專利名稱:超導(dǎo)化合物制造方法及用該方法制造的超導(dǎo)化合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及基于新穎晶體導(dǎo)電/超導(dǎo)機制的超導(dǎo)化合物及其制造方法。
背景技術(shù):
導(dǎo)電/超導(dǎo)現(xiàn)象的機制目前尚無定論,是一個重要的技術(shù)和理論問題。而以往對一般導(dǎo)電的機制的認識實際上也并不全面。由于目前對超導(dǎo)機制沒有明確、合理的理論和認識,因此在導(dǎo)電/超導(dǎo)材料和器件的設(shè)計開發(fā)上具有極大的盲目性。傳統(tǒng)的固體物理理論對導(dǎo)電及施主/受主摻雜的經(jīng)典/準(zhǔn)經(jīng)典解讀,并不一定適用于對超導(dǎo)機制下的施主/受主行為的理解(這和“‘超導(dǎo)體’不等于‘沒有電阻的導(dǎo)體’” 的情況有所類似)。這些經(jīng)典/準(zhǔn)經(jīng)典解讀包括-在對固體導(dǎo)電的一些傳統(tǒng)解讀中,電子被理解為具有速度(與波數(shù)k對應(yīng)的速度)的“粒子”;-受主摻雜的效果被理解為相應(yīng)的正電荷移動;-受主-施主聯(lián)合摻雜被強調(diào)為兩種效果相反的載流子的彼此中和;-施主摻雜被理解為向原來基本上空的導(dǎo)帶提供了躍遷上去的電子;-受主摻雜被理解為給滿的價帶上的電子提供了躍遷機會,從而使價帶出現(xiàn)了空位(空穴),從而具有了導(dǎo)帶的屬性;-等等。現(xiàn)有技術(shù)中的這些解讀,對于理解相應(yīng)的不同具體問題和場景時,是有效的,但一旦所針對的具體問題和場景改變時,這些解讀往往難以直接適用于新的問題。因此,用傳統(tǒng)的導(dǎo)電、受主/施主摻雜的經(jīng)典/準(zhǔn)經(jīng)典解讀去理解與超導(dǎo)機制相關(guān)的物理過程、物理關(guān)系,不僅很困難,而且也很危險。究其原因,主要在于這些解讀之所以能被用來理解相應(yīng)的不同具體問題和場景, 在于這些解讀所依據(jù)的基本的物理理論(尤其是量子理論)的適用性,而不是形象化的經(jīng)典/準(zhǔn)經(jīng)典解讀本身。因此,當(dāng)所針對的具體問題和場景改變時,研究者必須回到基本的物理理論,從而這些理論重新出發(fā),去研究分析新的具體問題和場景,并提出新的形象化的經(jīng)典/準(zhǔn)經(jīng)典解讀以便于對這些新問題和場景的理解。例如,某些高溫超導(dǎo)材料是空穴摻雜的,但一些傳統(tǒng)的解釋告訴我們空穴型導(dǎo)電機制是因為原來滿的價帶中的電子躍遷到了空穴能級上,從而在價帶中留下了空穴;但隨著溫度T趨于零,這種躍遷不復(fù)存在,但超導(dǎo)卻不會因為溫度下降而消失,這顯然與傳統(tǒng)的空穴導(dǎo)電的解釋不符。施主導(dǎo)電的情況也是類似,傳統(tǒng)解釋把施主導(dǎo)電歸因于施主電子躍遷到了導(dǎo)電上,但隨著溫度T趨于零,這樣的躍遷不復(fù)存在,而某些施主型材料卻能實現(xiàn)超導(dǎo),這顯然與施主導(dǎo)電的傳統(tǒng)解釋矛盾
發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的化合物制造方法包括,在化合物中形成一個上能帶和位于所述上能帶下方的一個下能帶,所述上能帶和所述下能帶之間為禁帶,所述上能帶的底部(EJ與所述下能帶的頂部(Eil)的距離等于或略小于1ιωΜΛ2π),其中ωΜ是該化合物中的聲子振動模的最大頻率。其中h是普朗克常數(shù)。根據(jù)本發(fā)明的一個進一步的方面,上述上能帶的底部(Ejl)與下能帶的頂部(Eil) 的距離等于或略小于ΙιωΜΛ2 π )的能級關(guān)系是沿著與所述化合物的聲子振動模最大頻率 ω Μ所對應(yīng)的晶向上的能級關(guān)系。根據(jù)本發(fā)明的一個進一步的方面,上述方法的特征在于上述上能帶為受主摻雜能帶,上述下能帶為價帶,且通過施主摻雜在所述受主摻雜能帶之上形成一個施主摻雜能帶,所述施主摻雜能帶中的能級數(shù)少于所述受主摻雜能帶中的能級數(shù)且是少量的,從而使位于所述空穴能帶的底部附近的電子對導(dǎo)電有貢獻。根據(jù)本發(fā)明的一個進一步的方面,上述方法的特征在于所述下能帶為價帶,所述上能帶為施主摻雜能帶與受主摻雜能帶重疊或部分重疊或者銜接到了一起而形成的施主+受主摻雜能帶因此,所述空穴-施主混合能帶中的施主能級數(shù)少于受主能級數(shù),且施主能級數(shù)是少量的,從而使位于所述空穴-施主混合能帶的底部附近的電子對導(dǎo)電有貢獻。根據(jù)本發(fā)明的一個進一步的方面,上述方法的特征在于所述下能帶是一個受主摻雜能帶;所述上能帶是一個施主摻雜能帶;所述施主摻雜能帶中的能級數(shù)目大于該受主摻雜能帶中的能級數(shù)目,從而當(dāng)該施主摻雜能帶中的電子向下躍遷而填滿了該受主摻雜能帶中的所有能級之后,所述施主摻雜能帶上仍然還有剩余的電子;且所述剩余的電子的數(shù)目是“少量”的,從而使位于所述施主摻雜能帶的底部附近的能級上的電子對導(dǎo)電有貢獻。根據(jù)一個更具體的實施方式,在根據(jù)本發(fā)明的上述實施例中,所述下能帶的最高能級Eil與所述上能帶的最低能級的距離略小于1ιωΜΛ2 π ),即^1-Eil = h M/(2Ji)-A 且 Δ > 0。根據(jù)一個進一步具體的實施方式,上述△所對應(yīng)的能級范圍內(nèi)有所述上能帶和/ 或下能帶的多個能級。上述ωΜ即其所對應(yīng)的晶向可以用傳統(tǒng)方法測得,如中子非彈性散射方法等。本發(fā)明和本申請的范圍進一步包括用上述實施例/實施方式所制成的化合物。根據(jù)本發(fā)明的一個方面,所述化合物為晶體化合物、非晶化合物中的一種。根據(jù)本發(fā)明的一個方面,所述晶體化合物是離子晶體、共價晶體、合金晶體、離子-共價混合晶體中的一種。
圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的方法的一個實施例。圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明的方法的另一個實施例。
圖3顯示了根據(jù)本發(fā)明的方法的又一個實施例。圖4顯示了根據(jù)本發(fā)明的方法的又一個實施例。圖5顯示了根據(jù)本發(fā)明的方法的又一個實施例。
具體實施例方式本發(fā)明人基于其獨立發(fā)現(xiàn)、建立的導(dǎo)電/超導(dǎo)理論,提出了一種導(dǎo)電/超導(dǎo)材料的制造方法。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的化合物制造方法包括,在化合物中形成一個上能帶和位于所述上能帶下方的一個下能帶,所述上能帶和所述下能帶之間為禁帶,所述上能帶的底部(EJ與所述下能帶的頂部(Eil)的距離等于或略小于1ιωΜΛ2π),其中ωΜ是該化合物中的聲子振動模的最大頻率。其中h是普朗克常數(shù)。根據(jù)本發(fā)明的一個進一步的方面,上述上能帶的底部(Ejl)與下能帶的頂部(Eil) 的距離等于或略小于ΙιωΜΛ2 π )的能級關(guān)系是沿著與所述化合物的聲子振動模最大頻率 ω Μ所對應(yīng)的晶向上的能級關(guān)系。根據(jù)本發(fā)明的一個進一步的方面,上述方法的特征在于上述上能帶為受主摻雜能帶,上述下能帶為價帶,且通過施主摻雜在所述受主摻雜能帶之上形成一個施主摻雜能帶,所述施主摻雜能帶中的能級數(shù)少于所述受主摻雜能帶中的能級數(shù)且是少量的,從而使位于所述空穴能帶的底部附近的電子對導(dǎo)電有貢獻。根據(jù)本發(fā)明的一個進一步的方面,上述方法的特征在于所述下能帶為價帶,所述上能帶為施主摻雜能帶與受主摻雜能帶重疊或部分重疊或者銜接到了一起而形成的施主+受主摻雜能帶因此,所述空穴-施主混合能帶中的施主能級數(shù)少于受主能級數(shù),且施主能級數(shù)是少量的,從而使位于所述空穴-施主混合能帶的底部附近的電子對導(dǎo)電有貢獻。根據(jù)本發(fā)明的一個進一步的方面,上述方法的特征在于所述下能帶是一個受主摻雜能帶;所述上能帶是一個施主摻雜能帶;所述施主摻雜能帶中的能級數(shù)目大于該受主摻雜能帶中的能級數(shù)目,從而當(dāng)該施主摻雜能帶中的電子向下躍遷而填滿了該受主摻雜能帶中的所有能級之后,所述施主摻雜能帶上仍然還有剩余的電子;且所述剩余的電子的數(shù)目是“少量”的,從而使位于所述施主摻雜能帶的底部附近的能級上的電子對導(dǎo)電有貢獻。根據(jù)一個更具體的實施方式,在根據(jù)本發(fā)明的上述實施例中,所述下能帶的最高能級Eil與所述上能帶的最低能級的距離略小于1ιωΜΛ2 π ),即^1-Eil = h M/(2Ji)-A 且 Δ > 0。根據(jù)一個進一步具體的實施方式,上述△所對應(yīng)的能級范圍內(nèi)有所述上能帶和/ 或下能帶的多個能級。上述ωΜ即其所對應(yīng)的晶向可以用傳統(tǒng)方法測得,如中子非彈性散射方法等。本發(fā)明和本申請的范圍進一步包括用上述實施例/實施方式所制成的化合物。
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根據(jù)本發(fā)明的一個方面,所述化合物為晶體化合物、非晶化合物中的一種。根據(jù)本發(fā)明的一個方面,所述晶體化合物包括離子晶體、共價晶體、合金晶體、離子-共價混合晶體。晶體的電子配對黃昆教授的《固體物理學(xué)》中,介紹了晶體中的“光學(xué)”波;“光學(xué)”波是一種晶格振動的聲子在波數(shù)q — 0極限下的波動模式。《固體物理學(xué)》中結(jié)合“一維雙離子鏈”的簡化模型進行了具體描述,其頻率ω — (2 β (M+m) /Mm)1/2(1)且振幅為B/A = -m/M(2)其中A、B分別是雙離子晶體中的兩種離子一維交替排列的鏈中每種離子的振幅, M和m分別是兩種離子的質(zhì)量(見《固體物理學(xué)》108頁,黃昆著,人民教育出版社出版,統(tǒng)一書號13012. 0220,1966年六月出版,1979年1月第一次印刷)。之所以叫“光學(xué)”波,是因為這種波具有顯著的紅外效應(yīng),這種“光學(xué)”波的圓頻率一般在約IO13-IO14/秒的范圍內(nèi),并對這個(遠紅外)范圍內(nèi)電磁波有強烈的吸收。以下所述的晶體導(dǎo)電/超導(dǎo)機制是本發(fā)明人獨立研究、總結(jié)出來的,這種新穎的導(dǎo)電/超導(dǎo)機制構(gòu)成了本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)。按照量子力學(xué),在一個周期場的體系里,有Ψ (t) = U(t, t0) Ψ (t0)(3) (以下稱之為 “ Ψ (t)表象”)在一級近似下矩陣U(t,t0)的元素表示為ο- / Vnk (t) exp (2 π i (En-Ek) t/h) dt(4)其中積分針對時間t。-t,且Vnk(t)= φη*(χ) (V(x,t)-V0(x)) cpk(x)dx其物理含義是初始定態(tài)在時刻、的Cpk(X)在時刻t躍遷到初始定態(tài)中 &)的幾率為 ank!(以下稱這種表示為“φη(Χ)表象”)。具體地,在“一維雙離子鏈”模型下,勢場為V (x, t) = q Σ (X-X10-Asin ω Γ1-。