陈旭东
,
杨宏顺
,
柴一晟
,
刘剑
,
钟声
,
孙成海
,
高慧贤
,
薛璟
,
段理
,
曹烈兆
低温物理学报
doi:10.3969/j.issn.1000-3258.2006.04.005
通过原子力显微镜(AFM)对Nd1.85Ce0.15CuO4±δ(NCCO)单晶样品的微结构进行分析,发现样品在制备和热处理过程中存在分解反应Nd2-xCexCuO4→ (Nd,Ce)2O3+ NdCeO3.5+ Cu2O发生的证据,控制样品冷却速率可得到(Nd,Ce)2O3分解物含量不同的单晶样品. Ab面电阻率测量结果表明,降低冷却速率可有效减少分解过程的发生、减少有效载流子浓度的降低和减少对Cu2O上Cu2+-Cu2+反铁磁关联的破坏,有利于保持体系结构上的均匀性和稳定性,是制备高品质电子型超导体Nd2-xCexCuO4单晶的关键.
关键词:
电子型超导体
,
样品制备
,
电阻率
王建彬
,
杨宏顺
,
陈旭东
,
刘剑
,
孙成海
,
高慧贤
,
成路
,
曹烈兆
低温物理学报
doi:10.3969/j.issn.1000-3258.2008.04.002
本文通过对Nd1.85Ce0.15CuO4±δ单晶ab面(ρab)和c方向电阻率(ρc)的测量,发现未经过氮气退火的样品的ρc与温度成线性依赖关系,但是同一个样品经过氮气退火后的ρc中不仅有一次方的温度依赖关系还有二次方的.这说明样品经过氮气退火后,电子与空穴两种载流子共同参与导电.样品在退火处理前的各向异性比(ρc-ρc0)/(ρab-ρab0)存在强的温度依赖关系,这是由于ρc与温度成线性依赖关系,然而ρab不仅有一次方的温度依赖关系还有二次方的.样品经过退火处理后的各向异性比存在弱的温度依赖赖关系,这是由于ρc与ρab中都同时有一次方和二次方的温度依赖关系.我们用电子和空穴沿c方向有不同的隧穿几率来解释ρc和(ρc-ρc0)/(ρab-ρab0).
关键词:
电阻率
,
双载流子
,
隧穿几率
杨宏顺
,
蒋成颍
,
许祥益
,
孙成海
,
柯少秦
,
冷荣军
,
阮可青
低温物理学报
研究了不同元素（Gd，Sin）掺杂和不同掺杂浓度的Nd1．85-xRxCe0．15CuO4±δ（R=Gd，Sm）单晶样品的X射线衍射、傅里叶变换红外光谱和电阻率．X射线衍射结果表明掺杂没有杂质峰，且峰的半高宽度很小，说明两掺杂体系的单晶样品品质很好．两体系晶格常数C均随着掺杂量的增加而降低，其中Gd掺杂体系的降低速率明显大于Srn．对于Gd掺杂，随着掺杂量的增加红外光谱逐渐向高频移动，而Sm掺杂红外光谱峰位几乎保持不变．这表明用Gd取代Nd会使Cu-O键变短，而用Sm取代Nd后Cu-O键键长几乎不变．电阻率的测量结果发现随着掺杂量的增加两体系的超导转变温度Tc均被压制，载流子局域化效应均增强．而对于Gd掺杂，超导转变温度R被更强烈的压制，载流子局域化效应更强，这一现象与两掺杂体系的晶胞体积的变化情况一致，也可能与和费米面上电子态密度随掺杂量的改变有关．
关键词:
电子型高温超导体
,
电子结构
,
红外光谱
杨宏顺
,
孙成海
,
成路
,
王建斌
,
许祥益
,
柯少秦
,
阮可青
低温物理学报
在CuO2平面以外的阳离子格点通过改变Gd含量引入了无序.研究了Nd1.85-xGdxCe0.15CuO4单晶的电阻率D、霍耳系数RH和热电势S.霍耳系数RH的测量证明这种名义掺杂的改变并没有明显改变载流子的密度.热电势S(T)在120 K以上可用一个掺杂的半经验模型来分析,结果表明存在电子的窄能带和宽能带的共存.无论是电子态密度的带宽和有效电导率的带宽都随着x增加,而局域化的趋势随Gd掺杂增加明显增强.Gd掺杂对超导转变温度TC的抑制作用很显著.在二维剩余电阻率ρ02D增加超过临界值h/ 4e2时没有发生超导-绝缘体转变,观察到的却是超导和局域化的共存效应.量子干涉效应不可以定性地解释Gd掺杂对于电子型超导体的超导转变温度Tc的抑制.
关键词:
电子型超导体
,
热电势
,
局域化t
成路
,
杨宏顺
,
孙成海
,
高慧贤
,
王建彬
,
曹烈兆
低温物理学报
doi:10.3969/j.issn.1000-3258.2008.04.007
本文测量了电子型高温超导体Nd1.85Ce0.15 CuO4-δ单晶在不同退火条件下的ab面电阻率(ρ)和热电势(S).电阻率曲线偏离了费米液体理论T2的温度依赖关系和热电势在整个测量温区(15～300 K)都为正值表明在这一体系中有两种载流子共存.基于此,我们提出了一个空穴型窄带叠加在一个电子型宽带的双能带模型.进一步的退火处理实验表明:这一理论模型能很好的解释电阻率和热电势在不同退火条件下的行为,并有助于我们分析在不同退火过程中能带的结构和填充位置的变化.在深度去氧退火过程中,能带结构保持不变的但能带填充度增加使得费米能(EF)上升了;在加氧退火过程中EF位置不变而空穴型窄带变宽了.
关键词:
热电势
,
Nd1.85Ce0.15CuO4-δ
,
双带模型
