本文關(guān)鍵詞：銅基和鐵基高溫超導(dǎo)體電子相圖的掃描隧道顯微學研究

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【摘要】：研究高溫超導(dǎo)機理的困難之一在于其正常態(tài)難以描述,特別是高溫超導(dǎo)在電子態(tài)相圖中與其他奇異電子態(tài)相互交織。換言之,這些電子態(tài)的起源與它們和超導(dǎo)的關(guān)系對揭示高溫超導(dǎo)機理至關(guān)重要。大多數(shù)電子態(tài)研究缺少空間分辨能力,電子態(tài)相圖中一些關(guān)鍵區(qū)域并不明確。本論文利用掃描隧道顯微鏡在原子級尺度直接觀測電子結(jié)構(gòu)和電子序,重新審視銅基和鐵基高溫超導(dǎo)體的電子態(tài)相圖。在鐵基超導(dǎo)體中,與超導(dǎo)交織的態(tài)有反鐵磁序和各向異性的電子向列相。對于新發(fā)現(xiàn)的K_xFe_ySe_2超導(dǎo)體,在原子級分辨的FeSe表面,我們觀測到了超導(dǎo)能隙,令人意外的是,這個表面同時存在著2~（1/2）×2~（1/2）電荷密度調(diào)制。我們指出這個電子超結(jié)構(gòu)可能是源于鐵原子磁矩形成的反鐵磁序。同時,這個表面并沒有眾所期待的鐵空位,意味著樣品存在相分離,也說明鐵空位并非K_xFe_ySe_2超導(dǎo)的必要條件。我們利用準粒子干涉(QPI)技術(shù)研究鐵基超導(dǎo)體中電子態(tài)的各向異性,揭示它和超導(dǎo)的關(guān)系。母體中存在均沿著同一個Fe-Fe方向的啞鈴狀的局域雜質(zhì)態(tài),具有典型的C2對稱電子液晶相特征。在欠摻雜樣品中QPI圖樣依舊呈現(xiàn)四次(S_4)旋轉(zhuǎn)對稱性的嚴重破缺,而且電子液晶態(tài)和超導(dǎo)相在實空間微觀共存。然而,在最佳摻雜樣品中,電子在實空間、動量空間都沒有明顯的S_4對稱性破缺。因此,隨著電子摻雜濃度的增加,鐵基超導(dǎo)體的電子結(jié)構(gòu)變得越來越各向同性。特別是在超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度最高的最佳摻雜樣品中沒有觀察到電子液晶態(tài)存在的證據(jù),說明在鐵基超導(dǎo)體中電子液晶相及其漲落對超導(dǎo)庫珀對的形成并不重要。對于銅氧化物超導(dǎo)體的電子態(tài)相圖,本文主要研究絕緣的反鐵磁相的電子態(tài)隨摻雜的演化。我們直接觀察到莫特絕緣體的大能隙,電荷摻雜導(dǎo)致了高能Hubbard帶的譜重轉(zhuǎn)移到了大能隙中間的低能電子態(tài)。隨著摻雜濃度的升高,在費米能級附近出現(xiàn)了像贗能隙的譜形,同時出現(xiàn)了棋盤狀電荷序,并連續(xù)演化到超導(dǎo)區(qū)域。贗能隙比電荷序出現(xiàn)的摻雜濃度低,贗能隙并非電荷序形成引起。在絕緣反鐵磁相和超導(dǎo)相都出現(xiàn)了相同的電荷序,為理論探索提供很好的邊界條件。最重要的是,摻雜母體莫特絕緣體時,銅氧化物先成為電荷有序絕緣體,費米面和高溫超導(dǎo)進一步從這里演生出來。
【學位授予單位】：清華大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：O511.3

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1 靳常青;高溫超導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)組裝[J];高壓物理學報;2003年03期

2 戴聞;高溫超導(dǎo)體的傅里葉變換掃描隧道顯微譜[J];物理;2003年07期

3 張悅,于瑩;高溫超導(dǎo)體的發(fā)展現(xiàn)狀及研究方向[J];沈陽電力高等�？茖W校學報;2003年02期

4 戴聞;;向前一大步:理解高溫超導(dǎo)體的相圖[J];物理;2007年07期

5 戴聞;;高溫超導(dǎo)體中電子角色在實空間和抽象空間之間的轉(zhuǎn)換[J];物理;2009年06期

6 曾慶琳;高溫超導(dǎo)體的探索[J];低溫與超導(dǎo);1985年03期

7 韓翠英;;蘇聯(lián)高溫超導(dǎo)體研究點滴概況[J];國際科技交流;1988年06期

8 閻守勝;高溫超導(dǎo)體的好消息[J];物理;1990年09期

9 容華;;高溫超導(dǎo)研究的若干動向[J];世界研究與發(fā)展;1992年01期

10 一葦;;高溫超導(dǎo)體并不穩(wěn)定[J];科學;1993年05期

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1 許祝安;沈靜琴;馮春木;Y.Y.Wang;N.P.Ong;;高溫超導(dǎo)體中的能斯特效應(yīng)[A];科技、工程與經(jīng)濟社會協(xié)調(diào)發(fā)展——中國科協(xié)第五屆青年學術(shù)年會論文集[C];2004年

2 王少階;;正電子湮沒與高溫超導(dǎo)體[A];第八屆全國核物理會議文摘集（下冊）[C];1991年

3 邵貝玲;王曉華;劉安生;宿延京;曹國輝;趙忠賢;;Hg系高溫超導(dǎo)體的電子顯微鏡研究[A];第八次全國電子顯微學會議論文摘要集（Ⅱ）[C];1994年

