發(fā)布時間：2021-11-06 03:50

　　金屬氮化物由于其熔點高、化學穩(wěn)定性好、硬度高、催化性能優(yōu)越及磁、電輸運性能豐富等特性引起了人們廣泛關注。熱學性能方面存在負熱膨脹和正熱膨脹現象;磁性能方面則包含順磁性和鐵磁性;而電學性能方面又涵蓋了絕緣態(tài)、半導體態(tài)、金屬態(tài)及超導態(tài)。特別地,部分金屬氮化物表現出超硬度、超導特性、高的超導轉變溫度（Tc）及優(yōu)良的化學穩(wěn)定性共存的現象,使其可作為一類特殊的功能材料——硬質超導材料,用于射頻超導加速器及超導熱電子探測器等設備。目前主要研究的金屬氮化物超導薄膜包括δ-MoN、δ-NbN和δ-TiN等。已有前期研究結果表明高Tc（大于10K）的δ-MoN塊體需在高溫、高壓下完成,即使采用脈沖激光沉積制備的δ-MoN薄膜超導轉變溫度也僅有4.2 K。而對于在超導薄膜器件領域廣泛應用的δ-NbN和δ-TiN薄膜,需要滿足厚度控制和大面積等條件也急需解決。至今,已有部分利用磁控濺射、脈沖激光沉積和分子束外延等方法制備出金屬氮化物超導薄膜,但由于這些方法制備技術本身的限制使得其無法獲得大面積薄膜,因而要想更好地研究金屬氮化物超導薄膜的物性及應用前景,需要探索其他薄膜制備技術�；瘜W溶液沉積法（Chemica... 

【文章來源】：中國科學技術大學安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數】：100 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１超導體的三個臨界參數關系示意圖

化合物和合金擴大至氧化物陶瓷，進而打開了高溫超導探索的大門。而??高溫超導體僅用了傳統(tǒng)超導體探索過程的三分之一時間，就己經有大量材料達到??了應用可能。圖１．４展示了超導體的超導轉變溫度提高的歷史。??２００????■?Ｎｂ＂Ｔ，?＇ＭｇＢ２?Ｈｇ－Ｂａ－Ｃａ－Ｃｕ－Ｏ（．加壓）??：??，Ｈｇ－Ｂａ－Ｃａ－Ｃｕ－Ｏ?ｍ??爆Ｔｉ－Ｂａ－Ｃａ－Ｃｕ－Ｑ?？??１２０?－?４Ｔ４ｔ?羞??Ｂｉ－Ｓｒ－Ｃａ－Ｃｕ－Ｏ?＃??２?Ｎｂ３Ｓｎ??＇Ｔｔ?＊?Ｌ＾ｌ?Ｙ－Ｂａ－Ｃｕ＾Ｏ?＃??８０?：■—液氣沸點?ＹＢａ２（、Ｕ３〇、??？?啦汾２ＣＵＡ?Ｌａ．ｐｅ．Ａｓ．〇．ｐ??４〇?－?Ｌａ－Ｂａ－Ｃ＇ｕ－Ｏ，?Ｍｇ＼?????液氖沸點?Ｖ－Ｓｉ??一?ｐ－ｂ＾以Ｕ（，ｅ?Ｎ＾－°??１９１０?１９３０?１９５０?１９７０?１９９０?２０１０??年份??圖１．４超導體的超導轉變溫度提髙歷史??（ａ）銅基超導體??高溫超導體出現于１９８６年，Ｊ．Ｇ．?Ｂｅｄｎｏｒｚ和Ｋ．Ａ．?Ｍｕｌｌｅｒ發(fā)現氧化物陶瓷材??料Ｌａ２－ｘＢａｘＣｕ〇４，其Ｔｃ竟然突破麥克米蘭極限高達３５Ｋ［１２］，這為固態(tài)物理領??域特別是超導方向翻開了新的篇章。此后，新的氧化物超導體如雨后春筍般被研??究人員所發(fā)現。朱經武同吳茂昆［１３］合作以及趙忠賢［１４］兩課題組研宄人員相互??獨立的制備出新材料ＹＢａ２ＣＵ３〇７

有效的超導電流將在Ｃｕ〇２面由于Ｊｏｓｅｐｈｓｏｎ稱合作用而配對，載流子層??僅為該過程提供載流子。而對不同體系的銅基超導體研宄中發(fā)現，兩個載流子層??中間Ｃｕ〇２面的堆積層數將會影響到高溫超導體的超導電性。圖１．６展示了?Ｂｉ系??高溫銅基超導體的晶體結構。如圖所示，當單胞ｃ軸晶格常數越大時，即兩個載??流子層中間堆積的Ｃｕ〇２層越多時，材料中發(fā)生電子配對的層越多，則超導轉變??溫度也就越高。當單胞中的Ｃｕ〇２層達到一定數目后，材料的超導轉變溫度也將??達到飽和。為了得到更高的超導轉變溫度，科研人員采用高壓合成方式通過堿土??金屬層嵌入將ＣＵ〇２層隔開，首次嘗試制備無限層超導體ＣａＣＵ〇２�？上У氖�??ＣａＣｕＣｈ不穩(wěn)定，此后，研宄人員相繼合成了多種無限層超導體，然而卻沒有得??到預期的超導轉變溫度［１８－２１］。??？?？？？？？？？？?Ｃｕ２－?？?°?°?？?０??？?？?？?？?？?＜?＞－＇?（?ｕＯ：?Ｐｌａｎｅ??？？？？？？？？？?ｒ——￣￣??？?？?？?？?？?ｃ?ｌ??？?ｙ?９?Ｂｌｏｃｋ?ｎ．ｖｅｒ??ＣｕＧ２?ｐｈｉｎｅ??（Ｌａ１Ｓｒ）２Ｃｕ０４??圖１．５?（Ｌａ，Ｓｒ＞２Ｃｕ０４晶體結構??ｆ?＇?Ｗ＾Ｃｏ

【參考文獻】：
期刊論文
[1]無限層銅氧化合物高溫超導體研究進展[J]. 周興江,趙忠賢.  物理. 1994(04)
[2]液氮溫區(qū)的新氧化物超導體[J]. 趙忠賢,陳立泉,楊乾聲,黃玉珍,陳賡華,唐汝明,劉貴榮,倪泳明,崔長庚,陳烈,王連忠,郭樹權,李山林,畢建清,王昌慶.  科學通報. 1987(11)



本文編號：3479106