基本特征、晶格缺陷及异质结界面对钙钛矿的调控作用;然后回顾了本论文研究重点关注的简单钙钛矿BaSnO3基透明导电氧化物和铋层状类钙钛矿氧化物多铁磁电耦合材料的发展近况。第二章介绍了薄膜材料制备与性能表征的主要手段。本论文主要通过脉冲激光沉积技术制备外延单晶薄膜;为了获得预期薄膜样品,我们使用X射线衍射（XRD）、原子力显微镜（AFM）和扫描透射电子显微镜（STEM）等表征手段确认薄膜的晶格结构、形貌和成分信息。进一步物性测试和机制分析中需要用到的磁性、铁电性和电输运等性质的表征技术也在这一章中进行了具体阐述。第三章中,我们讨论了氧空位对La0.04Ba0.96SnO3薄膜电输运性质的调控和内在物理调制机理。通常,缺氧BaSnO3-δ中氧空位被认为是孤立点缺陷,作为电子施主向氧化物提供自由电子载流子形成n型掺杂。然而本章实验中我们发现,缺氧的La0.04Ba0.96SnO3薄膜与已见报道的缺氧BaSnO3薄膜典型行为相反,随氧空位含量增长,薄膜表现出明显的金属-绝缘体转变,与此同时载流子浓度和迁移率也明显降低。结合第一性原理计算,我们将这一现象归结于体系中额外引入氧空位的影响,并提出了由VO"和LaBa’相互作用产生强电子局域化的理论解释。基于La3+离子施主掺杂,低生长氧压下产生的氧空位使BaSnO3禁带中引入额外束缚能级。由此,La3+掺杂提供的自由电子被局域在超晶胞中邻近的O和Sn原子中,带间态主要由O 2p和Sn 5s5p能带加上少量Sn4d轨道杂化形成。第四章中,在氧空位调控基础上,我们优化La0.04Ba0.96SnO3的电输运性质,并利用界面工程技术将其与（001）0.7Pb（Mg1/3Nb2/3）O3-0.3PbTiO3铁电单晶衬底结合,构建钙钛矿异质结,观察不同厚度La0.04Ba0.96SnO3沟道层原位栅压控制下的电阻调制现象。我们建立了基于耗尽层的界面电荷模型和基于弛豫效应的应变调控模型,将异质结界面应变和极化电荷对电阻调制的贡献分离,并很好地模拟了铁电栅压控制下的电阻变化情况。晶格应变调制在整个薄膜内部基本保持稳定,接近界面时,薄膜初始应变状态或缺陷态的改变使电阻-应变系数有所增加;与此同时,由于电荷屏蔽的短程特征,电荷效应诱导的电致电阻变化在界面区域占主导,随膜厚降低显着增强。两者的协同作用使得薄膜电阻变化-电场曲线显现出厚度依赖的调控特征,随膜厚降低从蝴蝶形转变为方形。第五章中,我们制备了高质量的（001）取向SrBi5Fe0.5Co0.5Ti4O18薄膜并表征了其磁电耦合特性。为了获得更平整的异质外延界面,我们精确控制实验条件并引入导电缓冲层以最小化氧空位和层错等缺陷对薄膜性质的影响。XRD、AFM和STEM等表征手段表明薄膜具有高的异质外延质量、平整的表面形貌以及5层类钙钛矿结构的重复周期。磁性测试反映SrBi5Fe0.5Co0.5Ti4O18薄膜在室温下展现出弱的铁磁行为和典型的磁滞回线。压电力显微镜（PFM）分析证实了薄膜主要沿c轴的自发铁电极化方向（面外方向上观察到了明显的铁电畴结构翻转）,表明样品具有室温铁电性。更为重要的是,基于扫描探针显微（SPM）技术,我们直接可视化地呈现出薄膜的电控磁极化现象,这充分证明了SrBi5Fe0.5Co0.5Ti4O18薄膜室温下的磁电耦合特征,表明其在实现基于电写磁读的数据存储器件应用上具有巨大潜力。最后,在文末第六章中,我们对全文工作进行了总结,并针对后续可开展的研究工作的相关思路提出展望。
张越[5]（2020）在《高压合成在铜氧化物超导材料中的探索与应用》文中研究表明自从1911年Onnes发现超导现象以来,人们对超导的研究从未停止。之后,各种新型超导体被发现,尤其是以重费米子、有机、铜氧化物、铁基等为代表的非常规超导体,这使得超导研究经久不衰。超导的应用受到其超导转变温度的限制,只有低于其转变温度,材料才能够进入超导态。要实现低温就离不开液氮和液氦,然而氦气资源在地球上极其稀缺。因此要实现超导的大规模应用就需要超导转变温度较高,尤其是高于液氮温度的超导体。超导的两个基本性质是零电阻和完全抗磁性,零电阻意味着超导体可以无损耗地承载很大电流。在超导体的磁场和温度相图上,有一个标识无损耗传输电流的边界线叫不可逆线Hirr（T）,只有在不可逆线以下的温度和磁场,超导体才可以无损耗的承载超导电流。一般不可逆磁场越高,超导体在强磁场下无损耗承载电流的能力就越强。在铜氧化物体系中,Hg-系和Tl-系超导体含有有毒元素Hg和Tl,并且液氮温区的不可逆场不高,限制了其应用。Bi-系超导体虽然没有毒性,但由于其二维性太强,各向异性度太高,在磁场下超导电流下降很快,不可逆场很低,因此也不能实现在液氮温区的应用。Y-系超导体YBa2Cu3O7-δ的Tc在液氮温度之上,并且不可逆场较高,但由于其相干长度较短,很难制备出长导线,目前为止还没有实现大规模应用。因此发现超导转变温度在液氮温度之上并且具有高的不可逆磁场的无毒性超导体对于超导的大规模应用至关重要。高压合成作为一种极端的物理条件,它有着提高反应速率,合成常压下难以合成的物质等优势,在超导新材料的探索中发挥着重要的作用。因此,本文基于这个思路,利用高温高压合成的方法,成功合成出已知的无毒铜氧化物超导体（Cu,C）Ba2Ca3Cu4O11+δ,并率先发现了它在液氮温区的不可逆磁场是目前为止的超导材料中最高的,为超导的进一步应用带来了可能。并且我们还合成了一个新的无毒铜氧化物体系Ga-Ba-Ca-Cu-O,其超导转变温度可以达到116K。本论文的创新性工作及意义总结如下:我们利用高温高压合成技术,成功制备出一种体积含量在90%以上的无毒性铜氧化合物超导体（Cu,C）Ba2Ca3Cu4O11+δ,并且确认了分子式和结构,其临界温度约为116K。利用超导转变附近正常态电阻1%的判据,我们确定了该超导体的不可逆线,在82K时的不可逆磁场有15T,94.2K时有5T,98.6K时有3T。并且我们与其它的铜氧化物超导体的多晶样品与薄膜/单晶样品（磁场平行于c轴）的不可逆线做了比较,发现（Cu,C）Ba2Ca3Cu4O11+δ样品的不可逆线在液氮温区是最高的。同时我们发现如果制备过程中没有C元素的加入,样品不会出现超导电性。如果我们在常压下合成出该样品或者生长出（Cu,C）Ba2Ca3Cu4O11+δ薄膜,并且仍然具有很高的不可逆线,那么就可以在此基础上尝试制作超导线材和超高场磁体等,因此该样品具有很大的应用潜力。在3.7GPa高压条件下,通过固相反应法我们成功合成出一个新的无毒铜氧化物体系Ga-Ba-Ca-Cu-O。通过分析我们得到样品中存在两个超导相,Tc为82K的相对应的是GaBa2Ca5Cu6O14+δ,而Tc为113K/116K（Tc因氧含量不同而有所差别）的相对应的可能是GaBa2Ca3Cu4O10+δ或GaBa2Ca2Cu3O8+δ。随后,我们将合成压力提高到10GPa并且测量了样品的磁化。同时我们利用SEM对样品进行了形貌表征和成分分析。SEM成分分析结果确认了我们的样品中Tc为116K的相确实对应的是GaBa2Ca3Cu4O10+δ。同时SEM照片显示样品中存在一些尺寸在10-20μm的晶体,如果能进一步生长出尺寸更大的晶体,就可以测量其本征性质。该系统的发现为铜氧化物超导体物理研究提供了新的样品体系。
