PDF《ΗΤ − 7 超导托卡马克最新实验进展》

1 ? 实现了高温等离子体放电 放电长度接近 虽然 * 实验取得一些进展≈ ) 高参数 放电距稳态运行尚有较大的距离 这依然是摆在全 # # 物理 图 高参长脉冲放电 世界聚变科学家面前的难题 * 新的水冷石墨 限制器 ! ? 低杂波天馈系统和 ? 射频加热系 统正在建设和实验之中 随着这些新系统的建成 更 高参数的长脉冲放电会继续进行 参考文献≈∏ετ α λ ≤ ° ≈ ∏ ετ α λ ?∏ * ≈ ∏ ετ α λ ∏ ?∏ ≈ ≠ ° ετ α λ ≤ ° ≈ ≠ ÷ ετ α λ ?∏ ∞ ? ≈ ετ α λ ∏ ?∏ ≈ ≠ ≠ ετ α λ ∏ ?∏ ≈ ÷ ετ α λ ° ° ≤ ?∏ ≈ ≥ ≠ ετ α λ √ ≥ ∏ ≈ ÷ ετ α λ ∏ ≈ ετ α λ ° ° ≤ ?∏ 布基球的超导临界温度已经达到

52 Κ 自 年能用简单的方法大量制备出由 个 碳原子构成的/ 布基球0 ≤ 之后 出现了研究布基球 ≤ 的热潮 次年报道了发现掺入碱金属原子的 ≤ 晶 体具有超导性 其临界超导温度不超过 而且随 掺杂剂而变 在掺有碱金属原子的 ≤ 晶体中 碱金属 原子把电子让与 ≤ 的晶格 但是 人们预期空穴掺杂 的布基球具有甚至更高的临界温度 虽然直到现在 还没有人能够加入掺杂剂来把电子从 ≤ 分子拉走 由此得到空穴掺杂的布基球 去年 美国 实验室的研究人员进行了制备空 穴掺杂的布基球的尝试 他们直接把空穴注入 ≤ 晶 体的顶层中 在这个层内不加入任何离子 他们发现 由此得到的空穴掺杂的材料确实具有更高的临界温 度Τ此外 他们还连续地从负到正改变掺杂 剂量 以探索 ≤ 的行为 他们的实验方法有助于弄清 布基球为什么具有超导性的机制 其实验方法是根据 场效应晶体管 ?∞* 设计的 实验安排简述如下 在≤晶体的顶面上置放两个电极 用以测量电 阻率 ≤ 晶体的顶面和这两个电极都用氧化铝介质 层盖住 再在氧化铝介质层上置放一个门电极 如果 加在门电极上的电压是负的 则空穴便被吸引到 ≤ 晶体的顶层 如果加在门电极上的电压是正的 则电 子便被吸引到 ≤ 晶体的顶层 通过改变门电压的大 小和极性 就可改变 ≤ 晶体顶层内电荷的密度和符 号 实验室的研究人员发现 当掺杂剂量达到每 个≤分子有

1 至1个空穴时 临界温度达到最 大值 当门电压变为正时 电子注入到 ≤ 晶体的 顶层内 达到每个分子有 个电子时 也观察到一个 临界温度的峰值 不过只有 实验室的这些 电子掺杂实验结果与化学掺杂的 ≤ 块状样品 也就 是原子加到晶格的样品 测量结果是相符的 这些结 果表明 最有利于超导性的结构是每个分子具有 个 电子或 ≤ 的结果 其中 是碱金属原子 实验 室的研究人员还通过改变门电压 称此法为/ 门掺 杂0 研究了掺杂剂量从

1 变到

1 时掺杂剂 量与临界温度的关系 结果表明 掺杂剂量低于

1 和高于

1 时 空穴掺杂材料仍然是超导性的 虽然 临界温度很低 但是 对于电子注入的材料 超导范围 很小 只介于每个分子有

1 至1个电子之间 利 用这种/ 门掺杂0方法 研究掺杂剂量与临界温度的关 系变得非常容易 假如用化学掺杂法来研究掺杂剂量 与临界温度的关系 则对每一个掺杂剂量就要做一个 样品 这样就必需要做很多样品 才能仔细测出掺杂 剂量与临界温度的关系 但是 化学掺杂法功不可没 它是对门掺杂方法的补充 因为用化学掺杂法制备的 样品 可以用来测量超导性与晶格间距之间的关系 用较大的原子来对 ≤ 晶体掺杂 ≤ 晶体的晶格 能被扩大 较宽的晶格间距可使相邻分子的电子带之 间的重迭减少 并使带宽变窄 超导体的临界温度是 与带宽成反比的 因此 掺杂原子越大 临界温度也会 越高 现在有人想把空穴掺杂的 ≤ 的晶格扩大 以获 得更高的临界温度 在电子掺杂情形 晶格间距为