碳掺杂 MgB₂ 晶体化学
超导电性
2016-08-31 v3
摘要
中子粉末衍射用于表征从 Mg 和 B₄C（含等同素化 enriched ¹¹B）合成的 C 掺杂 MgB₂样品。该样品为多相结构，主要相占 73.4(1) wt.% 为 Mg(B₁₋ₓCₓ)₂，x=0.10(2)。次要相包括 MgB₂C₂、Mg 和 MgO。主要的 Mg(B₁₋ₓCₓ)₂相显示与纯 MgB₂ 相同的锐利衍射峰宽度，表明 C 具有良好的均匀性。未发现掺入的 C 原子有序或除 a 轴收缩和 c 轴轻微膨胀外的晶格畸变。观测到的晶格参数随 C 浓度变化提供了估算其他 Mg(B₁₋ₓCₓ)₂ 样品中 C 浓度的手段。10% C 掺杂导致的 Tc 降幅远大于先前报告的，暗示先前报告的 Mg(B₁₋ₓCₓ)₂ 中 C 浓度可能被高估。Mg 位点占据率为 0.990(4)，与完全占据 Mg 相符。基于上述结果，未来应使用化学计量为 Mg(B₀.₉C₀.₁)₂ 的配比（无论是结构研究或其他方式），以解释 (i) Tc 显著抑制（Tc ≈ 22 K）及 (ii) 比热数据中持续存在的两超导能隙特征。
引用
@article{arxiv.cond-mat/0301025,
title = {Crystal Chemistry of Carbon-Substituted MgB2},
author = {M. Avdeev and J. D. Jorgensen and R. A. Ribeiro and S. L. Bud'ko and P. C. Canfield},
journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0301025},
year = {2016}
}
备注
14 pages, 3 figures