低溫變流磁化率的測量裝置及其在關聯(lián)電子材料中的應用.pdf

1、交流磁化率測量作為一種重要的物性測量手段在凝聚態(tài)物理中得到廣泛的應用。由于該測量方法具有微擾的性質，測量本身對材料性質的影響很小，因而這種測量可以在多種外部條件下進行，從而有效地拓展材料在各種外部條件下的相圖，包括頻率，磁場，溫度，壓力等。
　　 關聯(lián)電子材料顯示了非常豐富的奇異量子特性，因而長期以來都是固體物理研究的熱點。在這類材料中，電子間的相互作用對物性起著支配作用，通過外界手段改變這種相互作用可以很好的調控材料的物理性質

2、，從而產生了新的物理現(xiàn)象。
　　 本文共由三部分組成。第一章為緒論，首先羅列了固體中各種不同的磁性結構，然后回顧鐵基超導體的研究進展并概述了其基本物性，最后簡單介紹了重費米子材料及其相關的非費米液體行為及量子臨界現(xiàn)象。
　　 第二章重點闡述了交流磁化率測量系統(tǒng)。本章節(jié)首先概述了交流、直流磁化率測量的區(qū)別，極端條件下交流磁化率測量的意義以及該測量方法的理論基礎；實驗原理部分主要描述了交流磁化率計的工作方式；計算方法部分給出

3、了磁化率計電信號與樣品磁信號間定量的轉換關系；實驗設計部分介紹了三種磁化率計的設計與實現(xiàn)，以及在制作磁化率計過程中所用的自行制作的繞線機。最后兩節(jié)總結了在交流磁化率測量中各種消除交流背景偏置方法的優(yōu)劣，并簡單介紹了實驗平臺--氦三制冷機。
　　 第三章我們應用用交流磁化率來研究關聯(lián)電子材料--Ba(Fe1-xCox)2As2(鐵基超導材料)與Ce2Ni12-xPdxAs7(非中心對稱材料)的超導態(tài)與磁性性質。我們通過測量Ba(F

4、e1-xCox)2As2的超導轉變檢驗交流磁化率計的可靠性，并測量了名義摻雜組分x=0.06樣品的上臨界場，其結果能較好地用兩能帶理論來擬合，而不是Werthamer-Helfand-Hohenberg(WHH)理論。Ce2Ni12-xPdxAs7這個重費米子材料具有非中心對稱的晶體結構，在低溫下有可能出現(xiàn)非費米液體行為，因而是研究量子臨界現(xiàn)象的新體系。我們測量了三種不同摻雜的樣品。比熱和直流磁化率的結果顯示x=0.5的樣品存在鐵磁相變