Sr0.5La0.5FBiSe2的超导电性研究

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摘要本论文介绍了BiS2体系的晶体结构和物理性质，并重点研究了Sr0.5La0.5FBiSe2的制备过程和超导电性。通过固相合成法，我们合成了一个新的BiSe2基--Sr0.5La0.5FBiSe2超导体。通过电阻和磁化率测试，我们发现体系表现出金属行为，其低温下超导Tc为3.8K，外加磁场后，体系的超导电性被抑制，并在高场下出现金属-半导体转变现象。这些特征暗示Sr0.5La0.5FBiSe2体系的电子结构可能和其他BiS2基超导存在本质的不同。48272

This paper introduces the crystal structure and physical properties of BiS2-based system, and focuses on the preparation and superconductivity of Sr0.5La0.5FBiSe2. Through solid stated reaction methods, we synthesized a new BiSe2 base--Sr0.5La0.5FBiSe2 superconductors. According to the resistance and susceptibility measurements, we found that the system shows a metallic behavior above Tc of 3.8 K, Applied a , superconductivity is suppressed, resulting in a metal - semiconductor transition at higher magnetic fields . These characteristics suggest that the electronic structure of Sr0.5La0.5FBiSe2 system is different from other BiS2-based superconductors in nature.

毕业论文关键词：BiS2体系； Sr0.5La0.5FBiSe2；超导电性

Keyword: BiS2-based system；Sr0.5La0.5FBiSe2；superconductivity

一、引言 3

二、超导体 3

（一）超导体的概念 3

（二）超导体的性质 3

1．零电阻 3

2．迈斯纳效应----抗磁性 3

（三）超导体的起源与发展 3

三、研究背景 5

四、样品的制备 6

Sr0.5La0.5FBiSe2的合成 6

五、样品测试及结果分析 7

（一）XRD测试 7

1．工作原理 7

2．测试步骤 8

（二）电阻与温度关系的测试 9

（三）结论 10

六、前景展望 11

一、引言

探索新型的超导材料一直以来都是超导物理界的关注焦点，尤其是在研究层状结构化合物中人们发现了许许多多具有奇特性质的超导新材料。而超导现象经常在一些拥有二维层状体结构的化合物中被发现，其中，合成超导晶体的占了其中的大部分。LaO1-xFxBiSe2和LaO1-xFxBiS2已经被证实具有超导电性，而最近，在BiS2 层状化合物如Sr0.5La0.5FBiS2 中发现了新型的超导电性。以此为基础，我们考虑Sr0.5La0.5FBiSe2可能为超导体，由此开始制备研究。

二、超导体

（一）超导体的概念

物体的电阻跟温度有关，会随着外界温度的改变而变化。那么当外界温度处于某一值时，物体的电阻能够减少到零，即达到了超导的状态。具有超导性的物体材料，我们称为超导体。

（二）超导体的性质

1．零电阻

当温度下降到某一温度时，材料的电阻完全消失，这种现象称为超导电性，此温度称为临界温度。根据临界温度的不同，超导材料可以被分为：高温超导材料和低温超导材料。目前研究的多为低温超导材料。

2．迈斯纳效应----抗磁性

如果把超导体放在磁场中冷却，则在材料电阻消失的同时，磁感应线将从超导体中排出，不能通过超导体，这种现象称为抗磁性。当金属处在超导状态时，这一超导体内的磁感应强度为零，却把原来存在于体内的磁场排挤出去，磁力线似乎一下子被排斥到超导体之外去了源+自-751:文,论/文]网[www.751com.cn。人们将这种现象称之为“迈斯纳效应”。迈斯纳效应有着重要的意义，它可以用来判别物质是否具有超导性。