高Tc超導(dǎo)體YBCO磁弛豫及低溫液體HeⅡ特性研究.pdf

1、在物理研究中，高溫超導(dǎo)體中的磁弛豫與溫度、磁場(chǎng)等參數(shù)間的關(guān)系致使許多新概念的提出，如集體蠕動(dòng)、量子隧穿等，對(duì)其進(jìn)行研究顯得非常重要。同時(shí)，從技術(shù)應(yīng)用的角度來(lái)看，高溫超導(dǎo)體中的磁弛豫改變了高溫超導(dǎo)體的Ⅴ-Ⅰ特性，決定了持續(xù)電流密度對(duì)溫度的依賴關(guān)系，對(duì)技術(shù)應(yīng)用可產(chǎn)生重大影響?？梢?jiàn)，不管在物理研究還是技術(shù)應(yīng)用方面對(duì)高溫超導(dǎo)體中的磁弛豫現(xiàn)象進(jìn)行研究均具有重要意義。由于高Tc超導(dǎo)體YBCO和其它高T氧化物超導(dǎo)體一樣都是層狀鈣鈦礦結(jié)構(gòu)、且具有

2、大于 90K 的超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度，在所有的高T<,c>超導(dǎo)體中最具有代表性，因此本文以它為對(duì)象對(duì)高Tc超導(dǎo)體的磁弛豫現(xiàn)象進(jìn)行了研究。 本文在磁弛豫特性研究過(guò)程中，對(duì)YBCO在0～20K和20～80K兩個(gè)溫區(qū)內(nèi)的磁弛豫性質(zhì)分別進(jìn)行了研究。對(duì)0～20K溫區(qū)內(nèi)的YBCO磁弛豫進(jìn)行研究時(shí)，在前人所提出量子隧穿概念基礎(chǔ)上，通過(guò)建立量子隧穿模型和量子計(jì)算導(dǎo)出了YBCO在量子隧穿情況下磁弛豫率與溫度之間的S-T關(guān)系式。隨后，用所導(dǎo)出的關(guān)系式與AK

3、模型熱激活理論下的S-T關(guān)系式結(jié)合對(duì)過(guò)去的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行擬合，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，若考慮熱激活與量子隧穿兩者的共同作用，在0～20K整個(gè)溫區(qū)內(nèi)的擬合結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果符合得很好，從而證明在這一溫區(qū)內(nèi)磁通線的熱激活運(yùn)動(dòng)和量子隧穿運(yùn)動(dòng)混合并存。在對(duì)20-80K溫區(qū)內(nèi)的YBCO磁弛豫特性進(jìn)行研究時(shí)，導(dǎo)出了渦旋玻璃態(tài)以及反向熱激活跳躍下的S-T關(guān)系式，根據(jù)這些關(guān)系式分別擬合得到了在這一溫區(qū)內(nèi)的S-T圖像。最后，結(jié)合這些圖像對(duì)這一溫區(qū)內(nèi)的磁弛豫現(xiàn)象進(jìn)行了解釋。

4、 進(jìn)一步加深對(duì)液體HeII性質(zhì)的有關(guān)規(guī)律的認(rèn)識(shí)，可更好的為低溫技術(shù)以及其它技術(shù)(如超導(dǎo)等技術(shù))的進(jìn)一步發(fā)展提供服務(wù)，因此本文還對(duì)低溫液體 HeII 的特性進(jìn)行了研究。 本文對(duì)低溫液體HeII進(jìn)行的研究，主要針對(duì)低溫液體HeII的自由能、熵、比熱與溫度的關(guān)系進(jìn)行了深入研究。通過(guò)對(duì)液體HeII的色散關(guān)系進(jìn)行的擬合，得到了0～1.6K溫區(qū)內(nèi)色散關(guān)系的統(tǒng)一解析表達(dá)式，并進(jìn)而導(dǎo)出了自由能、熵、比熱與溫度的關(guān)系。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步對(duì)所