MgB2单晶中Mg缺失对晶体结构和超导性能的影响
超导电性
2010-03-03 v1 材料科学
摘要
研究了高压生长的MgB2单晶中高温真空退火诱导的Mg缺失效应。随着退火温度从800°C升高到975°C，MgB2晶体中的平均Mg含量系统性地降低，而Tc基本保持不变，超导转变略微展宽，从0.55 K增加到1.3 K。在875°C退火后，超导体积分数的减少已很明显。在975°C退火的样品部分分解，Mg位占有率从生长态晶体的0.98降至0.92。在1000°C退火完全破坏了超导电性。X射线衍射分析表明，分解的主要最终产物是多晶MgB4，因此MgB2的分解反应可描述为2MgB2(s) = MgB4(s) + Mg(g)。采用超胞方法对Mg1-x(VMg)xB2电子结构进行的第一性原理计算显示，费米能级略有下移。空穴引入的空穴同时进入sigma带和pi带。这些微小变化预计不会影响Tc，与观测结果一致。超导体积分数的显著降低而Tc没有明显降低，表明在同一晶体中，存在与Mg空位富集区和贫乏区相关的超导和非超导电子相的共存。
引用
@article{arxiv.1002.0799,
title = {Influence of Mg deficiency in MgB2 single crystals on crystal structure and superconducting properties},
author = {N. D. Zhigadlo and S. Katrych and J. Karpinski and B. Batlogg and F. Bernardini and S. Massidda and R. Puzniak},
journal= {arXiv preprint arXiv:1002.0799},
year = {2010}
}
备注
21 pages, 1 table, 6 figures, PRB accepted