Bi系高温超导材料双峰效应的研究

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自Bi系高温超导材料被人们发现以来,其超导机理和性质一直是人们研究和关心的问题,也进行了大量实验和理论的探索。对高温超导体第二磁化峰效应的起源也存在着多种多样的解释,至今还没有一个完美的答案。本论文采用微霍尔探测计对用浮区法制备的单晶Bi<,2>Sr<,2>CaCu<,2>O<,8-y>(BSCCO)样品进行了磁测量,研究了其磁滞回线的双峰效应;建立了Bean临界态相变物理模型,通过对磁通动力学方程的数值求解,很好的模拟出了实验磁滞回线,从而证实了Bi系高温超导材料的第二峰效应(SMP)主要是来源于磁通物质有序态.无序态的相变。具体内容如下: (1)简单介绍了高温超导材料的发现和主要特征,高温超导材料的峰效应及其起源的解释,高温超导材料的磁通动力学理论等。 (2)详细介绍了实验样品的制备和测量工作,得到样品的第二磁化峰效应,在此基础上研究了不同样品所表现出来的明显的尺寸效应;分析样品的不可逆线,并且拟合出临界电流密度的表达式。 (3)建立Bean临界态相变物理模型,对磁通运动方程进一步简化,采用隐式差分格式和追赶法进行数值求解,得到模拟的样品测量磁滞回线,并通过研究模型各参量对曲线的影响,对模型的曲线进行优化,进而研究它的尺寸相关效应等。 (4)不断完善并改进Bean临界态相变物理模型,通过对样品实验测量曲线的拟合,得到临界电流密度的表达式,并带入磁通运动方程中,得到比较接近实验测量的磁滞回线;另外对模型加入双指数项,并考虑了不可逆磁场部分的影响,最后获得了非常吻合的模拟结果。
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