Σ (x-x20"Bsin ω t)其中求和是對鏈中的各離子,q是各離子的電荷量,Xltl是第一種離子的平衡位置, A是第一種離子的“光學(xué)”波振幅,X20是第二種離子的平衡位置,B是第二種離子的“光學(xué)” 波振幅。在“光學(xué)”波極限下,ω — Οβ (M+m)/Mm)"2,且B/A =-m/M。在小振動近似下V 的一級近似為V (x, t) = V0 (χ)+G (χ) sin ω t(5)其中Vtl(X) = q Σ (X-X10)^1-Q Σ (X-X20)"1是這個離子(偶極子)鏈在無離子振蕩下的定態(tài)勢場,G(X) =G(x+a)是χ的周期函數(shù)。則有H = H。+G(X)Sincot和ankl - {θχρ [2 Ji i (Enl^p) t/h] -1} / (Ep+Enk)
- {exp [2 Ji it (Enk-Ep) t/h] —1} / (Enk-Ep) (6)其中Enk = En-En, & = h ω Λ2 π )是與這個“光學(xué)”波耦合的電磁振蕩模的一個光子的能量;在雙離子鏈晶體的情況下,這個電磁振蕩模可以被認為是雙離子鏈構(gòu)成的偶極子鏈的振蕩所產(chǎn)生的。另外,公式(6)表明,ankl自身也隨著時間t的增加而向著Enk = 士&集中,從而使Enk乒士&處的ankl減小。在一定的時間t之后,ankl會完全收斂于Enk = 士Ep,從而有ankl—Σ Affl δ (Enk-hcomA2ji)),其中 Am 是相應(yīng)的權(quán)系數(shù)。由于矩陣元ankl隨時間向En-Ek = h m/(2Ji)收斂,因此,隨著時間t的增加,對受激躍遷來說系統(tǒng)能帶中的能級都將變?yōu)椤翱煞洲q的”。晶體的多電子系統(tǒng)中,由于電子是在能帶中的,而且除了費米面&附近的能級之外的能級都是滿的或近滿的,所以在大部分情況下,Ek — En的躍遷無法實現(xiàn),除非-在&附近的能級有空位,近,或-原來在&的電子與原來在&的電子配對(這里不妨假定&> Ek),從而這兩個原子彼此躍遷到對方原來的態(tài)上,其中原來4上的電子發(fā)射一個能量為4 = Enjk的光子, 而該光子被原來能量Ek.的電子“直接吸收”(所謂的“虛擬光子發(fā)射/吸收”)。(之所以是光子而不是聲子,是因為激勵這種躍遷的是電磁振蕩模,且這種躍遷是電磁振蕩模引發(fā)的受激躍遷。)這種電子“配對”,其本質(zhì)根源是多體費米體系里的“占位沖突”。這種配對是在“φη(Χ)表象”下體現(xiàn)的,在更一般的Ψ (t)表象Ψ (t) = U(t,t0) Ψ (t0)中,上述的電子配對表現(xiàn)為這兩個電子之間的態(tài)交換& — &?!半娮优鋵?電子態(tài)交換”這種理解具有深層的物理涵義,特別是在熱力學(xué)/統(tǒng)計力學(xué)的意義上。正是格波振蕩模與其相聯(lián)的電磁振蕩模的聯(lián)合作用,導(dǎo)致了電子對的形成;具體說就是,聲子為電磁振蕩時變場的形成提供了驅(qū)動,而時變場造成了電子配對。以上結(jié)合一維長離子格鏈模型說明了該模型下的一些電子行為,尤其是電子配對的機制。以下結(jié)合更具體的晶體模型和/或?qū)嶋H例子說明晶體導(dǎo)電/超導(dǎo)的機制。推廣的一維長離子格鏈模型在一維離子鏈模型下,在只考慮相鄰格點間的作用且相互作用能被近似到二次項的情況下,振動方程的通解為ω ±2 = β (M+m) /Mm) {1 士 [l_4Mmsin22 π aq/ (M+m)2]}(B/A) ± = -(mω ±2-2 β )/(2 β cos2 π aq)其中-1/ < q彡l/4a, A是相鄰格點的平衡距離,A和B分別是雙離子晶體中的兩種離子一維交替排列的鏈中每種離子的振幅,M和m分別是兩種離子的質(zhì)量,B是相鄰離子的相互作用張力。(見《固體物理學(xué)》108頁,黃昆著,人民教育出版社出版,統(tǒng)一書號13012. 0220,1966年六月出版,1979年1月第一次印刷)。在波恩_卡曼邊界條件 exp (-2 π i2Naq) = 1 下,有q = n/QNa),其中 η = 士1,士2,· · · · 士Ν/2.上述ω+的解在q = 0處達到最大,因此,具有q = 士 l/QNa)的光學(xué)波具有一維離子鏈系統(tǒng)的最大ω+值,而ω—的值總是小于ω+的值。N個離子的鏈總共有2Ν個格波解,這包括了所有可能的格波振動模。(見《固體物理學(xué)》109-110頁)由此,時變場表示為V(x,t)=V0 (χ)+G (χ) Σ Sincot其中求和是對所有的格波振動模ω,V0(x)和G(x) = G(x+a)同上。按照與上述公式(6)相同的推導(dǎo),對于微擾G(X) Σ sin ω t,設(shè)Enk = En-Ek,則有ankl - Σ {exp [2 Ji i (Enl^p) t/h] -1} / (Ep+Enk)
