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在经过100多年全世界范围内对超导电性的广泛研究之后,科学家仍旧需要更多的证据来解释高温超导机理。同样,神奇的超导电性也激励着全世界范围内科学家努力来理解高温超导体。在2008年早期,Hosono小组报道了F掺杂的LaFeAsO中发现了26K的超导电性,这个重要的发现激起了人们凝聚态研究领域研究的极大兴趣。我们知道,这类铁基超导体中在费米面存在Fe电子,加上其费米面结构随着掺杂改变很快,从而使得铁基超导体正常态和超导态的性质都不同于传统的超导体。掺杂效应对超导电性以及正常态属性影响的研究为我们探索超导机理和配对机理提供了重要的依据。由杂志引起的无序的散射和配对的破坏都与配对对称性紧密相关。因此,在AFeSe-122体系中研究掺杂效应可以获得非常丰富的信息。在本论文中,我们报道了K0.8Fe2-ySe2超导体的Fe位掺杂对超导电性和磁性质的影响。我们发现K0.8Fe2-ySe2超导体对于不同的过渡金属掺杂(Cr,Mn,Co,Zn)其行为有着不同的响应。
1.超导的简介
本章回顾了超导的发现历程,简要介绍了各种超导体。也提及了部分超导体的应用。
2.铁基超导体的简要介绍
本章介绍了当前最热门的铁基超导体相关的研究。列举了铁基超导体与铜基超导体的相同点与不同点。当然,重要的是介绍了铁基超导体的结构与电子态性质。例如,结构和Tc与晶格间距的关系,Tc,Ts,TSDW与掺杂的关系及其相图,Tc与压力和磁场的关系,铁基超导体中磁场和超导共存现象,电阻、磁化率和比热以及超导配对机理。
3.K0.8Fe2-y-xMxSe2(M=Cr,Mn,Co,Zn)体系中Fe位掺杂效应研究
在本章中,我们使用过渡金属Cr,Mn,Co,Zn来研究K0.8Fe2-y-xMxSe2体系中Fe位掺杂效应。我们发现Cr,Co和Zn掺杂强烈的抑制了超导电性,而Mn在掺杂浓度小于等于0.067时却没有降低超导转变温度。电子自选共振测量表明在母体和掺杂的样品中都存在着自旋磁涨落,在Cr-,Co-,和Zn-掺杂的样品中磁拆对效应严重的破坏了超导电性从而使得超导电性被强烈的抑制。另一方面,对于Mn掺杂的情况,Mn杂质并没有破坏库伯对,从而没有影响到超导转变温度Tc值。