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oe1(光电查) - 科学论文

9 条数据
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  • 《成像与电子物理进展》|| 超导体与磁性电子透镜

    摘要： 若想制造无铁磁透镜或缩小传统透镜尺寸，在减小线圈尺寸时电流密度会增大，使用超导体似乎是合理之选。上世纪六七十年代，研究主要集中于超导体在磁性电子透镜中的应用，且规模较大。第1章先总体介绍超导性，第2章对此进行综述。由于操作不便及高压电子显微镜缺乏关注度，超导透镜和显微镜并未普及。高压显微镜曾是研发强磁透镜（进而利用超导体）的主要原因之一。1986年高温超导性发现后，关于超导体在磁性电子透镜中适用性的讨论重启。过去，操作超导透镜最严重的缺点之一与液氦制冷有关，而高Tc超导体因冷却要求宽松可能解决该问题。但尤其在高温超导性早期，尽管工作温度高，这些材料本身却极难处理——脆性强、遇水敏感、性能不稳定且难以制备。所幸如今多数缺点已消除，相关讨论更趋基础化：虽尚未建立完善理论基础，但高Tc材料的特性大多已知。第3章探讨高Tc超导体的特性。研究认为"高Tc超导体是否比传统材料更适合粒子光学应用"是有趣课题，因此本项目作为可行性研究启动，旨在探索高温超导体在粒子光学中的应用。该领域短期应用多期望利用这些材料在液氦温度以上的高电流密度特性，故研究聚焦磁透镜这一最直接的高电流密度应用场景。由于常规铁磁回路透镜已达到铁磁回路饱和设定的极限，显著改进只能来自无铁透镜或高饱和极靴透镜——其性能受限于绕组允许的电流密度，对无铁透镜还受限于可达成的机械公差（因无铁芯时绕组轴向不对称会直接导致寄生像差）。制造小型无铁透镜时，高Tc薄膜因其高电流密度和光刻技术可实现的高精度图形化成为潜在候选材料，薄膜透镜有望实现更小尺寸和更优光学特性。第4章概述高Tc薄膜制备技术。第5章介绍首次采用共蒸发YBa2Cu3O7?x薄膜制作超导薄膜线圈的尝试：为实现线圈功能，薄膜必须通过某种螺旋结构图形化，因此薄膜透镜本质上不具备完整轴向对称性。第6章阐述平面线圈几何结构与其光学特性的关系；第7章给出可行薄膜透镜元件的几何结构及其对应光学特性；第8章介绍该透镜元件的制备技术；最后第9章基于本研究，探讨高Tc超导体在粒子束仪器中的潜在应用价值。

    关键词： 磁电子透镜、高温超导体、薄膜、电容对齐、透镜设计、YBa2Cu3O7?x、超导性、电子显微镜

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 基于不同?；げ愕腨Ba?Cu?O??x第二代涂层导体在Nd激光辐照下的多场依赖响应及其微观结构分析

    摘要： 高温超导体（HTS）是未来粒子加速器装置极具潜力的材料?；赮Ba?Cu?O???（YBCO）的第二代涂层导体线圈能产生离子约束所需的强磁场。这类线圈在辐射环境下可作为抗辐照磁体，因此深入理解YBCO超导体的辐照响应与缺陷形成机制至关重要。虽然先前已有研究探讨激光或离子辐照对HTS电学特性的影响，但多数结果仍存在模糊与矛盾。目前仅能通过辐照剂量观测并解释HTS抽头临界电流的退化或增量变化，而YBCO带材中辐照缺陷与宏观多场响应的关联尚未建立，这对磁体设计与运行具有重要影响。 本研究选取带有Ag、Cu-Ag及Cu保护性包覆层的YBCO（2G HTS）抽头作为Nd激光辐照对象，采用不同功率进行辐照。辐照过程中在YBCO抽头内形成缺陷，并监测辐照剂量与超导特性及力学行为的关系。在强Nd激光辐照下，临界电流及其N值最终发生退化，且YBCO带材的力学行为呈现非线性特征。通过扫描电子显微镜与X射线能谱分析，研究每次Nd激光辐照剂量后抽头内微观缺陷的变化。微观结构观测表明?；げ愣訷BCO抽头的抗辐照性能起关键作用。此外，测量Nd激光辐照前后临界电流场的宏观应力依赖性，通过Nd激光辐照形成的微观缺陷形貌建立其与宏观特性的关联。