朱科静[6]（2020）在《内禀磁性拓扑绝缘体薄膜的分子束外延生长与性质研究》文中研究表明量子反常霍尔效应以及相关拓扑量子现象不但是凝聚态物理的重要研究课题,还有可能用于开发新颖的拓扑量子器件。内禀磁性拓扑绝缘体集内禀拓扑电子态和内禀磁有序于一体,二者间较强的相互作用使此类材料有望在较高的温度实现量子反常霍尔效应。MnBi2Te4是第一种实验上发现的内禀磁性拓扑绝缘体,近期引起了人们极大的研究兴趣。高质量的MnBi2Te4薄膜是该研究方向的材料基础,具有很大的挑战性。本论文结合分子束外延、原位角分辨光电子能谱、扫描隧道显微镜以及输运测量,围绕MnBi2Te4及相关材料的生长和性质开展了系统的研究。主要成果如下:（1）建立了高质量MnBi2Te4薄膜分子束外延的生长条件及生长动力学。结合原位角分辨光电子能谱等手段系统研究了Mn-Bi-Te共沉积的三元薄膜的电子能带结构随Mn含量和衬底温度的变化,发现随着Mn含量的增加,薄膜会发生从Mn掺杂Bi2Te3相到MnBi2Te4相的转变。较高的衬底温度有利于晶化获得高质量MnBi2Te4薄膜,而较低的衬底温度会提高Bi2Te3中Mn掺杂浓度的上限,从而抑制MnBi2Te4相形成并降低其薄膜质量。相变过程中角分辨光电子能谱的演化揭示出了MnBi2Te4相形成的动力学条件。此项研究为高质量MnBi2Te4家族外延薄膜的生长提供了指导原则。（2）研究了MnBi2Te4薄膜的磁学性质随厚度的变化。系统研究了不同层厚MnBi2Te4薄膜的磁输运性质,得到了MnBi2Te4薄膜的磁滞回线和磁电阻随温度、磁场和层厚的变化,建立了薄膜的磁各向异性及磁化反转过程与层内、层间磁耦合的关系。此项研究是第一个对MnBi2Te4薄膜的磁学和输运性质比较系统的研究。（3）发现了Bi2Te3上外延的绝缘CdTe薄膜中二维电子气能带的形成以及高能反常现象。系统研究了Bi2Te3表面外延生长的CdTe薄膜的能带结构随层厚的变化,观测到了穿过费米能级的两条二维自由电子能带以及它们随厚度变化不同的行为。这两条能带分别对应于CdTe表层Cd悬挂键形成的表面态以及CdTe薄膜能带弯曲导致的二维电子气能带。此外,还观测到这两条能带呈现出类似氧化物薄膜中常见的高能反常现象。此项研究发现了一种不同于氧化物和Ⅱ-Ⅵ族半导体的新的二维电子气系统,为相关研究奠定了基础。
费莹[7]（2020）在《Bi2Sr2CuO6+δ和ZrSiSe材料的低温扫描隧道谱研究》文中研究指明扫描隧道显微镜除了表面的形貌表征以外,还可以进行谱学测量。扫描隧道谱及其傅里叶变换的测量,将扫描隧道显微镜的探测范围从单纯的表面、晶格、杂质,扩展到了材料电子结构的特征。我们可以用这个技术来研究材料的能带、费米面、有序态等等。铜氧高温超导体已经发现了将近三十年,人们在这种材料中发现了包括莫特绝缘相、超导相、赝能隙等多种丰富的物相,但其中的物理机制仍然存在争议,这类材料还有许多值得我们继续研究的地方。拓扑节线半金属是这几年预测并发现的新材料,其能带具有受材料对称性保护的非平庸拓扑性质,是当前凝聚态领域的一个研究热点。这两类材料中都拥有丰富有趣且值得研究的电子结构。本文基于扫描隧道谱的实验技术,对铜氧高温超导体材料（Bi,Pb）2（Sr,La）2CuO6+δ与拓扑半金属材料ZrSiSe展开了电子性质的测量,主要内容包括:（1）（Bi,Pb）2（Sr,La）2CuO6+δ样品中掺杂氧原子的电子效应的研究。我们利用扫描隧道显微镜分别研究了一块最佳掺杂与一块过掺杂的（Bi,Pb）2（Sr,La）2CuO6+δ样品中的掺杂氧原子。在干净的区域上,我们测量了样品的表现形貌,同时得到了空间分布的微分电导谱。通过不同掺杂氧原子的特征谱,我们可以得到三种掺杂氧原子的空间分布。其中,SrO层上的填隙氧贡献了两种样品中主要的掺杂氧。我们研究了这种氧原子与过掺样品中的Pb原子的联系,也探究了其对材料电子结构的影响。通过计算氧原子的浓度,我们可以估计样品的掺杂浓度,并与通过费米面测量得到的空穴载流子浓度进行了比较。最后,通过对氧原子与赝能隙分布的统计研究,我们发现SrO层上的填隙氧与赝能隙大小呈现明显的负相关关系。（2）过掺（Bi,Pb）2Sr2CuO6+δ样品中的电荷序与拓扑缺陷的研究。我们测量了这种样品的扫描隧道谱图,并确定了电荷序引起的调制波具有固定的不随能量变化的波长。通过提取电荷序的序参量场,我们发现了电荷序调制波引起的条纹中存在一些拓扑缺陷。通过对比一系列不同偏压下的电荷序信号响应,我们观测到了由电荷序调制波引起的条纹中的细微变化,以及拓扑缺陷的发展与演变。电荷序调制波的强度随能量不断增强,并在赝能隙能量处达到最大。在这个演变过程中,拓扑缺陷的密度不断减小,并在空间中迁移。我们还观察到了成对的拓扑缺陷随能量的出现和消失。（3）过掺（Bi,Pb）2Sr2CuO6+δ样品中的向列相的研究。我们证实了这种样品中存在一个比较弱的向列相。即使整体区域在赝能隙能量附近已经建立起了可探测到的向列相,在更小的尺度上,两种对立的向列相区域仍然同时存在。通过研究序参量在空间中的分布,我们看到了向列相随能量的演化过程。首先是小能量下对立向列相的涨落,随着能量逐渐增大到赝能隙能量左右,两种向列相都逐渐增强,并在区域上此消彼长,因此在整体上表现为某一种特定的向列相。（4）拓扑半金属材料ZrSiSe的STM研究。我们在ZrSiSe这种新颖的拓扑材料上进行了扫描隧道显微镜的实验。我们发现这种材料的STM形貌图与偏压的极性相关。结合隧道谱与理论计算的结果,我们可以确定出ZrSe双原子层的子晶格。在傅里叶变换扫描隧道谱的测量中,我们发现了准粒子干涉的图案与杂质种类有关。我们找到了一种特殊的杂质,它具有很强的准粒子干涉信号,使我们可以同时研究体态与表面态的电子拓扑结构。我们分析了准粒子干涉图案,结合等能面模型,确定在费米面以上约300meV处存在节线态。另外,在费米面以下约400meV处,我们还探测到了一个属于表面态的狄拉克点。该数据与第一性原理计算的结果吻合得很好。
王珊[8]（2020）在《钙钛矿结构稀土铬酸盐的低温可控水热合成、磁性及热致变色性质研究》文中指出钙钛矿结构化合物（ABX3）具有丰富的物理化学性质,在超导材料、太阳能电池材料、固体氧化物燃料电池、气体传感器、汽车尾气处理催化剂、光电催化剂、铁电材料、热致变色材料、磁性材料等方面都有广阔的应用前景。材料的制备方法直接影响材料的结构,进而可以此作为材料性能的调控手段。水热法合成材料反应温度低、产物结晶性好、晶粒尺寸和形貌均匀,并可通过调变合成条件对晶体的高能晶面的生长调控。相比于其它类型钙钛矿氧化物,钙钛矿型稀土铬酸盐因Cr元素本身同时具有酸性和碱性两种化学性质及较大的CrO6八面体扭曲,使得其用水热法合成具有较大难度,需要更高的反应温及自生压力。利用温和水热法制备钙钛矿型铬酸盐单晶体是亟需突破的瓶颈。本论文提出程序脱水晶化的方法,成功实现了低温水热环境下的钙钛矿型稀土铬酸盐的水热晶体制备及其可控掺杂、高能晶面的可控生长等,同时对所得样品进行了磁性及热致变色等性质的研究。主要内容包括以下几个部分:（1）利用程序结晶的方法,成功的在低温水热条件下制备出了钙钛矿型重稀土铬酸盐RECrO3（RE=Er、Tm、Yb、Lu）,并发现结构中CrO6八面体的扭曲度随A-位原子序数的增大（即原子半径的减小）而增加,该扭曲度影响了Cr3+的反铁磁排列,产生了倾斜反铁磁行为,在奈尔温度以下出现了剩磁。（2）在低温水热下实现了部分钙钛矿型稀土铬酸盐的高能晶面生长,以尿素分解得到的NH4+为晶面生长抑制剂,实现了RECrO3（RE=La、Pr、Nd）单晶体的晶面调控,并以NdCrO3为例阐明了晶面选择性生长的合成机制。（3）利用低温水热方法成功的实现了B-位Mn元素在LaCrO3中的可控掺杂。所制备的样品均为微米级立方块状单晶。Mn元素的掺杂可有效调控样品的磁性,磁熵变性质表明该系列化合物内部出现了二级相变,与其它制备方法相比低温水热法制备的该系列样品内部出现了更高的磁有序。（4）在低温水热体系下制备了微米级立方块状的B-位Al掺杂的系列LaCrO3单晶材料。该系列材料在室温到600oC范围内表现出了成分及温度依赖的热致变色行为。材料在所测试温度范围内存在可逆及不可逆热致变色区域。可逆热致变色来源于样品受热而产生的晶格膨胀,不可逆热致变色来源于样品随着温度的升高内部产生了部分+6价的铬。本论文的研究为钙钛矿结构铬酸盐单晶材料的合成、结构及应用研究提供新的材料制备技术和材料合成化学理论基础。
