對(duì)稱性破缺與物質(zhì)的相變密切關(guān)聯(lián),常常會(huì)產(chǎn)生一些新奇的物理現(xiàn)象。例如,在具有非中心對(duì)稱結(jié)構(gòu)的超導(dǎo)體中,超導(dǎo)電子配對(duì)可能會(huì)出現(xiàn)自旋單態(tài)和自旋三重態(tài)混合態(tài),能隙結(jié)構(gòu)中會(huì)出現(xiàn)節(jié)點(diǎn),從而導(dǎo)致一系列非常規(guī)超導(dǎo)行為。相關(guān)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象在非中心對(duì)稱材料CePt_3Si和Li_2Pt_3B得到了證實(shí)。同時(shí),在非中心對(duì)稱結(jié)構(gòu)的磁性材料中,對(duì)稱性破缺可能會(huì)產(chǎn)生反對(duì)稱的Dzyaloshinskii-Moriya相互作用,體系會(huì)出現(xiàn)螺旋態(tài)、圓錐態(tài)、斯格明子(skyrmions)等多種復(fù)雜的非共線磁性結(jié)構(gòu)。實(shí)驗(yàn)上,這些復(fù)雜的磁結(jié)構(gòu)已經(jīng)在MnSi,FeGe等材料中得到證實(shí)。然而,目前發(fā)現(xiàn)的非中心對(duì)稱結(jié)構(gòu)的超導(dǎo)材料及具有斯格明子態(tài)磁性材料數(shù)目不多,這大大限制了人們對(duì)此類材料的深入研究。本文即針對(duì)非中心對(duì)稱超導(dǎo)及磁性材料,主要完成了以下工作:(1)合成了具有非中心對(duì)稱的β-Mn結(jié)構(gòu)的超導(dǎo)材料Rh_2Mo_3N,對(duì)其進(jìn)行電學(xué)、磁學(xué)、比熱、Andreev電導(dǎo)譜的測(cè)量,發(fā)現(xiàn)Rh_2Mo_3N是一個(gè)非中心對(duì)稱結(jié)構(gòu)的超導(dǎo)體,超導(dǎo)溫度為4.3 K。通過分析比較及Andreev電導(dǎo)譜數(shù)據(jù),得出Rh_2Mo_3N是一個(gè)自旋單態(tài)占主導(dǎo)的s波BCS類型的超導(dǎo)體,其中的反自旋軌道耦合作用太弱是導(dǎo)致其自旋單態(tài)占據(jù)主導(dǎo)的主要原因。(2)合成了新的超導(dǎo)體Mo_(0.63)Ru_(0.37),通過電學(xué)、磁學(xué)、比熱等多個(gè)手段的測(cè)量和分析,最終確定Mo_(0.63)Ru_(0.37)是一個(gè)的s波BCS類型的超導(dǎo)體。(3)合成了系列新型非中心對(duì)稱磁性材料,包括Mn_(1.4)Pd_(0.9)Pt_(0.1)Sn,Co_8Zn_(10)Fe_2,Co-Zn-Mn合金,FeGe,并對(duì)它們進(jìn)行了一些基本的物理學(xué)磁性表征,發(fā)現(xiàn)了在Mn_(14)Pd_(0.9_Pt_(0.1)Sn中具有多個(gè)磁有序相,使用洛倫茲透射電子顯微鏡觀察時(shí)還能看到微觀的新奇磁結(jié)構(gòu),在Co)8Zn_(10)Fe_2的居里轉(zhuǎn)變溫度Tc= 467 K附近有反常的由磁場(chǎng)誘導(dǎo)產(chǎn)生的磁性行為,在Co-Zn-Mn合金的居里轉(zhuǎn)變溫度附近觀察到了反常行為,在FeGe中觀察到了斯格明子態(tài)。
【學(xué)位單位】：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：O511.3
【部分圖文】：

了對(duì)非中心對(duì)稱超導(dǎo)體的研究熱潮，目前己經(jīng)有不少的文章或?qū)Ｖ鴮?duì)該領(lǐng)域進(jìn)??行了綜述［１５－１８］。??ＣｅＰｔ３Ｓｉ擁有非中心對(duì)稱的晶體結(jié)構(gòu)，見圖１．］。ＣｅＰｔ３Ｓｉ晶體結(jié)構(gòu)屬于四方??晶系，空間群為尸４ｍｍ?（Ｎｏ．?９９），晶格常數(shù)為ａ?＝?４．０７２?Ａ，ｃ?＝?５．４４２?Ａ。每個(gè)單??Ｃｅ?參?Ｓｉ?Ｕ??圖１．１?ＣｅＰｔ３Ｓｉ的晶體結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)引自文獻(xiàn)［１４］??１??