    关键词： 微观结构分析，YBa2Cu3O7-x，临界电流，高温超导体，钕激光辐照

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 通过空间和角度分辨光电子能谱揭示

    摘要： 向列性（旋转对称性破缺而平移对称性保留）在高温超导体中普遍存在。特别是在几种铁基超导材料体系的超导穹顶最佳掺杂区附近，普遍发现了向列量子临界点。在此状态下，已观测到强向列涨落的实验证据。作为该有序态的前驱体，向列涨落在向列性出现之前就已显现，为研究结构畸变缺失时向列有序如何改变电子结构提供了理想条件。我们采用空间分辨角分辨光电子能谱技术，研究了最佳掺杂BaFe2(As1?xPx)2（x≈0.3）超导体中向列涨落起始与电子结构的相关性。结果显示费米面存在数十微米尺度的强空间各向异性变化，且空穴与电子费米口袋的变化具有强关联性，这与涨落向列有序存在时的预期变化一致。这些结果为铁基超导体最佳掺杂区的空间向列涨落提供了直接证据。

    关键词： 铁基超导体、高温超导体、角分辨光电子能谱、向列序、费米面

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 脉冲激光沉积法制备复合氧化物薄膜中的氧：一个研究视角

    摘要： 对于复杂氧化物的薄膜合成而言，如何实现材料氧化始终是最关键的问题之一。以脉冲激光沉积技术为例，其显著优势在于能够维持相对较高的氧背景压力，因此氧化过程本应较为直接。然而，要理解微观层面的氧化机制却相当困难。本文从视角出发，简要概述了脉冲激光沉积法生长复杂氧化物薄膜时的氧化来源。虽然这些氧化来源已明确，但它们在晶体结构形成动力学及氧化学计量比控制中的作用尚未完全阐明。

    关键词： 高温超导体、氧化、薄膜、复合氧化物、脉冲激光沉积

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 通过连续掺杂铜氧化物的原位角分辨光电子能谱揭示的节点色散异常掺杂演化

    摘要： 我们通过高温超导体Bi2Sr2CaCu2O8+x连续掺杂表面的原位角分辨光电子能谱研究，揭示了节点色散的系统性掺杂演化过程，发现节点色散存在三个具有本质差异的区段——分别由位于约10 meV和约70 meV处的两个扭折点分隔。这三个区段具有不同的能带速度及掺杂依赖性。特别值得注意的是，在欠掺杂区域，高能区段的能带速度随掺杂浓度降低呈单调递增趋势，甚至可能超过裸能带速度。我们认为电子分数化可能是导致这种异常节点色散的原因，并可能在理解铜氧化物超导体的奇异特性中发挥关键作用。

    关键词： 电子分数量子化、高温超导体、节点色散、角分辨光电子能谱、铜氧化物超导体

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • [IEEE 2018年第48届欧洲微波会议(EuMC) - 马德里(2018.9.23-2018.9.27)] 2018年第48届欧洲微波会议(EuMC) - 直流磁场调控层状超导体局域太赫兹模式的色散特性

    摘要： 作为支持太赫兹波传播的材料，层状超导体受到众多研究者的广泛关注。局域在层状超导体薄片上的约瑟夫森等离子体?？赡芫哂蟹闯Ｉ⑻匦浴Ｕ庵址闯Ｉ⒌牡骺乜赡苄晕τ每倭斯憷熬?。外部直流磁场是能灵活改变层状超导体电磁特性的手段之一。本文研究了直流磁场对局域模频谱的影响，推导并分析了色散关系，同时探讨了一些有趣推论——例如局域模内激发引发的波传输共振放大效应，以及通过外部直流磁场控制局域模内反射的可能性。

