本文主要研究内容
作者高默然（2019）在《拓扑半金属TiSi的物性研究和层状氮化物MNX的电场效应的研究》一文中研究指出：自从1980年量子霍尔效应发现以来,拓扑绝缘体材料受到科学工作者的广泛关注。拓扑绝缘体具有绝缘的体态,同时它的表面态则是受拓扑保护的具有线性色散关系的金属态。与拓扑绝缘体不同,拓扑半金属的体态中存在具有线性色散关系的狄拉克锥或者外尔锥。这种特殊的能带结构使得它具有一些奇特的物理性质,如磁场诱导的类金属-绝缘转变,负磁阻现象,小的费米面横截面积和非平庸Berry相位等。依据能量节点的间并度和在动量空间的分配,拓扑半金属被分为三种类型:狄拉克半金属、外尔半金属和节点线半金属。目前对于节点线半金属的研究较少,只有PbTaSe2、ZrSiS、Be、PtSn4和TlTaSe2等少数材料。从1960年开始,人们就利用电场效应对材料的性质进行了调控。但是,由于介电材料的击穿电压低,可以在样品表面聚集的载流子浓度很低,传统的场效应晶体管对材料物性的调控能力有限。最近利用离子液体作为电介质的场效应晶体管引起了广泛关注。这种器件能够使样品表面聚集极高浓度的载流子,可以在更大范围内对材料的物性进行调控。MNX系列的材料具有与铜氧化物超导体和铁基超导体一样的层状结构。其母体相是绝缘体,通过金属离子插层或者形成X空位可以使它金属化,并出现超导。在本论文中,我们对拓扑半金属TiSi的磁输运性质和MNX材料的电场效应进行了系统的研究。具体内容如下:第一章简单介绍了拓扑材料和超导材料。先按照拓扑材料的分类介绍了拓扑绝缘体和拓扑半金属材料,然后介绍了超导的发展、铜氧化物超导体、铁基超导体和MNX超导材料。第二章介绍了拓扑半金属TiSi的磁输运性质。TiSi被理论预言为节点线半金属,并且nodal环非常接近费米面,是研究节点线半金属奇特物理性质的理想平台。我们利用助熔剂法制备了TiSi单晶并对它的基本物理性质进行了研究。磁场下的电阻测试发现TiSi在低温时出现了磁场诱导的类似金属向绝缘体的转变。非线性霍尔电阻的分析表明TiSi属于多带系统,具有低的载流子浓度和高的载流子迁移率。对TiSi的dHvA振荡分析表明TiSi具有小的费米面横截面积、轻的回旋有效质量以及非平庸的Berry相位。这些结果说明TiSi中存在狄拉克型费米子,具有非平庸的拓扑特征。第三章介绍了Zr/HfNCl单晶样品的电场效应的研究。我们利用DEME-TFSI作为电介质,对Zr/HfNCl单晶样品的电场效应进行了系统研究。研究发现:电场效应可以在样品中诱发超导态,而加电压的温度对诱发的超导特性有很大影响。在220 K时,电场效应诱发的超导态会在长时间放置或加反向电压后消失。而在250 K时,诱发的超导态则不会消失。我们对两种温度下电场诱发的超导态进行了详细的研究,并对此现象提出了一个可能的构想:低温时,电场效应使得样品表面的Cl发生偏移,导致电子的局部掺杂从而诱发超导。在高温时,电场效应使得样品表面的部分Cl脱离样品,在样品表面形成Cl的空位,引起不可逆的超导的出现。第四章介绍MNX多晶样品的电场效应的研究。首先,我们使用了三种离子液体作为电介质,电场效应均在MNX多晶样品中诱发了超导。然后,我们使用水溶液做电介质,对MNX样品进行电场效应的研究。研究发现大部分金属盐溶液可以在MNX样品中诱发超导,而纯水和Yb+3的盐溶液则无法在MNX材料中诱发超导。因此,在水溶液做电介质时,超导的出现可能不是由于X空位的形成引起的,而是由金属离子进入MNX样品中形成插层化合物导致的。论文的最后,我们对本论文的研究成果进行了总结,并对今后的工作进行了简单的展望。
Abstract
zi cong 1980nian liang zi huo er xiao ying fa xian yi lai ,ta pu jue yuan ti cai liao shou dao ke xue gong zuo zhe de an fan guan zhu 。ta pu jue yuan ti ju you jue yuan de ti tai ,tong shi ta de biao mian tai ze shi shou ta pu bao hu de ju you xian xing se san guan ji de jin shu tai 。yu ta pu jue yuan ti bu tong ,ta pu ban jin shu de ti tai zhong cun zai ju you xian xing se san guan ji de di la ke zhui huo zhe wai er zhui 。zhe chong te shu de neng dai jie gou shi de ta ju you yi xie ji te de wu li xing zhi ,ru ci chang you dao de lei jin shu -jue yuan zhuai bian ,fu ci zu xian xiang ,xiao de fei mi mian heng jie mian ji he fei ping yong Berryxiang wei deng 。yi ju neng liang jie dian de jian bing du he zai dong liang kong jian de fen pei ,ta pu ban jin shu bei fen wei san chong lei xing :di la ke ban jin shu 、wai er ban jin shu he jie dian xian ban jin shu 。mu qian dui yu jie dian xian ban jin shu de yan jiu jiao shao ,zhi you PbTaSe2、ZrSiS、Be、PtSn4he TlTaSe2deng shao shu cai liao 。cong 1960nian kai shi ,ren men jiu li yong dian chang xiao ying dui cai liao de xing zhi jin hang le diao kong 。dan shi ,you yu jie dian cai liao de ji chuan dian ya di ,ke yi zai yang pin biao mian ju ji de zai liu zi nong du hen di ,chuan tong de chang xiao ying jing ti guan dui cai liao wu xing de diao kong neng li you xian 。zui jin li yong li zi ye ti zuo wei dian jie zhi de chang xiao ying jing ti guan yin qi le an fan guan zhu 。zhe chong qi jian neng gou shi yang pin biao mian ju ji ji gao nong du de zai liu zi ,ke yi zai geng da fan wei nei dui cai liao de wu xing jin hang diao kong 。MNXji lie de cai liao ju you yu tong yang hua wu chao dao ti he tie ji chao dao ti yi yang de ceng zhuang jie gou 。ji mu ti xiang shi jue yuan ti ,tong guo jin shu li zi cha ceng huo zhe xing cheng Xkong wei ke yi shi ta jin shu hua ,bing chu xian chao dao 。zai ben lun wen zhong ,wo men dui ta pu ban jin shu TiSide ci shu yun xing zhi he MNXcai liao de dian chang xiao ying jin hang le ji tong de yan jiu 。