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題名 鈰鈷釕銦單晶成長與壓力下超導效應之研究
Single-crystal growth and pressure effect on superconducting critical temperature of CeCo1-xRuxIn5 (x=0-0.5)
作者 鄭翔誌
貢獻者 陳洋元
Chen, Yang Yuan
鄭翔誌
關鍵詞 重費米子
日期 2012
上傳時間 2-Sep-2013 16:57:07 (UTC+8)
摘要 1975年，科學家Andres, Graebner和Ott在量測CeAl3材料比熱對溫度的變化中，發現在低溫度處具有一個巨大的γ值，此種有別於一般金屬γ值大於1000倍的材料稱為重費米子材料。可視為其電子等效質量大於電子質量1000倍，此電子被稱為重費米子。
近幾年來大家研究專注在Ce(Co,Rh,Ir)In5的重費米子材料中。在這系統中，CeRhIn5本身具有超導和反鐵磁的特性，其超導特性需要外加壓力5 GPa才看的到在0.4K有超導轉變溫度。而CeIrIn5在0.4k時有超導的現象。但因為CeRhIn5 與CeIrIn5超導的溫度的過低，所以我們選擇此系統裡超導溫度最高的CeCoIn5來作為我的研究主題，其在常壓下其超導相轉變溫度為2.26 K，因此我們試著以調變外加壓力來改變此材料的超導轉變溫度來研究壓力對變溫度的關係。
我們利用flux方法成長CeCoIn5單晶塊材，並對其進行了電性、磁性、與比熱上的分析。首先，我們利用了XRD來確認我們塊材樣品為四方晶系的單晶結構。而在成份方面由EDS所得到數據來確認Ce:Co:In為1:1:5的比例。
在電阻率、磁化率、比熱對溫度的量測，都可以明顯的看出常壓下CeCoIn5的超導轉變溫度為2.26 K。
我們利用量測磁化率對溫度的曲線來觀察在改變外加壓力下CeCoIn5的超導轉變溫度，我們施加壓力從0到1 GPa，我們觀察到其超導轉變溫度從2.1 K 線性增加到2.4 K。
參考文獻 [1] N. D. Mathur et al., Nature (London) 394, 39 (1998); Ar. Abanov, A.V. Chubukov, and A. M. Finkel’stein, Europhys. Lett. 54, 488 (2001)
[2] O. Trovarelli et al., Phys. Rev. B 56, 678 (1997) and references therein; H. Q. Yuan et al., Science 302, 2104 (2003); Phys. Rev. Lett. 96, 047008 (2006)
[3] P. G. Pagliuso et al., Phys. Rev. B 64, 100503(R) (2001); J. R. Jeffries et al., Phys. Rev. B 72, 024551 (2005); A. D. Christianson et al., Phys. Rev. Lett. 95, 217002 (2005)
[4] E. D. Bauer et al., Phys. Rev. Lett. 94, 047001 (2005); M. Daniel et al., Phys. Rev. Lett. 95, 016406 (2005)
[5] E. D. Bauer et al., Physica (Amsterdam) 378B–380B, 142 (2006) E. Moshopoulou et al., J. Solid State Chem. 158, 25 (2001)
[6] D. Hall et al., Phys. Rev. B 64, 064506 (2001); 64, 212508 (2001); H. Shishido et al., J. Phys. Soc. Jpn. 71, 162 (2002)
[7] G. Sparn et al., Physica B 312-313 (2002) 138-139
描述 碩士
國立政治大學
應用物理研究所
100755016
101
資料來源 http://thesis.lib.nccu.edu.tw/record/#G0100755016
資料類型 thesis
dc.contributor.advisor 陳洋元zh_TW
dc.contributor.advisor Chen, Yang Yuanen_US
dc.contributor.author (Authors) 鄭翔誌zh_TW
dc.creator (作者) 鄭翔誌zh_TW
dc.date (日期) 2012en_US
dc.date.accessioned 2-Sep-2013 16:57:07 (UTC+8)-
dc.date.available 2-Sep-2013 16:57:07 (UTC+8)-
dc.date.issued (上傳時間) 2-Sep-2013 16:57:07 (UTC+8)-
dc.identifier (Other Identifiers) G0100755016en_US
dc.identifier.uri (URI) http://nccur.lib.nccu.edu.tw/handle/140.119/59450-
dc.description (描述) 碩士zh_TW
dc.description (描述) 國立政治大學zh_TW
dc.description (描述) 應用物理研究所zh_TW
dc.description (描述) 100755016zh_TW
dc.description (描述) 101zh_TW
dc.description.abstract (摘要) 1975年，科學家Andres, Graebner和Ott在量測CeAl3材料比熱對溫度的變化中，發現在低溫度處具有一個巨大的γ值，此種有別於一般金屬γ值大於1000倍的材料稱為重費米子材料。可視為其電子等效質量大於電子質量1000倍，此電子被稱為重費米子。
