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一种铅铋合金薄膜低温相的结构及超导物性表征 被引量:3
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作者 田明阳 王巨丰 +2 位作者 杜宏健 马传许 王兵 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第17期92-99,共8页
铅铋(Pb-Bi)合金超导材料被广泛研究,但对其低温物相的结构和超导物性却知之甚少.本文采用低温共沉积和低温退火的方法,在Si(111)-(7×7)衬底生长的Bi(111)超薄薄膜上制备了铅铋合金薄膜,利用扫描隧道显微术对其结构和电子学性质进... 铅铋(Pb-Bi)合金超导材料被广泛研究,但对其低温物相的结构和超导物性却知之甚少.本文采用低温共沉积和低温退火的方法,在Si(111)-(7×7)衬底生长的Bi(111)超薄薄膜上制备了铅铋合金薄膜,利用扫描隧道显微术对其结构和电子学性质进行表征.通过结构表征,确定了薄膜中存在相分离,同时存在具有三次对称性的纯Bi(111)相和合金相Pb_(1-x)Bi_(x),可归属于部分铋取代的Pb(111)结构.通过电子学性质测量,进一步证实了Bi(111)相中特征的电子学结构及合金相中的超导行为.变温实验表明,合金相Pb_(1-x)Bi_(x)的超导转变温度是7.77 K,属于强耦合超导体.测量了由Bi(111)-Pb_(1-x)Bi_(x)组成的正常金属-超导体异质结和超导体-正常金属-超导体异质结中的邻近效应,指出了超导穿透深度可能受界面接触面积的影响.考虑到铋可能具有的拓扑属性,Bi(111)-Pb_(1-x)Bi_(x)面内异质结界面结构可进一步用于研究其新奇物理效应. 展开更多
关键词 铅铋合金 超导转变温度 邻近效应 扫描隧道显微术
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PbBi_(3)低温合金薄膜的制备和超导性质
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作者 王巨丰 田明阳 +2 位作者 杜宏健 马传许 王兵 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期322-331,共10页
铋(Bi)和铅(Pb)都是重元素,有很强的自旋-轨道耦合作用,由于原子半径接近,可形成丰富的原子取代合金结构.尽管对高温合金相有了较深入的研究,但对其低温物相的结构和超导物性的认识还很不全面.本文采用低温共沉积和低温退火的方法,在Si(... 铋(Bi)和铅(Pb)都是重元素,有很强的自旋-轨道耦合作用,由于原子半径接近,可形成丰富的原子取代合金结构.尽管对高温合金相有了较深入的研究,但对其低温物相的结构和超导物性的认识还很不全面.本文采用低温共沉积和低温退火的方法,在Si(111)-(7×7)衬底上制备了一种基于Bi(110)单晶结构中部分Bi原子被Pb取代的铅铋合金低温相超薄膜新结构,利用扫描隧道显微术(STM)对其结构和电子学性质进行了表征.通过结构表征,确定了合金薄膜表面呈现√2×√2R45°重构的PbBi_(3)合金相,其母体Bi(110)结构中25%的Bi原子被Pb取代了.通过STM谱学测量,发现合金相PbBi_(3)为超导相.变温实验表明,PbBi_(3)相的超导转变温度为6.13 K.在外加垂直磁场下出现的磁通涡旋结构表明PbBi_(3)薄膜是第Ⅱ类超导体,估算出上临界磁场的下限为0.92 T.测量了由Bi(110)-PbBi_(3)组成的共面型和台阶型正常金属-超导体异质结中的邻近效应,并研究了外加磁场对超导穿透深度影响.采用超导针尖与PbBi_(3)衬底形成超导-真空-超导隧道结,在超导能隙中观察到零偏压电导峰,进一步证实了PbBi_(3)的超导转变温度. 展开更多
关键词 铅铋合金 超导相干长度 邻近效应 零偏压电导峰
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