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- {exp [2 Ji it (Enk-Ep) t/h] -1} / (Enk-Ep) (6A)上式中,求和是對電磁振蕩模& = h ffl/(2Ji)進行,右邊的第一項對應(yīng)電子吸收一個光子&而躍遷Enk = En-Ek = Ep = h ffl/(2Ji)的幾率,第二項對應(yīng)電子發(fā)射一個光子 Ep = hom/(2Ji)而躍遷 Enk = En-Ek = -hωωΛ2 Ji)的幾率。由于公式(6Α)中有多個ωω值,ankl有對應(yīng)的總共2N個峰,這些峰分別位于與q =m/ (2Na)對應(yīng)的 01值,其中 m = 士1,士2,. . . . 士N/2。出于說明目的,我們把這些ωω值里最大的一個標(biāo)為ωΜ,在目前的一微模型下該最大頻率對應(yīng)于q = 士 lA2Na)處的光學(xué)波。3維晶體里的電子配對有N個原胞的晶體有3nN個振動模,其中η是一個原胞中的原子/離子數(shù)。根據(jù) 《固體物理學(xué)》114頁圖5-13及相關(guān)介紹,對KBr晶體的中子非彈性散射實驗表明,KBr晶體的不同振動模的ω值的大小有如下關(guān)系L0 > TO > LA > TA,而ω的最大值是q — 0極限下LO(縱光學(xué))模的頻率;且晶向[111]的最大ωω值大于晶向[100]的最大ωω值,因此,對應(yīng)于[100]的最大頻率的電子對會被對應(yīng)于[111]的最大頻率的單聲子所拆散。這表明只有當(dāng)一個晶向所對應(yīng)的最大頻率為所有晶向的最大頻率中的最大值時, 該晶向才會可能成為的超導(dǎo)電的方向。更一般地說,對于各向異性材料/化合物,只有當(dāng)該材料/化合物沿某一個方向所對應(yīng)的最大聲子振動模頻率為該材料/化合物沿所有方向的所有聲子振動模頻率中的最大值時,該方向才會可能成為的超導(dǎo)電的方向。需要注意的是,即使對于單原子晶體(如金屬),即使其中沒有“光學(xué)”波,聲學(xué)格波模下的原子實振蕩會造成電荷分布的偏移,且這種偏移主要來自兩種機制1)在低頻段,伴隨原子實的電子云幾乎完全跟隨原子實的振蕩;由于電子云是有分布的,其對原子實的屏蔽隨原子實與相關(guān)點r的相對距離而改變,故原子實/電子云的振蕩會造成上述屏蔽的變化,等效于在相關(guān)點r處所看到的原子實與電子云的正、負電荷中和后的凈電荷量的變化,這個凈電荷量的振蕩變化對應(yīng)于一個電磁振蕩模,其造成相應(yīng)的電勢場改變;2)在一定頻率以上,伴隨原子實的電子云幾乎完全不再跟隨原子實的振蕩,振蕩原子實和靜止的電子云等效于一個振蕩偶極子,這個振蕩偶極子產(chǎn)生相應(yīng)的電磁振蕩模, 其造成相應(yīng)的電勢場改變。由于^k1是對上述電勢場改變的積分(尤其是在當(dāng)前原胞內(nèi)的積分)。在低頻段該積分取決于電子云的分布,由于電子云一般集中于原子實的周圍,在原胞里的很大一部分區(qū)域,不完全屏蔽的電荷都很小,而場的改變的一級近似則是這個很小的電荷與原子實振蕩位移的乘積,因而在原胞的大部分區(qū)域里都可視為一個二級小量;電子云越集中在原子實周圍,屏蔽效果隨振蕩的改變越小,積分就越小。而在高頻段,這個積分取決于振蕩的幅度和涉及到的電荷量(不僅限于價電子, 內(nèi)層電子的電子云也至少部分地對偶極矩有所貢獻),在整個原胞里都是如此。因此,高頻段的躍遷系數(shù)^k1可能大于甚至遠大于低頻段的躍遷系數(shù)%\,這樣,低頻躍遷幾率會被高頻躍遷所抑止,并造成低于某一頻率值的格波/電磁振蕩模所對應(yīng)的受激躍遷可忽略的情況,這足以構(gòu)成低溫超導(dǎo)的一個充分的核心要素。
一般地說,體系V(t) = U (t, t0) Ψ (t0)內(nèi)同時有電子的自發(fā)躍遷和受激躍遷。但對于一個滿帶中的體系來說,如果禁帶很寬,則由于滿帶中的各個能級都已經(jīng)被占而導(dǎo)致的完全的“占位沖突”,且由于禁帶的限制,自發(fā)躍遷幾乎為零(除非突破禁帶的極微小概率的躍遷),而受激躍遷則表現(xiàn)為“電子交換/配對”形式的“虛擬”受激躍遷,在h ω ΜΛ2 π ) 小于禁帶寬度的情況下“非虛擬”的實際受激躍遷等于零。實際上,由于電子對是“縱向”配對的,在溫度T = OK下,體系里所有的電子都結(jié)成了網(wǎng)絡(luò);而當(dāng)溫度T開始上升時,這個電子網(wǎng)絡(luò)從其頂部(即費米能級4附近)開始被破壞;在某個臨界溫度Τ。之上,電子網(wǎng)絡(luò)上部被嚴(yán)重破壞,而由于對導(dǎo)電有貢獻的電子基本上都位于費米能級4附近,所以在Τ。之上,對導(dǎo)電有貢獻的電子基本上都不再處于這個網(wǎng)絡(luò)之中。因此,超導(dǎo)轉(zhuǎn)變本身是電子網(wǎng)絡(luò)完整性的一個標(biāo)志。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,通過調(diào)整化合物成分和/或含量,使所述化合物的能帶體系在沿著與ωΜ對應(yīng)的晶向上具有如圖1所示的結(jié)構(gòu)(ωΜ是所述化合物的格波振動模的最大頻率),其中,該化合物的能帶體系包括一個上能帶和位于所述上能帶下方的一個下能帶;所述下能帶是滿帶,而所述上能帶則有“少量”的電子或者是空的(“少量”含義將在下文解釋);所述上能帶和所述下能帶之間為禁帶,所述上能帶的最低能級I1與所述下能帶的最高能級Eil的距離等于或略小于h ω ΜΛ2 π ),即有Ejl-Eil = h MA2ji)-A,其中Δ >0,且ωΜ是該化合物中的聲子振動模的最大頻率,h是普朗克常數(shù),則上能帶能級&上的電子與下能帶最高能級Eil上的電子能夠通過Enk = h ω ΜΛ2 π ) - Δ的受激躍遷的耦合,而形成電子對,從而使上能帶能級上的電子與下能帶中的所有電子構(gòu)成的原有體系Ψ (t) 耦合成一個新的體系(Ψ (t) + {Ej),這個新體系顯然應(yīng)該是導(dǎo)電的。在此需要特別注意的是,“滿帶不導(dǎo)電”是傳統(tǒng)的解釋,在適用這種解釋的時候要特別注意其是否能在基本的物理理論中找到依據(jù)。進一步地,假定對于上能帶中的能級Ejl < Ej2 < Ej3......以及ωΜ、Ei2有h M/
