低溫變流磁化率的測(cè)量裝置及其在關(guān)聯(lián)電子材料中的應(yīng)用.pdf

1、交流磁化率測(cè)量作為一種重要的物性測(cè)量手段在凝聚態(tài)物理中得到廣泛的應(yīng)用。由于該測(cè)量方法具有微擾的性質(zhì)，測(cè)量本身對(duì)材料性質(zhì)的影響很小，因而這種測(cè)量可以在多種外部條件下進(jìn)行，從而有效地拓展材料在各種外部條件下的相圖，包括頻率，磁場(chǎng)，溫度，壓力等。
　　 關(guān)聯(lián)電子材料顯示了非常豐富的奇異量子特性，因而長(zhǎng)期以來(lái)都是固體物理研究的熱點(diǎn)。在這類材料中，電子間的相互作用對(duì)物性起著支配作用，通過外界手段改變這種相互作用可以很好的調(diào)控材料的物理性質(zhì)

2、，從而產(chǎn)生了新的物理現(xiàn)象。
　　 本文共由三部分組成。第一章為緒論，首先羅列了固體中各種不同的磁性結(jié)構(gòu)，然后回顧鐵基超導(dǎo)體的研究進(jìn)展并概述了其基本物性，最后簡(jiǎn)單介紹了重費(fèi)米子材料及其相關(guān)的非費(fèi)米液體行為及量子臨界現(xiàn)象。
　　 第二章重點(diǎn)闡述了交流磁化率測(cè)量系統(tǒng)。本章節(jié)首先概述了交流、直流磁化率測(cè)量的區(qū)別，極端條件下交流磁化率測(cè)量的意義以及該測(cè)量方法的理論基礎(chǔ)；實(shí)驗(yàn)原理部分主要描述了交流磁化率計(jì)的工作方式；計(jì)算方法部分給出

3、了磁化率計(jì)電信號(hào)與樣品磁信號(hào)間定量的轉(zhuǎn)換關(guān)系；實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)部分介紹了三種磁化率計(jì)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，以及在制作磁化率計(jì)過程中所用的自行制作的繞線機(jī)。最后兩節(jié)總結(jié)了在交流磁化率測(cè)量中各種消除交流背景偏置方法的優(yōu)劣，并簡(jiǎn)單介紹了實(shí)驗(yàn)平臺(tái)--氦三制冷機(jī)。
　　 第三章我們應(yīng)用用交流磁化率來(lái)研究關(guān)聯(lián)電子材料--Ba(Fe1-xCox)2As2(鐵基超導(dǎo)材料)與Ce2Ni12-xPdxAs7(非中心對(duì)稱材料)的超導(dǎo)態(tài)與磁性性質(zhì)。我們通過測(cè)量Ba(F

4、e1-xCox)2As2的超導(dǎo)轉(zhuǎn)變檢驗(yàn)交流磁化率計(jì)的可靠性，并測(cè)量了名義摻雜組分x=0.06樣品的上臨界場(chǎng)，其結(jié)果能較好地用兩能帶理論來(lái)擬合，而不是Werthamer-Helfand-Hohenberg(WHH)理論。Ce2Ni12-xPdxAs7這個(gè)重費(fèi)米子材料具有非中心對(duì)稱的晶體結(jié)構(gòu)，在低溫下有可能出現(xiàn)非費(fèi)米液體行為，因而是研究量子臨界現(xiàn)象的新體系。我們測(cè)量了三種不同摻雜的樣品。比熱和直流磁化率的結(jié)果顯示x=0.5的樣品存在鐵磁相變