InN超导的磁输运性质研究
发布时间：2021-10-23 02:24
InN是一种具有超导特性的Ⅲ-Ⅴ族半导体材料,将第三主族氮化物中的半导体与InN的超导特性结合并实现片上集成具有重要的应用前景。但是,InN材料在生长过程中容易出现相分离,形成In/In2O3的超导相,使得InN本征超导的研究进展缓慢。本文研究了InN的超导输运特性,主要研究成果如下:1.用盐酸腐蚀的方法去除了InN中的In/In2O3分离相,研究了InN在腐蚀前后超导转变温度和临界磁场的变化。结果表明在晶粒尺寸较小的样品中,盐酸腐蚀引起了超导转变温度和临界磁场的显著减小,而在大晶粒尺寸的样品中,盐酸腐蚀的影响较小。分析表明晶粒较小的InN样品中存在晶粒之间的弱耦合,In/In2O3可以通过超导临近效应增强InN晶粒之间的耦合强度。在变温变磁场条件下研究了InN的微分电阻特性,观察到InN在临界电流处存在微分电阻的峰,发现本征约瑟夫森模型可以解释峰值电流与温度以及磁场的关系,这进一步验证了我们提出的InN超导弱连接模型。2.研究了InN超导态的磁通钉扎特性...
【文章来源】：华东师范大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：116 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
(a)InN的电阻、迁移率以及电子浓度与温度的关系[16]
第1章绪论3图1-2(a)不同尺寸的In纳米颗粒的磁化曲线[21]。(b)In颗粒的直径与Tc的关系[21]。但是尺寸的减小同样会导致超导涨落现象的产生，这会对In的超导产生抑制作用[23,24]。W-H.Li等人研究了In颗粒的直径与超导转变温度的关系[21]。如图1-2(b)所示，当In纳米颗粒的直径在39nm至120nm范围内时，其超导转变温度随着直径的减小而升高，Tc最高约为3.57K。而当In颗粒的直径继续减小时，Tc开始降低：其直径减小到6.5nm时，Tc降低到了2.24K；继续减小至5nm时，已经观察不到超导相变。Anderson认为[25]，这是由于当超导材料的尺寸减小到一定程度（通常是几个纳米大小）时，费米面附近的能级出现了分裂，从而对超导产生了抑制作用[26]。图1-3(a)InN的超导转变温度与In2O3的衍射峰的强度的关系[17]。(b)In2O3的超导相和绝缘相的R-T曲线[81]。Kadir等人在InN的XRD测试中发现[21]，在2θ=33o处存在In2O3的衍射峰，如图1-3(a)所示。他们对比了不同In2O3含量的InN超导转变温度，发现In2O3的衍射峰的强度越高，InN的超导转变温度越高。而当XRD谱中的33o处的峰消失时，InN
第1章绪论3图1-2(a)不同尺寸的In纳米颗粒的磁化曲线[21]。(b)In颗粒的直径与Tc的关系[21]。但是尺寸的减小同样会导致超导涨落现象的产生，这会对In的超导产生抑制作用[23,24]。W-H.Li等人研究了In颗粒的直径与超导转变温度的关系[21]。如图1-2(b)所示，当In纳米颗粒的直径在39nm至120nm范围内时，其超导转变温度随着直径的减小而升高，Tc最高约为3.57K。而当In颗粒的直径继续减小时，Tc开始降低：其直径减小到6.5nm时，Tc降低到了2.24K；继续减小至5nm时，已经观察不到超导相变。Anderson认为[25]，这是由于当超导材料的尺寸减小到一定程度（通常是几个纳米大小）时，费米面附近的能级出现了分裂，从而对超导产生了抑制作用[26]。图1-3(a)InN的超导转变温度与In2O3的衍射峰的强度的关系[17]。(b)In2O3的超导相和绝缘相的R-T曲线[81]。Kadir等人在InN的XRD测试中发现[21]，在2θ=33o处存在In2O3的衍射峰，如图1-3(a)所示。他们对比了不同In2O3含量的InN超导转变温度，发现In2O3的衍射峰的强度越高，InN的超导转变温度越高。而当XRD谱中的33o处的峰消失时，InN
