铁基超导体、拓扑超导体以及拓扑绝缘体的扫描隧道显微学研究
发布时间：2021-01-07 12:32
扫描隧道显微谱学（Scanning Tunneling Microscopy/Specoscopy,STM/S）,作为可以窥探亚纳米级微观世界实空间和能量空间（k-space）信息的手段,自20世纪80年代以来,已经解决了很多物理问题。目前,STM/S已经成为物理学领域的一项普遍使用的实验方法。本论文首先介绍了扫描隧道显微镜（Scanning Tunneling Microscope）的基本原理,然后介绍了使用STM/S对几类材料的研究结果:1.铁基超导体作为高温超导体的一个重要家族,自2008年被发现以来已经获得了极大的关注。和铜基超导体一样,它们都具有二维层状结构,其相图也与铜基超导体也有很多类似之处。但是和母体为绝缘体的铜基超导体不同的是,铁基超导体的母体一般都为导电性较差的金属。我们利用STM/S详细研究了Fe1+yTe1-xSex体系（y代表晶体中的过量铁,x代表Te与Se的比例）,从母体Fe1+yTe出发,测量了不同Se掺杂（x=0%50%）的样品,发现了两个非常有...
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院物理研究所)北京市
【文章页数】：91 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
简明地介绍了自从1911年以来人们发现的主要超导体
图 1. 2 BCS 理论的卡通示意图。(The Cartoon picture of BCS theory.)论出发，人们发现声子德拜温度较高的材料可能会有较高的说图 1.1 中 Pb 的温度会比 Hg 要高。在当时 BCS 理论可以的超导体所展示的物理现象，但是 BCS 理论却对后来发现基超导体和铁基超导体，都无法做出合理的解释，很显然作用无法给出如此高的超导转变温度。人们一般会把不能由超导体称为非常规超导体。目前对非常规超导体的理论有很解释超导体表现出的所有特征。超导体简介及发展历史原子 Sm 去替代非磁性原子 La，使得最开始被发现的超导aFeAsO1-xFx变成了具有 43 K 超导转变温度的 SmFeAsO1-x
图 1. 3 几种主要的铁基超导体结构。其中 A 代表碱金属，Ae 代表碱土金属，Ln 代表镧系金属，M 代表过渡金属(6)。(Typical structure of Iron-based superconductors. A is short for alkalis,Ae is short for alkaline earth, Ln is short for lanthanide series metal and M is short for transitionmetals.)到目前为止，主要的铁基超导体种类如图 1.3 所示。铁基超导体的主要特征是他们都拥有 anti-PbO 的 Fe2X2(X=As,Se)结构。之所以叫 anti-PbO，是因为 Fe2X2中阳离子占据 O 的位置而阴离子占据 Pb 位置。在 Fe2X2层中，X 离子与 Fe 离子形成了一种变形了的正四面体结构，各种研究都表明这个四面体的键角与超导温度有着强烈的关联。通过不同的离子插层来影响 Fe2X2的键角，可以显著影响超导温度，这可能与超导电子配对方式有很强的关系。11 结构铁基超导体，是铁基超导体中结构最简单的一类，因为它没有其他插层，只有最基本的 FeSe 结构，其典型代表是 FeSe 和 Fe(Te,Se)。Fe2Se2层是由中间是正方形的 Fe 结构被两边 Se 原子层“夹住”的三明治结构。每个 Fe 原子都
【参考文献】：
期刊论文
[1]Single Crystal Growth and Physical Property Characterization of Non-centrosymmetric Superconductor PbTaSe2[J]. 龙雨佳,赵凌霄,王培培,杨槐馨,李建奇,子海,任治安,任聪,陈根富. Chinese Physics Letters. 2016(03)
[2]Iron-based high transition temperature superconductors[J]. Xianhui Chen,Pengcheng Dai,Donglai Feng,Tao Xiang,Fu-Chun Zhang. National Science Review. 2014(03)
本文编号：2962563
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院物理研究所)北京市
【文章页数】：91 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
简明地介绍了自从1911年以来人们发现的主要超导体
图 1. 2 BCS 理论的卡通示意图。(The Cartoon picture of BCS theory.)论出发，人们发现声子德拜温度较高的材料可能会有较高的说图 1.1 中 Pb 的温度会比 Hg 要高。在当时 BCS 理论可以的超导体所展示的物理现象，但是 BCS 理论却对后来发现基超导体和铁基超导体，都无法做出合理的解释，很显然作用无法给出如此高的超导转变温度。人们一般会把不能由超导体称为非常规超导体。目前对非常规超导体的理论有很解释超导体表现出的所有特征。超导体简介及发展历史原子 Sm 去替代非磁性原子 La，使得最开始被发现的超导aFeAsO1-xFx变成了具有 43 K 超导转变温度的 SmFeAsO1-x
图 1. 3 几种主要的铁基超导体结构。其中 A 代表碱金属，Ae 代表碱土金属，Ln 代表镧系金属，M 代表过渡金属(6)。(Typical structure of Iron-based superconductors. A is short for alkalis,Ae is short for alkaline earth, Ln is short for lanthanide series metal and M is short for transitionmetals.)到目前为止，主要的铁基超导体种类如图 1.3 所示。铁基超导体的主要特征是他们都拥有 anti-PbO 的 Fe2X2(X=As,Se)结构。之所以叫 anti-PbO，是因为 Fe2X2中阳离子占据 O 的位置而阴离子占据 Pb 位置。在 Fe2X2层中，X 离子与 Fe 离子形成了一种变形了的正四面体结构，各种研究都表明这个四面体的键角与超导温度有着强烈的关联。通过不同的离子插层来影响 Fe2X2的键角，可以显著影响超导温度，这可能与超导电子配对方式有很强的关系。11 结构铁基超导体，是铁基超导体中结构最简单的一类，因为它没有其他插层，只有最基本的 FeSe 结构，其典型代表是 FeSe 和 Fe(Te,Se)。Fe2Se2层是由中间是正方形的 Fe 结构被两边 Se 原子层“夹住”的三明治结构。每个 Fe 原子都
【参考文献】：
期刊论文
[1]Single Crystal Growth and Physical Property Characterization of Non-centrosymmetric Superconductor PbTaSe2[J]. 龙雨佳,赵凌霄,王培培,杨槐馨,李建奇,子海,任治安,任聪,陈根富. Chinese Physics Letters. 2016(03)
[2]Iron-based high transition temperature superconductors[J]. Xianhui Chen,Pengcheng Dai,Donglai Feng,Tao Xiang,Fu-Chun Zhang. National Science Review. 2014(03)
本文编号：2962563
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/wulilw/2962563.html
