鐵基超導(dǎo)體、拓?fù)涑瑢?dǎo)體以及拓?fù)浣^緣體的掃描隧道顯微學(xué)研究
發(fā)布時間：2021-01-07 12:32
掃描隧道顯微譜學(xué)（Scanning Tunneling Microscopy/Specoscopy,STM/S）,作為可以窺探亞納米級微觀世界實空間和能量空間（k-space）信息的手段,自20世紀(jì)80年代以來,已經(jīng)解決了很多物理問題。目前,STM/S已經(jīng)成為物理學(xué)領(lǐng)域的一項普遍使用的實驗方法。本論文首先介紹了掃描隧道顯微鏡（Scanning Tunneling Microscope）的基本原理,然后介紹了使用STM/S對幾類材料的研究結(jié)果:1.鐵基超導(dǎo)體作為高溫超導(dǎo)體的一個重要家族,自2008年被發(fā)現(xiàn)以來已經(jīng)獲得了極大的關(guān)注。和銅基超導(dǎo)體一樣,它們都具有二維層狀結(jié)構(gòu),其相圖也與銅基超導(dǎo)體也有很多類似之處。但是和母體為絕緣體的銅基超導(dǎo)體不同的是,鐵基超導(dǎo)體的母體一般都為導(dǎo)電性較差的金屬。我們利用STM/S詳細(xì)研究了Fe1+yTe1-xSex體系（y代表晶體中的過量鐵,x代表Te與Se的比例）,從母體Fe1+yTe出發(fā),測量了不同Se摻雜（x=0%50%）的樣品,發(fā)現(xiàn)了兩個非常有...
【文章來源】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院物理研究所)北京市
【文章頁數(shù)】：91 頁
【學(xué)位級別】：博士
【部分圖文】：
簡明地介紹了自從1911年以來人們發(fā)現(xiàn)的主要超導(dǎo)體
圖 1. 2 BCS 理論的卡通示意圖。(The Cartoon picture of BCS theory.)論出發(fā)，人們發(fā)現(xiàn)聲子德拜溫度較高的材料可能會有較高的說圖 1.1 中 Pb 的溫度會比 Hg 要高。在當(dāng)時 BCS 理論可以的超導(dǎo)體所展示的物理現(xiàn)象，但是 BCS 理論卻對后來發(fā)現(xiàn)基超導(dǎo)體和鐵基超導(dǎo)體，都無法做出合理的解釋，很顯然作用無法給出如此高的超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度。人們一般會把不能由超導(dǎo)體稱為非常規(guī)超導(dǎo)體。目前對非常規(guī)超導(dǎo)體的理論有很解釋超導(dǎo)體表現(xiàn)出的所有特征。超導(dǎo)體簡介及發(fā)展歷史原子 Sm 去替代非磁性原子 La，使得最開始被發(fā)現(xiàn)的超導(dǎo)aFeAsO1-xFx變成了具有 43 K 超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度的 SmFeAsO1-x
圖 1. 3 幾種主要的鐵基超導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。其中 A 代表堿金屬，Ae 代表堿土金屬，Ln 代表鑭系金屬，M 代表過渡金屬(6)。(Typical structure of Iron-based superconductors. A is short for alkalis,Ae is short for alkaline earth, Ln is short for lanthanide series metal and M is short for transitionmetals.)到目前為止，主要的鐵基超導(dǎo)體種類如圖 1.3 所示。鐵基超導(dǎo)體的主要特征是他們都擁有 anti-PbO 的 Fe2X2(X=As,Se)結(jié)構(gòu)。之所以叫 anti-PbO，是因為 Fe2X2中陽離子占據(jù) O 的位置而陰離子占據(jù) Pb 位置。在 Fe2X2層中，X 離子與 Fe 離子形成了一種變形了的正四面體結(jié)構(gòu)，各種研究都表明這個四面體的鍵角與超導(dǎo)溫度有著強(qiáng)烈的關(guān)聯(lián)。通過不同的離子插層來影響 Fe2X2的鍵角，可以顯著影響超導(dǎo)溫度，這可能與超導(dǎo)電子配對方式有很強(qiáng)的關(guān)系。11 結(jié)構(gòu)鐵基超導(dǎo)體，是鐵基超導(dǎo)體中結(jié)構(gòu)最簡單的一類，因為它沒有其他插層，只有最基本的 FeSe 結(jié)構(gòu)，其典型代表是 FeSe 和 Fe(Te,Se)。Fe2Se2層是由中間是正方形的 Fe 結(jié)構(gòu)被兩邊 Se 原子層“夾住”的三明治結(jié)構(gòu)。每個 Fe 原子都
