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本论文介绍了对非常规超导体Re3W、MgB2、电子型高温超导体的点接触隧道谱研究以及高稳定度高精度低温强磁场扫描隧道显微镜的研制工作。
绪论:介绍了点接触隧道谱的原理。详细阐述了测量点接触隧道谱的注意事项,如制备可用的针尖,处理样品表面以测量本征性质等。最后还介绍了怎样分析超导体的隧道谱。
第二章:非中心对称超导体由于其品格的非中心对称,导致电子轨道波函数对称性的变化,根据Fermi-Dirac统计,一对电子的总波函数具有反对称性,那么此时超导态中就可能拥有平行的电子自旋配对(自旋三态),超导序参量可能有p波配对分量,第一次实现了用点接触隧道谱测量非中心对称超导体Re3W的能隙性质。结论:RC3W是传统的弱耦合s波BCS超导体,可能的原因是Re3W是脏超导体,散射导致自旋三态被严重压制。
第三章:MqB2拥有σ能带和π能带,带内散射较强而带间散射较弱,本章通过点接触隧道谱的测量研究了带内散射和带问散射对超导电性的影响。
第四章:BCS理论计算认为超导体在低温下能隙基本不变,在高温时慢慢变小直到Tc时变为0。有实验表明空穴型超导体的能隙温度依赖关系并不完伞遵守BCS计算,它们在Tc时没有完全闭合而是转化为赝能隙。那么电子型超导体的能隙、温度关系是怎样的呢?本章通过对五种小同掺杂浓度的电子型超导体进行了变温隧道谱测量,得到其能隙温度变化关系和BCS预言一致,耦合强度比例为1.7左右,满足弱耦合定义。
第五章:描述了STM的工作原理,详细介绍了STM的搭建过程。