ju ti nei rong ru xia :di yi zhang jian chan jie shao le ta pu cai liao he chao dao cai liao 。xian an zhao ta pu cai liao de fen lei jie shao le ta pu jue yuan ti he ta pu ban jin shu cai liao ,ran hou jie shao le chao dao de fa zhan 、tong yang hua wu chao dao ti 、tie ji chao dao ti he MNXchao dao cai liao 。di er zhang jie shao le ta pu ban jin shu TiSide ci shu yun xing zhi 。TiSibei li lun yu yan wei jie dian xian ban jin shu ,bing ju nodalhuan fei chang jie jin fei mi mian ,shi yan jiu jie dian xian ban jin shu ji te wu li xing zhi de li xiang ping tai 。wo men li yong zhu rong ji fa zhi bei le TiSichan jing bing dui ta de ji ben wu li xing zhi jin hang le yan jiu 。ci chang xia de dian zu ce shi fa xian TiSizai di wen shi chu xian le ci chang you dao de lei shi jin shu xiang jue yuan ti de zhuai bian 。fei xian xing huo er dian zu de fen xi biao ming TiSishu yu duo dai ji tong ,ju you di de zai liu zi nong du he gao de zai liu zi qian yi lv 。dui TiSide dHvAzhen dang fen xi biao ming TiSiju you xiao de fei mi mian heng jie mian ji 、qing de hui xuan you xiao zhi liang yi ji fei ping yong de Berryxiang wei 。zhe xie jie guo shui ming TiSizhong cun zai di la ke xing fei mi zi ,ju you fei ping yong de ta pu te zheng 。di san zhang jie shao le Zr/HfNClchan jing yang pin de dian chang xiao ying de yan jiu 。wo men li yong DEME-TFSIzuo wei dian jie zhi ,dui Zr/HfNClchan jing yang pin de dian chang xiao ying jin hang le ji tong yan jiu 。yan jiu fa xian :dian chang xiao ying ke yi zai yang pin zhong you fa chao dao tai ,er jia dian ya de wen du dui you fa de chao dao te xing you hen da ying xiang 。zai 220 Kshi ,dian chang xiao ying you fa de chao dao tai hui zai chang shi jian fang zhi huo jia fan xiang dian ya hou xiao shi 。er zai 250 Kshi ,you fa de chao dao tai ze bu hui xiao shi 。wo men dui liang chong wen du xia dian chang you fa de chao dao tai jin hang le xiang xi de yan jiu ,bing dui ci xian xiang di chu le yi ge ke neng de gou xiang :di wen shi ,dian chang xiao ying shi de yang pin biao mian de Clfa sheng pian yi ,dao zhi dian zi de ju bu can za cong er you fa chao dao 。zai gao wen shi ,dian chang xiao ying shi de yang pin biao mian de bu fen Cltuo li yang pin ,zai yang pin biao mian xing cheng Clde kong wei ,yin qi bu ke ni de chao dao de chu xian 。di si zhang jie shao MNXduo jing yang pin de dian chang xiao ying de yan jiu 。shou xian ,wo men shi yong le san chong li zi ye ti zuo wei dian jie zhi ,dian chang xiao ying jun zai MNXduo jing yang pin zhong you fa le chao dao 。ran hou ,wo men shi yong shui rong ye zuo dian jie zhi ,dui MNXyang pin jin hang dian chang xiao ying de yan jiu 。yan jiu fa xian da bu fen jin shu yan rong ye ke yi zai MNXyang pin zhong you fa chao dao ,er chun shui he Yb+3de yan rong ye ze mo fa zai MNXcai liao zhong you fa chao dao 。yin ci ,zai shui rong ye zuo dian jie zhi shi ,chao dao de chu xian ke neng bu shi you yu Xkong wei de xing cheng yin qi de ,er shi you jin shu li zi jin ru MNXyang pin zhong xing cheng cha ceng hua ge wu dao zhi de 。lun wen de zui hou ,wo men dui ben lun wen de yan jiu cheng guo jin hang le zong jie ,bing dui jin hou de gong zuo jin hang le jian chan de zhan wang 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自中国科学院大学(中国科学院物理研究所)的高默然，发表于刊物中国科学院大学(中国科学院物理研究所)2019-07-19论文，是一篇关于节点线半金属论文,输运性质论文,超导论文,离子液体论文,中国科学院大学(中国科学院物理研究所)2019-07-19论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自中国科学院大学(中国科学院物理研究所)2019-07-19论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
标签：节点线半金属论文; 输运性质论文; 超导论文; 离子液体论文; 中国科学院大学(中国科学院物理研究所)2019-07-19论文;