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Single Crystal Growth and Physical Property Characterization of Non-centrosymmetric Superconductor PbTaSe2[J]. 龍雨佳,趙凌霄,王培培,楊槐馨,李建奇,子海,任治安,任聰,陳根富. Chinese Physics Letters. 2016(03)
[2]Iron-based high transition temperature superconductors[J]. Xianhui Chen,Pengcheng Dai,Donglai Feng,Tao Xiang,Fu-Chun Zhang. National Science Review. 2014(03)
本文編號：2962563
【文章來源】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院物理研究所)北京市
【文章頁數(shù)】：91 頁
【學(xué)位級別】：博士
【部分圖文】：
簡明地介紹了自從1911年以來人們發(fā)現(xiàn)的主要超導(dǎo)體
圖 1. 2 BCS 理論的卡通示意圖。(The Cartoon picture of BCS theory.)論出發(fā)，人們發(fā)現(xiàn)聲子德拜溫度較高的材料可能會有較高的說圖 1.1 中 Pb 的溫度會比 Hg 要高。在當(dāng)時 BCS 理論可以的超導(dǎo)體所展示的物理現(xiàn)象，但是 BCS 理論卻對后來發(fā)現(xiàn)基超導(dǎo)體和鐵基超導(dǎo)體，都無法做出合理的解釋，很顯然作用無法給出如此高的超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度。人們一般會把不能由超導(dǎo)體稱為非常規(guī)超導(dǎo)體。目前對非常規(guī)超導(dǎo)體的理論有很解釋超導(dǎo)體表現(xiàn)出的所有特征。超導(dǎo)體簡介及發(fā)展歷史原子 Sm 去替代非磁性原子 La，使得最開始被發(fā)現(xiàn)的超導(dǎo)aFeAsO1-xFx變成了具有 43 K 超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度的 SmFeAsO1-x
圖 1. 3 幾種主要的鐵基超導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。其中 A 代表堿金屬，Ae 代表堿土金屬，Ln 代表鑭系金屬，M 代表過渡金屬(6)。(Typical structure of Iron-based superconductors. A is short for alkalis,Ae is short for alkaline earth, Ln is short for lanthanide series metal and M is short for transitionmetals.)到目前為止，主要的鐵基超導(dǎo)體種類如圖 1.3 所示。鐵基超導(dǎo)體的主要特征是他們都擁有 anti-PbO 的 Fe2X2(X=As,Se)結(jié)構(gòu)。之所以叫 anti-PbO，是因為 Fe2X2中陽離子占據(jù) O 的位置而陰離子占據(jù) Pb 位置。在 Fe2X2層中，X 離子與 Fe 離子形成了一種變形了的正四面體結(jié)構(gòu)，各種研究都表明這個四面體的鍵角與超導(dǎo)溫度有著強(qiáng)烈的關(guān)聯(lián)。通過不同的離子插層來影響 Fe2X2的鍵角，可以顯著影響超導(dǎo)溫度，這可能與超導(dǎo)電子配對方式有很強(qiáng)的關(guān)系。11 結(jié)構(gòu)鐵基超導(dǎo)體，是鐵基超導(dǎo)體中結(jié)構(gòu)最簡單的一類，因為它沒有其他插層，只有最基本的 FeSe 結(jié)構(gòu)，其典型代表是 FeSe 和 Fe(Te,Se)。Fe2Se2層是由中間是正方形的 Fe 結(jié)構(gòu)被兩邊 Se 原子層“夾住”的三明治結(jié)構(gòu)。每個 Fe 原子都
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Single Crystal Growth and Physical Property Characterization of Non-centrosymmetric Superconductor PbTaSe2[J]. 龍雨佳,趙凌霄,王培培,楊槐馨,李建奇,子海,任治安,任聰,陳根富. Chinese Physics Letters. 2016(03)
[2]Iron-based high transition temperature superconductors[J]. Xianhui Chen,Pengcheng Dai,Donglai Feng,Tao Xiang,Fu-Chun Zhang. National Science Review. 2014(03)
本文編號：2962563
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