行业动态
石墨插层化合物的超导性能介绍
2015-01-12 09:02:54

 高温超导电性一直是凝聚态物理学领域的热点研究课题之一,对高温超导机理的理解会促进人们对很多被称为电子强关联的一大类材料物理本质的理解,同时在科学和技术两个方面产生飞跃。但是铜基高温超导材料的超导机制至今仍未解决,科学家们都希望在铜基超导材料以外再找到新的高温超导材料,从而能够从不同的角度去研究高温超导机制。所以二硼化镁(MgB2)、钴酸钠体系(Na0.3CoO2·1.3H2O)、氧磷族铁基超导体(LnOFeAs)等新型超导材料的出现都引起了全世界范围内的研究热潮。

石墨本身的电性属半金属,层间插入某些外来客体后其电导率可大幅度调节,并可能出现超导电性。第一个被报导的GICs 超导体是1965年发现的钾插层化合物(KC8),其临界转变温度(Tc)仅为0.15 K。这个发现立刻引起了人们广泛的关注。因为对合成GICs的任何一种物质其单独并不超导,但合成之后却能够产生超导电性。之后对GICs超导体进行了大量的研究并发现了一系列的GICs超导体,表2【2】列出了其中的一部分。但一直以来阻碍这个体系继续发展的问题是其超导转变温度太低。直到后来具有较高转变温度的C60 出现后,人们逐渐将注意力转移到了C60 的研究上2。直到2005年Waller 等人在常压下成功地制得超导转变温度分别达6. 5 K 和11. 5 K 的YbC6 和CaC65, 又重新引起了人们对GICs 这一系列超导体的研究兴趣,成为最近超导研究领域的一个热点.,追逐新的更高 Tc的GICs 超导材料的合成和有关超导机理的研究广泛展开。到目前为止,在碳的四种同素异形体石墨、金刚石、碳纳米管、C60的插入物或掺杂化合物中都发现了超导性,显示出碳在超导领域里的特殊性。而石墨插层化合物作为最早被发现具有超导电性的物质,仍然有许多的问题等待我们去研究,而且对这一领域的研究有助于更深入地理解一些基本的超导理论,发现一些新型的超导体材料。