Ta4Pd3Te16单晶纳米带的制备与超导电性调控的研究

Ta4Pd3Te16单晶纳米带的制备与超导电性调控的研究

论文摘要

近年来,低维超导材料由于其新奇的物性和在新型量子器件的应用潜力而备受关注。尤其是,探索低维超导体系中的量子现象以及通过改变材料尺寸或引入其它手段来调控超导电性,逐渐成为凝聚态物理研究的一个重要方向。因此,本文将以具有准一维特性的Ta4Pd3Te16单晶纳米带为研究对象,首先通过机械解理法成功制备不同厚度的Ta4Pd3Te16单晶纳米带,然后对其形貌、结构、以及超导电性对厚度、外加磁场和离子辐照的依赖进行了详细的研究和探讨。首先,利用自助溶剂法成功合成出Ta4Pd3Te16单晶并使用机械解理法成功制备出了不同厚度的Ta4Pd3Te16单晶纳米带,并对其形貌、厚度、微结构和结晶质量进行了详细的表征研究。然后,通过详细测量大量Ta4Pd3Te16单晶纳米带的低温电输运性质,对比研究了样品厚度对超导电性的影响,发现超导电性会由于厚度的减小而被抑制,并讨论了外加磁场对超导性质的影响,深入探讨了低维体系中厚度减小导致超导抑制的本质,发现由厚度减小产生的无序度能够增强库伦相互作用,从而导致材料从超导态转变为正常态或弱绝缘态。此外,还发现本文制备的Ta4Pd3Te16单晶纳米带在Tc以下的电阻温度曲线可以通过热激活相移理论来描述。最后,初步开展了 Ga+离子辐照来调控Ta4Pd3Te16单晶纳米带超导电性的实验研究,对比研究了不同辐照剂量对材料超导特性的影响,发现通过增加辐照剂量,可以诱导纳米带在低温下发生金属-绝缘体转变,这是因为辐照剂量的增加会在Ta4Pd3Te16单晶纳米带中引入更多缺陷,从而使体系中的无序度更加强烈.

论文目录

  • 致谢
  • 摘要
  • Abstract
  • 1 绪论
  •   1.1 超导电性及相关理论
  •   1.2 低维超导简介
  •   1.3 低维超导的研究进展
  •   1.4 本文的选题依据和主要内容
  • 2 实验方法与测量技术
  •   2.1 单晶纳米带的制备
  •   2.2 样品电极的制作
  •   2.3 样品物性的测量
  •   2.4 本章小结
  • 4Pd3Te16单晶纳米带的制备与表征结果'>3 Ta4Pd3Te16单晶纳米带的制备与表征结果
  •   3.1 实验细节
  •   3.2 样品形貌表征
  •   3.3 纳米带微结构分析
  •   3.4 纳米带的电阻温度特性
  •   3.5 本章小结
  • 4Pd3Te16单晶纳米带超导电性的调控研究'>4 Ta4Pd3Te16单晶纳米带超导电性的调控研究
  •   4.1 引言
  •   4.2 纳米带在零场下的超导电性
  •   4.3 磁场对超导性质的影响
  •   4.4 纳米带超导电性调控的探索研究
  •   4.5 本章小结
  • 5 总结与展望
  • 参考文献
  • 攻读硕士学位期间的研究成果
  • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 鲍琳

    导师: 王宗利

    关键词: 超导电性,准一维,单晶纳米带,厚度调控,离子辐照

    来源: 浙江大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

    专业: 物理学,无机化工,材料科学

    单位: 浙江大学

    分类号: O511.3;TB383.1;TQ135.13

    总页数: 74

    文件大小: 4704K

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