块体超导Bi3Ni的物理性质与电子结构表征
超导电性
2015-05-28 v2
摘要
我们报告了关于Bi3Ni系统磁性质的实验和理论研究。发现其结构为正交晶系(Pnma)，晶格参数为a = 8.879Å，b = 4.0998Å，c = 4.099Å。该标题化合物通过固态反应路线合成，即将5N纯度的Ni和Bi化学计量成分进行石英真空封装。由磁化率和比热测量确认，超导转变温度为4.1 K。在2 K下，下临界场(Hc1)和不可逆场(Hirr)分别约为150 Oe和3000 Oe。由场下（高达4 Tesla）交流磁化率确定的上临界场(Hc2)在2 K下约为2 Tesla。正常态比热使用Sommerfeld-Debye方程C(T) = γT + βT3 + δT5进行拟合，获得的参数为γ = 11.08 mJ/mol-K2，β = 3.73 mJ/mol-K4和δ = 0.0140 mJ/mol-K6。计算得到的费米能级电子态密度(DOS) N(EF)和德拜温度ΘD分别为每公式单位4.697 states/eV和127.7 K。我们还估算了电子-声子耦合常数(λ)的值为1.23，将其代入MacMillan方程得到Tc = 4.5 K。基于密度泛函理论(DFT)对实验测定晶格参数的计算表明，该化合物中的Ni是非磁性的，铁磁相互作用似乎未发挥作用。Stoner判据I*N(EF) = 0.136 per Ni atom也表明该系统不可能具有任何铁磁性。通过固定晶胞总磁矩的固定自旋磁矩(FSM)计算也表明，该系统未表现出任何铁磁性的迹象。
引用
@article{arxiv.1105.5246,
title = {Physical property and electronic structure characterization of bulk superconducting Bi3Ni},
author = {Jagdish Kumar and Anuj Kumar and Arpita Vajpayee and Bhasker Gahtori and Devina Sharma and P. K. Ahluwalia and S. Auluck and V. P. S. Awana},
journal= {arXiv preprint arXiv:1105.5246},
year = {2015}
}
备注
22 pages text+figs; comments/suggestions([email protected] & http://www.freewebs.com/vpsawana)