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本论文介绍了空穴型铜酸盐超导体La1.85Sr0.15CuO4的双掺杂效应。在Cu位用高价元素替代的同时在La位也相应地用更多的低价元素Sr进行替代而得到Cu位高掺杂的样品,研究了这些样品的微结构和电磁性质,得到了一些结果并进行了讨论。
首先,综述了铜酸盐高温超导体的基本性质。对La1.85-xSr0.15+xCu1-xCoxO4(0≤x≤0.4)进行了红外光谱、磁化率、电阻率的测量,研究了Co3+掺杂对样品的晶格振动模式、磁化率、电阻率的影响及后者之间的关系,讨论了Co3+掺杂对超导电性的破坏机制。通过测量La1.85-4/3xSr0.15+4/3xCu1-xMnxO4(0≤x≤0.2)的电阻率、磁化率、电子自旋共振谱研究了混价Mn离子掺杂的效应,发现即使在x=0.2的掺杂浓度下样品仍具有超导电性,这种超导电性以渗流的方式与源自混价Mn离子的铁磁性共存于样品中。通过测量La1.85-xSr0.15+xCu1-xMnxO4(0≤x≤0.5)的电阻率、磁化率、电子自旋共振谱研究了Mn3+掺杂的效应,发现超导电性可以存在于x=0.1的掺杂浓度下,Mn离子掺杂所引入的随机势导致了可变程跃迁导电行为,在x>0.34的掺杂浓度下样品中形成了Mn-O-Mn渗流导电通路。