(2 π) =Ej2-En,則由于有= hcoMA2 Ji)的受激躍遷的耦合,上能帶的能級Ej1* Ej2 將與原有的價帶體系V(t)耦合成一個新的體系(Ψα) + {ΕΜ} + {Ε」2}),且這個新體系顯然是導(dǎo)電的?,F(xiàn)在考慮Ej2與Eil上的兩個電子組成的電子對的結(jié)合能。首先作這樣的理解在 Ej2與Eil上的兩個電子在通過1ιωΜΛ2 π )對應(yīng)的受激躍遷而結(jié)對后共同占據(jù)Eil和Ej2態(tài)及其電子能量,它們的波函數(shù)分別為(q>ii+q)j2) ± (下標(biāo)士表示電子自旋態(tài)),它們每一個的能量是(En+Ep) /2 (不考慮自旋耦合),而如果體系通過受激躍遷把對中的一個電子激發(fā),如果此時Eil下方的空穴已經(jīng)被填滿,則只能把這個電子激發(fā)到Ej3以上,被激發(fā)的電子的能量就變?yōu)榱?Ei3或更高,而該電子對中的另一個電子仍然處于態(tài)(cpi2 +cpsmax2)±并具有能量彡(E^Eil)/2,這樣這兩個電子的能量就增加了至少(E^Eil)/2,這個增加量就是這個電子對(在Eil下方空穴都被填滿情況下)的結(jié)合能。按正則系綜理論,體系里的總宏觀能量上升1ιωΜΛ4 π)的幾率是exp {_ [h ω Μ/ G ^O]/(kT)},對于 T = 100K,ωΜ 1013-1014/s 來說,hωΜ/(4 31)/(kT) ^ 2.3-23,這和傳統(tǒng)上建立的(結(jié)合能)/kT。^ 4基本相當(dāng)。實際上,按照一種可能更為實際的理解,一個電子對包括兩個電子和一個光子 hco/Qj!)(對上述電子對其光子能量為hcOM/Qj!)),這兩個電子通過彼此交換該光子而實現(xiàn)配對;換言之,該光子把兩個電子結(jié)合在一個對里,或者說,這兩個電子束縛了該光子從而結(jié)對。在這樣的模型下,當(dāng)其中的任何一個電子在外部作用下脫離電子對時,這個光子都不會伴隨這個離開的電子(這可以結(jié)合FED0R0V等人的試驗結(jié)果而得到驗證,見 Phys.Rev. Lett. 82,2179(1999) :Fedorov et al. Temperature Dependent Photoemission Studies of Optimally DopedBi2Sr2CaCu208)。這樣,上述情況下,電子對的結(jié)合能就是 !!(^/^",而有!^/^^!)/^!1) 4. 6-46(在 ωΜ 1013-1014/s 下),這和傳統(tǒng)上建立的(結(jié)合能)/kTc ^ 4就完全符合了。關(guān)于上能帶空穴上的電子的來源,上、下能帶以外的某些電子會從一個較高能量躍遷到上能帶的能級(如Ejl或 等)上,從而形成電子對。同樣,Eu >也可和Ei2上的電子結(jié)合成一個超導(dǎo)電子對。進一步地,在某些樣品里,Δ = h ω /(2 π)-(Ejl-Eil)的范圍里可以對應(yīng)下能帶Ei 里的多個能級Eil < Ei2 < Ei3、...禾Π /或上能帶中的能級Ejl < Ej2 < Ej3...。但當(dāng)Δ加大到使得ΗωΜΛ2π)-Δ彡其他晶向?qū)?yīng)的最大LO模(縱光學(xué)模)頻率的時候,超導(dǎo)相可能會不復(fù)存在。上述“少量的電子”中,“少量”意味著,在上能帶底部與下能帶頂部處的電子之間的能量差約的電子對里的電子中,至少能級最高的那個電子依然是上能帶中的導(dǎo)電電子。按照與傳統(tǒng)解釋一致的一種解釋,未滿的能帶中對導(dǎo)電有貢獻的電子是位于該能帶中有電子填充的那些能級中最上和近最上的能級上的電子,底部的電子由于存在同能級中相反方向的電子的抵消,對導(dǎo)電沒有貢獻;因此,如果上能帶中的電子過多,從而造成在能量差約的電子對中能級最高的那個電子之上的電子太多的話,電子對中的所有電子(它們占據(jù)上能帶中最低的那些能級)都被排除(或基本被排除)在對導(dǎo)電/超導(dǎo)有貢獻的電子之外。圖2顯示了圖1所示的實施例的一種具體情況,其中-上述上能帶為受主摻雜能帶,-上述下能帶為價帶,-通過調(diào)節(jié)化合物以及摻雜物的成分和/或含量,使受主摻雜能帶和價帶間的禁帶寬度等于或略小于ΙιωΜΛ2 π )(即,受主摻雜能帶的最低能級Ε"與價帶的最高能級Eil 之間有 Ejl-Eil = \ιωΜ/(2π)-Α),-通過施主摻雜,在所述受主摻雜能帶之上,形成有一個施主摻雜能帶;-其中,所述施主摻雜能帶中的能級數(shù)是“少量”的。由于施主摻雜能帶在受主摻雜能帶之上,因而施主摻雜能帶中的施主電子會自動躍遷到受主摻雜能帶的能級上,從而使躍遷到受主摻雜能帶的底部的能級上的電子與價帶頂端部分的能級上的電子,能夠通過與格波模ωΜ(和/或略小于ωΜ但與ωΜ模同晶向的格波模)所對應(yīng)的電磁波模的受激躍遷,而形成電子對。這些電子對可以成為超導(dǎo)電子對。同樣,在此需要特別注意的是,“滿帶不導(dǎo)電”是傳統(tǒng)的解釋,在適用這種解釋的時候要特別注意其是否能在基本的物理理論中找到依據(jù)。在圖2實施例的情況下,上能帶是空穴能帶,其是否適用“滿帶不導(dǎo)電”的傳統(tǒng)解釋是需要考察的。在傳統(tǒng)的解釋里,價帶(下能帶)中的電子必須躍遷到空穴能級上,在價帶中留下空穴,才能實現(xiàn)導(dǎo)電,即所謂的“空穴導(dǎo)電”。但這顯然不符合超導(dǎo)配對下的超導(dǎo)機制,因為溫度趨于零時這樣的躍遷不復(fù)存在。而從物理含義上看,首先,從施主摻雜能帶進入受主摻雜能帶的電子容易向其他受主原子的電子“空位”移動,但如果其周圍的“空位”已經(jīng)被其他電子填充,則該電子無法移動,所以過多的“空位”填充反而不利于電子通過“空位”的輸運。其次,通過“空位”移動的電子也存在被同能級中相反方向的電子的抵消的可能,一旦被抵消則該電子對導(dǎo)電/超導(dǎo)沒有貢獻,即,受主能帶中對導(dǎo)電有貢獻的電子是位于該能帶中有電子填充的那些能級中最上和近最上的能級上的電子。