[发明专利]导电/超导材料的制造方法和由该方法制造的导电/超导材料

说明书

技术领域

本发明涉及基于新颖晶体导电/超导机制的晶体导电/超导材料和晶体导电/超导器件。

背景技术

晶体材料的导电/超导现象的机制目前尚无定论，是一个重要的技术和理论问题。而以往对一般晶体导电的机制的认识实际上也并不全面。由于目前对超导机制没有明确、合理的理论和认识，因此在导电/超导材料和器件的设计开发上具有极大的盲目性。

发明内容

在根据本发明的一个实施例中，在导电/超导晶体材料中加入受主掺杂物，使所形成的掺杂能带的底部(E_i1)与所述导电/超导晶体材料的满带顶部(E_smas)的距离等于或略小于h’ω_M，其中ω_M是该导电/超导晶体材料中的光学波的最大频率。

根据一个更具体的实施方式，在根据本发明的上述实施例中，所述掺杂能带的最低能级E_i1与所述导电/超导晶体材料的所述满带的最高能级E_smax的距离略小于h’ω_M，即E_i1-E_smax＝h’ω_M-Δ且Δ＞0。

根据本发明的一个更进一步的方面，上述晶向是该晶体材料的LO光学振动模的最大频率即ω_M所对应的晶向。

根据一个进一步具体的实施方式，上述Δ所对应的能级范围内有多个受主掺杂能级。

根据本发明的另一个实施例，在导电/超导晶体材料中加入施主掺杂物，使所形成的施主掺杂能带的顶部与所述导电/超导晶体材料的导带底部的距离等于或略小于h’ω_M，其中ω_M是该导电/超导晶体材料中的光学波的最大频率。

根据本发明的一个进一步的方面，在上述施主掺杂能带与所述满带之间设置有深能级体系，以使所述满带中的电子能够通过该深能级体系和所述晶体材料中的受激跃迁，而跃迁到所述施主能带中，其中所述受激跃迁是由于所述晶体材料沿相关晶向的离子链的振动而形成的时变电磁场所激发的。

上述深能级体系可以是所述导电/超导晶体材料(母体)中固有的，也可以是通过深能级掺杂而专门添加的，也可以两者兼有。

根据本发明的一个更进一步的方面，上述晶向是该晶体材料的LO光学振动模的最大频率即ω_M所对应的晶向。

根据一个更具体的实施方式，在根据本发明的上述实施例中，所述施主掺杂能带的最高能级E_i1与所述导电/超导晶体材料的所述到带的最低能级E_smin的距离略小于h’ω_M，即E_smin-E_i1＝h’ω_M-Δ且Δ＞0。

根据一个进一步具体的实施方式，上述Δ所对应的能级范围内有多个施主掺杂能级。

上述ω_M即其所对应的晶向可以用传统方法测得，如中子非弹性散射方法等。

本发明和本申请的范围进一步包括用上述实施例/实施方式所制成的导电/超导材料。

附图说明

图1显示了根据本发明的光致电流调制晶体导电/超导器件和方法的一个实施例。

图2显示了根据本发明的光致电流调制晶体导电/超导器件和方法的另一个实施例。

图3显示了根据本发明的光致电流调制晶体导电/超导器件和方法的又一个实施例。

图4显示了根据本发明的一个实施例的受主掺杂的导电/超导材料的能级。

图5显示了根据本发明的一个实施例的施主掺杂的导电/超导材料的能级。

具体实施方式

本发明人基于其独立发现、建立的导电/超导理论，提出了一种导电/超导材料的制造方法。

晶体导电中的电子配对和“电子对调谐”

黄昆教授的《固体物理学》中，介绍了晶体中的“光学”波；“光学”波是一种晶格振动的声子在波数q→0极限下的波动模式。《固体物理学》中结合“一维双离子链”的简化模型进行了具体描述，其频率

ω→(2β(M+m)/Mm)^1/2    (1)且振幅为：          B/Δ＝-m/M              (2)

其中A、B分别是双离子晶体中的两种离子一维交替排列的链中每种离子的振幅，M和m分别是两种离子的质量(见《固体物理学》108页，黄昆著，人民教育出版社出版，统一书号13012.0220，1966年六月出版，1979年1月第一次印刷)。