拓扑绝缘体BiSbTeSe 2 的超导临近效应

发布时间：2021-02-02 19:46

　　最近,Majorana费米子引起了越来越多的关注,它的本身等于反粒子,并且Majorana零能模满足非阿贝尔统计,在制作退相干时间长的量子计算机中具有较大的前景。在凝聚态物理中,Majorana零能模被预言存在于拓扑超导的边界。虽然本征的拓扑超导体系还具有较大争议,但后来人们发现可以利用s波超导与拓扑绝缘体的结合来构造拓扑超导体系。为了研究这一问题,本论文对三维拓扑绝缘体BiSbTeSe₂进行了基本的物性表征,研究了三维拓扑绝缘体的超导临近效应,并对其进行了一系列的测量。借助极低温、强磁场的条件,本文对四元拓扑绝缘体BiSbTeSe₂进行了基本的物性表征。利用微纳加工工艺制备了Hall bar器件,测量了器件的磁阻与Hall电阻,并得到了材料的载流子浓度和迁移率。接下来,我们在三维拓扑绝缘体上制备了超导量子干涉器,对制备工艺进行了一系列的探索,发现超导电极与拓扑绝缘体的界面接触对超导临近有很大的影响,利用等离子体轰击的手段可以解决这一问题并做了详细的研究。之后我们对器件进行了测量,观测到了清晰的临近效应以及超流相位关系。为了更进一步研究其拓扑... 

【文章来源】：四川师范大学四川省

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 选题背景及其意义
    1.2 拓扑材料
        1.2.1 拓扑
        1.2.2 霍尔效应与量子霍尔效应
        1.2.3 分数量子霍尔效应与量子自旋霍尔效应
        1.2.4 拓扑绝缘体
    1.3 拓扑超导体与Majorana费米子
    1.4 约瑟夫森效应
        1.4.1 超导临近效应
        1.4.2 约瑟夫森效应
2 极低温下的输运测量系统
    2.1 微纳加工与器件制备
    2.2 极低温下的输运测量系统
    2.3 微弱信号测量
3 拓扑绝缘体的输运性质
    3.1 物性表征
        3.1.1 拓扑绝缘体成分表征
        3.1.2 R-T曲线
        3.1.3 磁致电阻
    3.2 拓扑绝缘体超导临近效应
        3.2.1 超导转变温度
        3.2.2 超导量子干涉器件
4 极不对称结中的宏观量子现象
    4.1 跳变电流
    4.2 拓扑约瑟夫森结
    4.3 跳变概率与RCSJ模型
    4.4 脉冲测量
5 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
致谢



本文编号：3015272