本文關(guān)鍵詞：鐵基超導(dǎo)體中的雜質(zhì)散射效應(yīng)和電子向列相的研究　出處：《南京大學(xué)》2016年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：2008年發(fā)現(xiàn)的鐵基超導(dǎo)體給高溫超導(dǎo)體家族帶來了新的生機(jī)與活力,其多帶性質(zhì)以及“不正�！钡恼B(tài)帶來了豐富的物理。能隙對(duì)稱性的問題對(duì)揭示超導(dǎo)機(jī)理至關(guān)重要,然而在鐵基超導(dǎo)體中這一問題還存在爭(zhēng)議。鐵基超導(dǎo)體中另一個(gè)獨(dú)特的性質(zhì)——電子向列相,它的起源問題似乎也和超導(dǎo)機(jī)理有著密切的聯(lián)系。本文第一章簡單介紹了超導(dǎo)的發(fā)展概況,對(duì)二帶模型下的霍爾和磁阻作了簡單的推導(dǎo),最后介紹了一些磁通物理以及磁通的觀測(cè)方法。第二章中對(duì)鐵基超導(dǎo)體單晶的生長方法,超導(dǎo)物理性質(zhì)表征用到的磁化和電輸運(yùn)實(shí)驗(yàn)的測(cè)量方法,以及本論文研究中用到的Montgomery方法和單晶樣品去孿晶的方法作了簡單介紹。第三章中我們研究了Na(Fe0.97-xCo0.03Tx)As(T=Cu,Mn)超導(dǎo)體中的雜質(zhì)散射效應(yīng)�；诰永�-外斯定律分析的高場(chǎng)直流磁化率實(shí)驗(yàn)表明Mn摻雜引入的是磁性雜質(zhì),而Cu雜質(zhì)表現(xiàn)為非磁性或非常弱的磁性。我們發(fā)現(xiàn),摻雜Cu和Mn都可以引起剩余電阻率的增加并壓制超導(dǎo)。在低摻雜區(qū)域壓制超導(dǎo)的速率和S±理論預(yù)言的基本一致。對(duì)于Cu摻雜的樣品,超導(dǎo)在剩余電阻率達(dá)到0.87mQ cm時(shí)被完全壓制,同時(shí)伴隨著很強(qiáng)的局域化的效應(yīng)。然而,對(duì)于Mn摻雜的樣品,當(dāng)摻雜濃度超過3%時(shí),超導(dǎo)臨界溫度的壓制似乎變得非常緩慢,剩余電阻率達(dá)到2.86 mΩ cm時(shí)超導(dǎo)依然沒有完全壓制。實(shí)驗(yàn)清楚地表明高摻雜區(qū)域Mn雜質(zhì)對(duì)Na(Fe0.97Co0.03)As超導(dǎo)體的壓制要弱于Cu雜質(zhì)。第四章中我們通過對(duì)施加單軸壓力的NaFe1-xCoxAs單晶面內(nèi)電阻的測(cè)量,發(fā)現(xiàn)了很強(qiáng)的面內(nèi)電阻各向異性,進(jìn)一步,我們分別定出了電子向列相,結(jié)構(gòu)相變,反鐵磁相變的幾個(gè)特征溫度。我們將上述從面內(nèi)電阻的測(cè)量上得到的特征溫度和文獻(xiàn)中報(bào)道的其他非電阻測(cè)量手段獲得的數(shù)據(jù),一同畫在相圖中。我們發(fā)現(xiàn),結(jié)構(gòu)相變和向列序的溫度在大約x=0.025±0.002時(shí)同時(shí)消失,而反鐵磁相變溫度在一個(gè)較低摻雜的區(qū)域就消失了。我們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果還說明,在電子型摻雜的鐵基超導(dǎo)體中,電子向列相和超導(dǎo)可能有密切的關(guān)系。第五章中我們測(cè)量了去孿晶的NaFeAs單晶在電流沿著a軸和沿著b軸兩種情況下的縱向電阻率和橫向電阻率。縱向電阻率觀察到了很強(qiáng)的面內(nèi)電阻各向異性,而橫向電阻率和霍爾系數(shù)卻幾乎是各向同性。我們也在結(jié)構(gòu)相變溫度之下觀察到了增強(qiáng)的磁阻效應(yīng),且磁阻效應(yīng)違反Kohler定則的標(biāo)度,意味著向列相中多帶效應(yīng)起到了作用。我們用二帶模型分析了兩種測(cè)量位形下的非線性霍爾效應(yīng)和磁阻效應(yīng),發(fā)現(xiàn)二帶模型可以很好的擬合我們的數(shù)據(jù)。細(xì)致的理論分析表明,兩個(gè)帶的載流子濃度n1和n2應(yīng)該是各向同性的,而向列相中明顯的面內(nèi)電阻各向異性是由載流子遷移率在兩個(gè)垂直方向上的差別導(dǎo)致的。最后我們對(duì)全文進(jìn)行了總結(jié)。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：南京大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：O511.3

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本文編號(hào)：1353008