铁基超导体及过渡金属二硫化物的扫描隧道谱研究

来源 :中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lpy2009
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近几年发现的铁基超导体为超导的研究注入了新的活力。尽管铁基超导体作为高温超导体家族的一员,其超导机制不能完全用传统的BCS理论来阐释,但仍然可以在BCS理论的基本框架下对其性质进行理解。例如在传统BCS超导体中,电声子相互作用是电子配对的媒介,如果配对的概念依然适用于铁基超导体,那么其配对的媒介就是至关重要的问题。对配对媒介的研究一方面可以帮助我们更深刻的理解高温超导体的超导机制,另一方面可以指导我们寻找具有更高超导转变温度的超导体。此外,在许多超导材料中存在超导态与其他有序态共存的现象。在这些超导材料中,超导态与其他有序态之间往往存在竞争或协作的关系。通过对这种关系进行研究可以从另一个侧面对超导的机制进行探索。过渡金属二硫化物材料(Transition Metal Dichalcogenides/TMDs),作为最早发现的一类准二维电荷密度波(Charge Density Wave/CDW)材料,就存在超导与CDW共存的现象。对于这一体系的材料,无论是其二维CDW的机制还是CDW与超导之间的关系均是值得研究的课题。本文主要介绍利用扫描隧道显微镜(Scanning TunnelingMicroscopy/STM)对铁基超导体Ba1-xKxFe2As2和Fe(Te,Se)以及过渡金属二硫化物家族的Ta掺杂的2H-Nb1-xTaxSe2进行的研究。  本文第一章主要对超导体的发现以及相关理论的发展进行了简单的回顾,并对铁基超导体等高温超导体进行了简要的介绍。此外还对电荷密度波现象以及一维皮尔斯相变进行了简单介绍。  本文第二章主要对STM这一实验手段的实验原理、实验仪器构造以及实验方法进行了详细的介绍。  本文第三章主要介绍了我们在系列掺杂的Ba1-xKxFe2As2样品以及接近最佳掺杂的Fe(Te,Se)样品中进行的STM研究,从谱图上我们发现了在能隙外侧的峰-谷结构,我们认为这种特征可能对应于某种电子-玻色子(例如自旋涨落)的耦合。  本文第四章主要介绍了我们在一系列Ta掺杂的2H-Nb1-xTaxSe2进行的STM研究。我们发现随着Ta杂质的引入,样品中的CDW发生了从长程序到短程序的过渡,并且在能隙外侧存在一系列峰-谷的精细结构,有关其起源的相关工作仍在进展之中。
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