一、金属小粒子超导电性研究（论文文献综述）
张真真[1]（2018）在《金属小颗粒的超导电性》文中提出近年来,金属小颗粒超导电性的研究引起了人们的高度重视。虽然1957年建立的BCS理论可以解释宏观超导体的超导电性,但却不能直接用来解释金属小颗粒超导体的超导电性,因此需要新的理论来解决这一问题。1963年,Richardson提出了一个模型（称之为Richardson模型）用于研究有限核的物理性质,后来人们发现该模型稍做改变即可用来研究金属小颗粒的超导电性。在本文中,我们将单带Richardson模型推广到了两带情况,利用无规矩阵方法研究了金属小颗粒的超导电性问题,我们的工作分为两个部分。第一部分计算了电子能级分布为高斯幺正系综的金属颗粒体系的超导电性,计算了体系的熵、比热跃变和临界磁场。结果表明,随着带间相互作用Vsd的增大,超导电性增强;基态自旋S的增大不利于系统的超导电性;随着颗粒尺寸l的减小,自旋基态S≠0时,只存在超导衰减现象,自旋基态S = 0时,既存在超导衰减现象也存在超导增强现象,理论结果与实验符合。第二部分研究了不同电子能级分布系统的超导电性。计算了基态自旋S = O、S≠0和S变化三种情况下三种不同高斯系综（GOE-高斯正交系综,GUE-高斯幺正系综,GSE-高斯辛系综）的超导能隙随温度T和能级间距d的变化。结果表明,对于S = 0的自旋基态,三种情况下超导能隙随温度T的增大逐渐减小,GOE系统的超导能隙最高,GSE系统的最低;随着能级间距d的增大,超导能隙先增大后减小,即超导电性先增强后衰减;GOE系统的超导临界能级间距dc 最大,GSE系统的最小。对于S≠0的基态自旋,三种情况下超导能隙随温度T的变化情况与基态自旋S = 0的情况类似;随能级间距d的增大,超导能隙逐渐减小,即只存在超导衰减现象;GOE系统的超导临界能级间距dc 最大,GSE系统的最小。综上所述,GOE系统对超导电性最有利,GSE系统最不利于超导电性。基态自旋S的增大不利于金属小颗粒的超导电性。
马金贝[2]（2016）在《金属小颗粒超导电性研究》文中研究指明自1911年Onnes发现超导现象到现在,宏观样品超导电性的研究已经有一百多年的历史。1957年BCS理论建立,较为成功地阐释了基于电声子机制的传统超导体的超导电性。1986年以后发现的氧化物高温超导体、铁基超导体等的超导理论目前仍然没有建立起来。随着纳米科学技术的发展,有关金属纳米颗粒超导电性的问题已经引起各领域科学家的高度重视。然而,在金属材料的尺寸小到纳米量级时,之前的BCS理论就很难对其进行解释。为此,物理学家试图采用各种不同的理论与模型来加以解释,有关金属纳米颗粒超导电性的研究也更加深入。本文在前人的理论基础上,采用两带Richardson模型,用随机矩阵理论的方法研究了金属小颗粒的超导电性,得到了不同自旋态下金属小颗粒的能隙方程（奇偶电子数的影响包含在其中）。用Fortran语言进行编程计算,从以下两个方面对电子能级分布符合高斯幺正系综的金属小颗粒的超导电性进行了研究。1.带间相互作用对金属小颗粒超导电性的影响。计算结果表明,没有带间相互作用时,能隙随温度的变化与BCS宏观超导体的情况类似;有带间相互作用时,体系有两个能隙,能隙随温度的变化与BCS宏观超导体的情况类似,并且两个能隙在同一转变温度下消失。具体讨论了不同带间相互作用sdV下,能隙与温度的关系、能隙随相邻能间距的变化关系。（1）不同带间相互作用sdV下,存在不同的超导转变温度cT。sdV越大,cT越高。在某一确定温度T下,sdV越大,金属小颗粒的能隙A?、B?越大。（2）超导衰减现象。不同带间相互作用sdV下,存在不同的临界能间距cd,当能间距cdd?时,超导电性消失。同时可以看出,sdV越大,cd越大,并且在某一确定d下,sdV越大,金属小颗粒的能隙A?、B?越大。2.不同自旋基态对金属小颗粒超导电性的影响。具体讨论了不同自旋S基态下,能隙与温度的关系、能隙随相邻能间距的变化关系。