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掺硼金刚石中玻色绝缘相的有限偏压演化与零偏压电导：一种电荷近藤效应
摘要： 我们报道了重硼掺杂纳米晶金刚石薄膜中新颖的输运特性，特别是超导转变温度附近出现的反常电阻峰以及微分电流-电压谱中的强零偏压电导峰。研究发现，临界温度附近的电阻-温度曲线形态受磁场和偏置电流的显著影响：降低偏置电流会使电阻峰更为显著，而改变磁场则会使峰位向低温方向移动。该电阻上翘现象呈现与近藤转变预期相符的二次方温度依赖关系。我们发现包括电阻峰高度、零偏压电导峰高度及宽度在内的多个输运特征均遵循幂律标度关系。这些特性被解释为电荷-近藤效应的表现——空穴掺杂剂通过开启额外的赝自旋散射通道，起到了简并近藤杂质的作用。
关键词： 玻色绝缘相、零偏压电导峰、电荷近藤效应、硼掺杂金刚石、超导性
更新于2025-09-23 15:23:52
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具有可调基态的稀释氧化物界面
摘要： 两种氧化物绝缘体（如LaAlO3/SrTiO3，简称LAO/STO）之间的金属界面为电子学和自旋电子学提供了新机遇。然而由于多轨道电子态的存在，调控界面基态和金属-绝缘体转变等特性仍具挑战性。本研究报道了通过铁磁性绝缘体LaMnO3合金化LAO（且不形成晶格无序、不改变体系极性）所实现的LAO/STO相图意外可调性：当LaAl1?xMnxO3/STO（0 ≤ x ≤ 1）的锰掺杂水平x增加时，界面在临界载流子密度nc = 2.8 × 1013 cm?2处发生x = 0.225的Lifshitz转变，并观测到超导转变温度峰值TSC ≈255 mK。此外，LaAl1?xMnxO3在x ≥ 0.25时呈现铁磁性。值得注意的是，在x = 0.3时（此时金属界面仅由dxy电子占据且即将转变为绝缘态），可重复获得兼具超导特性与明显反?；舳вΓ?.6 × 1012 cm?2 < ns ≤ 1.1 × 1013 cm?2）的同一器件。这为定制氧化物界面以实现按需设计的电子和自旋电子器件提供了独特有效途径。
关键词： 反?；舳вΑ⒍缱右?、氧化物界面、超导性、金属-绝缘体转变
更新于2025-09-23 15:23:52
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《成像与电子物理进展》|| 超导体与磁性电子透镜
摘要： 若想制造无铁磁透镜或缩小传统透镜尺寸，在减小线圈尺寸时电流密度会增大，使用超导体似乎是合理之选。上世纪六七十年代，研究主要集中于超导体在磁性电子透镜中的应用，且规模较大。第1章先总体介绍超导性，第2章对此进行综述。由于操作不便及高压电子显微镜缺乏关注度，超导透镜和显微镜并未普及。高压显微镜曾是研发强磁透镜（进而利用超导体）的主要原因之一。1986年高温超导性发现后，关于超导体在磁性电子透镜中适用性的讨论重启。过去，操作超导透镜最严重的缺点之一与液氦制冷有关，而高Tc超导体因冷却要求宽松可能解决该问题。但尤其在高温超导性早期，尽管工作温度高，这些材料本身却极难处理——脆性强、遇水敏感、性能不稳定且难以制备。所幸如今多数缺点已消除，相关讨论更趋基础化：虽尚未建立完善理论基础，但高Tc材料的特性大多已知。第3章探讨高Tc超导体的特性。研究认为"高Tc超导体是否比传统材料更适合粒子光学应用"是有趣课题，因此本项目作为可行性研究启动，旨在探索高温超导体在粒子光学中的应用。该领域短期应用多期望利用这些材料在液氦温度以上的高电流密度特性，故研究聚焦磁透镜这一最直接的高电流密度应用场景。由于常规铁磁回路透镜已达到铁磁回路饱和设定的极限，显著改进只能来自无铁透镜或高饱和极靴透镜——其性能受限于绕组允许的电流密度，对无铁透镜还受限于可达成的机械公差（因无铁芯时绕组轴向不对称会直接导致寄生像差）。制造小型无铁透镜时，高Tc薄膜因其高电流密度和光刻技术可实现的高精度图形化成为潜在候选材料，薄膜透镜有望实现更小尺寸和更优光学特性。第4章概述高Tc薄膜制备技术。第5章介绍首次采用共蒸发YBa2Cu3O7?x薄膜制作超导薄膜线圈的尝试：为实现线圈功能，薄膜必须通过某种螺旋结构图形化，因此薄膜透镜本质上不具备完整轴向对称性。第6章阐述平面线圈几何结构与其光学特性的关系；第7章给出可行薄膜透镜元件的几何结构及其对应光学特性；第8章介绍该透镜元件的制备技术；最后第9章基于本研究，探讨高Tc超导体在粒子束仪器中的潜在应用价值。
