论文模版范鹏核磁共振研究铁基超导体的压力效应

本科毕业论文 论文题目：核磁共振研究铁基超导体的压力效应 学生姓名：范鹏 学号： 专业：应用物理学 指导教师：董庆瑞 学 院：物理与电子科学学院 1 2023年5 月20日 毕业论文（设计）内容介绍 论文（设计） 题 目 核磁共振研究铁基超导体的压力效应 选题时间 2023/1/8 完毕时间 2023/5/20 论文（设计） 字数 9974 关 键 词 超导、超导转变临界温度Tc、核磁共振（NMR）、核四极矩共振（NQR） 论文（设计）题目的来源、理论和实践意义： 本论文通过学院选课系统选定论文写作方向，然后通过与老师讨论，并结合现有的实验条件及写作的难易限度，最终选定本论文题目—核磁共振研究铁基超导体的压力效应。 论文通过对铁基超导材料NaFe0.94Co0.06As的压力效应研究，发现超导转变温度与压强之间存在密切的关联。这就为提高超导临界温度找到了一种可行的方法。超导临界温度的提高对于超导的应用是至关重要的，所以本文对于超导的实际应用品有一定的研究价值。除此之外，高温超导的压力效应也为超导临界温度的压强调制提供了实验依据，对进一步研究超导机理提供了一种非常有效的调节手段。 论文（设计）的重要内容及创新点： 在论文中，基于传统的超导压力效应研究，重要介绍了以核磁共振技术为研 究手段的新型高温超导材料铁基超导NaFe0.94Co0.06As的压力效应实验及与之相 应的实验结果。 在本论文中，一方面介绍了核磁共振技术的基本原理，随后具体说明了基于核 磁共振技术的75As核四极矩的压力效应实验的测量过程及其结果。另一方面，重点介 绍了超导转变临界温度Tc的压强效应实验，其中涉及高压的获得，超导临界温 度的测量方法及相应数据的解决过程。 附：论文（设计） 本人署名： 2023年05月20日 目录 摘要I AbstractII 第一章 引言1 1.1 超导简介1 1.2超导应用及研究的意义1 1.3论文意义及结构1 第二章 核磁共振（NMR）基本原理3 2.1 原子核顺磁性3 2.2 原子核的自旋磁矩3 2.3 外磁场中的塞曼分裂4 2.4 核四极矩共振（NQR）4 2.4.1 核四极矩4 2.4.2 75As原子核的NQR6 第三章 超导概述8 3.1 超导临界温度Tc8 3.2 超导体的基本性质8 3.2.1 零电阻性质8 3.2.2 Meissner效应8 3.3 超导的结识9 3.3.1 低温超导与BCS理论9 3.3.2 铁基超导9 第四章 铁基超导体的压力效应实验10 4.1 实验目的10 4.2 实验说明10 4.2.1 测量样品10 4.2.2 高压的获得10 4.3 实验结果及分析11 4.3.1 23Na核磁共振信号校正外磁场11 4.3.2 75As卫星峰的测量11 4.3.3 超导临界温度Tc的测量12 第五章 总结15 参考文献16 致谢17 核磁共振研究铁基超导体的压力效应 范鹏 （山东师范大学 物理与电子科学学院） 摘要 提高超导转变的临界温度一直以来都是超导研究的一个重要方面。经研究发现，压强与超导临界温度密切相关。对于一些元素和化合物（比如Al元素[1]，LiFeAs[2]）高压会克制其超导转变，减少超导临界温度；然而对于某些元素和化合物，比如本论文所研究的过掺杂单晶样品NaFe0.94Co0.06As化合物，一定的高压会促进其超导转变。本文正是基于高压与超导转变温度之间的关系，研究铁基超导的压力效应。 在实验中，测量了温度在30K时不同压强下75As的核四极矩共振（NQR）谱，发现高压尽管对固体宏观体积影响很小，但薄弱的变化会引起晶格中能级的明显移动。此外，重点测量了样品的超导转变临界温度Tc随压强的变化，发现随压强的增长Tc先线性的增长，随后在压强超过2.17GPa时，超导转变临界温度随压强的增长而减小。并通过所测得的数据计算得到超导临界温度随压强的增长速率约为6K/GPa。因此，猜测加压也许会导致Fe-As原子之间的电子密度增长，使得电子之间的配对几率增大进而使超导转变更容易。然而电子之间还存在库仑排斥作用，当电子密度的增长时电子之间的排斥力也会增长，因此当压强增大到一定限度时，配对电子密度会由于库仑排斥而减小。所以当超导转变温度不会随压强的增长而无限制的增长。 关键词: 超导、超导转变临界温度Tc、核磁共振（NMR）、核四极矩共振（NQR） High Pressure Effect on Iron Pnictide Superconductor Basing on NMR Fan Peng （College of Physics and Electronics Shandong Normal University） Abstract At present, improving the superconducting transition temperature is one of the most important aspects of the superconducting researches. According to previous researches, it is found that there is a close relationship between the pressure P and the superconducting transition temperature Tc. For some elements and compounds, such as element Al and compound LiFeAs, high pressure will suppress the superconducting transition; however, for some others, taking the over-doped single crystal sample mentioned in this thesis for instance, high pressure is able to enhance the transition improving Tc. To further exploring the relationship between Tc and P the experiment is carried on, High Pressure Effect on Iron Pnictide Supercon