Hg系高温氧化物超导体的单晶体的合成与性质研究

高温氧化物超导体具有很强的各相异性，需要单晶体样品来对ab面和c轴这两个方向的性质分别进行研究，以解释其超导机制。在氧化物超导体系中Hg系具有最高的超导转变温度和最简单的结构，对解释其超导机制是最理想的体系，但其单晶体的合成一直是个难题。因此在Hg系氧化物超导体单晶体的性质研究方面可以说是非常少，也是目前超导研究亟待解决的世界领先的课题。本项目将分别采用石英管封装下的熔融方法和高温高压极端条件进行Hg系氧化物超导体的合成；利用Cu 等原子掺杂、非磁性原子如Mg和Zn等以及三价态原子Y等进行掺杂，对其结构、电荷和自旋进行调制；合成出具有不同物理性质的各种系列的单晶体。氧含量在晶体中的分布一直是困扰这一领域的难题，我们将通过在不同气氛下，对所合成的单晶体进行热处理，研究氧含量对其电性和磁性的影响。最后通过研究电性和磁性随体系的各种掺杂的变化规律，探索高温氧化物超导体的物理机制。