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多带超导体MgB2和铁基超导体自发现以来备受人们关注。其中,对于简单金属化合物中临界转变温度最高的MgB2来说,简单的结构和廉价的原材料使其有良好的应用前景。MgB2的多带双能隙性质一直贯穿于其超导电性、磁通性质以及正常态性质之中。而新近发现的铁基高温超导体,为超导研究注入了新的活力,同时也带来了新的挑战。
本论文的第一部分先简单介绍了超导的研究历史,并着重介绍了MgB2和铁基超导研究历史及进展,最后简单介绍了超导体的磁通动力学性质。
论文第二部分通过对MgB2在不同磁场、不同温度下电流,电压曲线的测量深入研究了其磁通性质。低场下(μoH<5) I-V等温线能用准二维的磁通玻璃理论标度;在高场下(μoH≥5 T)等温曲线却不能用任何维度的任何现有标度理论,可能是源于σ带的磁通和π带的准粒子的共同贡献;零场下等温线仍然能用准二维标度理论标度,说明电流磁场产生的效果和外加场相似。
论文第三部分着重介绍了MgB2多带效应对其正常态输运性质的影响,包括强的磁阻和非线性霍尔效应。结合玻尔兹曼方程和从头计算的结果,我们第一次得到不同温度和无序度样品四个能带的散射率的信息。很奇怪的是,π2带和两个σ带相似,这三个带电-声子散射比π1带强得多。计算结果还表明无序对样品的影响和温度类似。笔者的方法是研究多带超导体散射机制的一个有效途径。
论文第四部分介绍了铁砷超导体1111结构SmFeAsO0.9F0.1多晶样品的磁通性质。通过对动力学弛豫和普通磁弛豫的测量和分析,样品磁弛豫率很大,而本征钉扎势很小。结合电阻测量的数据,我们得到了样品的磁通相图。结果表明磁通集体钉扎模型适用于该样品。
论文第五部分围绕铁砷超导体122结构单晶Ba0.6K0.4Fe2As2的磁通性质展开,通过测量得到极高的上临界场和极大的电流承载能力。另外在样品中发现了第二峰效应,通过分析发现它来源于小尺度正常态芯子钉扎。加上电阻测量的数据,第一次得到其磁通相图。
论文的最后一部分对全文给出了详细的总结。