二维强关联电子态的测量和调控
发布时间：2022-07-20 13:35
单电子近似理论在解释传统固体材料中的电子运动上取得了成功。近年来,随着对新材料的探索,人们发现有些材料中的电子运动无法被单电子近似理论所解释,电子与电子之间强的库仑相互作用不能被忽略。莫特绝缘体和某些非常规超导体属于强关联电子体系,其电子特性不能被传统的能带理论所描述。由于其独特的物理性质,对强关联电子态的探究已经成为近年来凝聚态物理领域研究的焦点。本文基于低温扫描隧道显微镜对1T-TaS2莫特绝缘体和FeSe超导体的二维电子性质进行了调控和测量。主要内容包括:（1）应力诱导1T-TaS2从莫特绝缘态到金属态的连续性转变。在过渡金属二硫化物1T-TaS2中找到了不同于正常平整表面的复杂区域,该区域可能存在丰富的应力。我们选取了一块马赛克状的电荷密度波畴结构进行了研究。相比于之前由脉冲电压诱导的亚稳态马赛克状畴结构,由应力诱导的马赛克状畴结构更加稳定。经过长时间扫描和4.5 K到60 K的热循环都未见明显的变化。在这块马赛克状畴结构中既存在与母体一样的莫特绝缘态畴,也存在不同程度金属化的畴。我们还在马赛克状畴结构不远处找到...
【文章页数】：138 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
缩写、符号清单、术语表
1 绪论
1.1 莫特绝缘体
1.1.1 莫特-哈伯德理论简介
1.1.2 莫特绝缘体-金属转变
1.2 超导电性
1.3 铜基超导体
1.3.1 铜基超导相图
1.3.2 铜基超导配对对称性
1.3.3 铜基超导体中的电子有序态
1.4 铁基超导体
1.4.1 铁基超导相图
1.4.2 铁基超导配对对称性
1.4.3 铁基超导体中的电子有序态
1.5 总结
2 实验技术
2.1 隧穿电流
2.2 STM的测量类型
2.2.1 形貌表征
2.2.2 谱学测量
2.3 准粒子干涉
2.4 STM的其它测量方式
2.4.1 强磁场STM
2.4.2 自旋极化STM
2.4.3 应力调控STM
2.5 总结
3 应力调控1T-TaS_2的强关联莫特态
3.1 1T-TaS_2相图
3.2 应力诱导1T-TaS_2的绝缘-金属转变
3.2.1 应力诱导稳定的马赛克态
3.2.2 褶皱处连续的绝缘-金属转变
3.3 畴边界处的绝缘-金属转变
3.4 绝缘-金属转变在应力样品上的重现
3.5 讨论
3.6 总结
4 块状铁硒超导体缺陷态的扫描隧道显微镜研究
4.1 单层FeSe/SrTiO_3薄膜的缺陷态和杂质态
4.2 块状FeSe缺陷态的扫描隧道显微镜研究
4.3 块状FeSe本征缺陷的扫描透射电子显微镜研究
4.4 总结
5 块状铁硒超导体电子向列相的扫描隧道显微镜研究
5.1 块状FeSe电子向列相起源
5.1.1 角分辨光电子能谱实验
5.1.2 核磁共振实验
5.1.3 非弹性中子散射实验
5.2 FeSe电子向列相的扫描隧道显微镜研究
5.2.1 电子向列相的STM分析方法
5.2.2 FeSe电子向列相的理论模拟
5.2.3 测试条件准备
5.2.4 块状FeSe在77K下的电子向列相
5.2.5 块状FeSe在4.5K下的电子向列相
5.3 讨论
5.4 总结
6 总结与展望
6.1 全文总结
6.2 展望
参考文献
附录A STM振动噪音的处理
附录B 针尖制备
个人简历和科研成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]Visualizing the charge order and topological defects in an overdoped （Bi,Pb）2Sr2CuO6+x superconductor[J]. Ying Fei,Yuan Zheng,KunLiang Bu,WenHao Zhang,Ying Ding,XingJiang Zhou,Yi Yin. Science China（Physics,Mechanics ＆ Astronomy）. 2020(02)
[2]超导“小时代”之二十四 雾里看花花非花[J]. 罗会仟. 物理. 2017(10)