由此,即使“滿帶不導(dǎo)電”是否適用尚不確定,但可以推斷出的是如果受主能帶中的電子過多,從而造成在能量差約h ω ΜΛ2 π )的電子對中能級最高的那個電子之上的電子太多的話,電子對中的所有電子(它們占據(jù)受主能帶中最低的那些能級)都被排除(或基本被排除)在對導(dǎo)電/超導(dǎo)有貢獻的電子之外。所以,所述施主摻雜能帶中的能級數(shù)(即可躍遷到受主能帶中的電子數(shù))必須是“少量”的,即上述的“少量”。因此,所述施主摻雜能帶中的能級數(shù)少于所述受主摻雜能帶中的能級數(shù)且是少量的,從而使位于所述空穴能帶的底部附近的電子對導(dǎo)電有貢獻。圖4顯示了圖1所示的實施例的另一種具體情況。如圖4的實施例與圖2的不同在于,施主摻雜能帶與受主摻雜能帶重疊或部分重疊,或者銜接到了一起,從而施主摻雜能帶與受主摻雜能帶在整體上成為一個未滿的“施主+受主摻雜能帶”(在如圖4的實施例的情況下,施主摻雜能帶中的部分或全部能級可低于該受主摻雜能帶的最低能級);同樣,通過調(diào)節(jié)化合物以及摻雜物的成分和/或含量,使該施主+受主摻雜能帶和價帶間的禁帶寬度等于或略小于h ω ΜΛ2 π )(即有^1-Eil = h ω ΜΛ2 Ji) - Δ,如圖4所示)。同樣,在此需要特別注意的是,“滿帶不導(dǎo)電”是傳統(tǒng)的解釋,在適用這種解釋的時候要特別注意其是否能在基本的物理理論中找到依據(jù)。在圖4實施例的情況下,上能帶是空穴占優(yōu)勢的空穴-施主混合能帶,其是否適用“滿帶不導(dǎo)電”的傳統(tǒng)解釋是需要考察的。 傳統(tǒng)解釋下,空穴占優(yōu)勢的空穴-施主混合能帶一般被視為純空穴能帶,因而傳統(tǒng)解釋認為價帶(下能帶)中的電子必須躍遷到空穴-施主混合能帶中的空穴能級上,在價帶中留下空穴,才能實現(xiàn)導(dǎo)電,即所謂的“空穴導(dǎo)電”。但這顯然不符合超導(dǎo)配對下的超導(dǎo)機制。而從物理含義上看,首先,進入空穴-施主混合能帶中的空穴的電子會向其他空穴移動,但如果其周圍的空穴已經(jīng)被其他電子填充,則該電子無法移動,所以過多的空穴填充反而不利于電子通過空穴的輸運。其次,通過空穴移動的電子也存在被同能級中相反方向的電子的抵消的可能,一旦被抵消則該電子對導(dǎo)電/超導(dǎo)沒有貢獻,即,空穴-施主混合能帶中對導(dǎo)電有貢獻的電子是位于該能帶中有電子填充的那些能級中最上和近最上的能級上的電子。由此,即使“滿帶不導(dǎo)電”是否適用尚不確定,但可以推斷出的是如果空穴-施主混合能帶中的電子過多,從而造成在能量差約h ω ΜΛ2 π )的電子對中能級最高的那個電子之上的電子太多的話,電子對中的所有電子(它們占據(jù)空穴-施主混合能帶中最低的那些能級)都被排除(或基本被排除)在對導(dǎo)電/超導(dǎo)有貢獻的電子之外。因此,所述空穴-施主混合能帶中的施主能級數(shù)少于受主能級數(shù),且施主能級數(shù) (即施主電子數(shù))是少量的,從而使位于所述空穴-施主混合能帶的底部附近的電子對導(dǎo)電有貢獻。
如圖3所示的是圖1所示的實施例的另一種具體情況,其中-在化合物中進行受主摻雜,形成了具有能級系列Eil> Ei2 > Ei3.......的受主
摻雜能帶,且在化合物中進行施主摻雜,形成了具有能級& < Ej2 < Ej3.......的施主摻
雜能帶;-該施主摻雜所形成的施主能級與導(dǎo)帶能級的能量相當(dāng),即施主能級與導(dǎo)帶能級發(fā)生了重疊;-該受主摻雜能帶在該施主摻雜能帶之下;在該受主摻雜能帶的頂部和該施主摻雜能帶的底部之間有一個能隙,其寬度等于或略小于h MA2ji),即E^1-Eil = h M/ (2π)-Δ ;-該施主摻雜能帶中的能級數(shù)目大于該受主摻雜能帶中的能級數(shù)目,從而當(dāng)該施主摻雜能帶中的電子向下躍遷而填滿了該受主摻雜能帶中的所有能級之后,該施主摻雜能帶上仍然還有剩余的電子;且-上述剩余的電子的數(shù)目是“少量”的。這樣,在與格波模ωΜ(和/或略小于ωΜ但與ωΜ模同晶向的格波模)所對應(yīng)的電磁波模的受激躍遷下,施主摻雜能帶底部附近處的能級上的剩余電子能與躍遷到受主摻雜能帶上的電子結(jié)成了電子對。這些電子對具有約等于h ω ΜΛ2 π)的結(jié)合能,從而可以在相應(yīng)的臨界溫度之下成為超導(dǎo)電子對。進一步地,在某些樣品里,Δ =h M/(2 π)-(Ejl-Eil)的范圍里可以對應(yīng)施主和/ 或受主摻雜能帶里的多個能級...Ew < Ei2 < Eil < EjiEj2 < Ej3. ·.。但當(dāng)Δ加大到使得 hωM/(2π)-A <其他晶向?qū)?yīng)的最大聲子振動模頻率的時候,超導(dǎo)相可能會不復(fù)存在。同樣,在此需要特別注意的是,在適用相關(guān)的傳統(tǒng)解釋和/或半經(jīng)典解釋與分析的時候要特別注意其是否能在基本的物理理論中找到依據(jù)。在圖3實施例的情況下,上能帶是施主能帶,在適用相關(guān)的傳統(tǒng)解釋是需要考察的。傳統(tǒng)解釋下,施主能帶中的電子必須躍遷到其上的導(dǎo)帶能級上,成為導(dǎo)帶中的(近)自由電子,才能實現(xiàn)導(dǎo)電,即所謂的“施主電子導(dǎo)電”。但這顯然不符合超導(dǎo)配對下的超導(dǎo)機制,因為在溫度趨于零是這種躍遷不復(fù)存在但超導(dǎo)卻存在。而從物理含義上看,按照傳統(tǒng)的理論,留在施主能帶中的電子不會形成導(dǎo)電,因為施主電子通常是被束縛的,不能在材料中(近)自由移動。