    关键词： 高温超导体、电磁场、太赫兹超材料、约瑟夫森结

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 采用溶液吹纺技术合成Y2BaCuO5纳米晶须并成功将其引入单晶YBCO块体超导体中

    摘要： 单晶Y-Ba-Cu-O（YBCO）块材超导体具有捕获强磁场的能力，这主要源于在超导相YBa2Cu3O7-δ（Y-123）基体中嵌入了适量非超导相Y2BaCuO5（Y-211）颗?！庵纸峁鼓茉銮看磐ǘぴвΓ佣岣呖椴牡牧俳绲缌髅芏?。理论上，更小尺寸的Y-211颗?？山徊礁纳频ゾBCO块材的超导性能，但目前块体微观结构中工程化制备的最小Y-211颗粒尺寸约为800纳米。由于高加工温度下不可避免的表面能和反应活性导致的颗粒团聚问题，要将Y-211颗粒尺寸进一步减小极具挑战性。 本研究报道了一种通过溶液吹纺技术制备纳米晶须状Y-211钉扎中心的新方法。将其中62%尺寸小于500纳米的Y-211纳米晶须添加至YBCO前驱体粉末中，采用缓冲辅助顶部籽晶熔融生长（BA-TSMG）工艺制备出单晶块材样品。最终获得的直径20毫米YBCO单晶，在77K温度下可捕获0.63特斯拉磁场，其自场临界电流密度达到3.9×10?安培/平方厘米。研究结果明确表明：使用Y-211纳米晶须是增强块状YBCO单晶磁通钉扎的有效途径，这对高磁场工程应用的发展具有重要潜在价值。

    关键词： 溶液吹纺法、纳米Y2BaCuO5、纳米晶须、块体YBCO、高温超导体、单晶超导体、YBa2Cu3O7-x

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • 基于YBa?Cu?O??<i>δ</i>高温超导外延薄膜的平面忆阻结构中渗流通道的特性

    摘要： 研究了基于YBa2Cu3O7?δ外延薄膜的忆阻器结构中渗流通道的输运特性。采用分子电子学和安德烈夫反射谱技术，考察了电极超导转变对这些结构中电阻开关效应的影响。通过分析所得异质结中的导电机制，推测渗流通道由直径约10纳米、最大临界温度为60K的氧无序畴链形成。研究结构的动态电阻零偏压异常表现出符合Kulik-Omel'yanchuk理论脏极限下典型超导体-正常态-超导体弱连接临界电流的温度依赖性。通过模拟确定了所研究异质结的物理参数。

    关键词： 阻变存储器、异质结构、薄膜、临界电流、高温超导体、氧空位

    更新于2025-09-09 09:28:46

  • 利用超快时间与角分辨光电子能谱技术追踪Bi2Sr2CaCu2O8+δ全布里渊区内的准粒子动力学

    摘要： 铜氧化物高温超导体家族的一个标志性特征是节点-反节点二分性。在这方面，角分辨光电子能谱（ARPES）已被证明特别有效，它直接在能量-动量空间中提供能带结构信息。时间分辨ARPES（trARPES）有望增加超快时间信息，以尝试在时间域中识别不同的相互作用通道。先前使用trARPES对铜氧化物的研究因探测能量低而受到限制，这显著限制了可访问的动量空间。我们首次使用20.15 eV、12 fs脉冲，展示了Bi2Sr2CaCu2O8+d反节点区准粒子的演化，并证明在超过一定通量阈值时，非单调弛豫动力学占主导地位。该动力学受电子-声子相互作用的瞬态修饰和相空间限制的强烈影响，与节点和非节点区的单调弛豫形成鲜明对比。

    关键词： 电子-声子相互作用、高温超导体、铜氧化物、时间分辨角分辨光电子能谱、节点-反节点二分性、角分辨光电子能谱、准粒子

    更新于2025-09-04 15:30:14