马庆爽[9]（2020）在《空穴掺杂对“11”体系铁基超导体低温有序态及输运性能的影响》文中提出铁基超导体中丰富的物理现象使其高温超导机制变得扑朔迷离。研究发现铁基超导体在低温下存在多个电子有序相态,包括超导,电子向列序,反铁磁序等。其中向列序是铁基超导体中普遍存在的一种新的电子有序态,紧邻超导态和反铁磁态,与二者非常相似。反铁磁序、向列序和超导三者之间紧密关联且相互作用,要探明铁基超导机制,首先需要理解向列序和反铁磁序对超导的影响机制。但由于反铁磁和向列相对铁基超导电性的影响错综复杂,至今其作用机理尚未澄清,仍存在诸多争议。“11”体系铁基超导体（Fe和S、Se、Te等硫族元素形成的化合物超导体）具有结构简单、无毒、易制备等特点,使其成为铁基超导中基础物理研究的首选材料。研究表明,各类掺杂对“11”体系铁基超导体的低温有序态和超导电性均有显着影响,是探究超导机制的有效研究手段。基于此,本文围绕空穴掺杂对“11”体系铁基超导体低温有序态的影响机制开展工作,深入研究了超导、向列序和反铁磁序三种低温有序态之间的相互作用关系,为理解铁基超导机制提供了有价值的实验数据和理论线索。以此为指导,进一步通过空穴掺杂有效提高了“11”体系铁基超导体的超导电性和输运性能。本文主要研究内容及获得的结论如下:为研究“11”体系铁基超导体中反铁磁与超导电性之间的关系以及空穴掺杂对二者的影响机制,采用两步烧结法制备了S掺杂的FeTe1-xSx多晶样品。通过对四方Fe（Te,S）相晶格参数的精修得到S在FeTe中的固溶度约为20%,通过物相和微观组织分析,发现适量的S添加能够有效抑制FeTe2杂质相的产生,促进Fe（Te,S）四方相的生成;同时,S的添加能够优化多晶样品的微观组织,提高样品的烧结质量。超导电性和磁性测试表明,S掺杂可有效抑制FeTe母体的反铁磁性,当掺杂量达到10%时,反铁磁相变和结构相变完全被抑制,超导电性随之出现;霍尔效应测试分析表明,S的掺杂在FeTe母体中引入了空穴载流子,使其费米面电子结构发生明显变化,空穴型费米面发生重建,这最终导致了共线反铁磁态的消失和超导电性的出现。进一步以S掺杂的FeSe1-xSx体系为研究对象,探究了“11”体系铁基超导体中向列序和超导态之间的关系以及空穴掺杂对它们的调控作用。在FeSe块材中,适量的S掺杂（x<0.2）有助于四方Fe（Se,S）相的生成,提高烧结组织致密度,从而实现多晶样品微观组织的优化;S进入FeSe晶格并实现Se位的取代,产生化学正压,电子向列相转变逐渐被抑制,在x>0.2时完全消失。输运性能测试结果表明,FeSe1-xSx在向列相变温度以下以空穴载流子为主导,表现出明显的空穴掺杂特征。当S的掺杂量为10%时,FeSe0.9S0.1块体的Tc和上临界磁场分别为12.2 K和25.2 T,与未掺杂FeSe块体相比均提高了约30%。为更深入地探究FeSe体系中S的空穴掺杂机制,我们进一步利用脉冲激光沉积技术制备了高质量的FeSe1-xSx超导薄膜。分析表明该薄膜具有较纯的物相、良好的外延性和优异的超导电性。与块体不同的是,当FeSe1-xSx以薄膜形式存在时,随着S掺杂量的增加其Tc逐渐降低。但无论在FeSe1-xSx块体还是薄膜中,超导电性在向列相转变消失时都没有出现显着增强的现象。这表明在FeSe体系中,超导电性和电子向列序之间存在更复杂的关系,而非此前报道的简单的“此消彼长”依赖关系。根据上述Te/Se位取代引入空穴掺杂对“11”铁基超导体超导电性的调控作用,进一步研究了Fe位取代引入空穴掺杂,进而提高超导电性的可能性。首先通过第一性原理辅助计算,从理论上预测了过渡金属Nb取代FeSe中的部分Fe能够引入一定程度的空穴掺杂。在此指导下,制备了Nb掺杂的FeNbxSe样品。发现在FeSe块材中,Nb掺杂能够优化多晶样品的微观组织,提高其组织致密度和晶间连接性。结构分析表明,原子半径较大的Nb进入FeSe晶格并实现Fe位的取代,产生化学负压,能够显着提高FeSe的超导电性。当掺杂量x=0.04时最佳,FeNb0.04Se的Tc达到了13.6 K,上临界磁场约28 T,与未掺杂FeSe相比均提高了约30%,而且其临界电流密度在高场（3 T）下较未掺杂的FeSe提高了一个数量级。输运性能测试结果表明,随着Nb掺杂量的增加,电子向列相转变没有被抑制,FeNbxSe（x=0.02,0.04,0.06）在向列相变温度以下以空穴型载流子为主导,表现出明显的空穴掺杂特征。这说明Nb掺杂能够在FeSe中有效引入空穴型载流子,实现了FeSe费米面的重建:空穴型费米面变大,电子型费米面减小,这是Nb掺杂提高FeSe超导电性的主要原因。
姚艳婕[10]（2018）在《REBCO超导薄膜厚度效应研究及性能提升》文中研究表明第二代高温超导带材通常是在金属基底上沉积多层氧化物和REBa2Cu3O7-x（RE=rare earth,REBCO）超导层,因此也被称为“涂层导体”。与用于制备第一代高温超导线材的铋（Bi）系超导材料相比,REBCO材料具有更高的临界电流密度（critical current density,Jc）、更高的上临界磁场（在液氮温度77 K下具有高达7 T的上临界磁场,在液氦温度4.2 K下上临界磁场更是超过100 T）以及更小的交流损耗。因此,在强电应用领域拥有更为广阔的前景。在强电领域的实际应用中,通常用超导带材在实际工作环境中,保持超导性前提下能输运的最大电流,即临界电流（critical current,Ic）来表征带材的载流能力。Ic在数值上等于Jc与超导层横截面积的乘积。提升带材的Ic最为简捷的途径便是增加超导层的厚度。然而,在以往的研究中发现REBCO薄膜存在“厚度效应”,即随着薄膜厚度的增加,Ic的增加量会下降。另一个值得关注的点在于,在强电应用时带材通常处于有外加磁场的环境,因此,对REBCO薄膜在磁场下的电输运性能也有一定的要求。为此,本论文将围绕REBCO超导薄膜载流能力的提升,对超导层制备工艺、厚度效应、多层膜制备、生长机理以及物理特性开展研究,主要研究内容和取得的研究成果如下:（1）在制备第二代高温超导带材时,各国实验室采取不同的工艺路线。为获得高品质的超导薄膜,需要寻找合适的工艺窗口。基于本实验室前期研究基础,本文采用高效且易于调控的脉冲激光沉积（Pulsed Laser Deposition,PLD）技术制备钆（Gd）元素替换了部分钇（Y）元素的Y0.5Gd0.5Ba2Cu3O7-x（YGBCO）超导层。通过对激光能量、激光频率、光路中聚焦透镜的焦距、靶材与基底之间的距离（靶距）、基底温度等参数进行设置,制备一系列样品。通过对样品的表面形貌和结构进行研究,我们成功制备出具有纯c轴取向并且表面平整的超导层。优化后的具体参数如下:激光频率为160 Hz,激光能量密度为1 J/cm2,靶距为4 cm,基底温度为810℃到830℃,氧分压为200m Torr。（2）为了得到较高的Ic,增加超导层厚度是最为直接的手段。但是,由于“厚度效应”的存在,随着超导层厚度的增加,Jc会下降,使得通过增加厚度来提升Ic的有效性降低。为了尽可能提升Jc,我们首先采用“多步沉积”的方法（multi-step deposition process）制备超导层,即选取合适的基底温度,每次制备厚度为240 nm的超导层,并通过多次沉积获得更厚的超导层。该种方法的好处在于,我们可以对每层的工艺参数进行调控和优化。实验的结果证明,与以往的报道结果进行对比,通过该方法能有效减缓“厚度效应”并获得表面更为平整的薄膜,厚度大于1μm的YGBCO超导层的Jc仍高达3.3 MA/cm2。此外,我们还发现在77 K自场条件下480 nm厚的薄膜样品的Jc为4.3 MA/cm2,反而比240 nm厚的薄膜样品的Jc（4.17 MA/cm2）更高,这与超导层的“厚度效应”正相反。在对样品利用X射线衍射手段进行生长取向的研究和计算后,我们发现,240 nm厚的薄膜样品中存在约0.232%的内部剩余应变（internal residual strain）,而在480nm及以上厚度的薄膜样品中内部剩余应变几乎为零。