但如果施主摻雜物是某些特定的摻雜物,使得施主摻雜所形成的施主能級與導(dǎo)帶能級的能量相當(dāng)(即施主能級與導(dǎo)帶能級發(fā)生了重疊),則此時施主中的電子就是(近)自由電子,而圖3實施例中的上能帶成為施主摻雜能帶+導(dǎo)帶的聯(lián)合能帶,而這時施主能帶中的電子即使不躍遷也是導(dǎo)電電子。雖然此時上能帶(即施主摻雜能帶+導(dǎo)帶的聯(lián)合能帶)中的電子是(近)自由電子,可以參與導(dǎo)電,但一來上能帶中有過多的電子可能造成電子輸運過程中的“塞車”反而不利于導(dǎo)電,二來該上能帶中的電子存在被同能級中相反方向的電子的抵消的可能,而一旦被抵消則該電子就對導(dǎo)電/超導(dǎo)沒有貢獻,即,施主摻雜能帶+導(dǎo)帶的聯(lián)合能帶中對導(dǎo)電 /超導(dǎo)有貢獻的電子是位于該能帶中有電子填充的那些能級中最上和近最上的能級上的電子。由此,即使“滿帶不導(dǎo)電”是否適用尚不確定,但可以推斷出的是如果施主摻雜能帶+導(dǎo)帶的聯(lián)合能帶中的電子過多,從而造成在能量差約h ω μΛ2 π )的電子對中能級最高的那個電子之上的電子太多的話,這些電子對中的所有電子(它們占據(jù)施主摻雜能帶+導(dǎo)帶的聯(lián)合能帶中最低的那些能級)都被排除(或基本被排除)在對導(dǎo)電/超導(dǎo)有貢獻的電子之外。因此,如圖3所示的施主摻雜能帶中的能級數(shù)要大于受主摻雜能帶,但大過的能級數(shù)(即受主能帶被來自施主能帶的電子填滿后,施主能帶中剩余的電子數(shù))不能太大,而應(yīng)該是少量的,從而使位于所述施主摻雜能帶+導(dǎo)帶的聯(lián)合能帶的底部附近的電子對導(dǎo)電有貢獻。這就是上述的“少量”在圖3所示的實施例下的含義。如圖5所示的是圖1所示的實施例的另一種具體情況,其中-在化合物中進行受主摻雜,形成了具有能級系列Eil> Ei2 > Ei3.......的受主
摻雜能帶,且在化合物中進行施主摻雜,形成了具有能級Eu < Ej2 < Ej3.......的施主摻
雜能帶;-該受主摻雜能帶在該施主摻雜能帶之下;在該受主摻雜能帶的頂部和該施主摻雜能帶的底部之間有一個能隙,其寬度等于或略小于h MA2ji),即E^1-Eil = h M/ (2π)-Δ ;-該施主摻雜能帶中的能級數(shù)目大于該受主摻雜能帶中的能級數(shù)目,從而當(dāng)該施主摻雜能帶中的電子向下躍遷而填滿了該受主摻雜能帶中的所有能級之后,該施主摻雜能帶上仍然還有剩余的電子;且-上述剩余的電子的數(shù)目是“少量”的。這樣,在與格波模ωΜ(和/或略小于ωΜ但與ωΜ模同晶向的格波模)所對應(yīng)的電磁波模的受激躍遷下,施主摻雜能帶底部附近的能級上的剩余電子能與躍遷到受主摻雜能帶上的電子結(jié)成了電子對。這些電子對具有約等于h ω ΜΛ2 π)的結(jié)合能,從而可以在相應(yīng)的臨界溫度之下成為超導(dǎo)電子對。進一步地,在某些樣品里,Δ =h M/(2 π)-(Ejl-Eil)的范圍里可以對應(yīng)施主和/ 或受主摻雜能帶里的多個能級...Ew < Ei2 < Eil < EjiEj2 < Ej3. ·.。但當(dāng)Δ加大到使得 hωM/(2π)-A <其他晶向?qū)?yīng)的最大聲子振動模頻率的時候,超導(dǎo)相可能會不復(fù)存在。同樣,在此需要特別注意的是,在適用相關(guān)的傳統(tǒng)解釋和/或半經(jīng)典解釋與分析的時候要特別注意其是否能在基本的物理理論中找到依據(jù)。在圖5實施例的情況下,上能帶是施主能帶,在適用相關(guān)的傳統(tǒng)解釋是需要考察的。傳統(tǒng)解釋下,施主能帶中的電子必須躍遷到其上的導(dǎo)帶能級上,成為導(dǎo)帶中的(近)自由電子,才能實現(xiàn)導(dǎo)電,即所謂的“施主電子導(dǎo)電”。但這顯然不符合超導(dǎo)配對下的超導(dǎo)機制,因為在溫度趨于零是這種躍遷不復(fù)存在但超導(dǎo)卻存在。而從物理含義上看,按照傳統(tǒng)的理論,施主能帶中的電子不是(近)自由電子,因為施主電子通常是被束縛的,不能在材料中(近)自由移動;只有當(dāng)施主能帶中的電子躍遷到導(dǎo)帶中時,才能成為(近)自由電子。但如果如圖5所示那樣,在施主能帶下方有一個受主能帶,則此時施主中的一些電子會躍遷到下方的受主能級上,按照準(zhǔn)經(jīng)典的物理圖像,這就是施主原子“多出”的電子躍遷到了受主原子的“空位”上,從而在施主原子處產(chǎn)生了空穴。在如圖5所示的情況下,施主能帶上的電子多于受主能帶上的空位,所以該材料系統(tǒng)中總有一些剩余的“多出”的電子,這些電子由于能量較高,很容易移動到躍遷到下方受主能帶上的施主電子留下的空穴上,從而形成導(dǎo)電(尤其是因為此時施主摻雜能帶已經(jīng)不是滿的)。
雖然此時施主摻雜能帶中的剩余電子可以形成導(dǎo)電,但一來施主摻雜能帶中有過多的電子可能造成電子輸運過程中的“塞車”反而不利于導(dǎo)電,二來該施主摻雜能帶中的電子存在被同能級中相反方向的電子的抵消的可能,而一旦被抵消則該電子就對導(dǎo)電/超導(dǎo)沒有貢獻,即,施主摻雜能帶中對導(dǎo)電/超導(dǎo)有貢獻的電子是位于該施主摻雜能帶中仍有電子填充的那些能級中最上和近最上的能級上的電子。由此,即使“滿帶不導(dǎo)電”是否適用尚不確定,但可以確定的是如果施主摻雜能帶中的電子過多,從而造成在能量差約h ω ΜΛ2 π )的電子對中能量最高的那個電子之上的電子太多的話,這些電子對中的所有電子(它們占據(jù)施主摻雜能帶最低的那些能級)都被排除(或基本被排除)在對導(dǎo)電/超導(dǎo)有貢獻的電子之外。因此,如圖5所示的施主摻雜能帶中的能級數(shù)要大于受主摻雜能帶,但大過的能級數(shù)(即受主能帶被來自施主能帶的電子填滿后,施主能帶中剩余的電子數(shù))不能太大,而應(yīng)該是少量的,從而使所述施主摻雜能帶的底部附近的能級上的電子對導(dǎo)電有貢獻。