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边沿共振非弹性X射线散射
摘要: 我们报道了对特殊超导体β-FeSe的铁L边共振非弹性X射线散射(RIXS)研究。该RIXS实验的高能量分辨率(约55毫电子伏特半高宽)使我们能够解析铁3d能带的低能激发态。其中包括一个宽峰,在单铁方形倒易晶格的(π, 0)和(π, π)方向上显示出100至200毫电子伏特之间的色散趋势,可归因于顺磁振子激发。FeSe的多能带价态是迄今通过软X射线RIXS探测到此类激发的最具金属性材料之一。
关键词: RIXS(共振非弹性X射线散射)、β-FeSe、铁L边、色散关系、顺磁振子、超导体
更新于2025-09-23 15:23:52
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一维金属超导体光子晶体作为智能窗
摘要: 一种用于智能窗的新型电磁波控制结构已成功设计完成。该光子晶体(PC)智能窗由两种不同材料(A为金属、B为超导体)的单元胞构成,通过N周期重复排列。基于特征矩阵法进行数值研究后发现:入射角对透射率具有显著影响——当入射角为10°时,可见光及近红外光透过率超过80%;而当入射角增至60°时,波长大于800nm处开始出现光子带隙(PBG),但可见光透过率仍保持80%以上。研究还分析了透射率与设计周期性和厚度的关系。该结构有望应用于低温环境及航天领域的智能窗。
关键词: 光子晶体,智能窗户,金属-超导体
更新于2025-09-23 15:23:52
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III族氮化物衬底上NbTiN薄膜临界温度的提高
摘要: 本文研究了采用III族氮化物半导体(氮化镓GaN、氮化铝AlN)作为衬底,通过反应磁控溅射沉积超?。?1纳米)氮化钛铌(NbTiN)超导薄膜的效果。所得NbTiN薄膜呈(111)晶向取向,完全弛豫且与衬底保持外延关系。在蓝宝石上生长AlN的衬底(与NbTiN晶格失配最?。┥匣竦昧俗罡吡俳绯嘉露龋═c=11.8K)。我们将这一改进归因于NbTiN粗糙度的降低,该现象与衬底晶格失配的弛豫相关。在蓝宝石上生长AlN的衬底上制备并测试了超导纳米线单光子探测器(SNSPDs),获得的外量子效率与理论计算值高度吻合。
关键词: 单光子探测器、超导体、氮化铌钛(NbTiN)、氮化铝(AlN)、氮化镓(GaN)
更新于2025-09-23 15:23:52
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利用金刚石光学磁测法中的氮空位中心测量超导体的下临界磁场
摘要: 通过金刚石中氮空位色心系综的光学磁测法,可测量超导体的下临界磁场Hc1。该技术具有极小侵入性,能以亚高斯灵敏度和亚微米空间分辨率实现矢量磁场的精确检测?;谡庑┠芰?,我们详细表征了磁通涡旋从样品角部首次穿透的过程。结合对实际长方体样品有效退磁因子的修正计算,这些测量实现了Hc1及相关伦敦穿透深度绝对值λ的精准测定。我们将该方法应用于三种研究充分的超导体:最佳掺杂的Ba(Fe1?xCox)2As2、化学计量的CaKFe4As4以及高温铜氧化物YBa2Cu3O7?δ。所得λ值与其他技术测量结果高度吻合,从而为测量这些重要超导参数增添了又一种非侵入且灵敏的方法。
关键词: 光学磁测法、氮空位中心、伦敦穿透深度、超导体、下临界场
更新于2025-09-23 15:22:29
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具有耦合半导体缺陷的超导一维光子晶体
摘要: 我们研究了在由超导材料交替层构成的一维光子晶体中插入半导体缺陷对透射光谱的影响。研究发现,半导体缺陷的插入会在光子带隙中产生一个向长波方向移动的缺陷模。出乎意料的是,在较高温度下,该缺陷模不仅会减弱其局域性,而且对光子晶体的光学响应影响更显著(相比压力因素)。我们还扩展分析了两个耦合GaAs缺陷的情况,研究了这两个缺陷间相对距离的影响。数值结果表明:当缺陷间距较近时,缺陷模的品质因数会显著降低,且透射光谱呈现不对称性。
关键词: 传输矩阵法,缺陷模,半导体,透射光谱,一维光子晶体,超导体
更新于2025-09-23 15:21:01
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大电阻率比电流偏置超导体/正常金属条带的光电响应