因此,我们认为,采用“多步沉积”的方法,可以释放薄膜内部因超导层和缓冲层之间晶格失配而导致的内部剩余应力（internal residual stress）,这也是480 nm厚的薄膜样品具有更高Jc的原因。但是进一步增加超导层厚度会导致样品的表面形貌以及结晶程度退化,从而导致Jc的下降。（3）根据以往的报道,采用超导体/绝缘体/超导体的三层结构可以有效减缓厚度效应,从而提升超导薄膜的Jc。但在以往的研究中,学者们考虑到REBCO的超导相干长度很小,一般将绝缘体层的厚度控制在20 nm以下,并仅讨论了自场下样品的电输运性能。在本文中,我们选取YGBCO作为超导体材料,钛酸锶（Sr Ti O3,STO）作为绝缘体材料制备了一组绝缘体层厚度分别为10 nm、40 nm、80 nm的三层结构样品以及在相同条件下制备出的超导层厚度相同的无夹层对比样品,并对其低温高磁场下的电输运性能进行了测量。结果显示,STO夹层对超导薄膜表面具有良好的修饰效果,并且能提升样品在磁场下的电输运性能。对比各个样品,我们发现,当STO厚度为80 nm时,样品的表面形貌和电输运性能最佳,77 K自场条件下的Jc从4.0MA/cm2提升至4.4 MA/cm2。此外,通过对样品磁场下电输运性能的对比,发现STO厚度为80 nm的样品在磁场下电流性能随磁场的衰减行为与无夹层对比样品相似,我们认为这是由于绝缘层厚度较厚时,会影响到电流在样品中形成的涡流。（4）在确认了超导体/绝缘体/超导体结构中绝缘体层最佳厚度为80 nm后,我们又结合“多步沉积”的方法制备了一组超导层总厚度相同而上下两层超导层厚度不同的YGBCO/STO/YGBCO样品,并制备了无夹层的YGBCO对比样品。通过测试发现,STO夹层依然能提升样品在磁场下的电输运性能。此外,下层超导层较厚的样品磁场下的Jc更高。这是因为在生长STO时,下层超导层的内部剩余应力会对样品的Jc产生影响。（5）通过以上的研究发现在制备超导层时,由于不同材料间晶格失配产生的内部剩余应力会对样品的电输运性能产生较大影响,并且内部剩余应力可以通过“多步沉积”的方法消除。因此,在本文的最后部分,我们采取引入“种子层”的制备方法去除内部剩余应力,即先在Ce O2缓冲层上沉积较薄的一层YGBCO（厚度为2-30 nm）,再进行同质外延生长YGBCO。通过改变种子层厚度,制备出超导层总厚度相同（均为300 nm）的一系列样品。通过结构和性能对比发现,采取引入“种子层”的方法可以有效提升超导层的Jc。并且,15 nm是“种子层”的最佳厚度,可将77 K自场条件下Jc从3.17 MA/cm2提升至4.17 MA/cm2。总之,通过本论文的研究,我们通过“多步沉积”、多层膜工艺和“种子层”技术减缓了YGBCO超导层的厚度效应,提高了超导层的电输运性能。在Ce O2缓冲层上采用PLD技术成功制备出了表面平整、具有纯c轴取向的YGBCO超导薄膜,超导薄膜在77 K自场条件下的Jc达到4 MA/cm2以上。并且,当超导层厚度超过1μm时,YGBCO超导薄膜在77 K自场条件下的Jc也达到了3.3 MA/cm2。以上结果与世界同行相比也毫不逊色。
二、Bi系高温超导氧化物中掺杂(Pb、Sb、Eu)的研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、Bi系高温超导氧化物中掺杂(Pb、Sb、Eu)的研究（论文提纲范文）
（1）拓扑和关联电子体系中新型热电材料的探索及其输运性质的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 基本的热电效应和热磁效应 |
| 1.2.1 塞贝克效应、波尔帖效应以及汤姆逊效应 |
| 1.2.2 能斯特效应、埃廷斯豪森效应以及里纪-勒杜克效应 |
| 1.3 热电/热磁转换效率及无维度的品质因数 |
| 1.3.1 热电转换效率及无维度的品质因数 |
| 1.3.2 埃廷斯豪森制冷以及热磁品质因数 |
| 1.4 热电/热磁材料参数之间的耦合以及提高品质因数的方法 |
| 1.4.1 电阻率 |
| 1.4.2 塞贝克系数 |
| 1.4.3 热导率 |
| 1.4.4 能斯特系数 |
| 1.4.5 参数之间的耦合以及提高热电品质因数的方法 |
| 1.5 热电材料的研究现状 |
| 1.6 拓扑热电材料的研究进展以及发展前景 |
| 1.6.1 拓扑绝缘体和拓扑半金属简介 |
| 1.6.2 拓扑绝缘体及拓扑半金属的塞贝克热电性能 |
| 1.6.3 拓扑半金属的能斯特热电性能 |
| 1.7 关联电子材料作为新型热电材料的潜力 |
| 参考文献 |
| 第2章 拓扑半金属Cd_3As_2各向异性的磁热电性能 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验细节 |
| 2.3 实验结果与讨论 |
| 2.4 结论 |
| 参考文献 |
| 第3章 不同载流子浓度的狄拉克半金属Cd_3As_2的磁热电性能. |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验细节 |
| 3.3 实验结果及讨论 |
| 3.3.1 不同载流子浓度Cd_3As_2在零场下的输运性质 |
| 3.3.2 磁阻和SDH量子振荡 |
| 3.3.3 变化磁场下的热导和洛伦兹常数 |
| 3.3.4 不同载流子浓度Cd_3As_2晶体在变化磁场下的热电性能 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第4章 反铁磁EuMnSb_2中自旋熵增强的大的热电势 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验细节 |
| 4.3 实验结果及讨论 |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第5章 反铁磁拓扑绝缘体Mn(Bi_(1-x)Sb_x)_2Te_4中双极化效应诱导的反常电阻行为 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验细节 |
| 5.3 实验结果及讨论 |
| 5.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第6章 FeSe单晶强磁场下的电输运行为 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验细节 |
| 6.3 实验结果及讨论 |
| 6.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的研究成果 |
（2）钙钛矿型铋铅酸钡基超导体的合成及超导性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 超导材料的发展史 |
| 1.3 超导体的基本特性及其应用 |
| 1.3.1 零电阻效应 |
| 1.3.2 迈斯纳效应 |
| 1.3.3 约瑟夫森效应 |
| 1.4 铋酸盐超导体研究综述 |
| 1.5 论文的选题依据和主要研究内容 |
| 第2章 样品的合成与表征 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验原料 |
| 2.3 实验所用仪器设备 |
| 2.4 陶瓷制备工艺 |
| 2.5 陶瓷样品的结构表征与性能测试技术 |
| 2.5.1 X射线衍射分析 |
| 2.5.2 X射线光电子能谱测试 |
| 2.5.3 选区电子衍射测试 |
| 2.5.4 超导性能测试 |
