具有—U中心的非简单金属与BCS超导体的邻近效应(Ⅱ)

本文讨论了具有-U中心的非简单金属薄膜与BCS超导体薄膜夹层邻近效应的传导电子能隙函数、态密度及超导转变温度T_c随各参量的变化规律。结果表明,-U中心的存在使激发谱“能隙”内出现很小值的态密度。在一定参数范围内,这种夹层系统的T_c是有可能高于大块BCS超导体的转变温度。 关键词：     

电子束光刻的邻近效应及其模拟

用Monte Carlo方法模拟和分析了电子束光刻中限制其分辨率的主要因素——邻近效应的影响.分析了入射电子束的形状、入射电子的能量、衬底材料和厚度对邻近效应大小的影响，并与实验结果进行了比较，发现模拟结果与实验结果符合得很好.分析表明高斯分布的电子束比理想电子束的邻近效应大；衬底原子序数越大，衬底越厚，入射电子束能量越低，邻近效应越大. 关键词： 电子束光刻 邻近效应 Monte Carlo     

Bi2Te3拓扑绝缘体表面颗粒化铅膜诱导的超导邻近效应

拓扑绝缘体的出现为寻找拓扑超导体和Majorana费米子提供了一种可能的途径. 在拓扑绝缘体Bi₂Te₃表面沉积极薄的不连续铅膜, 试图通过邻近效应感应出大片的超导区, 为下一步研究拓扑超导电性创造条件.借助四引线电输运测量实验, 在0.25 K的低温下看到了超流现象, 表明沉积在Bi₂Te₃表面的厚度小于20 nm的颗粒化铅膜能够诱导邻近效应, 并且使大片Bi₂Te₃超导. 关键词： 超导邻近效应 S-N-S结 拓扑绝缘体     

拓扑绝缘基铁磁/铁磁超导隧道结的磁效应和塞曼效应(英文)

运用拓展的BTK理论研究了拓扑绝缘层上铁磁/铁磁超导隧道结的磁效应和塞曼效应,同时考虑了铁磁体和铁磁超导体之间的费米能级错配效应.研究发现:在该系统中塞曼效应和邻近效应可以共存;铁磁体和铁磁超导体之间的费米能级错配效应能够增强系统中发生在eV=Δ处的Andreev谐振散射过程和邻近效应.     

FeCuNbSiB单层膜和三明治膜的磁特性与巨磁阻抗效应

用射频溅射法制备了Fe_73.5Cu₁Nb₃Si_13.5B₉单层膜和 Cu或Ag作为中间层的三明治膜.溅态膜为非晶态结构.磁畴观察结果表明,单层膜在380℃退火后,呈现均匀磁化的纳米晶结构,该样品软磁特性最佳,其巨磁阻抗效应最大,在13MHz,最大磁阻抗比纵向为18％,横向为14％.溅态三明治膜具有较大的巨磁阻抗效应,在13MHz,Cu夹层三明治膜的最大磁阻抗比纵向为32％,横向为11％,Ag夹层三明治膜的最大磁阻抗比纵向为47％,横向为57％.Cu夹层三明治膜经250℃退火后,在低频下表现为巨磁电感效应,在100kHz,最大磁电感比为1733％. 关键词：     

多晶La0.7Sr0.3MnO3的低温输运性质和磁电阻效应

详细研究了由纳米晶粒组成的块体多晶La0.7Sr0.3MnO3(LSM)的电阻率和磁电阻效应,以及它们的温度依赖性.随着温度从室温降低,电阻率(ρ)在250K附近存在一最大值,低于该温度后,样品表现为金属导电特性,随后在50K附近存在一极小值.也就是说在低于50K的温度范围内,随着温度降低ρ反而升高,表现为绝缘体性的导电特性.经研究发现,这种随温度降低ρ反而增加的现象与隧穿效应的理论模型(lnρ∝T-1/2)符合得很好.这种现象是由于传导电子在通过邻近LSM晶粒间表面/界面层时的隧道效应所导致的.这种低温下电阻率的极小值现象来源于隧穿效应和LSM晶粒本征的金属导电特性的相互竞争.还详细研究了相应的隧道磁电阻效应的温度依赖性.     

