二硼化镁磁通钉扎研究

论文题目: 二硼化镁磁通钉扎研究

论文类型: 硕士论文

论文专业: 凝聚态物理

作者: 王静

导师: 熊宏齐,施智祥

关键词: 二硼化镁,各向异性,磁弛豫,双指数模型,晶界钉扎

文献来源: 东南大学

发表年度: 2005

论文摘要: 2001年金属间化合物二硼化镁(MgB2)超导电性的发现,令全世界凝聚态物理学界为之兴奋,并掀起了新一轮高临界温度超导研究的热潮。二硼化镁作为一种具有超导电性的新材料,为研究新一代具有简单结构的高温超导体开辟了新途径,并将成为电子材料领域冉冉升起的一颗新星。这种新型材料在许多方面都优于高温超导体:各向异性小,相干长度大,无弱连接现象等等。这些优越性使二硼化镁有很好的应用前景。作为一种新型超导体,它的许多基本性质都还有待研究。本论文以研究二硼化镁超导体磁通钉扎机理为主,建立理论模型,并用理论模型拟合二硼化镁多晶样品的实验结果。工作内容如下:1、建立研究二硼化镁磁通钉扎的理论模型(1)超导样品内晶粒的各向异性导致了每个晶粒的上临界场不同。我们采用蒙特卡洛随机分布来确定二硼化镁超导样品内晶粒的取向并与晶粒取向一致做了比较。我们发现以往将晶粒取向简化为一致与随机分布差异较大。(2)利用Anderson钉扎理论讨论了热激活磁通运动引起的磁弛豫现象对二硼化镁超导样品磁化曲线等的影响以及弛豫不同时间的影响。结果表明,随着磁场的增加,磁弛豫的影响增大。(3)表面钉扎对二硼化镁超导样品的磁化曲线有影响,特别是在低场区,导致了磁滞回线的峰向零场区移动。2、数值计算结果与实验结果的比较(1)在考虑二硼化镁多晶样品内晶粒取向随机、磁弛豫、表面钉扎影响的基础上,分别对单指数模型、Kramer模型、双指数模型进行了计算并与实验结果比较。通过对比,我们发现双指数模型拟合的最好,不能用简单的指数模型来描述MgB2多晶样品磁通钉扎,这可能是与二硼化镁超导体本身的双能带结构有着本质上的联系。(2)用双指数模型拟合了5K到35K不同温度二硼化镁超导体的磁化曲线、电流密度以及钉扎力曲线。3、二硼化镁磁弛豫现象及晶界钉扎的研究(1)利用Anderson钉扎理论得到了二硼化镁多晶样品磁弛豫率与外场及温度的关系。结果表明,随着外场的增加或温度的上升,磁弛豫率均呈上升趋势,并在一定外场或温度下上升速度逐渐加快。(2)晶界钉扎对不同晶粒大小的二硼化镁超导样品的磁化曲线有影响。随着晶粒的细化,晶界钉扎成为不可忽略的因素。

论文目录:

摘要

Abstract

第一章绪论

1.1 引言

1.2 二硼化镁研究的重要性及研究现状

1.3 基本概念

1.3.1 超导体

1.3.2 涡旋点阵

1.3.3 钉扎力和钉扎中心

1.3.4 临界态理论

1.3.5 无序形式

1.3.6 磁通蠕动和磁弛豫

1.4 本论文工作

参考文献

第二章理论模型

2.1 引言

2.2 各向异性的影响

2.3 磁弛豫的影响

2.4 表面钉扎的影响

2.5 本章小结

参考文献

第三章数值计算

3.1 实验结果

3.2 计算模型

3.2.1 指数模型

3.2.2 Kramer 模型

3.2.3 双指数模型

3.3 结果与讨论

3.4 本章小结

参考文献

第四章二硼化镁磁弛豫及晶界钉扎的影响

4.1 磁弛豫的影响

4.2 晶界钉扎的影响

4.4 本章小结

参考文献

攻读硕士期间发表的论文

致谢

发布时间: 2007-06-11

参考文献

[1].元素掺杂二硼化镁超导体的制备及性能研究[D]. 王庆阳.西北工业大学2007
[2].二硼化镁超导体掺杂的理论研究[D]. 朱海滨.西北师范大学2007
[3].二硼化镁超导体掺杂效应的理论研究[D]. 陈团结.西北师范大学2007
[4].磁通钉扎效应引起的含孔超导材料磁致伸缩及应力分析[D]. 栗晴晖.石家庄铁道大学2014

二硼化镁磁通钉扎研究

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