| 第3章 B位铟掺杂铋铅酸钡基化合物的合成、结构和超导电性 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 实验样品制备 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 Ba(Bi_(0.25)Pb_(0.75))_(1-x)In_xO_(3-δ)结构分析 |
| 3.3.2 Ba(Bi_(0.25)Pb_(0.75))_(1-x)In_xO_(3-δ)元素价态分析 |
| 3.3.3 Ba(Bi_(0.25)Pb_(0.75))_(1-x)In_xO_(3-δ)氧空位分析 |
| 3.3.4 Ba(Bi_(0.25)Pb_(0.75))_(1-x)In_xO_(3-δ)超导性能分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 B位镁掺杂铋铅酸钡基化合物的合成、结构和超导电性 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 实验样品制备 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 Ba(Bi_(0.25)Pb_(0.75))_(1-x)Mg_xO_(3-δ)固溶体结构分析 |
| 4.3.2 Ba(Bi_(0.25)Pb_(0.75))_(1-x)Mg_xO_(3-δ)元素价态分析 |
| 4.3.3 Ba(Bi_(0.25)Pb_(0.75))_(1-x)Mg_xO_(3-δ)氧空位分析 |
| 4.3.4 Ba(Bi_(0.25)Pb_(0.75))_(1-x)Mg_xO_(3-δ)超导性能分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 A位镨掺杂铋铅酸钡基化合物的合成、结构和超导电性 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 实验样品制备 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 Ba_(1-x)Pr_x Bi_(0.25)Pb_(0.75)O_(3-δ)固溶体结构分析 |
| 5.3.2 Ba_(1-x)Pr_x Bi_(0.25)Pb_(0.75)O_(3-δ)元素价态分析 |
| 5.3.3 Ba_(1-x)Pr_x Bi_(0.25)Pb_(0.75)O_(3-δ)超导性能分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 锂锰氧化合物中锂离子的长程和短程传输动力学 |
| 6.1 前言 |
| 6.2 实验样品制备 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 结构分析 |
| 6.3.2 介电性能分析 |
| 6.3.2.1 介电常数 |
| 6.3.2.2 复阻抗谱 |
| 6.3.2.3 交流电导率 |
| 6.3.2.4 复电模谱分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 个人简介 |
| 攻读硕士学位期间所发表的学术论文与专利 |
| 致谢 |
（4）钙钛矿氧化物薄膜的缺陷、界面和物性耦合研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 (类)钙钛矿氧化物及其界面 |
| 1.2.1 钙钛矿氧化物的晶体结构和物性 |
| 1.2.2 简单钙钛矿氧化物中的缺陷 |
| 1.2.3 钙钛矿氧化物异质结的界面调控 |
| 1.2.4 复杂层状类钙钛矿氧化物 |
| 1.3 简单钙钛矿BaSnO_3基透明导电氧化物 |
| 1.3.1 钙钛矿BaSnO_3基透明导电氧化物 |
| 1.3.2 钙钛矿BaSnO_3基氧化物的缺陷研究 |
| 1.3.3 钙钛矿BaSnO_3基氧化物的异质结调控 |
| 1.4 复杂铋层状类钙钛矿结构氧化物 |
| 1.4.1 铋层状类钙钛矿结构氧化物概述 |
| 1.4.2 铋层状类钙钛矿结构氧化物磁电耦合效应的发展现状 |
| 1.5 本论文研究工作 |
| 1.5.1 氧空位对简单钙钛矿La_(0.04)Ba_(0.96)SnO_3薄膜物性的调控 |
| 1.5.2 钙钛矿BaSnO_3基半导体/铁电异质结界面效应的研究 |
| 1.5.3 复杂层状类钙钛矿SrBi_5Fe_(0.5)Co_(0.5)Ti_4O_(18)外延单晶薄膜的磁电耦合研究 |
| 参考文献 |
| 第2章 薄膜材料的制备与性能表征手段 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 外延单晶薄膜的制备 |
| 2.2.1 靶材的制备 |
| 2.2.2 脉冲激光沉积技术 |
| 2.2.3 反射式高能电子衍射仪 |
| 2.3 薄膜材料的微结构和形貌表征 |
| 2.3.1 X射线衍射分析 |
| 2.3.2 原子力显微镜 |
| 2.3.3 扫描透射电子显微镜 |
| 2.4 薄膜材料的物性测试手段 |
| 2.4.1 磁性测试 |
| 2.4.2 铁电测试 |
| 2.4.3 电输运表征 |
| 2.4.4 扫描探针显微系统 |
| 参考文献 |
| 第3章 La_(0.04)Ba_(0.96)SnO_3薄膜氧空位诱导的强电子局域化 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验与表征技术 |
| 3.3 不同氧压下LBSO薄膜的晶格结构与氧空位分析 |
| 3.3.1 XRD薄膜晶格结构分析 |
| 3.3.2 XPS氧空位分析 |
| 3.4 不同氧空位浓度LBSO薄膜的电输运性质 |
| 3.5 LBSO薄膜中其他缺陷对电输运性质贡献的讨论 |
| 3.5.1 穿线位错 |
| 3.5.2 晶界 |
| 3.5.3 其他晶格点缺陷 |
| 3.5.4 氧空位作用的进一步讨论 |
| 3.6 基于第一性原理的能带结构和态密度分析 |
| 3.7 LBSO/STO异质结的透射光谱 |
| 3.8 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第4章 BaSnO_3基半导体/铁电异质结的界面效应研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验与表征技术 |
| 4.3 薄膜的晶格和微结构表征 |
| 4.3.1 XRD晶格结构分析 |
| 4.3.2 STEM截面微结构分析 |
| 4.4 基于掠入射X射线衍射的不同深度薄膜的应变传递研究 |
| 4.5 不同厚度LBSO沟道层栅压调控下的电输运性质变化 |
| 4.6 应变与界面电荷效应的分离与建模分析 |
| 4.6.1 晶格应变的电阻调制 |
| 4.6.2 界面电荷的电阻调制 |
| 4.7 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第5章 层状类钙钛矿SrBi_5Fe_(0.5)Co_(0.5)Ti_4O_(18)外延薄膜的磁电耦合研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验与表征技术 |
| 5.3 SBFCT薄膜的结构和元素分析 |
| 5.3.1 xRD晶格结构分析 |
| 5.3.2 STEM显微结构表征 |
| 5.3.3 XAS元素价态分析 |
| 5.4 磁性表征 |
| 5.4.1 VSM测试 |
| 5.4.2 XMCD测试 |
| 5.5 基于SPM技术的铁电与磁电耦合表征 |
| 5.5.1 室温铁电测试 |
| 5.5.2 电控磁畴翻转 |
| 5.6 静电和静磁作用模拟 |