[3]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)
[4]超导“小时代”之十三双结生翅成超导[J]. 罗会仟. 物理. 2016(11)
[5]铁基超导的前世今生[J]. 罗会仟. 物理. 2014(07)
[6]Ba-Y-Cu氧化物液氮温区的超导电性[J]. 赵忠贤,陈立泉,杨乾声,黄玉珍,陈赓华,唐汝明,刘贵荣,崔长庚,陈烈,王连忠,郭树权,李山林,毕建清. 科学通报. 1987(06)
本文编号：3664096
【文章页数】：138 页
【学位级别】：博士
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致谢
摘要
Abstract
缩写、符号清单、术语表
1 绪论
1.1 莫特绝缘体
1.1.1 莫特-哈伯德理论简介
1.1.2 莫特绝缘体-金属转变
1.2 超导电性
1.3 铜基超导体
1.3.1 铜基超导相图
1.3.2 铜基超导配对对称性
1.3.3 铜基超导体中的电子有序态
1.4 铁基超导体
1.4.1 铁基超导相图
1.4.2 铁基超导配对对称性
1.4.3 铁基超导体中的电子有序态
1.5 总结
2 实验技术
2.1 隧穿电流
2.2 STM的测量类型
2.2.1 形貌表征
2.2.2 谱学测量
2.3 准粒子干涉
2.4 STM的其它测量方式
2.4.1 强磁场STM
2.4.2 自旋极化STM
2.4.3 应力调控STM
2.5 总结
3 应力调控1T-TaS_2的强关联莫特态
3.1 1T-TaS_2相图
3.2 应力诱导1T-TaS_2的绝缘-金属转变
3.2.1 应力诱导稳定的马赛克态
3.2.2 褶皱处连续的绝缘-金属转变
3.3 畴边界处的绝缘-金属转变
3.4 绝缘-金属转变在应力样品上的重现
3.5 讨论
3.6 总结
4 块状铁硒超导体缺陷态的扫描隧道显微镜研究
4.1 单层FeSe/SrTiO_3薄膜的缺陷态和杂质态
4.2 块状FeSe缺陷态的扫描隧道显微镜研究
4.3 块状FeSe本征缺陷的扫描透射电子显微镜研究
4.4 总结
5 块状铁硒超导体电子向列相的扫描隧道显微镜研究
5.1 块状FeSe电子向列相起源
5.1.1 角分辨光电子能谱实验
5.1.2 核磁共振实验
5.1.3 非弹性中子散射实验
5.2 FeSe电子向列相的扫描隧道显微镜研究
5.2.1 电子向列相的STM分析方法
5.2.2 FeSe电子向列相的理论模拟
5.2.3 测试条件准备
5.2.4 块状FeSe在77K下的电子向列相
5.2.5 块状FeSe在4.5K下的电子向列相
5.3 讨论
5.4 总结
6 总结与展望
6.1 全文总结
6.2 展望
参考文献
附录A STM振动噪音的处理
附录B 针尖制备
个人简历和科研成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]Visualizing the charge order and topological defects in an overdoped （Bi,Pb）2Sr2CuO6+x superconductor[J]. Ying Fei,Yuan Zheng,KunLiang Bu,WenHao Zhang,Ying Ding,XingJiang Zhou,Yi Yin. Science China（Physics,Mechanics ＆ Astronomy）. 2020(02)
[2]超导“小时代”之二十四 雾里看花花非花[J]. 罗会仟. 物理. 2017(10)
[3]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)
[4]超导“小时代”之十三双结生翅成超导[J]. 罗会仟. 物理. 2016(11)
[5]铁基超导的前世今生[J]. 罗会仟. 物理. 2014(07)
[6]Ba-Y-Cu氧化物液氮温区的超导电性[J]. 赵忠贤,陈立泉,杨乾声,黄玉珍,陈赓华,唐汝明,刘贵荣,崔长庚,陈烈,王连忠,郭树权,李山林,毕建清. 科学通报. 1987(06)
本文编号：3664096
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