InN超導(dǎo)的磁輸運(yùn)性質(zhì)研究
發(fā)布時(shí)間：2021-10-23 02:24
InN是一種具有超導(dǎo)特性的Ⅲ-Ⅴ族半導(dǎo)體材料,將第三主族氮化物中的半導(dǎo)體與InN的超導(dǎo)特性結(jié)合并實(shí)現(xiàn)片上集成具有重要的應(yīng)用前景。但是,InN材料在生長(zhǎng)過程中容易出現(xiàn)相分離,形成In/In2O3的超導(dǎo)相,使得InN本征超導(dǎo)的研究進(jìn)展緩慢。本文研究了InN的超導(dǎo)輸運(yùn)特性,主要研究成果如下:1.用鹽酸腐蝕的方法去除了InN中的In/In2O3分離相,研究了InN在腐蝕前后超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度和臨界磁場(chǎng)的變化。結(jié)果表明在晶粒尺寸較小的樣品中,鹽酸腐蝕引起了超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度和臨界磁場(chǎng)的顯著減小,而在大晶粒尺寸的樣品中,鹽酸腐蝕的影響較小。分析表明晶粒較小的InN樣品中存在晶粒之間的弱耦合,In/In2O3可以通過超導(dǎo)臨近效應(yīng)增強(qiáng)InN晶粒之間的耦合強(qiáng)度。在變溫變磁場(chǎng)條件下研究了InN的微分電阻特性,觀察到InN在臨界電流處存在微分電阻的峰,發(fā)現(xiàn)本征約瑟夫森模型可以解釋峰值電流與溫度以及磁場(chǎng)的關(guān)系,這進(jìn)一步驗(yàn)證了我們提出的InN超導(dǎo)弱連接模型。2.研究了InN超導(dǎo)態(tài)的磁通釘扎特性...
【文章來源】：華東師范大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】：116 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【部分圖文】：
(a)InN的電阻、遷移率以及電子濃度與溫度的關(guān)系[16]
第1章緒論3圖1-2(a)不同尺寸的In納米顆粒的磁化曲線[21]。(b)In顆粒的直徑與Tc的關(guān)系[21]。但是尺寸的減小同樣會(huì)導(dǎo)致超導(dǎo)漲落現(xiàn)象的產(chǎn)生，這會(huì)對(duì)In的超導(dǎo)產(chǎn)生抑制作用[23,24]。W-H.Li等人研究了In顆粒的直徑與超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度的關(guān)系[21]。如圖1-2(b)所示，當(dāng)In納米顆粒的直徑在39nm至120nm范圍內(nèi)時(shí)，其超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度隨著直徑的減小而升高，Tc最高約為3.57K。而當(dāng)In顆粒的直徑繼續(xù)減小時(shí)，Tc開始降低：其直徑減小到6.5nm時(shí)，Tc降低到了2.24K；繼續(xù)減小至5nm時(shí)，已經(jīng)觀察不到超導(dǎo)相變。Anderson認(rèn)為[25]，這是由于當(dāng)超導(dǎo)材料的尺寸減小到一定程度（通常是幾個(gè)納米大�。⿻r(shí)，費(fèi)米面附近的能級(jí)出現(xiàn)了分裂，從而對(duì)超導(dǎo)產(chǎn)生了抑制作用[26]。圖1-3(a)InN的超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度與In2O3的衍射峰的強(qiáng)度的關(guān)系[17]。(b)In2O3的超導(dǎo)相和絕緣相的R-T曲線[81]。Kadir等人在InN的XRD測(cè)試中發(fā)現(xiàn)[21]，在2θ=33o處存在In2O3的衍射峰，如圖1-3(a)所示。他們對(duì)比了不同In2O3含量的InN超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度，發(fā)現(xiàn)In2O3的衍射峰的強(qiáng)度越高，InN的超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度越高。而當(dāng)XRD譜中的33o處的峰消失時(shí)，InN
第1章緒論3圖1-2(a)不同尺寸的In納米顆粒的磁化曲線[21]。(b)In顆粒的直徑與Tc的關(guān)系[21]。但是尺寸的減小同樣會(huì)導(dǎo)致超導(dǎo)漲落現(xiàn)象的產(chǎn)生，這會(huì)對(duì)In的超導(dǎo)產(chǎn)生抑制作用[23,24]。W-H.Li等人研究了In顆粒的直徑與超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度的關(guān)系[21]。如圖1-2(b)所示，當(dāng)In納米顆粒的直徑在39nm至120nm范圍內(nèi)時(shí)，其超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度隨著直徑的減小而升高，Tc最高約為3.57K。而當(dāng)In顆粒的直徑繼續(xù)減小時(shí)，Tc開始降低：其直徑減小到6.5nm時(shí)，Tc降低到了2.24K；繼續(xù)減小至5nm時(shí)，已經(jīng)觀察不到超導(dǎo)相變。Anderson認(rèn)為[25]，這是由于當(dāng)超導(dǎo)材料的尺寸減小到一定程度（通常是幾個(gè)納米大�。⿻r(shí)，費(fèi)米面附近的能級(jí)出現(xiàn)了分裂，從而對(duì)超導(dǎo)產(chǎn)生了抑制作用[26]。圖1-3(a)InN的超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度與In2O3的衍射峰的強(qiáng)度的關(guān)系[17]。(b)In2O3的超導(dǎo)相和絕緣相的R-T曲線[81]。Kadir等人在InN的XRD測(cè)試中發(fā)現(xiàn)[21]，在2θ=33o處存在In2O3的衍射峰，如圖1-3(a)所示。他們對(duì)比了不同In2O3含量的InN超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度，發(fā)現(xiàn)In2O3的衍射峰的強(qiáng)度越高，InN的超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度越高。而當(dāng)XRD譜中的33o處的峰消失時(shí)，InN