关键词： 磁电子透镜、高温超导体、薄膜、电容对齐、透镜设计、YBa2Cu3O7?x、超导性、电子显微镜
更新于2025-09-23 15:23:52
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[2018年IEEE国际纳米尺度操控、制造与测量会议(3M-NANO) - 中国杭州(2018.8.13-2018.8.17)] 2018年IEEE国际纳米尺度操控、制造与测量会议(3M-NANO) - 基于颗粒超导金刚石的新型超导量子干涉器件自下而上纳米集成技术
摘要： 该报告聚焦于由单个纳米结构（即重硼掺杂超导纳米金刚石颗粒和BIISCO晶须）构成的纳米项链的制备与表征。基于新一代形状记忆合金复合纳米镊子，采用三维机械纳米操纵和纳米组装技术实现单个纳米金刚石的纳米结构制备。将通过探测此类纳米项链的量子输运特性，研究其对超导性及其他相关量子效应的限域作用。这种自下而上的纳米集成技术展示了一条实现新型复杂纳米结构量子环的独特制备途径，或可应用于量子信息技术领域。
关键词： 纳米金刚石、自下而上范式、碳基纳米材料、纳米镊子、形状记忆效应、纳米操纵、超导性
更新于2025-09-23 15:23:52
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二维Mo2C超导体的晶界与倾角依赖的输运特性
摘要： 石墨烯和二硫化钼的晶界（GBs）已被广泛证实会显著影响其电子、热学、光学和力学性能。二维过渡金属碳化物（TMCs，即MXenes）是一类快速发展的新型二维材料家族，具有众多优异特性与广阔应用前景。然而二维TMCs的晶界结构及其对性能的影响仍属未知。本研究采用像差校正扫描透射电子显微镜结合电学测量技术，探究了高结晶性二维Mo2C超导体（二维TMC家族新成员）的晶界特征。该二维Mo2C超导体展现出独特的倾角依赖性晶界结构与电子输运特性：不同于已有二维材料报道，其晶界会根据倾角呈现特殊位错构型或锯齿状排列。更重要的是，我们发现了两种具有不同周期结构和晶体取向的新型周期性晶界。单晶界电学测量表明晶界结构强烈影响输运性能——正常态下随着倾角增大，晶界区域电子局域化效应逐渐增强；超导态中晶界临界电流强度显著降低，伴随晶界处超导性的局部抑制。这些发现为理解二维TMCs的晶界结构及其对二维超导性的影响提供了新认知，有助于通过晶界工程调控二维TMCs的性能。
关键词： 位错、MXene、二维材料、晶界、超导性
更新于2025-09-23 15:22:29
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考虑准粒子动量分布的超导体在飞秒激光脉冲作用后的激发弛豫阶段
摘要： 基于适用于数值模拟的有限动量晶格上声子和准粒子的非平衡分布函数，建立了一个描述超导体非平衡态的理论模型。该模拟在脉冲光冲击条件下进行，展示了过剩准粒子对序参量的抑制作用以及无电流情况下弛豫过程的主要阶段。
关键词： 超导性、动力学模拟、非平衡过程、超短激光脉冲
更新于2025-09-23 15:21:01
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暴露其激子特性
