MgCNi3超导体高压原位结构

利用同步辐射高压能散X射线衍射实验技术,在0～22GPa压力范围对MgCNi_3超导体的晶体结构、压缩性进行了研究.实验结果表明,在此压力范围内晶体结构没有发生改变,用Birch-Murnaghan状态方程拟合,得到压力导数B_0＇=4时,零压体弹模量B_0=(267.8±7.2)GPa.

微波合成的超导体MgCNi_3及其超导电性

微波合成因合成速度快、清洁和能效高而成为一种非常有前途的材料制备方法。与常规方法相比，很多材料可以在相对较低的温度和较短的时间内用微波加热合成。该文作者利用混合微波加热技术，在短时间内由镁粉、镍粉和石墨粉合成了具有立方钙钛矿结构的金属间化合物超导材料MgCNi3。利用微波加热合成的MgCNi3，镁的挥发和氧化程度明显减少。粉末X射线衍射显示合成的样品主相为MgCNi3，还含有少量未反应的石墨粉和微量的MgO杂相。金相显微镜和扫描电镜观察表明超导样品的晶粒大小一般为2～6μm。由标准的四探针电阻方法和磁测量技术测得样品的超导起始转变温度为6．9K，转变宽度约为0．8K。

MgCNi_3超导体在静水压下的弹性性质

在 0 .1MPa到 0 .5GPa压力范围内 ,采用脉冲回波重合法 (Pulse EchoOverlapMethod)测量了MgCNi3超导体的横波及纵波声速 ,计算了体弹模量B、剪切模量G等弹性参数以及德拜温度、比热等热力学参数随压力的变化。常压下的ΘD 与cV 的值分别为 45 4 .82K和1 1 1 .3 0J/(mol·K)。对B p曲线作线性拟合 ,得到体弹模量B0 在零压附近的导数B′0 。

MgCNi_3的电子结构、光学性质与超导电性

用第一性原理的密度泛函能带计算方法研究了新近发现的超导体MgCNi3的电子能带结构 .计算结果表明其电子结构的基本特征是 :Ni的 3d态和C的 2p态的杂化组成了MgCNi3的导带 ,费米面附近的物理性质主要由来源于Ni的 3d电子态决定 .在费米能级 (EF)以下 3 0eV的范围内 ,Ni 3d态构成了能带色散微弱的密集电子态 ,EF 恰好落在Ni 3dyz +zx和 3d3z2 -r2 电子态密度 .C 2p态分布在EF 以下 4 0— 7 0eV的区域内 ,Mg主要是以二价离子Mg2 +的形式存在 .Mg原子的掺杂导致了Ni原子的 3d态基本上全部占据 ,引起Ni原子磁矩的消失 .费米能级EF 处的态密度N(EF)是 5 5 0 (states eV·cell) ,由此得到的Sommerfeld常数γeal～ 4 4 5mJ mol·K2 .基于第一性原理的光学性质的计算结果表明 :在 0— 12eV的范围内光吸收主要是从占据的Ni 3d态向C 2p和Ni4s的跃迁 .根据这些结果得出结论 :MgCNi3的超导电性基本上是强耦合的BCS电子 声子作用机理 .

新型超导体MgCNi_3的输运性质研究

测量了新型超导体MgCNi3(Tc=8K)的电阻率、正常态Hall效应和热电势等输运性质 .电阻率 温度曲线表明 ,在高于 70K的温区可以用电 声子散射的Bloch Gr櫣ｎｅｉｓｅｎ公式拟合 .Hall系数RH 和热电势S在Tc 以上的整个温度范围都为负值 ,强烈表明MgCNi3的载流子类型为电子型 .RH 在从Tc 到 14 0K的温区内基本不随温度变化 ,但在14 0K到室温范围 ,RH 随温度升高其绝对值减小 ,对RH 的这种温度依赖关系进行了讨论 .S在 15 0K以上近似与温度成线性关系 ,而在 15 0K以下显示非线性 ,用电 声子相互作用的重整化效应解释了热电势的温度行为 .电阻率和热电势在 5 0K以下都表现出异常 ,显示在 5

新型超导体MgB_2和MgCNi_3热、电输运性质研究

报道了两种新型超导体MgB2 ,MgCNi3和氧化物高温超导体Bi2 Sr2 Ca0 9Ce0 1 Cu2 O8+y的热导率 温度关系和电阻率 温度关系 .实验发现氧化物高温超导体在进入超导态后热导有所上升 ,出现极大值后再下降 ,而MgB2 和MgCNi3则单调下降 .由Wiedemann Franz定律分别计算了它们在正常态的电子热导和声子热导 .由于共有化电子的非局域性 ,在MgB2 和MgCNi3中电子热导的贡献占据相当大的成分 .对电子热导的分析结果表明 ,在MgB2 和MgCNi3的电子热导中静态缺陷对电子的散射占主导地位 .