4 馬立平;鄧廷璋;賈順蓮;趙忠賢;侯玉敏;姚玉書;靳常青;;高溫超導(dǎo)體LSCO的超聲研究[A];內(nèi)耗與超聲衰減——第三次全國固體內(nèi)耗與超聲衰減學術(shù)會議論文集[C];1991年

5 朱勁松;田偉;邵惠民;陳小兵;陳曉劍;王業(yè)寧;;Hg系高溫超導(dǎo)體磁通相圖的力學測量[A];內(nèi)耗與超聲衰減——第五屆全國固體內(nèi)耗與超聲衰減學術(shù)會議論文集[C];1997年

6 王業(yè)寧;;高溫超導(dǎo)體在T_c附近的內(nèi)耗與彈性[A];內(nèi)耗與超聲衰減——第三次全國固體內(nèi)耗與超聲衰減學術(shù)會議論文集[C];1991年

7 謝剛;陶宏杰;趙忠賢;;高溫超導(dǎo)體Bi_2Sr_2CaCu_2O_(8+δ)單晶解理面的AFM研究[A];第五屆全國STM學術(shù)會議論文集[C];1998年

8 曹世勛;李領(lǐng)偉;張金倉;;磁性離子Fe、Co和Ni摻雜的YBCO系列高溫超導(dǎo)體的正電子實驗研究[A];第九屆全國正電子譜學會議論文集[C];2005年

9 郝穎萍;陳祥磊;成斌;許紅霞;韓榮典;翁惠民;杜淮江;葉邦角;;SmFeAsO1-xFx材料的正電子研究[A];中國核科學技術(shù)進展報告——中國核學會2009年學術(shù)年會論文集（第一卷·第6冊）[C];2009年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 施萌;高溫超導(dǎo)體電流引線接點的制作方法[N];中國有色金屬報;2002年

2 記者 毛黎;晶界阻礙高溫超導(dǎo)體內(nèi)電流流動[N];科技日報;2010年

3 本報記者 王昊魁 羅旭;丁洪：要做世界一流的科研[N];光明日報;2014年

4 記者 苗世新;最接近諾獎科學家蘭大講超導(dǎo)[N];大眾科技報;2009年

5 陳丹;不規(guī)則內(nèi)部構(gòu)造有助于制造高溫超導(dǎo)體[N];科技日報;2010年

6 記者 劉霞;實驗首次證實高溫超導(dǎo)與磁性有關(guān)[N];科技日報;2011年

7 記者 王春;我科學家揭示新型高溫超導(dǎo)體電子結(jié)構(gòu)[N];科技日報;2011年

8 劉鋼;德超導(dǎo)技術(shù)應(yīng)用取得進展[N];中國電力報;2001年

9 鄭楊;我國自主研制的尖端科學儀器取得初步成果[N];經(jīng)濟日報;2008年

10 滬成;上海交大研制成功世界上最 大體積SmBCO超導(dǎo)單晶體 標志我國高溫超導(dǎo)體研究已達國際先進水平[N];中國有色金屬報;2002年

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1 梁永鏗(Weng-Hang Leong);兩類強關(guān)聯(lián)系統(tǒng)中雜質(zhì)效應(yīng)的理論研究[D];南京大學;2014年

2 李正釗;高溫超導(dǎo)體和拓撲絕緣體的若干理論研究[D];南京大學;2014年

3 李威;高溫超導(dǎo)體中準粒子動力學的超快光譜學研究[D];南京大學;2015年

4 蔡鵬;銅基和鐵基高溫超導(dǎo)體電子相圖的掃描隧道顯微學研究[D];清華大學;2016年

5 曾蓉;不同運動模式下永磁軌道上方高溫超導(dǎo)體懸浮性能的研究[D];西南交通大學;2012年

6 Abbas A.Essa（阿巴斯）;高溫超導(dǎo)體非平衡響應(yīng)[D];上海大學;2001年

7 劉榮華;鐵基高溫超導(dǎo)體的相圖和同位素效應(yīng)及其相關(guān)層狀化合物的研究[D];中國科學技術(shù)大學;2011年

8 曾軍;高溫超導(dǎo)體斷裂及磁致伸縮特性理論研究[D];蘭州大學;2012年

9 丁力;鐵基高溫超導(dǎo)體的比熱和極低溫熱輸運性質(zhì)研究[D];復(fù)旦大學;2010年

10 馬光同;高溫超導(dǎo)磁懸浮三維理論模型及其數(shù)值計算研究[D];西南交通大學;2009年

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1 張荔敏;高溫超導(dǎo)體交變磁場下的特性及其螺管磁體的結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究[D];西南交通大學;2015年

2 任志儒;高溫超導(dǎo)體中環(huán)形電流相的量子蒙特卡羅模擬[D];大連理工大學;2004年

3 馬一克;高溫超導(dǎo)體中的條紋相研究[D];華南師范大學;2007年

4 曾軍;圓柱狀高溫超導(dǎo)體的力學性質(zhì)理論研究[D];蘭州大學;2009年

5 江明;77K溫度以下高溫超導(dǎo)體在雙峰軌道場上的磁通捕獲特性[D];西南交通大學;2009年

6 江河;深冷條件下高溫超導(dǎo)體磁懸浮特性研究[D];西南交通大學;2002年

7 趙志剛;高溫超導(dǎo)體磁通格子的熔化相變和噪聲研究[D];東南大學;2004年

8 車瑋瑋;鐵基高溫超導(dǎo)體超導(dǎo)電性的研究[D];曲阜師范大學;2011年

9 鄒平;Bi-2223高溫超導(dǎo)體混合態(tài)相關(guān)物理性質(zhì)研究[D];重慶大學;2007年

10 周潔;圓筒形高溫超導(dǎo)體的交流損耗測量與仿真研究[D];江南大學;2015年

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