| 5.7 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 全文内容总结 |
| 6.2 后续研究工作展望 |
| 6.2.1 BaSnO_3基氧化物研究展望 |
| 6.2.2 铋层状类钙钛矿磁电耦合材料研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间的学术成果 |
| 致谢 |
（5）高压合成在铜氧化物超导材料中的探索与应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 引言 |
| 1.1 超导物理的发展简介 |
| 1.1.1 超导的发现及其基本性质 |
| 1.1.2 超导理论的建立与发展 |
| 1.2 超导材料的分类和发展 |
| 1.2.1 常规超导体简介 |
| 1.2.2 非常规超导体简介 |
| 1.3 超导体的磁场和温度相图简介 |
| 1.4 铜氧化物超导体系的相图及不可逆线简介 |
| 1.5 (Cu,C)Ba_2Ca_3Cu_4O_(11+δ)材料的研究背景介绍 |
| 参考文献 |
| 第二章 高压合成装置与技术 |
| 2.1 高压科学的发展 |
| 2.2 高压合成装置 |
| 2.2.1 活塞圆筒压机 |
| 2.2.2 Walker型压机 |
| 2.2.3 高压装置简介 |
| 2.3 高压合成的优点和应用 |
| 2.3.1 高压合成方法的优点 |
| 2.3.2 高压合成的应用 |
| 参考文献 |
| 第三章 材料生长与物性测量 |
| 3.1 晶体制备方法 |
| 3.1.1 固相反应法 |
| 3.1.2 化学气相输运法 |
| 3.2 晶体结构分析 |
| 3.2.1 X射线衍射 |
| 3.2.2 扫描电子显微镜 |
| 3.3 磁化性质测量 |
| 3.4 输运性质测量 |
| 参考文献 |
| 第四章 高压合成超导材料(Cu,C)Ba_2Ca_3Cu_4O_(11+δ)以及极高不可逆线的发现与性质研究 |
| 4.1 铜氧化物超导体的背景介绍 |
| 4.2 (Cu,C)Ba_2Ca_3Cu_4O_(11+δ)多晶的制备与结构表征 |
| 4.3 (Cu,C)Ba_2Ca_3Cu_4O_(11+δ)材料的磁化与输运测量结果 |
| 4.4 (Cu,C)Ba_2Ca_3Cu_4O_(11+δ)样品临界电流密度的标定 |
| 4.5 (Cu,C)Ba_2Ca_3Cu_4O_(11+δ)样品不可逆场的标定与研究 |
| 4.6 (Cu,C)-1234 单晶生长的尝试 |
| 4.7 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 新的无毒铜氧化物超导体系Ga-Ba-Ca-Cu-O的发现与性质研究 |
| 5.1 研究背景介绍 |
| 5.2 Ga-Ba-Ca-Cu-O材料的制备与结构表征 |
| 5.3 Ga-Ba-Ca-Cu-O材料的磁化与输运性质 |
| 5.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 全文总结 |
| 发表论文 |
| 致谢 |
（6）内禀磁性拓扑绝缘体薄膜的分子束外延生长与性质研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 主要符号对照表 |
| 第1章 引言 |
| 1.1 拓扑绝缘体 |
| 1.2 磁性掺杂拓扑绝缘体中的量子反常霍尔效应 |
| 1.3 内禀磁性拓扑绝缘体MnBi_2Te_4 |
| 第2章 实验技术与仪器原理 |
| 2.1 超高真空技术(UHV) |
| 2.2 分子束外延(MBE) |
| 2.3 反射式高能电子衍射(RHEED) |
| 2.4 扫描隧道显微镜(STM) |
| 2.5 角分辨光电子能谱(ARPES) |
| 2.6 低温无液氦磁体 |
| 第3章 Mn-Bi-Te三元薄膜的分子束外延生长与相变 |
| 3.1 研究背景 |
| 3.2 样品生长方法 |
| 3.3 实验结果与讨论 |
| 3.3.1 Mn-Bi-Te三元合金生长与结构表征 |
| 3.3.2 Mn-Bi-Te三元合金能带随Mn含量的变化 |
| 3.3.3 Mn-Bi-Te三元合金能带随生长温度的变化 |
| 3.4 对MnBi_2Te_4生长动力学的讨论 |
| 第4章 外延MnBi_2Te_4薄膜的输运性质研究 |
| 4.1 研究背景 |
| 4.2 用于输运测量的衬底处理 |
| 4.2.1 高阻STO(111)衬底处理 |
| 4.2.2 高阻Si(111)衬底处理 |
| 4.3 输运数据处理方法 |
| 4.4 输运测量结果与讨论 |
| 4.4.1 厚层MnBi_2Te_4薄膜的输运测量结果 |
| 4.4.2 薄层MnBi_2Te_4薄膜的输运测量结果 |
| 4.5 MnBi_2Te_4薄膜的输运结果小结 |
| 第5章 CdTe外延薄膜的表面二维电子气研究 |
| 5.1 研究背景 |
| 5.1.1 外延生长绝缘层CdSe |
| 5.1.2 SrTiO_3与真空界面处的二维电子气 |
| 5.1.3 铜氧化物中的高能反常现象 |
| 5.2 CdTe衬底处理与生长方法 |
| 5.3 实验结果与讨论 |
| 5.4 对二维电子气成因的讨论 |
| 第6章 仪器设计与改进 |
| 6.1 样品托的改进 |
| 6.1.1 间接加热样品托的设计 |
| 6.1.2 直接加热样品托的设计 |
| 6.2 加热除气装置的设计 |
| 6.2.1 加热单元的设计 |
| 6.2.2 活动电极的设计 |
| 6.3 超高真空系统之间的样品传递装置的设计 |
| 6.3.1 机械手的改进 |
| 6.3.2 真空手提箱的设计 |
| 6.3.3 Omicron-Unisoku样品托转接的设计 |
| 第7章 总结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
（7）Bi2Sr2CuO6+δ和ZrSiSe材料的低温扫描隧道谱研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 缩写、符号清单、术语表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 莫特绝缘体与强关联体系 |
| 1.2 d波配对与高温超导 |
| 1.3 铜氧化物中的有序态 |
| 1.3.1 电荷有序态 |
| 1.3.2 电荷序的成因 |
| 1.4 赝能隙 |
| 1.4.1 赝能隙与费米面重构 |
| 1.4.2 赝能隙与超导态的关系 |
| 1.5 铜氧化物中的杂质态 |
| 本章总结 |
| 2 STM实验技术 |
| 2.1 扫描隧道显微镜的基本原理 |
| 2.1.1 隧穿电流 |
| 2.1.2 STM的基本测量方式 |
| 2.2 扫描隧道显微镜实验系统 |
| 2.2.1 扫描隧道显微镜系统的工作模式 |
| 2.2.2 扫描隧道显微镜系统的实验条件 |
| 2.3 STM的其他测量方式 |
| 2.3.1 测量条件的控制 |
| 2.3.2 样品的表面及维度调控 |
| 2.4 仪器参数 |
| 本章总结 |
| 3 STM的数据分析方法 |
| 3.1 晶格修正与超原胞 |
| 3.2 准粒子干涉 |
| 3.2.1 准粒子干涉的基本原理 |
| 3.2.2 杂质与散射势 |
| 3.2.3 联结电子态密度 |
| 3.3 其他STM数据分析手段 |
| 3.3.1 递加掩模技术 |
| 3.3.2 机器学习在STM中的应用 |
| 本章总结 |
| 4 Bi2201超导体中的掺杂氧原子 |
| 4.1 样品生长与实验方法 |
| 4.2 三种掺杂氧原子的确定 |
