Bi 2 Sr 2 CuO 6+δ 和ZrSiSe材料的低温扫描隧道谱研究
发布时间：2021-09-29 07:09
扫描隧道显微镜除了表面的形貌表征以外,还可以进行谱学测量。扫描隧道谱及其傅里叶变换的测量,将扫描隧道显微镜的探测范围从单纯的表面、晶格、杂质,扩展到了材料电子结构的特征。我们可以用这个技术来研究材料的能带、费米面、有序态等等。铜氧高温超导体已经发现了将近三十年,人们在这种材料中发现了包括莫特绝缘相、超导相、赝能隙等多种丰富的物相,但其中的物理机制仍然存在争议,这类材料还有许多值得我们继续研究的地方。拓扑节线半金属是这几年预测并发现的新材料,其能带具有受材料对称性保护的非平庸拓扑性质,是当前凝聚态领域的一个研究热点。这两类材料中都拥有丰富有趣且值得研究的电子结构。本文基于扫描隧道谱的实验技术,对铜氧高温超导体材料（Bi,Pb）2（Sr,La）2CuO6+δ与拓扑半金属材料ZrSiSe展开了电子性质的测量,主要内容包括:（1）（Bi,Pb）2（Sr,La）2CuO6+δ样品中掺杂氧原子的电子效应的研究。我们利用扫描隧道显微镜分别研究了一块最佳掺杂与一块过掺杂的（Bi,Pb）2（Sr,La）2CuO6+δ样品中的掺杂氧原子。在干净的区域上,我们测量了样品的表现形貌,同时得到了空间分布的微分电...
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：140 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．３?（ａ）?ｓ波的超导能隙
浙江大学博士学位论文?１绪论??个重要区别是，前者容易受到结构中缺陷的影响，而后者则相对稳定｜１７］。扫描隧道显微镜??在铜氧化物超导体中观察到了与杂质相关的赝能隙不均匀性，然而超导能隙却表现为各向??均勻，这说明ｄ波超导基本不受杂质的影响（图１．４）。??总而言之，理解掺杂的莫特绝缘体是理解高Ｔｃ的核心｜５］。然而在这个问题的研究上，??我们还是深受理论概念和实验方法的局限。??攀画??－￣１￣￣｜?????［￣?ｔ??－７ｂ?－５１＇?－２ｂ?０?２ｂ?ｂＯ?７ｂ????Ｓａｒｎｉｅ：?Ｉｉｂｋ?（ｍＶ?ＩＴ．?—??０?ｍｒ？Ｖ?４０?ｍｅＶ??（ｃ）?ｓ?３０＾Ｙ—（ｄ）??ｉ?（一一一??Ｊ?：?々卜一?ｒ?，??Ｓ?２０?－?Ｖ??－?Ｔ￣、一＾ｆ、一－?，一?＇?■－?、??＾?ｖ??ｉ?ｉ．５－?—一、一??｜?＾ｆ??Ｉ?１０?：?—＇、－ｙ—一．一?，?？??〇?５?］?一．ｒ，？１?丫一－了—１．?一??－７５?－５（１－２５?０?？５?５０?７！??Ｓａｍｐｌｅ?ｂｉａｓ?（ｍＶ１｝?——??０?ｍｅＶ?４０?ｎｅＶ??图１．４?（ａ－ｂ）分别为赝能隙的ｄｌ／ｄＶ谱和能隙图，展示了?Ｂｉ２２０１的赝能隙大小在低温下存在明显的不??均勻性。（ｃ－ｄ）分别为提取出来的超导能隙谱和能隙图，展示了超导能隙的大小在所测区域内分布均勻。??图引自文献［１８］。??５??
、？ＣＣＯＣ的体系中，ＳＴＭ实验都在超导转变温度以下观察到了电荷序，这说明即使两者存在??竟争关系，但它们在微观上是可以共存的。随着数据精度与分析方法的提高，越来越多的??实验组注意到了这个电荷序的周期并不一定是准确的４ａ＜ｕ近几年来的实验分祈表明，该??电荷序在欠掺杂区域（大赝能隙）是公度的１？４２】；但是在过摻区域（小赝能隙）是非公度??的，此时电荷序周期会随掺杂程度的增大而增大［３Ｍ３］。在同一材料中，由于不均匀性的存??在，ＳＴＭ可以对不同赝能隙大小的区域分别研究其电荷序周期，分析发现局域的电荷序周??期与该区域的赝能隙大小也表现出了类似的规律（详见图１．６）。??
