C-15结构(Hf,Zr,Ta)V2和(Hf,Zr,Nb)V2合金超导转变的压力效应研究

熊光成; 尹道乐

doi:10.7498/aps.31.1176

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C-15结构(Hf,Zr,Ta)V2和(Hf,Zr,Nb)V2合金超导转变的压力效应研究

熊光成 , 尹道乐

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C-15结构(Hf,Zr,Ta)V2和(Hf,Zr,Nb)V2合金超导转变的压力效应研究

熊光成, 尹道乐

物理学报, 1982, 31(9): 1176-1182.

doi: 10.7498/aps.31.1176

STUDY ON PRESSURE DEPENDENCE OF SUPERCONDUCTIVITY OF C-15 LAVES PHASE ALLOYS: (Hf, Zr, Ta)V2 AND (Hf, Zr, Nb)V2 SYSTEM

XIONG GUANG-CHENG, YIN DAO-LE

Acta Phys. Sin., 1982, 31(9): 1176-1182.

doi: 10.7498/aps.31.1176

摘要

本文研究了C-15结构化合物(Zr0.5Hf0.5-xTax)V2(x≤0.2)和(Hf0.5Zr0.5-xNbx)V2(x≤0.2)的超导转变温度Tc及其压力效应?Tc/?P。报道了实验方法与结果。与(Hf1-xTax)V2和(Zr1-xTax)V2的情况不同,在(Zr0.5Hf0.5-xTax)V2中Ta的引入使常压下的Tc下降,然而(?)Tc/(?)P却大为提高。因此高压下Zr0.5Hf0.45Ta0.05V2的Tc反而比Hf0.5Zr0.5V2更高。导出了一个基于角动量分波表象能带论方法的描述压力效应的新关系式。它指出导带电子波函数中的高角动量成分变化对Tc的压力效应影响比较重要。这个公式有助于理解上述复杂的实验现象,并能合理地解释某些元素(如Cs,Ba,La等)的Tc随压力剧增的事实。
Abstract
The superconducting transition temperatures, Tc, and their pressure dependences ?Tc/?P of some C-15 Laves phase compounds, (Zr0.5Hf0.5-xTa)V2 (x≤0.2) and (Hf0.5Zr0.5-xNbx)V2(x≤0.2) system, have been studied. A description of the experimental apparatus and results is given. Unlike the cases of (Hf1-xTax)V2 and (Zr1-xTax)V2, introduction of Ta in (Zr0.5Hf0.5-xTax)V2 depresses Tc but causes a remarkable higher ?Tc/?P. So the superconducting transition temperature Tc of Zr0.5Hf0.45Ta0.05V2 is higher than that of (Zr0.5Hf0.5)V2 at high pressure. In view of the band theory method with angular momentum representation, a new relation for the pressure dependence of elect-ron-phonon coupling (i.e. ?lnη/?lnV) is derived. It emphasized the relative importance of high angular-momentum-partials variation of the conduction band electron wave function on ?lnη/?lnV. This formulation is helpful in understanding the above-mentioned experimental results and also gives a resonable explanation to the facts that Tc of some elements, e. g. Cs, Ba and La, are substantially enhanced by pressure.
作者及机构信息
熊光成,

尹道乐

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北京大学物理系
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XIONG GUANG-CHENG,