摘要: 超导体对电磁辐射的探测基于光子破坏超导性及相应超导样品电阻的变化。例如在超导热辐射计或过渡边缘传感器(TES)中,超导体被偏置在接近电阻转变区的温度下,该温度低于超导体的临界温度Tc[1, 2]。吸收的光子会使探测器中的电子升温,电子温度升高导致超导体电阻R(T)随温度变化而增大。在此类探测器中,R(T)依赖关系越陡峭,超导探测器的灵敏度就越高。
关键词: 单光子计数、玻尔兹曼区、光电响应、超导体、正常金属
更新于2025-09-23 15:21:01
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类单晶金属氧化物中的团簇原子取代结构
摘要: 通过采用三氟乙酸盐金属有机沉积法(TFA-MOD),我们在具有近乎完美取向的单晶结构中替换并定位了两个及以上原子,由此创造出一种新型功能结构——类单晶金属氧化物的团簇原子替换结构(CARS)。我们将氧化物中的金属替换为钐(Sm)和镥(Lu)并实现定位。能量色散X射线光谱结果显示,在单晶结构中钐信号随镥信号增强而增加,这证实了CARS结构的存在。我们还利用包括镨(Pr)在内的另外三种金属形成了其他CARS结构。镨的价态可能从3+转变为约4+,从而缩短了Pr-Ba间距。通过高角环形暗场成像技术直接观测到该结构,进一步验证了CARS的存在。建立CARS的关键在于平衡化学反应以及将更大/更小晶胞与基质晶胞进行组合。我们利用CARS制备出新型功能金属氧化物,并期待通过上述工艺在未来其他金属氧化物结构中实现CARS。
关键词: 超导体,YBCO,准液态网络模型,团簇化原子取代结构,团簇,TFA-MOD
更新于2025-09-23 15:21:01
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含/不含缺陷层的超材料-超导光子带隙光学特性
摘要: 在本研究中,我们理论分析了新型一维缺陷光子晶体结构(1DDPC)的光学特性。该结构由超材料(双负材料)与高临界温度超导体材料(Hg1223)交替层构成,其中心位置嵌入了二氧化硅(SiO2)电介质缺陷层。通过传输矩阵法(TMM)计算获得了该结构的透射光谱。研究发现:随着缺陷层厚度增加,光子带隙(PBG)内会出现多个透射峰;通过调节超材料与超导体层的厚度可实现可调谐滤波功能;此外,缺陷峰发生红移且光子带隙向低频区域移动。本结构对入射角变化具有敏感性,且缺陷模式随入射角增大呈现蓝移现象。这种可调谐滤波特性在光电子应用中具有重要价值。
关键词: 超材料、光子带隙、传输矩阵法、超导体
更新于2025-09-23 15:21:01
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近零介电常数工作范围内平面与环形三元超导光子晶体的光学特性
摘要: 基于笛卡尔坐标和圆柱坐标下的传输矩阵方法,从理论上研究了由高温超导体和两种电介质组成的三元超导平面/环形光子晶体的光学特性。采用双流体模型对超导体的电动力学进行建模。值得注意的是,在平面结构中,对于斜入射的TM波,在超导阈值波长附近存在一个额外的称为超极化激元间隙的高反射带,并且在TM反射中也发现了一些反射凹陷。然而,对于环形几何结构,超极化激元间隙和反射凹陷出现在更高的方位角数上。对于环形结构,可以通过简单调整起始半径来控制超极化激元间隙的大小。此外,两种结构中的超极化激元间隙强烈依赖于工作温度、不同组合的电介质折射率以及电介质材料的厚度。
关键词: 环形结构、超导体、光子晶体、超极化激元
更新于2025-09-23 19:43:51
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超导PdTe2薄膜在拓扑绝缘体Bi2Te3上的分子束外延生长
摘要: 在拓扑绝缘体/ s波超导体异质结构中已观测到马约拉纳费米子。为操控马约拉纳费米子,需在拓扑绝缘体表面沉积超导材料。本研究采用分子束外延技术在拓扑绝缘体Bi2Te3表面沉积了高质量超导PdTe2薄膜。通过原位扫描隧道显微镜/谱学技术研究了PdTe2/Bi2Te3异质结构的表面形貌与电子特性。在富碲条件下,Pd原子更倾向于在Bi2Te3表面形成PdTe2薄膜而非扩散进入Bi2Te3。采用双线圈互感技术测得PdTe2/Bi2Te3异质结构在~1.4 K转变温度下呈现超导性。该研究提出了一种在低掺杂水平下于拓扑绝缘体表面制备超导材料的方法,为设计可操控马约拉纳费米子的纳米器件开辟了途径。
关键词: 超导体、异质结构、分子束外延、拓扑绝缘体
更新于2025-09-24 00:08:53