【参考文献】：
期刊论文
[1]超导转变边沿单光子探测器原理与研究进展[J]. 张青雅,董文慧,何根芳,李铁夫,刘建设,陈炜. 物理学报. 2014(20)
博士论文
[1]半导体材料的磁输运和HgTe岛晶的光学性质[D]. 吕蒙.中国科学院研究生院(上海技术物理研究所) 2016
本文编号：3452291
【文章来源】：华东师范大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：116 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
(a)InN的电阻、迁移率以及电子浓度与温度的关系[16]
第1章绪论3图1-2(a)不同尺寸的In纳米颗粒的磁化曲线[21]。(b)In颗粒的直径与Tc的关系[21]。但是尺寸的减小同样会导致超导涨落现象的产生，这会对In的超导产生抑制作用[23,24]。W-H.Li等人研究了In颗粒的直径与超导转变温度的关系[21]。如图1-2(b)所示，当In纳米颗粒的直径在39nm至120nm范围内时，其超导转变温度随着直径的减小而升高，Tc最高约为3.57K。而当In颗粒的直径继续减小时，Tc开始降低：其直径减小到6.5nm时，Tc降低到了2.24K；继续减小至5nm时，已经观察不到超导相变。Anderson认为[25]，这是由于当超导材料的尺寸减小到一定程度（通常是几个纳米大小）时，费米面附近的能级出现了分裂，从而对超导产生了抑制作用[26]。图1-3(a)InN的超导转变温度与In2O3的衍射峰的强度的关系[17]。(b)In2O3的超导相和绝缘相的R-T曲线[81]。Kadir等人在InN的XRD测试中发现[21]，在2θ=33o处存在In2O3的衍射峰，如图1-3(a)所示。他们对比了不同In2O3含量的InN超导转变温度，发现In2O3的衍射峰的强度越高，InN的超导转变温度越高。而当XRD谱中的33o处的峰消失时，InN
第1章绪论3图1-2(a)不同尺寸的In纳米颗粒的磁化曲线[21]。(b)In颗粒的直径与Tc的关系[21]。但是尺寸的减小同样会导致超导涨落现象的产生，这会对In的超导产生抑制作用[23,24]。W-H.Li等人研究了In颗粒的直径与超导转变温度的关系[21]。如图1-2(b)所示，当In纳米颗粒的直径在39nm至120nm范围内时，其超导转变温度随着直径的减小而升高，Tc最高约为3.57K。而当In颗粒的直径继续减小时，Tc开始降低：其直径减小到6.5nm时，Tc降低到了2.24K；继续减小至5nm时，已经观察不到超导相变。Anderson认为[25]，这是由于当超导材料的尺寸减小到一定程度（通常是几个纳米大小）时，费米面附近的能级出现了分裂，从而对超导产生了抑制作用[26]。图1-3(a)InN的超导转变温度与In2O3的衍射峰的强度的关系[17]。(b)In2O3的超导相和绝缘相的R-T曲线[81]。Kadir等人在InN的XRD测试中发现[21]，在2θ=33o处存在In2O3的衍射峰，如图1-3(a)所示。他们对比了不同In2O3含量的InN超导转变温度，发现In2O3的衍射峰的强度越高，InN的超导转变温度越高。而当XRD谱中的33o处的峰消失时，InN
【参考文献】：
期刊论文
[1]超导转变边沿单光子探测器原理与研究进展[J]. 张青雅,董文慧,何根芳,李铁夫,刘建设,陈炜. 物理学报. 2014(20)
博士论文
[1]半导体材料的磁输运和HgTe岛晶的光学性质[D]. 吕蒙.中国科学院研究生院(上海技术物理研究所) 2016
本文编号：3452291
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/xxkjbs/3452291.html