（1）不同自旋S基态下,存在不同的超导转变温度cT,且各个自旋S基态的超导转变温度cT随S的增大逐渐减小。任一温度T处,S越大,金属小颗粒的能隙A?、B?越小。（2）不同自旋S基态下,存在不同的临界能间距cd,且各个自旋S基态的临界能间距cd随着S的增大逐渐减小。在任一能间距d处,S越大,金属小颗粒的能隙A?、B?越小。同时可以看出,S?0时,能隙A?、B?随着能间距d的增大（或者金属小颗粒尺寸的减小）而逐渐减小,超导电性就会变弱,直到完全消失,并且S越大,能隙减小的越快,超导电性就越容易消失;对于S?0的态,开始时能隙A?、B?随着能间距d的增大逐渐增大,直到达到峰值后再单调递减,呈现出所谓的超导增强现象。
刘桦[3]（2009）在《超导纳米材料的合成与物性研究》文中指出近年来,介观尺寸的常规超导体以其新颖的物理、化学性质和潜在的应用前景引起了人们的广泛关注,并取得一系列研究成果。对这些现象的研究使得人们对于超导电性的理解和调控也进入了一个全新的层次。但对于高温超导体材料,受限于合成技术、测试手段等因素,相关报道还不多见,纳米尺度下高温超导电性如何变化尚不清楚。本论文从La1.85Sr0.15CuO4纳米颗粒的制备与结构、物性表征出发,研究了纳米材料体系超导电性及磁性的演化规律;同时探索了NbSe3和NbSe2纳米材料的形貌可控化合成。具体内容共分为四章并分别概括如下:第一章首先综述了纳米超导材料的研究进展,包括实验和理论已经给出的尺寸和维度效应、超导纳米材料制备方法等;随后讨论了高温超导体中的反铁磁涨落影响以及非超导材料纳米颗粒磁性质变化等。最后给出了当前高温超导纳米材料研究中存在的一些问题。第二章介绍了溶胶凝胶法合成66 800 nm的La1.85Sr0.15CuO4纳米颗粒的工艺流程及结构表征。结构分析表明颗粒中存在a（b）轴拉伸,c轴压缩的晶格畸变,这可能会影响超导电性。氧含量分析表明产物中氧已经达到理想化学配比。第三章详细讨论了La1.85Sr0.15CuO4纳米颗粒超导电性和磁性质随颗粒尺寸的演化规律。随粒径减小,样品出现铁磁性并逐渐增强,而超导电性被压制并最终消失。电子顺磁共振谱分析表明小颗粒中存在大量的表面未补偿自旋,并主导体系的磁性质。理论分析表明铁磁性正是起源于这些表面未补偿自旋间的Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida （RKKY）耦合作用。铁磁性的出现表明CuO2面的反铁磁有序受到破坏,从而导致超导电性被压制。第四章阐述了气相法生长NbSe3和NbSe2纳米材料工艺。通过改变保温温度、保温时间和降温速率调控生长NbSe3纳米线,并以NbSe3纳米线为原料生长NbSe2超导纳米材料,讨论了二者生长机制。
申小海,乔海军[4]（2008）在《金属小粒子的超导电性》文中研究表明文章利用BCS理论的推广,对金属小粒子的超导电性进行了探索.得出金属小粒子的尺寸对其超导电性产生了强烈的影响,金属小粒子的能隙不再仅是温度的函数,同时也是小粒子尺寸或者电子能间距的函数。
李习林[5]（2008）在《Al纳米粒子超导电性与表面能关系研究》文中指出本文将强耦合超导理论应用于金属纳米粒子,从如下几方面研究了Al纳米粒子的超导电性和表面能及其相互关系:（1）金属纳米粒子的表面生成能与粒子数和形状的关系;（2）金属纳米粒子的表面能与粒子数和形状、温度的关系及其非简谐振动对表面能的影响;（3）金属纳米粒子的超导转变温度与线度和形状以及微粒厚度的关系;（4）金属纳米粒子的超导转变温度与表面能的关系。通过研究,得到如下结论:（1）金属纳米粒子的表面生成能与其粒子数、形状和原子相互作用势有关;表面能随其粒子数的增大而增大,在粒子数较小时,变化较快,粒子数较大时,变化较缓慢;温度高的表面能低;表面能与形状因子f有关:形状因子f=1时,表面能最大,f＜1时,表面能随f的增加而迅速增大,而f＞1时,则随f的增加缓慢减小;在各种形状的纳米粒子中,球形纳米粒子的表面能最大,立方形次之;考虑非简谐效应时的表面能要比简谐情况小。