论文部分内容阅读
超导和铁磁作为凝聚态物理中两种不同的有序态,都是微观量子效应在宏观上的表现。由于电子的轨道效应和自旋单态超导体中的顺磁效应的共同约束,使超导电性不兼容于磁场。超导电性会受到磁场抑制,并最终消失。 对ErRh4B4和Ho1.2Mo6S8等体系早期的实验已经发现在一个很窄的温度和磁场区间,超导和铁磁可能共存的现象。随后,超导与铁磁序共存的现象又不断在新的超导材料中发现。2008年铁基超导体的发现为研究超导和铁磁共存现象提供了新的契机。作为铁基超导体122体系中比较特殊的一类,EuFe2As2通过适当的掺杂其FeAs层3d电子出现了超导电性,同时在Eu的格子4f电子中形成了长程磁有序。本论文对具有超导电性和铁磁共存现象的EuFe2(AS1-xPx)2系统开展研究。 本论文分为了四章。第一章主要介绍了铁基超导体的研究背景。主要包括铁基超导体的晶体结构,铁基超导研究中实现超导电性的方法,依次为电子型掺杂、空穴型掺杂,物理压力和化学压力。第二章介绍了本论文研究工作所涉及的实验方法,介绍了X射线衍射,电阻率的实验测量和磁化率的实验测量,霍尔电极的制备。第四章是本论文的总结和展望。 论文的第三章是本论文的实验结果和分析讨论。我们对一系列名义组分不同的单晶EuFe2(AS1-xPx)2进行X寸线衍射等结构分析,确认在EuFe2As2中实现了As位的P掺杂。从电阻率的测量结果中,我们观察到了Spin-density-wave(SDW)被P掺杂所抑制和超导电性的出现。从磁化率的结果可以看到单晶EuFe2(As1-xPx)2体系不同于一般超导体的抗磁行为,该体系还具有铁磁性,非常奇异,值得深入探究。对单晶EuFe2(As0.55P0.45)2样品进行了霍尔效应的研究结果表明单晶EuFe2(As0.55P0.45)2样品主要以电子作为载流子。对单晶EuFe2(As0.65P0.35)2样品进行了不同方向的磁场下磁阻效应的研究,得到了单晶EuFe2(As0.65P0.35)2样品的上临界磁场HC2。在电流方向平行于ab面的前提下,当磁场平行于ab平面时,μ0HC2(0)=26.1T;当磁场垂直于ab平面时,μ0HC2(0)=17.1 T。从上临界磁场HC2的结果可知,单晶EuFe2(As0.65P0.35)2样品具有明显的各向异性。对x=0.3和x=0.4的单晶样品,我们也进行了类似的磁阻测量和分析,得到了类似的各向异性。