【参考文献】：
期刊论文
[1]Electronic effect of doped oxygen atoms in Bi2201 superconductors determined by scanning tunneling microscopy[J]. Ying Fei,KunLiang Bu,WenHao Zhang,Yuan Zheng,Xuan Sun,Ying Ding,XingJiang Zhou,Yi Yin. Science China（Physics,Mechanics & Astronomy）. 2018(12)
[2]铜氧化物高温超导体中的电子有序态[J]. 阮威,王亚愚. 物理. 2017(08)
[3]拓扑半金属研究最新进展[J]. 翁红明,戴希,方忠. 物理. 2015(04)
[4]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：3413280
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：140 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．３?（ａ）?ｓ波的超导能隙
浙江大学博士学位论文?１绪论??个重要区别是，前者容易受到结构中缺陷的影响，而后者则相对稳定｜１７］。扫描隧道显微镜??在铜氧化物超导体中观察到了与杂质相关的赝能隙不均匀性，然而超导能隙却表现为各向??均勻，这说明ｄ波超导基本不受杂质的影响（图１．４）。??总而言之，理解掺杂的莫特绝缘体是理解高Ｔｃ的核心｜５］。然而在这个问题的研究上，??我们还是深受理论概念和实验方法的局限。??攀画??－￣１￣￣｜?????［￣?ｔ??－７ｂ?－５１＇?－２ｂ?０?２ｂ?ｂＯ?７ｂ????Ｓａｒｎｉｅ：?Ｉｉｂｋ?（ｍＶ?ＩＴ．?—??０?ｍｒ？Ｖ?４０?ｍｅＶ??（ｃ）?ｓ?３０＾Ｙ—（ｄ）??ｉ?（一一一??Ｊ?：?々卜一?ｒ?，??Ｓ?２０?－?Ｖ??－?Ｔ￣、一＾ｆ、一－?，一?＇?■－?、??＾?ｖ??ｉ?ｉ．５－?—一、一??｜?＾ｆ??Ｉ?１０?：?—＇、－ｙ—一．一?，?？??〇?５?］?一．ｒ，？１?丫一－了—１．?一??－７５?－５（１－２５?０?？５?５０?７！??Ｓａｍｐｌｅ?ｂｉａｓ?（ｍＶ１｝?——??０?ｍｅＶ?４０?ｎｅＶ??图１．４?（ａ－ｂ）分别为赝能隙的ｄｌ／ｄＶ谱和能隙图，展示了?Ｂｉ２２０１的赝能隙大小在低温下存在明显的不??均勻性。（ｃ－ｄ）分别为提取出来的超导能隙谱和能隙图，展示了超导能隙的大小在所测区域内分布均勻。??图引自文献［１８］。??５??
、？ＣＣＯＣ的体系中，ＳＴＭ实验都在超导转变温度以下观察到了电荷序，这说明即使两者存在??竟争关系，但它们在微观上是可以共存的。随着数据精度与分析方法的提高，越来越多的??实验组注意到了这个电荷序的周期并不一定是准确的４ａ＜ｕ近几年来的实验分祈表明，该??电荷序在欠掺杂区域（大赝能隙）是公度的１？４２】；但是在过摻区域（小赝能隙）是非公度??的，此时电荷序周期会随掺杂程度的增大而增大［３Ｍ３］。在同一材料中，由于不均匀性的存??在，ＳＴＭ可以对不同赝能隙大小的区域分别研究其电荷序周期，分析发现局域的电荷序周??期与该区域的赝能隙大小也表现出了类似的规律（详见图１．６）。??
【参考文献】：
期刊论文
[1]Electronic effect of doped oxygen atoms in Bi2201 superconductors determined by scanning tunneling microscopy[J]. Ying Fei,KunLiang Bu,WenHao Zhang,Yuan Zheng,Xuan Sun,Ying Ding,XingJiang Zhou,Yi Yin. Science China（Physics,Mechanics & Astronomy）. 2018(12)
[2]铜氧化物高温超导体中的电子有序态[J]. 阮威,王亚愚. 物理. 2017(08)
[3]拓扑半金属研究最新进展[J]. 翁红明,戴希,方忠. 物理. 2015(04)
[4]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：3413280
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