（2）金属纳米粒子的超导电性既有增强效应也有衰减效应,当金属纳米粒子的尺寸大于某一值时,纳米粒子表现为超导增强效应;当金属纳米粒子的尺寸小于这个值时,纳米粒子表现为超导衰减效应。超导转变温度与粒子线度和形状有关,在各种形状的直角形纳米晶中,立方形的超导转变温度最小;且立方形金属纳米粒子具有超导电性的临界尺寸最小。（3）在金属纳米粒子的厚度大于某一个值时,其超导转变温度都会随粒子数的增大而减小,在此区域内,金属纳米粒子的超导转变温度随厚度的增加而减小;在金属纳米粒子的厚度小于某一个值时,金属纳米粒子的超导转变温度随厚度的增加而增大。（4）金属纳米粒子的表面能对其超导转变温度随有影响。
李凤[6]（2005）在《超导金属小粒子的电子磁化率性质》文中研究说明本文考虑随机矩阵理论中高斯正交系综、高斯辛系综和高斯幺正系综所对应的电子能级分布和任意两个能级之间的关联,从约化BCS哈密顿量出发,采用配分函数的静态路径积分表示方法,计算了 （1） 常规超导金属纳米粒子正常-超导相变临界区域附近的磁化率,得到了量子效应、奇偶效应、小尺寸效应导致超导金属纳米粒子的磁化率偏离块状超导体的磁化率的性质曲线; （2） 强磁场中的超导金属纳米粒子相变区域附近的磁化率特性; 得到如下结论: （1） 超导金属小粒子所含的电子数奇偶性不同,其电子磁化率是不同的,这与大块金属有本质区别;低温极限时电子磁化率受能级分布的影响很大;而在高温时,有大量的电子参与能量配位,磁化率遵循大块金属的线性规律,能级分布的影响消失; （2） 对于超导金属小粒子,BCS磁化率和大块样品一样在转变温度处存在突变,但在不同的自旋或尺寸下,突变值的大小不一样。在低温时磁化率曲线与粒子的尺寸与自旋有密切关系;在转变温度以后都趋于正常粒子磁化率值; （3） 外加磁场对超导金属小粒子的磁化率的影响随着磁场的加强而逐渐显着; （4） 随着粒子尺寸的减小,在相变临界区域热力学涨落越来越重要;而电子数的奇偶效应在低温乃至相变区域都是重要的。
郑仁蓉,陈志谦,朱顺泉[7]（2005）在《金属小粒子超导电性的尺寸效应及其形成机制》文中进行了进一步梳理利用推广的BCS平均场理论,考虑随机矩阵理论所给予的能级统计和关联,推导得出了适合奇偶两种电子数宇称的统一公式,将公式用到3个Gauss系综的计算结果表明,对于总自旋为零的Gauss正交系综（GOE）和Gauss幺正系综（GUE）中的金属小粒子,可以从理论上再现金属小粒子随其尺寸变小,所出现的超导电性先增强后衰减到零连续变化的实验现象,而对Gauss辛系综（GSE）中的金属小粒子,只有超导电性逐步衰减到零的现象.经分析发现,金属小粒子的超导增强现象来自于电子配对、轨道自旋耦合强度与外磁场强度的平衡,而后者只有在计算中考虑系综的能谱统计特征才能体现.
李凤,何健,姚勇,施振刚[8]（2005）在《超导金属小粒子的顺磁磁化率》文中认为从约化BCS哈密顿量出发, 采用配分函数的路径积分表示方法, 在静态路径近似（SPA）方法下, 考虑准粒子的热涨落以及能级的统计效应对超导纳米粒子的电子磁化率的影响, 计算了弱磁场中的超导金属小粒子的顺磁磁化率, 并做了分析.
卢孟春,程南璞[9]（2005）在《超导金属小粒子的电子比热研究》文中进行了进一步梳理利用随机矩阵理论中能级统计的方法,考虑能级分布和能级关联的影响,给出适合于金属小粒子的自恰方程,并详细数值计算了无外场作用时超导金属小粒子s=0及s=1/2两个自旋态能隙参量和临界转变温度随金属小粒子粒径的变化规律,以及在不同粒径时的电子比热。并在自旋s=0时理论结果得到了实验上观察到的超导增强效应。
卢孟春,程南璞[10]（2004）在《量子尺寸效应与纳米金属小粒子超导电性》文中研究指明作者考虑到能级分布和能级关联的影响,采用随机矩阵理论,计算了无外场作用时不同粒径超导金属小粒子的两个重要自旋态（s=0,1/2）超导能隙随温度的变化关系,并在自旋s=0时,验证了实验观察所得的超导增强效应.
