如何調控材料的關聯有序電子態(tài)一直是凝聚態(tài)物理領域的熱點問題之一,諸多的新奇物相通過化學摻雜或者施加高壓的方式得以發(fā)現。超導電性作為其中的重要分支,自發(fā)現以來便因其豐富的物理性質和廣闊的應用前景得到了廣泛關注。載流子濃度大小作為影響材料物性的關鍵因素,在超導研究領域扮演著重要角色。通過控制載流子濃度大小等方式來調控材料的超導電性及其他相關物性對于理解超導機理和發(fā)展器件應用都意義非凡。在本論文中,我們首先利用固態(tài)離子導體場效應管技術在(Li,Fe)OHFeSe薄層樣品中實現了電場調控的高溫超導體-鐵磁絕緣體可逆相變。然后,借助同樣的實驗技術又進一步在其姊妹材料(Li,Fe)OHFeS薄層樣品中實現了柵壓誘導的超導相和磁有序相間的相互演變。兩者的物性調控均是通過對材料注入鋰離子獲得新的亞穩(wěn)相來實現的,彰顯了固態(tài)離子導體場效應管技術在探索新奇物相方面的卓越能力。最后,采用電化學有機離子插層手段,我們首次合成了(TBA)xSnSe2和(CTA)xSnSe2超導樣品,并對其準二維超導電性進行了系統研究。有機離子插層技術在實現對母體材料電荷摻雜的同時可以改變其層間耦合,是調控層狀材料物理性質便捷有效的...

【文章頁數】：130 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 超導電性的研究
        1.1.1 超導簡介
        1.1.2 高溫超導
        1.1.3 二維超導
    1.2 相關技術原理及應用
        1.2.1 場效應管工作原理
        1.2.2 場效應管在超導領域的應用
        1.2.3 場效應管在磁性領域的應用
        1.2.4 電化學插層技術原理及應用
    1.3 相關材料性質簡介
        1.3.1 (Li,Fe)OHFeSe性質簡介
        1.3.2 (Li,Fe)OHFeS性質簡介
        1.3.3 SnSe₂性質簡介
    參考文獻
第2章 (Li,Fe)OHFeSe薄層樣品中電場調控的超導體-鐵磁絕緣體相變
    2.1 引言
    2.2 實驗細節(jié)
        2.2.1 單晶合成與表征
        2.2.2 器件制作
        2.2.3 輸運測量
        2.2.4 結構表征
        2.2.5 理論計算
    2.3 實驗結果及討論
    2.4 補充實驗及討論
        2.4.1 初始(Li,Fe)OHFeSe單晶樣品的表征
        2.4.2 (Li,Fe)OHFeSe薄層樣品在可逆區(qū)間的原位X射線衍射表征
        2.4.3 (Li,Fe)OHFeSe器件的霍爾系數和載流子濃度值隨門電壓的演化
        2.4.4 (Li,Fe)OHFeSe薄層樣品在鐵磁絕緣區(qū)間的磁阻與磁場夾角的關系
        2.4.5 (Li,Fe)OHFeSe基固態(tài)離子導體場效應管器件的可逆性
        2.4.6 加柵壓過程中離子的遷移勢壘與可逆性
        2.4.7 (Li,Fe)OHFeSe器件的原位X射線衍射譜圖各衍射峰的詳細指標
    2.5 本章小結
    參考文獻
第3章 (Li,Fe)OHFeS薄層樣品中柵壓調控的超導態(tài)和磁有序相的演變
    3.1 引言
    3.2 實驗細節(jié)
        3.2.1 單晶合成與表征
        3.2.2 器件制作
        3.2.3 輸運測量
        3.2.4 結構表征
    3.3 實驗結果與討論
    3.4 本章小結
    參考文獻
第4章 有機離子插層的SnSe₂樣品中的準二維超導電性
    4.1 引言
    4.2 實驗細節(jié)
        4.2.1 SnSe₂晶體合成
        4.2.2 有機離子插層SnSe2

        4.2.3 SnSe₂晶體插層前后的物性表征
    4.3 實驗結果及討論
    4.4 補充實驗及討論
        4.4.1 SnSe₂樣品的電化學插層曲線
        4.4.2 不同插層含量的SnSe₂樣品的X射線衍射圖譜
        4.4.3 TBA⁺離子和CTA⁺離子的尺寸大小
        4.4.4 不同插層含量的SnSe₂樣品的磁化率性質表征
        4.4.5 SnSe₂晶體電輸運各向異性
        4.4.6 (CTA)_0.5SnSe₂樣品的低溫磁阻轉角實驗
        4.4.7 SnSe₂樣品插層有機離子前后的晶體質量對比
    4.5 本章小結
    參考文獻
致謝
在讀期間發(fā)表的學術論文與取得的研究成果



本文編號：4030271

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