铁基超导体的点接触隧道谱研究

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2008年铁基超导体的出现为凝聚态物理带来了巨大的活力,中国科研人发扬吃苦耐劳的精神,很快在铁基超导体的研究上取得了全世界的认可,并处于领先的地位。这种新型的超导体最让人惊讶的就是它包含有Fe元素,这打破了超导和磁性元素之间不能共存的传统观念,为新型的高温超导体的研究带来了无限生机。铁基超导体发现到现在已经有七年多的时间,对其的研究仍在如火如荼的进行中,在不久的将来,铁基超导体机理的阐明必然在材料以及应用上带来质的飞跃。本论文主要讲述作者硕博五年在物理研究所的研究工作,工作主要围绕超导样品的点接触谱测量展开,从最初的点接触测量学习到铁基样品FeSe上的测量工作,以及考虑到FeSe体系在高压下的新奇特性,希望在高压情况下开展相关的点接触谱工作,我们开始在常规超导体Pb上做平面隧道结来进行高压下隧道谱性质的研究来验证此种实验设想的可行性。  第一章为引言,主要介绍了超导的发展历史和相关基础理论的发展,为超导的研究打下一定的基础,其中详细介绍了点接触谱相关的理论知识。  第二章主要介绍了样品生长以及实验测量原理和相关仪器的使用注意事项,并详细介绍了超导材料基本电输运、点接触谱的实验测量方式,是后面在FeSe体系上的测量的实验基础。  第三章详细阐述了我们在FeSe单晶上的点接触Andreev谱测量工作。我们首先对我们获得的FeSe超导单晶样品做了基本的标定,XRD数据、变温电阻曲线和磁化率相关的测量均表明我们使用的是高质量的单晶样品。紧接着我们对其进行了相关的点接触Andreev谱测量,我们观察到了类似多能隙超导体的点接触Andreev谱,其中一个小的相干峰可以确认来自于能量约为2meV的超导能隙,而另一个能量约为8meV的“肩膀”结构我们认为是来自于另外一个更大的超导能隙,还需要相关的工作来加以证明。  第四章详细介绍了我们在Pb/AlOx/Al平面隧道结上的压力工作,我们研究了在最高达2.2GPa压力下的隧道谱性质。实验结果表明随着压力的增加,强电声子耦合超导体Pb朝弱耦合方向变化,同时也获得了铅的声子谱特征能量随压力的变化关系,这些都为相关的理论提供了更多高压力下的数据,同时也验证了我们压力下隧道谱测量方案的可行性。  第五章介绍了我们在KxFe2-ySe2样品的低频电阻噪声测量工作,我们观察到了对应于电阻鼓包在噪声谱上的一个极大值,以及在超导转变附近噪声谱测量结果表明该体系中渗流的相关信息。  最后在第六章做了对全文的总结。
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