面上［３９］。??核磁共振（ｎｕｃｌｅａｒ?ｍａｇｎｅｔｉｃ?ｒｅｓｏｎａｎｃｅ，?ＮＭＲ）是探測(cè)超導(dǎo)電子配對(duì)態(tài)本性的??強(qiáng)有力的工具之一。一個(gè)代表性的利用ＮＭＲ來探測(cè)ＣｅＰｔ３Ｓｉ的實(shí)驗(yàn)結(jié)果見圖１．３。??主要的結(jié)果可以歸納為：（１）在超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度７；以下，ｌ／ＡＴ隨溫度的關(guān)系圖出??現(xiàn)了一個(gè)峰。見圖１．３（ｃ）［４０－４２］。（２）無(wú)論外加磁場(chǎng)在哪一個(gè)晶體學(xué)方向，Ｋｎｉｇｈｔ??偏移從高溫穿過轉(zhuǎn)變溫度７；到低溫時(shí)依然保持不變，如圖丨．３（ａ）和（ｂ）所示［４０］。??（３）?１／Ａ并不展現(xiàn)出ｓ波ＢＣＳ超導(dǎo)體的指數(shù)式行為［４１］，?一些測(cè)量顯示它更多的??是：Ｔ３的溫度依賴關(guān)系，說明能隙結(jié)構(gòu)中可能存在著線節(jié)點(diǎn)［４２］。這些結(jié)果的一??些現(xiàn)象依然是令人困惑的。中出現(xiàn)的峰一般與各相同性的ＢＣＳ超導(dǎo)體中??出現(xiàn)的Ｈｅｂｅｌ－Ｓｌｉｃｈｔｅｒ相干峰有關(guān)聯(lián)［４３］。但是，在文獻(xiàn)［４２］中，１／ＫＴ中出現(xiàn)??３??

自旋軌道耦合強(qiáng)度。??ＬｉＪＰｄｕＰＵｓＢ的晶體結(jié)構(gòu)是非中心對(duì)稱的反鈣鈦礦結(jié)構(gòu)，空間群是Ｐ４３３２??（Ｎｏ．?２１２）。典型的結(jié)構(gòu)圖見圖１．４。結(jié)構(gòu)中的（Ｐｄ，Ｐｔ）６ＢＡ面體是形變八面體，Ｂ??原子處于八面體中心［５３］。??Ｐｄ（Ｐ〇??圖１．４?ＬｉｄＰｄＨＰｔＡＢ結(jié)構(gòu)圖，轉(zhuǎn)引自文獻(xiàn)［５４］??合成ＬｉｄＰｃｈｉＰＵｕＢ多晶樣品一般采用兩步電弧高溫熔煉的方法。例如??Ｌｉ２Ｐｄ３Ｂ和Ｌｉ２Ｐｔ３Ｂ，Ｐｄ或Ｐｔ和Ｂ首先熔煉在一起成為合金鑄塊，然后再與Ｌｉ?一??起熔煉，以減少Ｌｉ的損失［５５】，當(dāng)然，也有采用固相反應(yīng)法合成的［５３Ｊ。??Ｌｉ２Ｐｄ３Ｂ和Ｌｉ２Ｐｔ３Ｂ分別在７－８?Ｋ和２．２－２．８?Ｋ出現(xiàn)超導(dǎo)現(xiàn)象［５５，?５６］，并且??在ＬｉｄＰｄＫＰＵ；＾系統(tǒng)中，超導(dǎo)現(xiàn)象存在于所有范圍內(nèi)，當(dāng)；ｒ增加時(shí)，??７；隨之減小。該體系的弱電子關(guān)聯(lián)特征可以從相對(duì)較低的７值來推斷得出，它??們的值分別為９和７?ｍＪｍｏｉｑＫ２［５７］。??ＬＭＰＵｔＪＢ的超導(dǎo)性質(zhì)，從Ｌｉ２Ｐｄ３Ｂ全能隙自旋單態(tài)的超導(dǎo)電性，逐步??發(fā)展到Ｌｉ２Ｐｔ３Ｂ帶節(jié)點(diǎn)的以顯著的自旋三重態(tài)為特征的超導(dǎo)電性
【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 金馳名;納米結(jié)構(gòu)中的磁斯格明子[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2017年

本文編號(hào)：2850287