基于光纤布拉格光栅传感器的光纤光栅智能夹层试验研究

传感元件与复合材料的一体化是智能结构研究的最终目标之一。设计一种具有自诊断功能的标准化、模块化光纤智能夹层系统,正是实现这种一体化最有潜力的技术途径。采用聚酰亚胺薄膜制作了基于光纤布拉格光栅（FBG）传感器的光纤光栅智能夹层,对智能夹层中光纤布拉格光栅传感器的应变、温度特性进行了标定试验,并建立了基于光纤布拉格光栅传感器光纤光栅智能夹层的应变、温度测量模型。试验表明,智能夹层内布拉格光栅波长偏移与应变、温度之间具有良好的线性关系。不过在温度测量时,必须考虑被埋人结构的热膨胀效应。利用光纤光栅智能夹层内光纤布拉格光栅传感器网络和先进信息处理技术,可以建立结构损伤主动、在线和实时监测系统。     

纳米多晶La0.7Sr0.3MnO3－δ的输运性质和磁电阻效应研究

利用溶胶-凝胶法制备了纳米多晶La_0.7Sr_0.3MnO_3-δ(LSM)块体样品.详细研究了在不同烧结温度下的LSM样品电阻率随测量温度的变化关系和磁电阻效应.随着测量温度从室温降低,电阻率ρ都在250K附近存在最大值,低于该温度后,样品表现为金属导电特性,随后在50K左右存在一极小值.即随着温度从50K左右降低到4.2K,ρ反而逐渐升高,表现为绝缘体性的导电特性.研究表明,在低温下(<50K),ρ随温度降低而升高的现象与隧穿效应的理论模型(lnρ∝T^1/2)符合得很好,表明这种现象是由于传导电子在通过邻近LSM晶粒间表面/界面层时的隧道效应所致.而在50—250K的温度范围内,其电阻率与T²成正比,表现为LSM本征的金属导电特性.因此这种低温下电阻率的极小值现象来源于隧穿效应和LSM晶粒本征的金属导电特性的相互竞争.本文还详细研究了相应的隧道磁电阻效应. 关键词： 0.7Sr_0.3MnO_3-δ')" href="#">多晶La_0.7Sr_0.3MnO_3-δ 隧道效应 隧道磁电阻效应     

Au层退火温度对ZnO/Au/ZnO多层膜的结构、光学及电学性质的影响

采用金属有机化学气相沉积(MOCVD)技术在蓝宝石衬底上制备出晶体质量较好的透明导电的ZnO/Au/ZnO(ZAZ)多层膜,其中,Au夹层是通过射频磁控溅射的方法获得。通过对Au夹层进行不同温度的退火处理,研究了Au层退火温度对ZAZ多层膜的结构特性、电学性能和光学特性的影响。利用原子力显微镜(AFM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)仪、霍尔效应测试和透射谱分析等测试手段对ZAZ多层膜的性质进行了分析。测试结果表明,在200 ℃下对Au夹层进行快速退火处理,多层膜的结构、电学和光学性质达到最优,表面等离子体效应也更明显。其中,XRD(002)衍射峰的半高宽为0.14°,电阻率为2.7×10^-3 Ω·cm,载流子浓度为1.07×10²⁰ cm^-3,可见光区平均透过率为75.3%。     

LiH晶体中离子间多体相互作用与高压下状态方程研究

在计算LiH晶体结合能时,将离子间多体关联效应和离子压缩效应当作两个独立的物理机理同时引入晶体能量表达式,未引入可调参数而直接计算电子交换能.结果表明多体交换关联效应对体系的常压和高压特性都具有显著影响.当考虑最邻近和次邻近离子贡献时,等温状态方程的计算结果与实验观测数据在0—90 GPa压力范围相一致. 关键词： LiH晶体 状态方程 多体交换作用     

载有电流的超导膜的能隙和临界电流

利用文献所导出的补偿方程和电流方程,计算了一个载有电流的超导膜的能隙,给出了它和电流的依赖关系。所得到的结果适用于所有的温度,但电流数值要比较小。在温度接近T_c的范围内,本文还对超导膜的临界电流问题进行了讨论。文中指出,非局域效应对于比较厚的超导膜的临界电流是重要的,但是对于比较薄的超导膜是不重要的。     

合金薄膜的临界磁场

本文把文献[2]的理论推广到含有杂质的超导薄膜情形,得出合金薄膜的二极相变临界磁场。本文得到的结果,在2d》ξ₀而l任意时,或者2d《ξ₀而l<<2d时,趋于Гинэбург-Ландау理论;在2d<ξ₀而l>2d时,与Гинэбург-Ландау理论不同(l是杂质所决定的电子平均自由程)。理论符合Blumbers实验。     

A theorem for the existence of Majorana fermion modes in spin-orbit-coupled semiconductors

We prove an index theorem for the existence of Majorana zero modes in a semiconducting thin film with a sizable spin-orbit coupling when it is adjacent to an s-wave superconductor. The theorem, which is analogous to the Jackiw-Rebbi index theorem for the zero modes in mass domain walls in one-dimensional Dirac theory, applies to vortices with odd flux-quantum in a semiconducting film in which s-wave superconductivity and a Zeeman splitting are induced by proximity effect. The momentum space construction of the zero-mode solution presented here is complementary to the approximate real space solution of the Bogoliubov-de Gennes equations at a vortex core (Sau et al., arXiv:0907.2239 [17]), proving the existence of non-degenerate zero-energy Majorana excitations and the resultant non-Abelian topological order in the semiconductor heterostructure. With increasing magnitude of the proximity-induced pairing potential, the non-Abelian superconducting state makes a topological quantum phase transition to an ordinary s-wave superconducting state which no topological order.     

