Ti2GeC的合成与ZrRe6的Fe元素替代

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摘要最近在新型材料的超导探索中，人们发现一些三元碳化物和氮化物有超导现象，为了尝试发现新的超导材料，我们对Ti2GeC进行了合成。对于新近发现的一个新型超导系统ZrRe6，缪子实验结果表明它可能是一个非常规超导体。为了观测磁性元素Fe的替代对其超导性能的影响，我们用电弧放电的方法尝试合成了Fe替代系列的样品。磁化率的测试结果表明，随着Fe的替代其超导转变温度开始降低。为了得到Fe替代的相图，我们还需进一步合成更多替代量的样品。48190

In the exploring of the new superconductors, some three dimensional carbides and nitrides are found to show superconductivity. In order to find new superconductors, we tried to synthesis Ti2GeC. For the new discovered superconductor ZrRe6 system, the muSR measurements indicate that it is an unconventional superconductor. In order to understand the magnetic element Fe substitution effect in this system, we synthesis the Fe substituted sample by Arc-melting method. The magnetic measurement shows that the Fe substitution leads to the decrease of the transition temperature in this system. To get the phase diagram of this system, the Fe substituted samples are needed in our future work.

毕业论文关键词：超导；合成；Ti2GeC；ZrRe6

Keyword: superconductivity；Synthesis；Ti2GeC；ZrRe6

摘要1

目录2

1.导论3

1.1 引言.3

1.2 新型超导材料探索.3

1.3非中心对称超导体ZrRe6 ………4

2.样品制作.7

2.1 Ti2GeC的合成与探索.7

2.1.1 Ti2GeC晶体7

2.1.2 Ti2GeC的合成7

2.2 对于ZrRe6 的研究10

2.2.1 实验仪器—电弧炉的操作规程10

2.2.2 ZrRe6的元素替代研究.11

2.2.3 实验数据图像12

3.结论.16

4.参考文献.17

5.致谢.17

1 导论

1．1 引言

1908年荷兰物理学家卡麦林· 昂尼斯(Kammerlingh·onnes)将氦气成功地液化,从而使人们首次获得了4.2K的低温。1911年卡麦林·昂尼斯发现Hg在低温下具有“零”电阻的“超导电性”,从而开创了超导新纪元。但是，汞和随后发现的许多些金属元素的超导性能极易受到磁场的影响从而被破坏,例如铅(Pb)在55mT的磁场下就会失去它的超导性。因此，无法获得实际的应用。直到20世纪60年代发现铌锆等合金材料方面的应用给予了极大的关注,开展了一系列的可行性论证和一定规模的研究,但由于技术上的和经济上的原因,这方面的应用研究都没能实现预期目标。在20世纪80年代初,随着极细丝交流超导线的出现,许多国家又相继开展了超导故障限流器、中、小型超导储能装置、超导变压器和超导输电电缆等的研究,并取得了实质性的进展。之后，直至1986年4月,瑞士IBM实验室的BednorzJG和MullerKA发现La-Ba-Cu-0系氧化物具有超导电性,其超导态转变温度Tc高于30K。这个发现在全世界物理界引起了极大的震动,并立即在世界范围内掀起探索、研究高温超导体的热潮。这两位伟大的科学家也因此获得了1987年的物理学诺贝尔奖。随后,美国、中国等国的物理学家相继发现了转变温度高于90K的高温超导体,从而开创了液氮温区超导体的新时代,超导技术从此又迈上了一个新的台阶。超导技术的发展给电工等技术带来了质的飞跃, 由于采用了超导技术，许多过去无法实现的电工装备成为现实,或即将成为现实。超导磁体由于其具有能耗很低、体积很小、重量很轻等优点,在实际应用中展现出了极大的优势。例如,它可以在大空间内产生强磁场而几乎不消耗电能,从而为一些高端技术,如核聚变、磁流体发电等实际应用创造了有利条件。另外,目前常规的一些电工装备,如果采用超导技术,不仅将大大改善其性能,而且还可以极大地节省电能。目前,超导电工技术己经成为国际科技发展的前沿领域[1]。