錫與鉛被侷限於奈米多孔隙基架中的超導性

錫(Sn)和鉛(Pb)都屬於傳統的第一類超導體，臨界溫度分別為3.72K和7.20K、臨界磁場則分別為306 Oe和803 Oe。我們將這兩種元素侷限於奈米玻璃球陣列或奈米多孔隙玻璃基架內，分別製成Sn opal、Sn in porous glass、Pb opal、Pb in porous glass等樣品，進行熱容、交流磁化率和直流磁化強度等物理性質之量測，可發現其超導熱性和磁性具有第二類超導體的特徵，包含上臨界磁場(upper critical field)、磁通釘紮現象(flux pinning)、正曲率現象(positive curvature)與磁通躍動(flux jumps)等。 我們可由H－Tc圖的高場區段估算出遠高於塊材的上臨界磁場，並從低場部分觀察到正曲率現象；藉由M－T量測觀察到非常顯著的磁通釘紮現象；在磁滯曲線中發現磁通躍動之現象，並以絕熱近似法建立磁熱不穩定性的模型來擬合實驗結果。除此之外，我們還探究了交流頻率與相變溫度的相關性，計算各靜磁場下的活化能，找出活化能隨磁場變化的規律；嘗試將Pb in porous glass置入高壓系統中進行直流磁性量測，發現高壓將導致臨界溫度和磁場降低。