在小型制冷机中测量薄片交流磁化率以决定超导转变温度的装置

本文介绍了一种利用电磁感应原理和超导磁效应,在小型制冷机中测量超导体转变温度的装置.本装置包括密闭的真空室、压缩制冷机、真空泵、真空计、锁相放大器、温控仪、计算机、线圈绕组.其中,线圈绕组置于真空室内,由初级线圈和次级线圈组成,初级线圈和次级线圈分别绕制在两个线圈骨架上;被测超导薄片材料放置于初级线圈和次级线圈之间;压缩制冷机用来为超导材料制冷;真空泵用来对真空室抽真空;温控仪用来测量和控制真空室内的温度;锁相放大器为初级线圈提供交流电压信号,并测量次级线圈的电信号以得到交流磁化率值;计算机记录温控仪测得的温度数据和锁相放大器测得的次级线圈的电压信号,并显示锁相放大器测得的次级线圈的电压信号随温度变化的曲线.实验证明该装置可以通过测量超导体交流磁化率的变化测得超导转变温度,具有自动化测量及测试成本低等特点.     

Inhomogeneous superconductivity induced in a ferromagnet by proximity effect

Planar tunneling spectroscopy reveals damped oscillations of the superconducting order parameter induced into a ferromagnetic thin film by the proximity effect. The oscillations are due to the finite momentum transfer provided for Cooper pairs by the splitting of the spin-up and spin-down bands in the ferromagnet. As a consequence, for negative values of the superconducting order parameter the tunneling spectra are capsized ("pi state"). The oscillations' damping and period are set by the same length scale, which depends on the spin polarization.     

多层高温超导薄膜研究

文中以LaAlO3为衬底,制作了一层Tl-2212高温超导薄膜,并在薄膜上生长一层较薄的CeO2缓冲层,然后再在上面生长一层Tl-2212高温超导薄膜。经过测量,研究了多层膜结构对超导薄膜临界电流密度的影响。结果显示,在缓冲层的结晶过程中超导薄膜的晶格受到影响,结晶过程中的处理很容易诱导上面一层Tl-2212超导薄膜产生杂相,导致临界电流密度降低。     

Inverse proximity effect in a strongly correlated electron system

An anomalous superconducting proximity effect between a strongly correlated electron system and a normal metal is demonstrated. The model system is a 2D ultrathin superconducting quench-condensed Pb film. Such a highly disordered film has a reduced transition temperature (T(c) = 1.7 K) due to the strong e(-)-e(-) interaction. Instead of weakening the superconductivity, an overlayer of Ag on Pb induces an increase of both the T(c) and the gap. The restoration of the electron screening brought about by the quasiparticles from the normal metal can explain this striking inverse proximity effect.     

高温超导GdBa_2Cu_3O_(7-δ)薄膜2×4阵列微桥单元及多元器件特性研究

在高 Tc超导 Gd Ba2 Cu3O7-δ薄膜上 ,采用光刻技术制成 2× 4阵列微桥单元及多元器件 ,对器件性能在液氮温度下进行了系统的观测。实验表明 ,Gd Ba2 Cu3O7-δ薄膜超导性能优异 ,稳定性很好 ,桥区尺寸较小的微桥呈现与双晶晶界结相似的 I- V特性 ,可能具有弱连接行为。而多单元串接微桥器件出现的多台阶式的特性 ,可望在红外探测计量及高频方面获得重要应用。     

Epitaxial growth of PbTiO3 thin film on (110) NdGaO3 substrate by metalorganic chemical vapor deposition

(001) preferentially oriented PbTiO₃ thin films have been grown on (110) NdGaO₃ substrates by metalorganic chemical vapor deposition (MOCVD) under reduced pressure at 650°C. Atomic force microscopy (AFM) surface morphology of the as-deposited film showed the evidence of layer-by-layer growth in the MOCVD process. By using a grazing-angle scattering technique, a highly resolved Raman spectrum of the epitaxial PbTiO₃thin film on perovskite substrate was first time recorded. Other microstructure of the film, such as the element composition, the c-domain percentage and the epitaxial nature, were investigated by Rutherford backscattering spectrometry (RBS), x-ray θ ? 2θ diffraction patterns and x-ray φ scans, respectively. All measurements indicate that NdGaO₃single crystal, which used to be a substrate for the growth of high-T_c superconducting thin films, is also suitable for the growth of high quality PbTiO₃ thin film. This indicates the promising use of the NdGaO₃ for the integration of ferroelectric thin films and superconducting electrodes.