超导纳米胶囊的合成及其结构、电子输运性质和量子尺寸效应

采用直流等离子体电弧放电方法，在高纯氩气和甲烷(或乙醇蒸汽)中，使阳极金属蒸发，通过调整电弧放电过程中的电流密度，制备不同尺寸的碳化钽、碳化鉬、碳化钇、碳化镧等超导纳米晶胶囊。纳米胶囊外壳保护内核不被氧化，将提高纳米颗粒的化学稳定性能。系统地研究不同气氛和条件对纳米胶囊的壳-核结构的影响，阐明各类纳米胶囊壳-核结构的形成规律。研究壳-核微观结构和尺寸效应对超导纳米胶囊的临界磁场、磁化过程、磁化率-温度关系等磁性的影响。深入研究超导纳米胶囊的形状和尺寸、壳层厚度和组织结构(晶态或非晶态)等因素对纳米胶囊的超导电性、超导能隙以及核-核之间的隧道效应、库仑阻塞效应、壳-核之间的界面效应等电子输运行为的影响。本项目研究小尺寸效应、体积效应以及表面效应对纳米尺度超导颗粒物理性质的影响，将加深人们对低维超导材料的理解。