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]超導(dǎo)轉(zhuǎn)變邊沿單光子探測(cè)器原理與研究進(jìn)展[J]. 張青雅,董文慧,何根芳,李鐵夫,劉建設(shè),陳煒. 物理學(xué)報(bào). 2014(20)
博士論文
[1]半導(dǎo)體材料的磁輸運(yùn)和HgTe島晶的光學(xué)性質(zhì)[D]. 呂蒙.中國(guó)科學(xué)院研究生院(上海技術(shù)物理研究所) 2016
本文編號(hào)：3452291
【文章來源】：華東師范大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】：116 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【部分圖文】：
(a)InN的電阻、遷移率以及電子濃度與溫度的關(guān)系[16]
第1章緒論3圖1-2(a)不同尺寸的In納米顆粒的磁化曲線[21]。(b)In顆粒的直徑與Tc的關(guān)系[21]。但是尺寸的減小同樣會(huì)導(dǎo)致超導(dǎo)漲落現(xiàn)象的產(chǎn)生，這會(huì)對(duì)In的超導(dǎo)產(chǎn)生抑制作用[23,24]。W-H.Li等人研究了In顆粒的直徑與超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度的關(guān)系[21]。如圖1-2(b)所示，當(dāng)In納米顆粒的直徑在39nm至120nm范圍內(nèi)時(shí)，其超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度隨著直徑的減小而升高，Tc最高約為3.57K。而當(dāng)In顆粒的直徑繼續(xù)減小時(shí)，Tc開始降低：其直徑減小到6.5nm時(shí)，Tc降低到了2.24K；繼續(xù)減小至5nm時(shí)，已經(jīng)觀察不到超導(dǎo)相變。Anderson認(rèn)為[25]，這是由于當(dāng)超導(dǎo)材料的尺寸減小到一定程度（通常是幾個(gè)納米大�。⿻r(shí)，費(fèi)米面附近的能級(jí)出現(xiàn)了分裂，從而對(duì)超導(dǎo)產(chǎn)生了抑制作用[26]。圖1-3(a)InN的超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度與In2O3的衍射峰的強(qiáng)度的關(guān)系[17]。(b)In2O3的超導(dǎo)相和絕緣相的R-T曲線[81]。Kadir等人在InN的XRD測(cè)試中發(fā)現(xiàn)[21]，在2θ=33o處存在In2O3的衍射峰，如圖1-3(a)所示。他們對(duì)比了不同In2O3含量的InN超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度，發(fā)現(xiàn)In2O3的衍射峰的強(qiáng)度越高，InN的超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度越高。而當(dāng)XRD譜中的33o處的峰消失時(shí)，InN
第1章緒論3圖1-2(a)不同尺寸的In納米顆粒的磁化曲線[21]。(b)In顆粒的直徑與Tc的關(guān)系[21]。但是尺寸的減小同樣會(huì)導(dǎo)致超導(dǎo)漲落現(xiàn)象的產(chǎn)生，這會(huì)對(duì)In的超導(dǎo)產(chǎn)生抑制作用[23,24]。W-H.Li等人研究了In顆粒的直徑與超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度的關(guān)系[21]。如圖1-2(b)所示，當(dāng)In納米顆粒的直徑在39nm至120nm范圍內(nèi)時(shí)，其超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度隨著直徑的減小而升高，Tc最高約為3.57K。而當(dāng)In顆粒的直徑繼續(xù)減小時(shí)，Tc開始降低：其直徑減小到6.5nm時(shí)，Tc降低到了2.24K；繼續(xù)減小至5nm時(shí)，已經(jīng)觀察不到超導(dǎo)相變。Anderson認(rèn)為[25]，這是由于當(dāng)超導(dǎo)材料的尺寸減小到一定程度（通常是幾個(gè)納米大�。⿻r(shí)，費(fèi)米面附近的能級(jí)出現(xiàn)了分裂，從而對(duì)超導(dǎo)產(chǎn)生了抑制作用[26]。圖1-3(a)InN的超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度與In2O3的衍射峰的強(qiáng)度的關(guān)系[17]。(b)In2O3的超導(dǎo)相和絕緣相的R-T曲線[81]。Kadir等人在InN的XRD測(cè)試中發(fā)現(xiàn)[21]，在2θ=33o處存在In2O3的衍射峰，如圖1-3(a)所示。他們對(duì)比了不同In2O3含量的InN超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度，發(fā)現(xiàn)In2O3的衍射峰的強(qiáng)度越高，InN的超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度越高。而當(dāng)XRD譜中的33o處的峰消失時(shí)，InN
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]超導(dǎo)轉(zhuǎn)變邊沿單光子探測(cè)器原理與研究進(jìn)展[J]. 張青雅,董文慧,何根芳,李鐵夫,劉建設(shè),陳煒. 物理學(xué)報(bào). 2014(20)
博士論文
[1]半導(dǎo)體材料的磁輸運(yùn)和HgTe島晶的光學(xué)性質(zhì)[D]. 呂蒙.中國(guó)科學(xué)院研究生院(上海技術(shù)物理研究所) 2016
本文編號(hào)：3452291
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