O (without cuprates) ... Sc (Landolt-Bornstein pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Springer

作者:

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1997-07-31

价格:USD 1639.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9783540560470

丛书系列:

图书标签:

• Landolt-Börnstein
• Condensed Matter Physics
• Superconductivity
• Scandium
• Materials Science
• Solid State Physics
• Physical Properties
• Electronic Structure
• Phase Transitions
• Low Temperature Physics

《无铜氧化物超导电性研究进展：理论、实验与前沿探索》 图书简介 本书全面、深入地探讨了非铜氧化物（O-free cuprates）超导电性这一物理学和材料科学领域的前沿课题。尽管传统的铜氧化物（ cuprates）超导体自发现以来占据了高温超导研究的中心舞台，但近年来，一系列新兴的、不含铜的氧化物体系，如铁基超导体（Iron-Based Superconductors, IBS）、镍酸盐超导体（Nickelates）以及其他基于过渡金属氧化物的体系，正以其独特的物理性质和潜在的应用价值，吸引了越来越多的关注。本书旨在系统梳理和总结当前无铜氧化物超导电性的主要研究成果、关键科学问题以及未来的发展方向。 第一部分：无铜氧化物超导电性的理论基础与新范式 第一章：背景与研究范式的转变 本章首先回顾了传统铜氧化物超导电性的核心特征（如高临界温度、d-波配对对称性、莫特绝缘体起源），并清晰阐述了转向研究无铜体系的必要性——探索更广泛的电子关联机制，摆脱对特定结构或电子结构的依赖。重点分析了在无铜体系中，哪些物理量或结构特征可能成为驱动超导配对的关键因素。 第二章：电子关联理论在无铜体系中的应用 详细讨论了强关联电子理论（如Hubbard模型、t-J模型在高维和低维系统中的推广）如何适用于描述无铜氧化物体系的电子行为。重点分析了自旋涨落理论（Spin Fluctuations Theory）在铁基和镍酸盐超导体中作为配对媒介的可能性，并将其与铜氧化物中的机制进行对比。引入了非费米液体行为（Non-Fermi Liquid behavior）在这些体系中的具体体现，以及如何利用第一性原理计算（DFT+U, DMFT等）来预测和验证配对对称性。 第三章：配对对称性的多样性与拓扑考量 无铜氧化物展示出比铜氧化物更丰富的配对对称性。本章系统分类讨论了铁基超导体中普遍存在的s±波（sign-changing s-wave）对称性，以及在某些特定镍酸盐和锶镧氧化物体系中可能出现的p波或混合波对称性。同时，探讨了拓扑超导电性（Topological Superconductivity）在这些新兴材料中的潜在证据，例如利用中微子激发（Majorana fermions）进行的实验探索。 第二部分：关键无铜超导材料体系的实验进展 第四章：铁基超导体（IBS）：多功能平台的深入挖掘 铁基超导体（如LaFeAsO$_{1-x}$F$_{x}$、BaFe$_{2}$As$_{2}$等）是研究最深入的无铜氧化物体系。本章聚焦于其独特的“多能带”特性。详细介绍了如何通过化学掺杂、静水压力和单轴应变来调控其母体材料中的磁性-超导性竞争态。重点分析了旋转的[FeAs]层结构对电子行为的影响，以及中子散射实验如何揭示其配对机制依赖于旋波激发（Spin Waves）。 第五章：镍酸盐超导体：重现铜氧化物的荣耀？ 镍酸盐（Nickelates，如Nd$_{8}$Ni$_{3}$(SO$_{4}$)$_{3}$F，或R$_{2}$NiO$_{4+delta}$系列）因其结构上与铜氧化物的高度类比性（类d$^{9}$电子构型）而被视为最有希望的“类比系统”。本章梳理了超高压合成技术在获得高T$_{c}$镍酸盐单晶中的关键作用。详细讨论了实验数据（如X射线吸收谱、穆斯堡尔谱）如何揭示镍离子价态的复杂性以及其d轨道填充状态与超导性能之间的关系。探讨了镍酸盐中是否存在类比于铜氧化物中的“赝能隙”（Pseudogap）现象。 第六章：锶镧氧化物及其他新兴体系 本章介绍了一些非典型的无铜氧化物超导体系。重点关注锶镧氧化物（Sr$_{2}$RuO$_{4}$），特别是关于其长久以来争论的“纯净”s波或p波对称性的实验证据。讨论了重电子元素（如钌、铑）的d轨道参与如何影响配对的性质。同时，简要概述了在某些过渡金属氧化物层状结构中观测到的非常规超导迹象。 第三部分：实验表征技术与关键挑战 第七章：光谱学技术揭示无铜超导体的电子结构 详细介绍了用于表征无铜超导体电子态的关键实验技术： 1. 角分辨光电子能谱（ARPES）：如何用于直接成像费米面结构、确定配对节点的有无、以及识别由磁性或结构引起的能带重构。 2. 非弹性中子散射（INS）：如何量化自旋涨落的能量和动量分布，直接检验磁性配对机制。 3. 拉曼散射（Raman Spectroscopy）：如何探测低能激发对，并确定配对对称性相关的对称性破缺。 第八章：输运测量与极端条件下的行为 分析了电阻率、霍尔效应和磁化率测量在确定临界温度、区分正常态行为和拓扑边界态中的作用。重点探讨了在高压（MegaBar级）和强磁场下（>30 Tesla）对无铜超导体进行输运测量的最新进展，这些极端条件如何帮助区分不同理论模型（例如，探查磁通晶格的性质或消除非超导竞争相的影响）。 第九章：前沿挑战与未来展望 本章总结了当前无铜氧化物研究面临的核心瓶颈： 1. 合成难题：如何稳定地合成高纯度、无缺陷的镍酸盐和某些铁基超导体的单晶或薄膜。 2. 机制的统一性：尽管体系不同，如何找到驱动配对的普适性物理原理。 3. 高温极限的突破：在无铜体系中，如何进一步提高T$_{c}$至接近甚至超越铜氧化物的水平。 展望未来，本书提出应加强跨学科合作，利用人工智能和机器学习辅助材料筛选，以及发展更精密的原位（in-situ）表征技术，以期最终实现对无铜氧化物超导电性的完全控制和理解。 --- 本书特色： 聚焦非主流体系： 明确将研究视角从铜氧化物转移至铁基、镍酸盐等新兴材料。 理论与实验紧密结合： 每一材料章节均详细对照了主要的理论预测与最新的实验观测结果。 技术深度： 对ARPES、INS等前沿实验技术在无铜体系中的应用进行了深入阐述。 本书是凝聚态物理、材料科学、以及高温超导领域研究人员、高级本科生和研究生不可或缺的参考资料。

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