| 4.3 样品掺杂空穴浓度的计算 |
| 4.4 赝能隙与掺杂氧原子 |
| 本章总结 |
| 5 过掺Pb-Bi2201样品中的电荷序与拓扑缺陷 |
| 5.1 过掺Pb-Bi2201的形貌与空间不均匀性 |
| 5.2 能量无关的电荷序调制波 |
| 5.3 拓扑缺陷的确定 |
| 5.4 电荷序调制波与拓扑缺陷的演化 |
| 5.5 高斯拟合中的截断函数 |
| 5.6 拓扑缺陷与赝能隙之间的关系 |
| 本章总结 |
| 6 过掺Pb-Bi2201样品中的向列相 |
| 6.1 向列相的序参量场 |
| 6.2 向列相在实空间的分布 |
| 6.3 向列相的可靠性分析 |
| 6.3.1 VHS区域的影响 |
| 6.3.2 高斯滤波的参数选择 |
| 6.3.3 偏压设置的影响 |
| 本章总结 |
| 7 ZrSiSe中的电子拓扑结构 |
| 7.1 拓扑节线半金属 |
| 7.2 样品制备与STM形貌表征 |
| 7.2.1 样品生长与实验方法 |
| 7.2.2 ZrSiSe的表面形貌 |
| 7.3 ZrSiSe的杂质与QPI |
| 7.4 等能面与QPI图案 |
| 7.5 随能量变化的FT-STS与色散关系 |
| 7.5.1 体态中的节线态 |
| 7.5.2 表面态中的狄拉克点 |
| 本章总结 |
| 8 总结与展望 |
| 8.1 全文总结 |
| 8.2 展望 |
| 参考文献 |
| 个人简历和科研成果 |
（8）钙钛矿结构稀土铬酸盐的低温可控水热合成、磁性及热致变色性质研究（论文提纲范文）
| 内容提要 |
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 钙钛矿结构的功能材料体系 |
| 1.2.1 钙钛矿材料的结构 |
| 1.2.2 钙钛矿基介电与铁电材料 |
| 1.2.3 钙钛矿型氧化物基磁性及多铁材料 |
| 1.2.4 钙钛矿结构相变存储材料与忆阻器 |
| 1.2.5 钙钛矿型新能源催化材料 |
| 1.2.6 钙钛矿型高温超导材料 |
| 1.2.7 钙钛矿的阴离子调控化学与物理 |
| 1.3 钙钛矿材料的制备方法 |
| 1.3.1 固相合成方法 |
| 1.3.2 水热法 |
| 1.3.3 钙钛矿结构氧化物表面化学与晶面可控生长 |
| 1.4 钙钛矿结构稀土铬酸盐简介 |
| 1.4.1 钙钛矿型稀土铬酸盐的结构特点 |
| 1.4.2 钙钛矿结构铬酸盐的物理化学性质 |
| 1.5 热致变色现象及热致变色材料 |
| 1.5.1 热致变色现象简介 |
| 1.5.2 热致变色材料分类 |
| 1.5.3 钙钛矿结构热致变色材料 |
| 1.5.4 不可逆热致变色材料及其应用前景 |
| 1.6 本论文的选题目的、意义及主要结果 |
| 参考文献 |
| 第二章 钙钛矿结构重稀土铬酸盐RECr O_3(RE=Er,Tm,Yb,Lu)的温和水热合成及磁性研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验药品 |
| 2.2.2 合成方法 |
| 2.2.3 主要分析测试仪器与数据分析方法 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 粉末X-射线拟合及其晶体结构分析 |
| 2.3.2 材料的水热晶化机制 |
| 2.3.3 材料的形貌和元素组成 |
| 2.3.4 价态分析 |
| 2.3.5 拉曼振动模分析 |
| 2.3.6 紫外可见光谱和傅里叶变换红外光谱分析 |
| 2.3.7 变温磁化率及磁滞回线分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 钙钛矿结构稀土铬酸盐的晶面可控合成及其机理研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验试剂 |
| 3.2.2 主要测试仪器和相应测试条件 |
| 3.2.3 晶面调控方法及条件 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 温和水热法合成B-位有序掺杂的LaCr_(1-x)Mn_x O_3(x=0.1,0.2,0.3)单晶及其磁学行为研究 |
| 4.1 研究背景 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 化学试剂 |
| 4.2.2 主要测试仪器和相应测试条件 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 LaCr_(1-x)Mn_x O_3 的合成及影响因素 |
| 4.3.2 样品的化学组成及结构分析 |
| 4.3.3 晶体形貌分析 |
| 4.3.4 X射线光电子能谱分析 |
| 4.3.5 磁性测试及分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 La Cr_(1-x)Al_x O_3 (x=0.05, 0.08, 0.12, 0.15)的水热合成及 |
| 5.1 研究背景 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 化学药品与试剂 |
| 5.2.2 主要分析测试仪器与数据分析方法 |
| 5.2.3 合成方法 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 合成条件 |
| 5.3.2 结构表征及讨论 |
| 5.3.3 形貌及成分表征 |
| 5.3.4 拉曼光谱测试分析 |
| 5.3.5 磁性测试分析 |
| 5.3.6 热致变色性质测试及分析 |
| 5.3.7 变温紫外-可见光谱分析 |
| 5.3.8 热分析 |
| 5.3.9 元素价态分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 结论与展望 |
| 作者简介及博士在读期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（9）空穴掺杂对“11”体系铁基超导体低温有序态及输运性能的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 文献综述 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 超导电性简介 |
| 1.2.1 超导的发现 |
| 1.2.2 超导材料的基本特征 |
| 1.2.3 超导材料的重要理论 |
| 1.3 铁基超导材料的发展历程 |
| 1.3.1 常见铁基超导材料 |
| 1.4 “11”铁基超导体系低温有序态及超导机制研究现状 |
| 1.4.1 FeTe母体 |
| 1.4.2 β-FeSe |
| 1.5 “11”体系铁基超导体的制备方法 |
| 1.5.1 块材制备 |
| 1.5.2 薄膜制备 |
| 1.6 本课题的研究思路和研究内容 |
| 第2章 S掺杂对FeTe母体反铁磁序和超导电性的调控 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 样品制备和表征 |
| 2.3 S掺杂对FeTe烧结成相的影响 |
| 2.4 S掺杂对FeTe样品微观组织形貌的优化 |
| 2.5 FeTe母体反铁磁性的抑制及超导电性的引入 |
| 2.6 FeTe_(1-x)S_x中的空穴掺杂效应 |
| 2.7 FeTe_(1-x)S_x体系超导相图的绘制与分析 |
| 2.8 本章小结 |
