本文關(guān)鍵詞： 角分辨光電子能譜 鐵基超導(dǎo)體 重費米子材料 電子結(jié)構(gòu)　出處：《中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院物理研究所)》2017年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：超導(dǎo)現(xiàn)象自發(fā)現(xiàn)以來一直是凝聚態(tài)物理領(lǐng)域的焦點之一。鐵基超導(dǎo)體作為第二類高溫超導(dǎo)家族,近十年來得到了廣泛深入的研究,其中的熱點之一就是鐵硒薄膜材料。而重費米子材料作為最早被發(fā)現(xiàn)的“高溫”超導(dǎo)體,在強關(guān)聯(lián)體系和非常規(guī)超導(dǎo)的研究方面是一個非常重要的領(lǐng)域。本論文利用角分辨光電子能譜技術(shù),對稀土元素摻雜的“122”體系的(Ca,Pr)Fe_2As_2鐵基超導(dǎo)體、分別用分子束外延方法和脈沖激光沉積的方法制備的鐵硒薄膜材料,以及CePt_2In_7重費米子材料的電子結(jié)構(gòu)進行了研究。本文主要包括以下內(nèi)容:1.介紹了超導(dǎo)的發(fā)現(xiàn)以及高溫超導(dǎo)體的發(fā)現(xiàn)及發(fā)展,銅氧化物高溫超導(dǎo)體的晶體結(jié)構(gòu)、電子相圖以及電子結(jié)構(gòu),著重介紹了與本文密切相關(guān)的鐵基超導(dǎo)體和重費米子材料。2.介紹了角分辨光電子能譜的原理和實驗技術(shù),并詳細介紹了本研究組實驗室現(xiàn)有的4臺真空紫外激光角分辨光電子能譜儀設(shè)備。3.利用高分辨角分辨光電子能譜對(Ca,Pr)Fe_2As_2鐵基超導(dǎo)體在高溫四方相和低溫塌縮四方相的電子結(jié)構(gòu)進行了研究。通過測量相變溫度上下的能帶結(jié)構(gòu)和費米面形狀,觀察到了塌縮相變導(dǎo)致的能帶重構(gòu),并發(fā)現(xiàn)這個劇烈的能帶重構(gòu)遵循“磁滯回線”型的演化過程。低溫下費米面上未發(fā)現(xiàn)有能隙打開,說明在(Ca,Pr)Fe_2As_2中觀察到的高達47 K轉(zhuǎn)變溫度的超導(dǎo)并不是體超導(dǎo),塌縮四方相與觀察到的超導(dǎo)之間沒有關(guān)系。4.鐵硒薄膜是鐵基超導(dǎo)領(lǐng)域近幾年炙手可熱的研究課題。對MBE方法生長的3UC-FeSe/SrTiO_3薄膜進行了退火和蒸鉀的一系列處理,在此過程中利用角分辨光電子能譜探測了電子結(jié)構(gòu)的演變,發(fā)現(xiàn)了從N相過渡到S相的變化趨勢。通過溫度依賴的實驗,確定了其向列相轉(zhuǎn)變溫度約為160 K左右,與之前總結(jié)的向列相轉(zhuǎn)變溫度隨層厚增加而降低的結(jié)論相吻合。5.研究了激光脈沖沉積(PLD)方法制備的FeSe/CaF_2薄膜的電子結(jié)構(gòu)和超導(dǎo)電性。在制備過程中,根據(jù)Fe與Se原子配比的不同得到一系列不同的FeSe/CaF_2薄膜樣品,它們具有不同的超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度。選取了超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度分別為4 K、9 K和14 K的三種FeSe/CaF_2薄膜樣品進行了電子結(jié)構(gòu)的研究,發(fā)現(xiàn)其Γ點的能帶結(jié)構(gòu)大致相同,但M點處能帶色散表現(xiàn)出不同。通過三種樣品M點處空穴型能帶的劈裂大小的對比,發(fā)現(xiàn)了向列相與超導(dǎo)之間存在競爭。與MBE生長的20UC-FeSe/SrTiO_3薄膜進行比較,發(fā)現(xiàn)二者電子結(jié)構(gòu)相似。對超導(dǎo)溫度為4 K和14 K兩種FeSe/CaF_2薄膜樣品進行蒸鉀,通過增加電子摻雜濃度,實現(xiàn)了N相到S相的轉(zhuǎn)變。6.通過角分辨光電子能譜對重費米子材料CePt_2In_7電子結(jié)構(gòu)進行了首次測量,并對其電子結(jié)構(gòu)開展了詳細的能帶計算。在CePt_2In_7中觀察到了清晰的能帶結(jié)構(gòu)和費米面,并和能帶計算具有很好的一致性。結(jié)果表明,在CePt_2In_7中能帶重整效應(yīng)很弱。通過與同家族CeCoIn_5電子結(jié)構(gòu)的比較,發(fā)現(xiàn)其能帶重整效應(yīng)約為CeCoIn_5的一半。
[Abstract]:In this paper , the electron structure of Fe _ 2As _ 2As _ 2Fe _ 2As _ 2Fe _ 2As _ 2Fe _ 2As _ 2Fe _ 2As _ 2Fe _ 2As _ 2Fe _ 2As _ 2Fe _ 2As _ 2Fe _ 2As _ 2Fe _ 2As _ 2Fe _ 2As _ 2Fe _ 2As _ 2Fe _ 2As _ 2Fe _ 2As _ 2Fe _ 2As _ 2Fe _ 2As _ 2 was studied .

【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院物理研究所)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：O511.3

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前7條

1 羅會仟;;鐵基超導(dǎo)的前世今生[J];物理;2014年07期

2 王立莉;王健;王亞愚;陳曦;季帥華;馬旭村;薛其坤;;界面超導(dǎo)新進展:外延于SrTiO_3襯底上的單層FeSe薄膜的超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度超過40K[J];物理;2014年03期

3 楊義峰;;重費米子材料中的反常物性[J];物理;2014年02期

4 羅會仟;周興江;;神奇的超導(dǎo)[J];現(xiàn)代物理知識;2012年02期

5 沈志勛;封東來;周興江;;銅氧化物高溫超導(dǎo)體的角分辨光電子能譜研究[J];物理;2006年10期

6 劉國東;高溫超導(dǎo)體角分辨光電子能譜研究及新進展[J];物理學(xué)進展;2004年02期

7 李擁華,徐彭壽,徐法強,潘海斌;角分辨光電子能譜技術(shù)及其應(yīng)用進展[J];物理學(xué)進展;2002年03期

，

本文編號：1545987