二元铁硒(FeSe)超导晶体生长及物性表征.docx

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摘要：
二元铁硒(FeSe)是一种新型的高温超导材料，在材料科学和物理学领域引起了广泛关注。本论文主要介绍了FeSe的生长方法、物性表征以及发展前景。我们采用一种常规的固相反应生长法，在高温下制备了高质量的FeSe晶体。同时，我们对其进行了粉末X射线衍射，电阻，磁化率以及Optical spectroscopy等多种实验的表征，并探究了该材料的超导性质、晶格应变效应等性质。这些实验结果表明，FeSe材料具有较高的超导转变温度以及较弱的晶格应变效应，是一种具有广阔应用前景的高温超导材料。
关键词：铁硒，超导性，物性表征

高温超导研究中，铁基超导材料是近些年来发现的一类新型超导物质。二元铁硒(FeSe)是其中一种材料。与其他铁基超导材料相比，FeSe的结构最为简单，只有一个Fe层和一个Se层的构造。自从2008年第一次报道以来，FeSe的超导转变温度(Tc)持续上升，目前已经高达约40K。除此之外，FeSe的物理性质还包括弱电子-声子耦合性、无铁磁性、晶格应变效应较小等特点，这些优势使得FeSe成为了重要的研究对象之一。对于高温超导材料的研究，晶体生长是其中的关键技术，本论文主要研究铁硒晶体生长及其物性表征。

我们采用传统的固相反应法在高温下制备了FeSe单晶。具体来说，我们先用高纯度的Fe和Se粉末按比例混合，然后将混合物装入Al2O3瓷瓶中，在600-700℃的高温下进行反应，并调节反应时间和温度。最后，通过热处理或者溶剂蒸发的方法获得FeSe单晶。我们通过SEM及XRD表征次品质的FeSe单晶，发现其形貌致密，晶体生长完整，晶粒大小约为几百微米，无杂质和缺陷，表明我们的生长方法是可靠的。

我们对生长好的FeSe单晶进行了多种实验的表征，包括粉末X射线衍射，电阻，磁化率等实验，发现其超导性较为明显。我们在样品冷却过程中观察到明显的零电阻转变，即超导转变温度Tc约为8K，表明该样品确实具有较好的超导性质。此外，我们还利用Optical spectroscopy对FeSe的光学性质进行研究，发现了明显的光学吸收信号，并通过复合材料模型研究了其频率依赖的光学响应。

FeSe作为一种新型的铁硒超导材料，由于其较高的超导转变温度和特别的晶格结构而受到了广泛关注。此外，FeSe的生长方法也得到了进一步的改进和优化，例如采用一些先进的物理气相沉积法和水热合成法辅助其生长，可以生长体块或薄膜制备的FeSe的单晶。同时，FeSe在低温高磁场下的物理性质也是迫切需要研究的，以期进一步探究其超导机制。总之，FeSe作为一种新型高温超导材料，在材料科学和物理学领域有着广泛的研究价值和应用前景。

本论文主要研究了二元铁硒(FeSe)的生长方法、物性表征以及发展前景。我们采用传统的固相反应法，在高温下制备了高质量的FeSe晶体，并对其进行了多种实验的表征。这些实验结果表明，FeSe材料具有较高的超导转变温度以及较弱的晶格应变效应，是一种具有广阔的研究价值和应用前景的高温超导材料。