几类超导和重费米子材料的点接触谱研究

发布时间：2023-10-29 13:19

　　超导和重费米子材料是当前凝聚态物理研究的重要课题,探索超导的能隙,研究重费米子材料中f电子和巡游电子间的杂化对相关材料性质的理解至关重要。通过点接触谱测量,本论文讨论了几类超导材料的能隙结构,包括β-PdBi2,(PbSe)1.12(TaSe2)和 Ca3Ir4Sn13,同时研究了 重费米子材料 Ce2PdIn8,Ce3PdIn11和近藤半导体CeRu2Al10中f电子的行为。(1)β-PdBi2超导体具有拓扑表面态,因此可能对应拓扑超导。通过点接触谱研究,我们发现β-PdBi2的点接触谱电导曲线不存在本征的零偏压峰,而是经典的双峰结构。BTK模型拟合表明β-PdBi2的超导态具有一个完全打开的能隙,且随温度或磁场的变化符合BCS的行为。尽管如此,不能完全排除β-PdBi2的拓扑表面态是拓扑超导的可能。(2)Cl(Br)掺杂的层错超导化合物(PbSe)1.12(TaSe2)具有天然的异质结构,是单层PbSe和TaSe2的交互堆叠。理论计算表明单层PbSe是拓扑晶格绝缘体,因此Cl(Br)掺杂的(PbSe)1.12(TaSe2)可能是拓扑超导体。然而,我们的点接触谱电导曲线具有经典的双峰...

【文章页数】：153 页

【学位级别】：博士

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致谢
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 超导的发展背景
    1.2 超导微观机理
    1.3 安德烈夫反射
        1.3.1 安德列夫反射
        1.3.2 近邻效应
        1.3.3 安德列夫束缚态
        1.3.4 其它安德烈夫反射
    1.4 Blonder-Tinkham-Klapwijk理论
    1.5 拓扑和拓扑超导
        1.5.1 拓扑序
        1.5.2 Majorana费米子
        1.5.3 一维无自旋p波超导中Majorana费米子
        1.5.4 近邻效应诱导的Majorana费米子
        1.5.5 一维半导体线中的Majorana费米子
        1.5.6 二维无自旋p_x+ip_y超导中的Majorana费米子
        1.5.7 Majorana零模的隧穿谱
    1.6 拓扑超导的实验研究进展
    1.7 近藤晶格系统
        1.7.1 重费米子材料
        1.7.2 近藤绝缘体/半导体
    1.8 近藤晶格中的电子协同隧穿效应
2 实验方法
    2.1 极端实验平台
    2.2 点接触谱实验技术
        2.2.1 机械(硬)点接触谱
        2.2.2 软点接触谱实验方法
    2.3 接触机制
    2.4 样品表面的处理
3 可能拓扑超导材料β-PdBi₂的点接触谱研究
    3.1 引言
    3.2 样品的制备和表征
    3.3 实验方法
    3.4 实验结果及讨论
    3.5 本章小结
4 可能拓扑超导材料(PbSe)_1.12(TaSe₂)的点接触谱研究
    4.1 引言
    4.2 样品制备和表征
    4.3 实验方法
    4.4 实验结果和讨论
    4.5 本章小结
5 多晶超导材料Ca₃Ir₄Sn₁₃的点接触谱研究
    5.1 引言
    5.2 样品的准备及表征
    5.3 实验方法
    5.4 实验结果及讨论
    5.5 本章小结
6 重费米子材料Ce₂PdIn₈和Ce₃PdIn₁₁的点接触谱研究
    6.1 引言
    6.2 样品制备及表征
    6.3 实验方法
    6.4 实验结果及分析
    6.5 本章小结
7 近藤半导体CeRu₂Al₁₀的点接触谱研究
    7.1 引言
    7.2 样品表征及实验方法
    7.3 实验结果及讨论
    7.4 本章小结
8 总结和展望
参考文献
攻读博士学位期间发表论文



本文编号：3858157