2H-TaS2/NbSe2异质结界面电磁输运特性研究

作     者：凌杰 

作者单位：安徽大学 

学位级别：硕士

导师姓名：李惠

授予年度：2021年

学科分类：07[理学] 070205[理学-凝聚态物理] 0702[理学-物理学] 

主      题：2H-TaS2/NbSe2 超导近邻效应 安德列夫反射 界面耦合 

摘      要：数十年来,超导近邻效应一直是研究超导特性的热点内容。超导态的关联是通过超导-正常金属结之间安德列夫反射过程(Andreev Reflection)所引入的,即入射一个电子,反射一个能量相同的空穴。当前凝聚态物理研究人员通过实验或理论等方式,利用超导近邻效应人为控制奇特的界面量子现象,例如:拓扑绝缘体/S波超导体界面诱导出新颖超导态,Nb Se/石墨烯异质结的很多微分电导峰和狄拉克/Weyl半金属诱导的超导态等新奇现象。随着范德瓦尔斯金属、超导体、拓扑绝缘体和反铁磁材料规模的不断扩大,尤其以范德瓦尔斯材料可轻易的剥离和构筑成异质结,为研究范德瓦尔斯超导体-正常金属异质结间超导近邻效应提供了坚实的基础。本文中,我们系统研究了2H-Ta S/Nb Se异质结的电磁输运行为。包括:1、R-T(电阻-温度)曲线,2、R-B(电阻-磁场)曲线,3、零磁场下变温的微分电阻谱(d V/d I-I),4、温度为2.0 K下变磁场的d V/d I-I。异质结零磁场变温曲线中,观察到两个电阻下降,分别为T～6.92 K,～2.9 K分别对应Nb Se超导转变温度和超导态增强的Ta S转变温度。Ta S层的超导相变温度由于超导近邻效应被增强了0.6-0.8 K。从微分电阻谱中可以看到,峰A、B与异质结中可能由于Nb Se超导相变引起的临界电流峰A、B相似且A、B临界电流峰均随着磁场的增加数值不断减小。然而与本征Nb Se中的峰,A峰与随着磁场降低而降低的速率相对于A峰下降的更慢,A临界电流峰在磁场0.5-3 T区间比A大。另外,B峰值一直比B峰值稍大,可能是由于Ta S/Nb Se异质结界面复杂的界面耦合造成的。异质结与磁场平行时,异质结的())(.)),符合一般超导体中上临界磁场随温度变化关系。而本征Nb Se、2H-Ta S的())(.)),这与一般超导体中上临界磁场随着温度的升高而逐渐减小的行为不对应。上临界磁场的大小与外加磁场的方向具有强烈的依赖性,Nb Se、2H-Ta S和异质结各向异性率分别为:3.69、19.75和7.45,表明Nb Se、2H-Ta S和异质结为具有各向异性的超导特性。