銅氧化物高溫超導體中Bi2Sr2CaCu2O8+δ單晶磁通動力學研究.pdf

1、本論文主要通過“磁通變壓器”安排,測量了Bi2Sr2CaCu2O8+δ和La1.93Sr0.07-CuO4+δ單晶中的輸運性質(zhì),通過詳細的研究,得到了一些非常有意義的結果。
　　第一章綜述了高溫超導體的發(fā)現(xiàn)和發(fā)展概況,指出了過低的臨界電流密度成為制約銅氧高溫超導體強電應用的主要障礙。而提高臨界電流的前提是必須先了解和掌握磁通渦旋在高溫超導體的運動規(guī)律。因此,我們把目光投向了對高溫超導體磁通動力學的研究,給出了磁通動力學的基本概念和

2、方程,介紹了磁通渦旋液態(tài)、磁通蠕動、集體釘扎理論和基本公式。
　　第二章介紹了普遍存在高溫超導體中的一個重要現(xiàn)象——臨界電流峰效應和它的產(chǎn)生機制。對于YBa2Cu3O7-δ和2H-NbSe2單晶,臨界電流峰效應出現(xiàn)的機制基本時一致的,即臨界電流曲線上峰的出現(xiàn)是由于在渦旋固態(tài)相中,渦旋格子由彈性流動到塑性流動的變化引起的。而在Bi2Sr2CaCu2O8+δ單晶中,臨界電流峰效應出現(xiàn)的機制卻是由于電流密度jab沿c軸分布存在非常的梯度

3、djab/dz,渦旋在剪切力的作用下在不同Cu-0面之間出現(xiàn)相滑移,從而產(chǎn)生了臨界電流峰效應,這和和前面兩者有很大的差異。由此,我們可以看出在Bi2Sr2CaCu2O8+δ單晶中的磁通渦旋運動規(guī)律和其他的第二類高溫超導體有著很明顯的不同。
　　第三章主要通過測量Bi2Sr2CaCu2O8+δ單晶的輸運性質(zhì),研究其超導轉變機制。我們采用了新奇的“磁通變壓器”和傳統(tǒng)的“磁通變壓器”的實驗安排,測量在不同磁場下的Bi2Sr2CaCu2O

4、8+δ單晶輸運性質(zhì)。我們第一次觀察到,在新奇的磁通變壓器安排下,在磁場H‖c當中,一個“平臺”在超導轉變過程出現(xiàn)。我們提出了電阻恢復機制模型。在磁場H‖c時,電阻的產(chǎn)生是由餅渦旋的獨立運動引起的;在H⊥c下,電阻的產(chǎn)生是由Josephson渦旋運動引起。并根據(jù)此模型進行了相應的理論計算,理論擬合曲線和實驗數(shù)據(jù)符合的非常好。
　　第四章我們主要通過在Bi2Sr2CaCu2O8+δ和La1.93Sr0.07-CuO4+δ單晶上的“磁通

5、變壓器”安排，測量了它們的輸運性質(zhì)，比較了它們之間不同的超導機制。對Bi2Sr2CaCu2O8+δ單晶，餅渦旋或者Josephson渦旋的運動導致了電阻的產(chǎn)生。而La1.93Sr0.07-CuO4+δ單晶是由強弱有序排列的超導層組成的，它的超導轉變類似于常規(guī)第二類超導體。當磁場還不足以破壞其中的弱連接時，正常-超導轉變過程已經(jīng)完成了，Josephson渦旋的運動被歸結到Hc2轉變過程中。
　　第五章我們對R. Busch等人在Ph