Abstract
本論文研究高溫超導體在超導相變附近的電流傳輸性質, 包括了在不同溫度的電流電壓特性曲線以及雜訊的量測. 在我們的實驗數據中,電流電壓包含了六, 七個數量級, 而雜訊的量測也極靠近超導相變點.基於這些完整的實驗結果, 我們首次提出了一個新的方法來分析我們的數據, 此分析方法乃基於下列事實: (一)超導相變溫度是電流的函數. (二)樣品電阻和樣品離超導相變點的溫差成次方關係. 如果電流, 電壓經過適當的標度變換, 我們發現在不同溫度的電流電壓特性曲線可以用一個標度函數(scaling function)來描述. 在本論文中我們已準確地得出此標度函數的數學表達式, 而且和實驗完全吻合.我們的實驗結果可以用 Ginsberg-Landau方程, 並考慮超導對的漲落起伏及之間的交互作用來了解.低頻雜訊的頻譜分析顯示其振幅和頻率成反比(1/f noise),主要的觀測結果為(一)在正常態時, 雜訊的振幅比一般金屬大三到七個數量級 (二)近超導相變點時, 有一明顯的極大峰值(三)非常靠近超導相變點時, 歸一化的頻譜振幅和離超導相變溫度的溫差亦成次方關係, 這正是在一般的臨界現象中常見的結果.由直流電性及低頻雜訊的量測結果,我們可以發現外加的電流只是把超導相變溫度平移到較低的溫度, 而相變點附近的物理行為並沒有改變. 綜合言之, 我們認為高溫超導體的超導相變可以用經典的Ginsberg -Landau 方程, 並考慮超導對的熱漲落起伏來了解.