摘要： 最新实验表明，激子自由度在促使1T-TiSe?发生电荷密度波（CDW）相变中起重要作用?；诿芏确汉⑷爬砺鄱缘缱雍蜕悠捉邢低臣扑愫螅颐欠⑾衷げ獾腃DW相临界掺杂浓度比实验值高出1个数量级。相比之下，通过独立自洽的多体计算激子序参量与重整化能带结构，能够以极佳的定性与定量吻合度重现实验相图。这证明电子-电子相互作用及直接电子-空穴耦合引发的激子不稳定性，对于准确描述该体系中CDW的本质至关重要。这对理解该体系及相关材料在CDW相内超导态的涌现具有重要启示意义。
关键词： 电荷密度波，1T-TiSe2，电子-电子相互作用，超导性，激子不稳定性
更新于2025-09-23 15:21:01
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由高能X射线衍射揭示
摘要： 我们通过高压低温下的高能X射线衍射测量，研究了(Sr,Ca)3Ir4Sn13这一研究结构量子临界性与超导性相互作用的模型体系的晶体结构相变演化。结果表明超晶格相变温度T*随压力快速抑制，在≈1.79(4) GPa的临界压力下外推至零。Ca3Ir4Sn13中超级晶格布拉格峰的温度演化显示：当T→0 K且p→pc时，其强度急剧下降而线宽增大。这种异常现象可能与破坏长程超晶格调制形成的量子涨落有关。重新构建的(Sr,Ca)3Ir4Sn13温压相图凸显了该体系中不同序参量的交织特性，并表明该材料家族与非传统超导体存在某些相似性。
关键词： 高能X射线衍射、结构相变、超导性、量子临界性、量子涨落
更新于2025-09-23 15:19:57
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氧化钛（Ti2O、TiO1+和Ti3O5）薄膜的结构与输运特性
摘要： 钛氧化物具有部分填充或空的d轨道，在不同氧化态下结构稳定且具有独特性质。本研究通过脉冲激光沉积技术，在不同氧压条件下对纯钛靶材进行溅射，在α-Al2O3衬底上成功制备出三种钛氧化物薄膜：六方相Ti2O金属、立方相TiO1+d超导体和单斜相g-Ti3O5半导体。这些薄膜的电阻率随氧含量增加而升高。块体钛和Ti2O薄膜的金属特性可用布洛赫-格林艾森公式描述；TiO1+d薄膜在常态下的半导体行为与g-Ti3O5薄膜分别遵循变程跳跃传导和小极化子跳跃传导机制。对于一氧化钛TiO1+d（1.05≤1+d≤1.17）薄膜，氧含量增加会导致无序度上升、费米能级电子态密度降低及载流子局域化增强，从而抑制超导性。
关键词： 电子能量损失谱、氧含量、超导性、输运性质、氧化钛薄膜、脉冲激光沉积
更新于2025-09-23 21:23:28
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利用扫描显微技术成像本征相分离Rb<sub>x</sub>Fe<sub>2-y</sub>Se<sub>2</sub>超导体的局域电子与磁性质
摘要： 2008年发现的铁基超导磷族化合物和硫族化合物为研究非常规超导体中超导性与磁性的关键相互作用提供了全新材料体系。其中碱金属插层铁硒化物（AxFe2?ySe2，A=碱金属）超导体因其30K的较高转变温度以及超导态与反铁磁有序共存特性备受关注。这类化合物的"单晶"中存在介观尺度本征相分离现象，进一步增加了体材料性质测量结果的解释难度。本研究采用扫描显微技术探究RbxFe2?ySe2晶体的局域电子结构与化学组成：纳米聚焦角分辨光电子能谱（NanoARPES）首次实现了对少数超导相与非超导基体带结构的独立测量，并通过芯能级谱关联了相同区域的表面化学信息；价带成像揭示了晶体特征微结构，但空间分辨率不足以精确解析超导相形貌；低温磁力显微镜（MFM）则观测到SPEM实验未能分辨的超导相精细条纹状形貌。这些发现与既往微观结构研究、体材料测量及第一性原理DFT计算的相互印证，为理解该类化合物奇特的电学与磁学性质奠定了基础。
关键词： RbxFe2?ySe2、相分离、磁性、超导性、扫描显微镜
更新于2025-09-24 08:01:14