鐵基高溫超導體超導電性的研究.pdf

1、銅氧化物高溫超導材料發(fā)現(xiàn)已有20多年了，時至今日，人類對高溫超導機制仍沒能給出公認的理論解釋，這就在一定程度上制約了超導技術的發(fā)展；此外，銅氧化物超導材料材質脆，不易加工妨礙了其在工業(yè)上的大規(guī)模應用，因此人們一直在探索銅基超導材料以外的新高溫超導材料，以便能夠克服銅氧化物高溫超導體的缺陷，從新的角度對超導現(xiàn)象進行研究。2008年鐵基超導體的發(fā)現(xiàn)使人們看到了新的希望，很快在全世界范圍內(nèi)掀起了新一輪高溫超導研究的熱潮。
　　為了描述鐵

2、基超導體的基本性質，本文給出了基于t-J1-J2模型的單帶Minimum模型，對比研究了d-波和擴展s-波的基本性質。
　　論文的主要內(nèi)容如下：
　　首先，介紹了超導體的發(fā)展歷史、描述了鐵基超導體的有關理論模型，并給出了簡單的評述，重點介紹了基于t-J1-J2模型的單帶Minimum模型。
　　其次，討論了基于t-J1-J2饃型的單帶Minimum模型的鐵基超導體的基本性質。用Fortran語言編程計算了超導序參量隨溫

3、度的變化、超導序參量隨重整化參數(shù)t的變化、摻雜對超導的影響、超導序參量和Gibbs自由能隨J2的變化。結果表明，超導序參量隨溫度的變化關系與BCS理論的情況類似，對于本文所選用的參數(shù)，擴展s波的d1相始終很弱；在高溫區(qū)，隨著溫度的降低，系統(tǒng)依次進入d波的d2相、擴展s波的d2相和d波的d1相；而在低溫區(qū)，起土導作用的則依次是d波的d1相、擴展s波的d2相和d波的d2相。較大的重整化參數(shù)t對超導有抑制作用，參數(shù)t對擴展s波的抑制作用較強，

4、而對d波的抑制作用較弱；當參數(shù)t足夠大時，系統(tǒng)會轉變?yōu)檎＝饘賾B(tài)。通常，擴展s波的d1都很弱，d波的d2相只存在于較小的摻雜范圍內(nèi)，而d波的d1相和擴展s波的d2相可以在較大的摻雜范圍內(nèi)存在，且d波的d1相強于擴展s波的d2相。對于d波，當J2較小時，只有d1，沒有d2相；當J2約為0．3時，d2突然增大，同時，而d1突然減??；而后d2隨著J2的增大而增大，而d1則迅速減小為零，J2的增大對d1相有較強的抑制作用；對于擴展s波，d1相始

5、終很弱且?guī)缀醪皇躂2變化的影響，d2相也隨著J2的增大而增大。對于d波，自由能存在極小點，系統(tǒng)有穩(wěn)定的狀態(tài)；而擴展5波情況的自由能沒有極小點，系統(tǒng)沒有穩(wěn)定的狀態(tài)，d-波配對比擴展s-波配對對超導更有利。接下來，論了d-波和擴展s-波的態(tài)密度、熵和比熱隨溫度的變化。結果表明，由于能隙節(jié)點的存在，d-波和擴展s-波在能隙內(nèi)都有態(tài)密度都存在，而且在低能區(qū)，態(tài)密度隨能量線性變化。d-波和擴展s-波超導體熵的差別主要在低溫區(qū)，擴展s-波超導體的熵