鐵基超導(dǎo)體是高溫超導(dǎo)電性機(jī)理及應(yīng)用的重要研究對(duì)象,在凝聚態(tài)物理領(lǐng)域引起了廣泛的關(guān)注,大量的實(shí)驗(yàn)及理論工作促進(jìn)了鐵基超導(dǎo)電性的研究。FeSe基超導(dǎo)體具有簡(jiǎn)單的晶體結(jié)構(gòu),超導(dǎo)臨界溫度T_c變化范圍廣,是一個(gè)很特殊的體系。因此,制備系列典型樣品,認(rèn)知T_c從低到高的演變過程的物理機(jī)制,不僅將為FeSe基高溫超導(dǎo)機(jī)理研究提供關(guān)鍵線索,也將為探索和應(yīng)用開發(fā)具有更高臨界參數(shù)超導(dǎo)體提供新的思路。本論文主要圍繞（Li,Fe）OHFeSe高溫超導(dǎo)體開展研究,具體內(nèi)容如下:（1）優(yōu)化“水熱離子交換合成”軟化學(xué)材料制備方法,制備出T_c可以連續(xù)變化的（Li,Fe）OHFeSe系列單晶;通過電輸運(yùn)測(cè)量分析,我們發(fā)現(xiàn)低T_c樣品中存在金屬-絕緣體轉(zhuǎn)變現(xiàn)象,非超導(dǎo)晶體的低溫電阻表現(xiàn)出絕緣行為。（2）利用本團(tuán)隊(duì)發(fā)明的“基體輔助水熱外延生長(zhǎng)”薄膜制備方法（Matrix-assisted Hydrothermal Epitaxial Growth,MAHEG）,在國(guó)際上首次成功外延生長(zhǎng)出高質(zhì)量、高臨界參數(shù)的（Li,Fe）OHFeSe單晶薄膜... 

【文章來源】：中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院物理研究所)北京市

【文章頁(yè)數(shù)】：96 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

鐵基超導(dǎo)體五種典型晶體結(jié)構(gòu)示意圖，A,Ae,Ln和M分別代表堿金屬、堿土金屬、鑭系元素和過渡金屬元素[50]

圖 1.2 “FeAs-10-3-8”、“FeAs-10-4-8”超導(dǎo)體的晶體結(jié)構(gòu)Figure 1.2 The crystal structures of the “10-3-8” and “10-4-8” phases. 年 5 月，中國(guó)浙江大學(xué)曹光旱組將 BaFe2As2和 BaTi2As2O 插K 的 Ba2Ti2Fe2As4O 超導(dǎo)體[54]，簡(jiǎn)稱為“FeAs-22241”，如圖 1.3 I4/mmm，a=4.0276(1) ，c=27.3441(4) 。2013 年 5 月，瑞道一種新的FeAs基超導(dǎo)體Pr4Fe2As2Te1-xO4[55]，Tc為25K，簡(jiǎn)稱它的晶體結(jié)構(gòu)為四方結(jié)構(gòu)，空間群為 I4/mmm，晶體結(jié)構(gòu)參) ，c = 29.8572(16) ，如圖 1.3(b)所示。若在 O 位進(jìn)行 F 摻至 45 K[56]。 年 11 月，日本名古屋大學(xué)和東京大學(xué)分別公開報(bào)道一種新的Ca1-xLaxFeAs2[57]和(Ca,Pr)FeAs2[58]，Tc分別為 20K 和 34K，簡(jiǎn)稱超導(dǎo)體是單斜結(jié)構(gòu)，空間群為 P21，F(xiàn)e2As2層中間夾著 Ca/La

圖 1.3 FeAs 基超導(dǎo)體晶體結(jié)構(gòu)示意圖：(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 基超導(dǎo)體2008 年 7 月 15 日，中國(guó)臺(tái)灣的吳茂昆組公布在二元 FeSe 化合物中發(fā)現(xiàn)了零電阻溫度為 8 K 的超導(dǎo)電性[62]。FeSe 晶體具有反氧化鉛型四方結(jié)構(gòu)，晶格常數(shù)為 a=3.7676(2) ，c=5.4847(1) ，晶體結(jié)構(gòu)如圖 1.1(a)所示，簡(jiǎn)稱為“FeSe-11”。這是鐵基超導(dǎo)體中第一個(gè)硒化物的超導(dǎo)體，也是結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單的鐵基超導(dǎo)體。2010 年 12 月，中國(guó)科學(xué)院物理研究所陳小龍組報(bào)道了在 KxFe2Se2化合物中發(fā)現(xiàn)了 30 K 以上的超導(dǎo)電性[63]。晶體結(jié)構(gòu)如圖 1.4(a)所示，簡(jiǎn)稱為“FeSe-122”，該體系的超導(dǎo)相是與 K0.8Fe1.6Se2絕緣相共存。幾乎同時(shí)，瑞士保羅謝爾研究所 K.

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]Doping Mn into(Li1-xFex)OHFe1-ySe superconducting crystals via ion-exchange and ion-release/introduction syntheses[J]. 周花雪,倪順利,袁潔,李軍,馮中沛,江星宇,黃裕龍,劉少博,毛義元,周放,金魁,董曉莉,趙忠賢.  Chinese Physics B. 2017(05)
[3]Synthesis of large FeSe superconductor crystals via ion release/introduction and property characterization[J]. 苑冬娜,黃裕龍,倪順利,周花雪,毛義元,胡衛(wèi),袁潔,金魁,張廣銘,董曉莉,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]. 楊杰,周睿,尉琳琳,楊槐馨,李建奇,趙忠賢,鄭國(guó)慶.  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]. 蔣好,孫云蕾,許祝安,曹光旱.  Chinese Physics B. 2013(08)
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[10]多晶X射線衍射測(cè)量結(jié)果的一些影響因素[J]. 張杰.  分析測(cè)試技術(shù)與儀器. 2009(03)



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