高Tc超導體YBCO磁弛豫及低溫液體HeⅡ特性研究.pdf

1、在物理研究中，高溫超導體中的磁弛豫與溫度、磁場等參數(shù)間的關系致使許多新概念的提出，如集體蠕動、量子隧穿等，對其進行研究顯得非常重要。同時，從技術應用的角度來看，高溫超導體中的磁弛豫改變了高溫超導體的Ⅴ-Ⅰ特性，決定了持續(xù)電流密度對溫度的依賴關系，對技術應用可產生重大影響?？梢?，不管在物理研究還是技術應用方面對高溫超導體中的磁弛豫現(xiàn)象進行研究均具有重要意義。由于高Tc超導體YBCO和其它高T氧化物超導體一樣都是層狀鈣鈦礦結構、且具有

2、大于 90K 的超導轉變溫度，在所有的高T<,c>超導體中最具有代表性，因此本文以它為對象對高Tc超導體的磁弛豫現(xiàn)象進行了研究。 本文在磁弛豫特性研究過程中，對YBCO在0～20K和20～80K兩個溫區(qū)內的磁弛豫性質分別進行了研究。對0～20K溫區(qū)內的YBCO磁弛豫進行研究時，在前人所提出量子隧穿概念基礎上，通過建立量子隧穿模型和量子計算導出了YBCO在量子隧穿情況下磁弛豫率與溫度之間的S-T關系式。隨后，用所導出的關系式與AK

3、模型熱激活理論下的S-T關系式結合對過去的實驗結果進行擬合，結果發(fā)現(xiàn)，若考慮熱激活與量子隧穿兩者的共同作用，在0～20K整個溫區(qū)內的擬合結果和實驗結果符合得很好，從而證明在這一溫區(qū)內磁通線的熱激活運動和量子隧穿運動混合并存。在對20-80K溫區(qū)內的YBCO磁弛豫特性進行研究時，導出了渦旋玻璃態(tài)以及反向熱激活跳躍下的S-T關系式，根據這些關系式分別擬合得到了在這一溫區(qū)內的S-T圖像。最后，結合這些圖像對這一溫區(qū)內的磁弛豫現(xiàn)象進行了解釋。

4、 進一步加深對液體HeII性質的有關規(guī)律的認識，可更好的為低溫技術以及其它技術(如超導等技術)的進一步發(fā)展提供服務，因此本文還對低溫液體 HeII 的特性進行了研究。 本文對低溫液體HeII進行的研究，主要針對低溫液體HeII的自由能、熵、比熱與溫度的關系進行了深入研究。通過對液體HeII的色散關系進行的擬合，得到了0～1.6K溫區(qū)內色散關系的統(tǒng)一解析表達式，并進而導出了自由能、熵、比熱與溫度的關系。在此基礎上，進一步對所