近幾年來大家研究專注在Ce(Co,Rh,Ir)In5的重費米子材料中。在這系統中，CeRhIn5本身具有超導和反鐵磁的特性，其超導特性需要外加壓力5 GPa才看的到在0.4K有超導轉變溫度。而CeIrIn5在0.4k時有超導的現象。但因為CeRhIn5 與CeIrIn5超導的溫度的過低，所以我們選擇此系統裡超導溫度最高的CeCoIn5來作為我的研究主題，其在常壓下其超導相轉變溫度為2.26 K，因此我們試著以調變外加壓力來改變此材料的超導轉變溫度來研究壓力對變溫度的關係。
我們利用flux方法成長CeCoIn5單晶塊材，並對其進行了電性、磁性、與比熱上的分析。首先，我們利用了XRD來確認我們塊材樣品為四方晶系的單晶結構。而在成份方面由EDS所得到數據來確認Ce:Co:In為1:1:5的比例。
在電阻率、磁化率、比熱對溫度的量測，都可以明顯的看出常壓下CeCoIn5的超導轉變溫度為2.26 K。
我們利用量測磁化率對溫度的曲線來觀察在改變外加壓力下CeCoIn5的超導轉變溫度，我們施加壓力從0到1 GPa，我們觀察到其超導轉變溫度從2.1 K 線性增加到2.4 K。		zh_TW
dc.description.tableofcontents Abstract III
摘要 IV
Chapter1　Introduction 1
Chapter2　Background 3
2.1　Heavy fermion 3
2.1.1　RKKY Interaction 4
2.2　Kondo effect 4
2.2.1　Kondo lattice 5
2.3　Superconductivity 6
2.3.1　Zero resistance 8
2.3.2　Meissner Effect 8
2.4　Specific heat introduction 11
2.4.1　Electronic specific heat Principle 12
2.4.2　Phonon specific heat Principle 12
2.5　Magnetism 15
2.5.1　Paramagnetism 15
2.5.2　Ferromagnetism 16
2.5.3　Diamagnetic 18
2.5.4　Antiferromagnetism 18
Chapter3　Experiment 20
3.1　Growth of single crystal 20
3.1.1　Flux method 20
3.2　X-ray Diffraction 22
3.3　Electron transport properties measurement 23
3.3.1　Four terminal resistance measurements 24
3.4　Magnetic Measurement 25
3.5　Specific Heat Measurement 26
Chapter4　Results and Discussion 29
4.1　 CeCoIn5 X-ray diffraction data 29
4.2　CeCoIn5 resistance data 31
4.3　CeCo1-xRuxIn5 (x=0-0.5) XRD data 34
4.4　CeCo1-xRuxIn5 (x=0-0.5) susceptibility and specific heat 36
4.5　CeCoIn5 susceptibility on pressure 39
Chapter5　Conclusion 40
Reference 42		zh_TW
dc.format.extent 4825003 bytes-
dc.format.mimetype application/pdf-
dc.language.iso en_US-
dc.source.uri (資料來源) http://thesis.lib.nccu.edu.tw/record/#G0100755016en_US
dc.subject (關鍵詞) 重費米子zh_TW
dc.title (題名) 鈰鈷釕銦單晶成長與壓力下超導效應之研究zh_TW
dc.title (題名) Single-crystal growth and pressure effect on superconducting critical temperature of CeCo1-xRuxIn5 (x=0-0.5)en_US
dc.type (資料類型) thesisen
dc.relation.reference (參考文獻) [1] N. D. Mathur et al., Nature (London) 394, 39 (1998); Ar. Abanov, A.V. Chubukov, and A. M. Finkel’stein, Europhys. Lett. 54, 488 (2001)
[2] O. Trovarelli et al., Phys. Rev. B 56, 678 (1997) and references therein; H. Q. Yuan et al., Science 302, 2104 (2003); Phys. Rev. Lett. 96, 047008 (2006)
[3] P. G. Pagliuso et al., Phys. Rev. B 64, 100503(R) (2001); J. R. Jeffries et al., Phys. Rev. B 72, 024551 (2005); A. D. Christianson et al., Phys. Rev. Lett. 95, 217002 (2005)
[4] E. D. Bauer et al., Phys. Rev. Lett. 94, 047001 (2005); M. Daniel et al., Phys. Rev. Lett. 95, 016406 (2005)
[5] E. D. Bauer et al., Physica (Amsterdam) 378B–380B, 142 (2006) E. Moshopoulou et al., J. Solid State Chem. 158, 25 (2001)
[6] D. Hall et al., Phys. Rev. B 64, 064506 (2001); 64, 212508 (2001); H. Shishido et al., J. Phys. Soc. Jpn. 71, 162 (2002)
[7] G. Sparn et al., Physica B 312-313 (2002) 138-139		zh_TW