這就是上述的“少量”在圖5所示的實施例下的含義。上述ωΜ即其所對應(yīng)的晶向可以用傳統(tǒng)方法測得,如中子非彈性散射方法等。本發(fā)明和本申請的范圍進一步包括用上述實施例/實施方式所制成的化合物。根據(jù)本發(fā)明的一個方面,所述化合物為晶體化合物、非晶化合物中的一種。根據(jù)本發(fā)明的一個方面,所述晶體化合物是離子晶體、共價晶體、合金晶體、離子-共價混合晶體中的一種。一般地說,上述下能帶是滿的或近滿的(可以有極少量的空穴)。而上述上能帶則是空的或近空的(可以有極少量的電子)。應(yīng)當(dāng)理解的是,在以上敘述和說明中對本發(fā)明所進行的描述只是說明而非限定性的,且在不脫離如所附權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的前提下,可以對上述實施例進行各種改變、變形、和/或修正。
權(quán)利要求
1.化合物制造方法,包括在化合物中形成一個能帶系統(tǒng),該能帶系統(tǒng)包括一個上能帶和位于所述上能帶下方的一個下能帶,所述上能帶和所述下能帶之間為禁帶, 其特征在于所述上能帶的底部(Eu)與所述下能帶的頂部(Eil)的能量差等于或略小于h M/ O π ),其中ωΜ是該化合物中的聲子振動模的最大頻率,其中h是普朗克常數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于上述上能帶的底部(Ε。與下能帶的頂部 (Eil)的距離等于或略小于1ιωΜΛ2π)的能級關(guān)系是沿著與所述化合物的聲子振動模最大頻率ωΜ所對應(yīng)的晶向上的能級關(guān)系。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法,其特征在于上述上能帶為受主摻雜能帶,上述下能帶為價帶,且通過施主摻雜在所述受主摻雜能帶之上形成一個施主摻雜能帶, 所述施主摻雜能帶中的能級數(shù)少于所述受主摻雜能帶中的能級數(shù)且是少量的, 從而使位于所述空穴能帶的底部附近的電子對導(dǎo)電有貢獻。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法,其特征在于所述下能帶為價帶,所述上能帶為施主摻雜能帶與受主摻雜能帶重疊或部分重疊或者銜接到了一起而形成的施主+受主摻雜能帶因此,所述空穴-施主混合能帶中的施主能級數(shù)少于受主能級數(shù),且施主能級數(shù)是少量的,從而使位于所述空穴-施主混合能帶的底部附近的電子對導(dǎo)電有貢獻。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法,其特征在于 所述下能帶是一個受主摻雜能帶;所述上能帶是一個施主摻雜能帶;所述施主摻雜能帶中的能級數(shù)目大于該受主摻雜能帶中的能級數(shù)目,從而當(dāng)該施主摻雜能帶中的電子向下躍遷而填滿了該受主摻雜能帶中的所有能級之后,所述施主摻雜能帶上仍然還有剩余的電子;且所述剩余的電子的數(shù)目是“少量”的,從而使位于所述施主摻雜能帶的底部附近的能級上的電子對導(dǎo)電有貢獻。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法,其特征在于在根據(jù)本發(fā)明的上述實施例中,所述下能帶的最高能級Eil與所述上能帶的最低能級Ejl的距離略小于1ιωΜΛ2 π ),即Ejl-Eil = h M/ (2 π )-Δ 且 Δ > 0。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法,其特征在于上述△所對應(yīng)的能級范圍內(nèi)有所述上能帶和/或下能帶的多個能級,上述下能帶是滿的或有極少量的空穴,而上述上能帶則是空的或有極少量的電子。
8.用根據(jù)上述權(quán)利要求1-7中的任何一項的方法制成的化合物。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的化合物,其特征在于所述化合物為晶體化合物、非晶化合物中的一種。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的化合物,所述晶體化合物是離子晶體、共價晶體、合金晶體、 離子-共價混合晶體中的一種。
全文摘要
化合物制造方法,包括在化合物中形成一個能帶系統(tǒng),包括一個上能帶和位于所述上能帶下方的一個下能帶,所述上能帶和所述下能帶之間為禁帶,其特征在于所述上能帶的底部(Ej1)與所述下能帶的頂部(Ei1)的能量差等于或略小于hωM/(2π);ωM是該化合物中聲子振動模的最大頻率。本發(fā)明還包括用該方法制成的化合物。由于電子對是“縱向”配對的,在T=0K下,體系里所有電子都結(jié)成了網(wǎng)絡(luò);當(dāng)T上升時,該電子網(wǎng)絡(luò)從其頂部(即費米能級EF附近)開始被破壞;在某臨界溫度Tc之上,電子網(wǎng)絡(luò)上部被嚴(yán)重破壞,而由于對導(dǎo)電有貢獻的電子都位于費米能級EF附近,所以在Tc之上對導(dǎo)電有貢獻的電子基本上都不再處于這個網(wǎng)絡(luò)之中。因此,超導(dǎo)轉(zhuǎn)變本身是電子網(wǎng)絡(luò)完整性的一個標(biāo)志。
文檔編號H01B13/00GK102194551SQ20101012930
公開日2011年9月21日 申請日期2010年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月19日
發(fā)明者李強 申請人:田多賢