二、金属小粒子超导电性研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、金属小粒子超导电性研究（论文提纲范文）
（1）金属小颗粒的超导电性（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 超导电性 |
| 1.2 超导材料的理论研究 |
| 1.3 金属小颗粒的超导理论研究 |
| 第2章 无规矩阵理论 |
| 2.1 无规矩阵理论的发展 |
| 2.2 高斯正交系综(GOE) |
| 2.3 高斯辛系综(GSE) |
| 第3章 金属小颗粒的超导电性研究 |
| 3.1 Richardson模型 |
| 3.2 两带模型 |
| 3.3 两带Richardson模型 |
| 3.4 结果与分析 |
| 3.4.1 带间相互作用V_(sd)对超导电性的影响 |
| 3.4.2 基态自旋S对超导电性的影响 |
| 3.5 结论 |
| 第4章 三种不同高斯系综下金属小颗粒的超导电性比较 |
| 4.1 三种不同系综的关联函数 |
| 4.2 结果与讨论 |
| 4.2.1 基态自旋S=0的情况 |
| 4.2.2 基态自旋S≠0的情况 |
| 4.2.3 基态自旋变化时的情况 |
| 4.3 小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 研究生期间发表的论文 |
| 致谢 |
（2）金属小颗粒超导电性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 超导电性 |
| 1.2 金属小颗粒的超导电性 |
| 1.2.1 金属小颗粒的电子性质 |
| 1.2.2 金属小颗粒的超导电性 |
| 第2章 随机矩阵理论 |
| 2.1 随机矩阵理论的建立 |
| 2.2 高斯幺正系综 |
| 第3章 金属小颗粒超导电性研究 |
| 3.1 两带模型 |
| 3.2 Richardson模型 |
| 3.3 两带Richardson模型 |
| 3.4 结果与讨论 |
| 3.4.1 带间相互作用对超导电性的影响 |
| 3.4.2 不同自旋基态对超导电性的影响 |
| 第4章 回顾与展望 |
| 4.1 总结 |
| 4.2 展望 |
| 参考文献 |
| 研究生期间发表或完成的论文 |
| 致谢 |
（3）超导纳米材料的合成与物性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 超导纳米材料合成与物性研究 |
| 1.1 传统超导纳米材料研究进展 |
| 1.1.1 引言 |
| 1.1.2 纳米颗粒临界尺寸 |
| 1.1.3 尺寸对超导体抗磁性影响 |
| 1.2 高温超导纳米材料合成、物性及反铁磁涨落研究 |
| 1.2.1 引言 |
| 1.2.2 高温超导纳米材料合成与物性研究 |
| 1.2.3 高温超导体中反铁磁涨落 |
| 1.2.4 高温超导体元素替代效应 |
| 1.3 纳米颗粒铁磁性 |
| 1.3.1 前言 |
| 1.3.2 CuO 和La_2CuO_4 纳米颗粒铁磁性 |
| 1.3.3 小尺寸下磁性质演化 |
| 1.3.4 铁磁性可能起源及RKKY 作用 |
| 1.4 高温超导材料问题所在 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 LA_(1.85)SR_(0.15)CUO_4纳米颗粒制备及结构表征 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 样品制备和实验方法 |
| 2.2.1 样品的制备 |
| 2.2.2 样品的晶体结构、尺寸和形貌表征 |
| 2.2.3 样品的氧含量测定 |
| 2.3 实验结果与讨论 |
| 2.3.1 形貌分析 |
| 2.3.2 结构分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 LA_(1.85)SR_(0.15)CUO_4纳米颗粒超导电性及磁性质研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验原理和实验方法 |
| 3.3 实验结果与讨论 |
| 3.3.1 磁性质测量结果分析 |
| 3.3.2 ESR 谱分析 |
| 3.3.3 铁磁性起源及其对超导电性影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 NBSE_3和NBSE_2纳米材料合成 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 样品制备和实验方法 |