YIN DAO-LE

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参考文献

施引文献

[1]	王朝, 张铭, 张持, 王如志, 严辉. n = 2 Ruddlesden-Popper Sr₃B₂Se₇ (B = Zr, Hf) 非常规铁电性的第一性原理研究. 物理学报, 2021, 70(11): 116302. doi: 10.7498/aps.70.20202142
[2]	蒋永林, 何长春, 杨小宝. Sc_xY_1–x Fe₂合金固溶和V_2x Fe_2(1–x)Zr有序-无序转变的理论预测. 物理学报, 2021, 70(21): 213601. doi: 10.7498/aps.70.20210998
[3]	刘飞, 文志鹏. Zr, Nb, V在α-Fe(C)中的占位、电子结构及键合作用的第一性原理研究. 物理学报, 2019, 68(13): 137101. doi: 10.7498/aps.68.20182282
[4]	范巍, 曾雉. 四元硫化物Cu2Zn(Ti, Zr, Hf)S4:一类新颖光伏材料. 物理学报, 2016, 65(6): 068801. doi: 10.7498/aps.65.068801
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[6]	何圣仲, 周国华, 许建平, 吴松荣, 陈利. 输出电容时间常数对V2控制Buck变换器的动力学特性的影响. 物理学报, 2014, 63(13): 130501. doi: 10.7498/aps.63.130501
[7]	喻利花, 马冰洋, 曹峻, 许俊华. (Zr,V)N复合膜的结构、力学性能及摩擦性能研究. 物理学报, 2013, 62(7): 076202. doi: 10.7498/aps.62.076202
[8]	张方樱, 杨汝, 龙晓莉, 谢陈跃, 陈虹. V2控制Buck变换器分岔与混沌行为的机理及镇定. 物理学报, 2013, 62(21): 218404. doi: 10.7498/aps.62.218404
[9]	何圣仲, 周国华, 许建平, 包伯成, 杨平. V2控制Buck变换器等效建模与分岔分析. 物理学报, 2013, 62(11): 110503. doi: 10.7498/aps.62.110503
[10]	邓永和, 刘京铄. Mg-TM-H (TM=Sc, Ti, V, Y, Zr, Nb)晶体形成能力和电子性能. 物理学报, 2011, 60(11): 117102. doi: 10.7498/aps.60.117102
[11]	杨则金, 高清河, 郭云东, 程新路, 朱正和, 杨向东. LiO2(C2V，X2A2)分子的结构与势能函数. 物理学报, 2007, 56(10): 5723-5726. doi: 10.7498/aps.56.5723
[12]	方祺, 王庆, 赵哲龙, 董远达. Nb添加对Cu-Zr非晶合金玻璃转变和晶化动力学的影响. 物理学报, 2007, 56(3): 1292-1296. doi: 10.7498/aps.56.1292
[13]	刘宝玉, 刘国栋, 吴光恒, 杨伏明. (Nd1－xErx)2Co15.5V1.5的结构转变与磁性. 物理学报, 2004, 53(6): 1903-1908. doi: 10.7498/aps.53.1903
[14]	黄春晖, 李俊. M@C28(M=Ti,Zr,Hf)内裹配合物的电子结构及其稳定性. 物理学报, 1999, 48(4): 633-641. doi: 10.7498/aps.48.633
[15]	孙润广, 张静, 王德华, 王丰然, 王子浩. 用X射线散射法研究HF,HCI,H2SO4和HAC对磷脂酰乙醇胺液晶结构影响的机理. 物理学报, 1993, 42(3): 360-367. doi: 10.7498/aps.42.360
[16]	徐祖雄, 马如璋, 多良, 丁维清. 非晶态合金Fe87V3Zr10的吸氢现象. 物理学报, 1988, 37(9): 1540-1544. doi: 10.7498/aps.37.1540
[17]	李际周, 李竹起, 叶春堂, 李乾坤, 郑志涛, 周立, 尹道乐. Ta对C—15相V2Hf和V2(Zr0.5Hf0.5)系列声子性能的影响. 物理学报, 1985, 34(12): 1653-1657. doi: 10.7498/aps.34.1653
[18]	阮景辉, 陈桂英, 成之绪, 勾成, 杨同华, 陈凌孚, 周立, 尹道乐. (Hf0.5Zr0.5V2)Hx的声子谱与超导性的关系. 物理学报, 1983, 32(9): 1187-1190. doi: 10.7498/aps.32.1187
[19]	李际周, 李竹起, 叶春堂, 吴善令, 何敏, 徐云辉, 郑志涛, 周立, 尹道乐. Nb对C-15相V2Zr和V2(HfZr)系列声子性能的影响. 物理学报, 1983, 32(12): 1613-1617. doi: 10.7498/aps.32.1613
[20]	徐云辉, 周立, 尹道乐. Nb对C-15结构V2(HfZr)系列的超导转变温度的影响. 物理学报, 1982, 31(9): 1183-1190. doi: 10.7498/aps.31.1183

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物理学报. 1982, 31(9): 1176-1182.

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C-15结构(Hf,Zr,Ta)V2和(Hf,Zr,Nb)V2合金超导转变的压力效应研究

1. 北京大学物理系

收稿日期: 1981-10-09
刊出日期: 2005-07-27

摘要: 本文研究了C-15结构化合物(Zr0.5Hf0.5-xTax)V2(x≤0.2)和(Hf0.5Zr0.5-xNbx)V2(x≤0.2)的超导转变温度Tc及其压力效应?Tc/?P。报道了实验方法与结果。与(Hf1-xTax)V2和(Zr1-xTax)V2的情况不同,在(Zr0.5Hf0.5-xTax)V2中Ta的引入使常压下的Tc下降,然而(?)Tc/(?)P却大为提高。因此高压下Zr0.5Hf0.45Ta0.05V2的Tc反而比Hf0.5Zr0.5V2更高。导出了一个基于角动量分波表象能带论方法的描述压力效应的新关系式。它指出导带电子波函数中的高角动量成分变化对Tc的压力效应影响比较重要。这个公式有助于理解上述复杂的实验现象,并能合理地解释某些元素(如Cs,Ba,La等)的Tc随压力剧增的事实。

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