层状磁性材料的磁性质研究

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摘要铁基超导自2008年材料被发现以来，一直是超导领域最热门的研究方向之一，引起了材料物理学家和凝聚态物理学家的广泛兴趣。近来有研究发现具有Zr-V二元结构的材料也具有类似铁基超导体的层状结构和性质。本文简述了关于化合物ZrVGe的研究背景，研究方法还有材料的制备检测过程等内容。分析了ZrVGe在超导方面的一些性质。46988

Since Iron-based superconducting materials was found in 2008, it has become one of the hottest superconductivity areas of research, it has aroused widespread interest of materials and condensed matter physicist physicists. Recent studies have found that the material has a dual structure of Zr-V also has a layered structure and properties similar to iron-based superconductors. This paper introduces the research background on the compound ZrVGe content, research methods as well as the preparation of materials, such as the detection process. Analyze some aspects of the superconducting properties of ZrVGe.

毕业论文关键词：层状结构；高温超导； XRD衍射技术；磁性质研究

Keyword: Layered Magnetic Materials；High Temperature Superconducting；XRD Technique；Magentic properties

摘要 2

1 引言 3

1．1 研究背景 3

1．2 研究方法 5

1.2.1 XRD技术与原理 6

1.2.2 真空电弧炉的熔炼技术 6

1.2.3 超导量子干涉器(SQUID)原理 7

1.2.4 退火原理 7

2 . ZrVGe的合成与测量 8

2．1 样品制备 8

2．2 样品测量 10

2.2.1 样品的晶体结构 10

2.1.2 样品的XRD光谱图 11

2.1.3 样品的SQUID测量 12

3.结论 16

参考文献 16

致谢 17

1 引言

1．1 研究背景

1911年,荷兰科学家昂尼斯等人在研究金属汞在低温环境下的电阻时发现，当他们利用液氮将汞的温度降低到4.2 K（热力学温标中0着零下273.2摄氏度，4.2 K相当于零下269摄氏度）时，其电阻值突然降低到了仪器所能测量的最小值以外，也就是说，此时的电阻几乎已经降低到了零！昂尼斯教授因此重大发现而获得了当年的诺贝尔物理学奖。后来昂尼斯把这种现象称为超导。

1933年，荷兰的迈斯纳和奥森菲尔德发现了可以用来判别超导体的另外一个性质：即材料处于超导状态时，超导体内的磁感应强度为零，也就是说磁场无法进入超导材料的内部，使超导材料表现出完全的抗磁性，这种现象后来被人们称作“迈斯纳效应”。

此后，一些在低温环境下会表现出超导性质的单质金属或合金相继被人们发现。1957年，三位美国的物理学家巴丁、库伯、施里弗成功建立了常规金属超导微观理论，并根据自己的名字将该理论命名为BCS理论。根据BCS理论，所有的超导体临界温度存在一个40 K的理论上限，称作麦克米兰极限。从超导体第一次被发现到形成了较为成熟的理论体系。科学家们对超导材料的研究可谓是一帆风顺，拥有更高临界温度的超导材料理应更容易地被人们找到。然而事与愿违，此后的60余年，实验物理学家们除了在三铌化锗合金中找到了临界温度为23.2 K的超导材料之外几乎一无所获。直到1986年，瑞士苏黎世IBM公司的两名工程师柏诺兹和缪勒经研究发现，在镧-钡-铜-氧体系中可能存在超导临界温度约为35 K的超导体材料。1987年2月，美国休斯顿大学的朱经武、吴茂昆研究组和中国科学院物理研究所的赵忠贤研究团队分别独立发现在钇-钡-铜-氧体系中存在临界温度90 K 以上的超导材料，这是人们在超导材料的研究中，首次突破了液氮的温区(液氮的沸点为77 K)。