论文摘要
随着新型超导体不断涌现,这些新材料的超导机理问题成为超导研究的重要方向,其中非电-声子耦合的非常规超导机理问题是超导研究中的一个重要科学问题。基于量子力学的隧道效应,人们发展出隧道结技术来研究材料费米能附近电子态密度的信息。而点接触Andreev反射隧道谱作为探测超导能隙结构的一个重要工具,被广泛用于研究非常规超导的能隙函数及相关的超导电子配对机理。本文中,我们主要利用点接触隧道谱这种实验技术对一维非常规超导体RbCr3As3的能隙结构,以及s波超导体/拓扑绝缘体隧道结的性质进行了研究,得到了一些较为重要的结果。第一章首先介绍了超导研究的背景,并对最近发现的Cr基超导体进行了系统介绍;之后对拓扑绝缘体以及Sn掺杂的Bi1.1Sb0.9Te2S这一较为纯净的拓扑绝缘体的研究背景进行了简单介绍。第二章着重介绍点接触（Andreev反射谱）的实验测量原理和方法,并基于Blonder,Tinkham和Klapwijk（BTK）三人提出的理论模型对Andreev反射谱进行了理解。同时介绍了实验中采用的点接触隧道结的制备方法,自行搭建的点接触隧道谱测量的实验装置和测量结果。第三章介绍了我们测量的Cr基超导体RbCr3As3的点接触Andreev反射隧道谱和扫描隧道谱（单电子隧道谱）的结果。在测量单电子隧道谱的时候,我们创新性地利用了针状RbCr3As3样品作为针尖,与一块金的晶片构成遂道结。我们在点接触Andreev反射谱上发现该材料具有两个超导能隙,而在扫描隧道谱上只观测到了一个较小的超导能隙。对于扫描隧道谱的进一步分析发现较小的能隙存在较大的各向异性甚至可能出现能隙节点,与理论预言的可能存在的简单P波函数相一致。而两套实验结果的差异,有可能是入射电流方向所造成的对不同能带选择性探测所导致的结果。第四章介绍了利用超导Nb针尖测量拓扑绝缘体Bi1.08Sn0.02Sb0.9Te2S的点接触隧道谱的结果。在点接触隧道谱上观测到了零偏压附近的微分电导压制。通过对隧道谱的分析发现了远大于块材铌的超导能隙,并且态密度压制的特征在高于块材铌的超导临界温度和上临界磁场下存在。我们认为上述现象可能与结区压力诱导的超导电性有关,或者是S波超导体/拓扑绝缘体结所赋有的一个新奇现象。本文第五章介绍了利用离子液体门电压调控技术,对一些超导材料的临界温度的调控结果。包括成功将FeSe薄片的超导临界温度从8K提高到30K;以及在Tl2Ba2CaCu208+δ薄膜、FeS单晶上调控的结果。最后,我们对全文进行了概括和总结。
论文目录
文章来源
类型: 博士论文
作者: 刘知新
导师: 闻海虎,杨欢
关键词: 超导,拓扑绝缘体,点接触隧道谱,离子液体门电压调控
来源: 南京大学
年度: 2019
分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑
专业: 物理学,物理学,无机化工
单位: 南京大学
分类号: TQ131.14;O511.3;O469
DOI: 10.27235/d.cnki.gnjiu.2019.000053
总页数: 120
文件大小: 8167K
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标签：超导论文; 拓扑绝缘体论文; 点接触隧道谱论文; 离子液体门电压调控论文;