| 第3章 FeSe_(1-x)S_x超导体中电子向列相转变与超导电性的关系 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 FeSe_(1-x)S_x多晶块体的超导电性和向列相 |
| 3.2.1 样品制备和表征 |
| 3.2.2 S掺杂对FeSe烧结成相和微观组织形貌的影响 |
| 3.2.3 FeSe_(1-x)S_x多晶块体中超导电性和向列相 |
| 3.2.4 FeSe_(1-x)S_x多晶块体的电输运特征 |
| 3.3 FeSe_(1-x)S_x薄膜的超导电性和向列相 |
| 3.3.1 薄膜样品制备 |
| 3.3.2 薄膜超导性能及物相结构分析 |
| 3.3.3 FeSe_(1-x)S_x薄膜中超导电性和向列相的内在关系 |
| 3.3.4 FeSe_(1-x)S_x薄膜中应力对超导电性的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 空穴掺杂对FeSe超导电性及输运性能的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 第一性原理计算 |
| 4.3 样品制备和表征 |
| 4.4 Nb掺杂FeSe组织结构及超导性能分析 |
| 4.4.1 物相和微观组织形貌分析 |
| 4.4.2 FeSe中 Nb的分布状态 |
| 4.4.3 Nb在 FeSe中的化学态 |
| 4.4.4 输运性能表征 |
| 4.4.5 Nb掺杂对FeSe样品临界电流密度的影响 |
| 4.5 FeNb_xSe中载流子掺杂效应 |
| 4.6 Nb掺杂提高FeSe超导电性的机制 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 主要创新点 |
| 5.3 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（10）REBCO超导薄膜厚度效应研究及性能提升（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 概述 |
| 1.1 超导简介 |
| 1.1.1 超导现象的发现与研究历程 |
| 1.1.2 超导材料的特征 |
| 1.2 高温超导材料简介 |
| 1.2.1 高温超导材料的发展历史 |
| 1.2.2 高温超导材料的应用 |
| 1.3 Y系高温超导材料的制备 |
| 1.3.1 Y系高温超导材料的结构要求 |
| 1.3.2 第二代高温超导带材主流结构 |
| 1.4 第二代高温超导带材物理性质和应用指标 |
| 1.4.1 临界温度 |
| 1.4.2 临界电流密度 |
| 1.4.3 临界磁场 |
| 1.5 第二代高温超导带材的发展现状与发展趋势 |
| 1.5.1 第二代高温超导带材的发展现状 |
| 1.5.2 第二代高温超导带材的发展趋势 |
| 1.6 论文选题和主要研究内容 |
| 第二章 样品制备、测试分析方法 |
| 2.1 第二代高温超导带材超导层主要物理制备方法 |
| 2.1.1 脉冲激光沉积(PLD) |
| 2.1.2 磁控溅射(Magnetron Sputtering) |
| 2.1.3 共蒸发法(Co-evaporation) |
| 2.2 薄膜分析、表征方法Y系高温超导材料微观结构表征方法 |
| 2.2.1 X射线衍射(XRD) |
| 2.2.2 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.2.3 原子力显微镜(AFM) |
| 2.2.4 台阶仪(Surface Profiler) |
| 2.3 超导特性分析方法 |
| 2.3.1 四引线法(DC four-probe standard method) |
| 2.3.2 综合物性测量系统(PPMS) |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 “多步沉积”方法制备YGBCO薄膜 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 基底的选择和制备 |
| 3.3 超导层的选择和制备 |
| 3.4 在CeO2/IBAD-MgO基底上制备PLD-YGBCO薄膜 |
| 3.4.1 实验细节 |
| 3.4.2 基底温度的影响 |
| 3.4.3 激光能量密度的影响 |
| 3.4.4 靶距的影响 |
| 3.5 “多步沉积”方法制备的不同厚度YGBCO薄膜微观结构和超导性能的研究 |
| 3.5.1 实验细节 |
| 3.5.2 不同厚度YGBCO薄膜超导性能测试 |
| 3.5.3 不同厚度YGBCO薄膜微观结构测量 |
| 3.5.4 不同厚度YGBCO薄膜表面形貌表征 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 YGBCO/STO/YGBCO三层结构的研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 磁通钉扎原理 |
| 4.3 YGBCO/STO/YGBCO三层结构中间层厚度研究 |
| 4.3.1 实验细节 |
| 4.3.2 不同厚度STO中间层对微观结构的影响 |
| 4.3.3 不同厚度STO中间层对表面形貌的影响 |
| 4.3.4 不同厚度STO中间层对超导性能的影响 |
| 4.4 YGBCO/STO/YGBCO三层结构中底层的影响 |
| 4.4.1 实验细节 |
| 4.4.2 样品微观结构对比 |
| 4.4.3 样品表面形貌对比 |
| 4.4.4 样品超导性能对比 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 引入“种子层”技术制备YGBCO超导薄膜研究 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 薄膜生长模型 |
| 5.3 实验细节 |
| 5.4 结果与讨论 |
| 5.4.1 种子层微观结构测量 |
| 5.4.2 种子层表面形貌分析 |
| 5.4.3 超导层微观结构测量 |
| 5.4.4 超导性能测试 |
| 5.4.5 超导层表面形貌表征 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间已发表或录用论文 |
| 攻读博士学位期间参与项目 |
四、Bi系高温超导氧化物中掺杂(Pb、Sb、Eu)的研究（论文参考文献）
- [1]拓扑和关联电子体系中新型热电材料的探索及其输运性质的研究[D]. 王洪辉. 中国科学技术大学, 2021(09)
- [2]钙钛矿型铋铅酸钡基超导体的合成及超导性能研究[D]. 郑贤德. 桂林理工大学, 2021(01)
- [3]高温超导体电子结构和超导机理的角分辨光电子能谱研究[J]. 赵林,刘国东,周兴江. 物理学报, 2021(01)
- [4]钙钛矿氧化物薄膜的缺陷、界面和物性耦合研究[D]. 崔佳萌. 中国科学技术大学, 2020(01)
- [5]高压合成在铜氧化物超导材料中的探索与应用[D]. 张越. 南京大学, 2020(10)
- [6]内禀磁性拓扑绝缘体薄膜的分子束外延生长与性质研究[D]. 朱科静. 清华大学, 2020(01)
- [7]Bi2Sr2CuO6+δ和ZrSiSe材料的低温扫描隧道谱研究[D]. 费莹. 浙江大学, 2020(01)
- [8]钙钛矿结构稀土铬酸盐的低温可控水热合成、磁性及热致变色性质研究[D]. 王珊. 吉林大学, 2020(08)
- [9]空穴掺杂对“11”体系铁基超导体低温有序态及输运性能的影响[D]. 马庆爽. 天津大学, 2020(01)
- [10]REBCO超导薄膜厚度效应研究及性能提升[D]. 姚艳婕. 上海交通大学, 2018