| 4.3 实验结果和讨论 |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的研究成果 |
（5）Al纳米粒子超导电性与表面能关系研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 绪论 |
| 第一章 块状Al晶体的超导电性和表面能 |
| 1.1 块体的超导电性 |
| 1.2 超导电性的BCS理论和强耦合理论 |
| 1.2.1 超导电性的BCS理论 |
| 1.2.2 强耦合超导理论 |
| 1.3 块体金属的表面能 |
| 1.3.1 表面能的定义 |
| 1.3.2 原子相互作用的非简谐效应 |
| 1.3.3 晶体的振动自由能 |
| 1.3.4 Al的表面能随温度的变化 |
| 第二章 金属纳米粒子的电子统计理论和表面能 |
| 2.1 金属纳米粒子的电子性质 |
| 2.2 金属纳米粒子的量子尺寸效应 |
| 2.2.1 量子尺寸效应 |
| 2.2.2 能级的泊松分布 |
| 2.3 Al纳米粒子的表面能与形状和粒子数的关系 |
| 2.3.1 平均配位数 |
| 2.3.2 线度关系的振荡和原子的幻数 |
| 2.3.3 表面生成能的计算公式 |
| 2.3.4 球形和直角形纳米粒子的表面能 |
| 2.3.5 形状和原子数以及非简谐效应对Al纳米粒子表面能的影响 |
| 2.3.6 结论 |
| 第三章 Al纳米粒子的超导电性及其与表面能的关系 |
| 3.1 金属纳米粒子的超导电性 |
| 3.2 Al纳米粒子的超导转变温度与其形状和线度的关系 |
| 3.2.1 金属纳米粒子的德拜温度 |
| 3.2.2 金属纳米粒子的超导转变温度与其形状和线度的关系 |
| 3.2.3 直角形纳米晶超导转变温度随微粒厚度I_R的变化 |
| 3.3 Al纳米粒子的表面能与超导转变温度的关系 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 硕士研究生期间发表的论文 |
| 致谢 |
（6）超导金属小粒子的电子磁化率性质（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 绪论 |
| 第一章 金属小粒子的电子特性 |
| §1.1 金属小粒子的电子性质 |
| §1.2 金属小粒子的量子尺寸效应 |
| §1.2.1 量子尺寸效应 |
| §1.2.2 能级的泊松分布 |
| 第二章 随即矩阵理论简介 |
| §2.1 随机矩阵理论的形成和发展 |
| §2.2 随机矩阵理论的应用 |
| §2.2.1 高斯正交系综 |
| §2.2.2 高斯辛系综 |
| 第三章 超导金属小粒子电子的顺磁磁化率 |
| §3.1 超导金属小粒子的配分函数的静态路径积分表示 |
| §3.2 常规超导金属小粒子电子的顺磁磁化率 |
| §3.3 磁场中超导金属小粒子的电子磁化率 |
| 小结 |
| 参考文献 |
| 已发表或将要发表的论文 |
| 致谢 |
（10）量子尺寸效应与纳米金属小粒子超导电性（论文提纲范文）
| 1 理论模型及计算方法 |
| 2 理论计算结果与分析 |
| 3 结论 |
四、金属小粒子超导电性研究（论文参考文献）
- [1]金属小颗粒的超导电性[D]. 张真真. 曲阜师范大学, 2018(01)
- [2]金属小颗粒超导电性研究[D]. 马金贝. 曲阜师范大学, 2016(02)
- [3]超导纳米材料的合成与物性研究[D]. 刘桦. 中国科学技术大学, 2009(07)
- [4]金属小粒子的超导电性[J]. 申小海,乔海军. 甘肃科技, 2008(11)
- [5]Al纳米粒子超导电性与表面能关系研究[D]. 李习林. 西南大学, 2008(09)
- [6]超导金属小粒子的电子磁化率性质[D]. 李凤. 西南师范大学, 2005(06)
- [7]金属小粒子超导电性的尺寸效应及其形成机制[J]. 郑仁蓉,陈志谦,朱顺泉. 中国科学G辑:物理学、力学、天文学, 2005(02)
- [8]超导金属小粒子的顺磁磁化率[J]. 李凤,何健,姚勇,施振刚. 西南师范大学学报(自然科学版), 2005(02)
- [9]超导金属小粒子的电子比热研究[J]. 卢孟春,程南璞. 成都理工大学学报(自然科学版), 2005(01)
- [10]量子尺寸效应与纳米金属小粒子超导电性[J]. 卢孟春,程南璞. 四川大学学报(自然科学版), 2004(06)