非常規(guī)超導體的點接觸隧道譜研究以及高精度STS儀器研制的開題報告

非常規(guī)超導體的點接觸隧道譜研究以及高精度STS儀器研制的開題報告一、研究背景超導是指某些物質(zhì)在低于臨界溫度下表現(xiàn)出零電阻和磁場排斥的行為，這種現(xiàn)象可以被量子力學理論所解釋。傳統(tǒng)的超導材料主要有銅氧化物復合物和鋁、鉛等金屬元素。然而，近年來非常規(guī)超導體的研究也逐漸受到了關注，這些材料具有新的結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)，因此對于探究超導現(xiàn)象的本質(zhì)和發(fā)展新型超導材料有重要意義。對于非常規(guī)超導體，點接觸隧道譜是一種重要的研究方法。點接觸隧道譜可以通過將樣品與導電探針接觸后測量電流和電壓的方式來研究樣品的電學性質(zhì)。由于點接觸面積很小，所以可以在微觀尺度上觀察樣品的電學性質(zhì)。點接觸隧道譜具有高分辨率和高靈敏度的優(yōu)點，能夠觀測到非常規(guī)超導材料的微觀性質(zhì)。二、研究目的本研究旨在通過點接觸隧道譜的研究方法探究非常規(guī)超導體的電學性質(zhì)，深入了解非常規(guī)超導體的微觀行為規(guī)律。同時，結(jié)合目前多種高精度掃描隧道顯微鏡（STS）的儀器研制，設計出一種高分辨率、高靈敏度、高精度的STC儀器，為非常規(guī)超導材料的研究提供更為精確的實驗工具。三、研究內(nèi)容本研究將重點研究以下方面：（1）測量非常規(guī)超導體的點接觸隧道譜，探究其微觀電學性質(zhì)，例如磁場依賴性、電子結(jié)構(gòu)等。（2）在已有的STC儀器的基礎上，通過改進針尖制備工藝和控制系統(tǒng)等，研制出一種高精度、高分辨率的STS儀器，提高STC在非常規(guī)超導材料研究中的應用價值。（3）基于改進后的STS儀器，研究非常規(guī)超導材料的微觀性質(zhì)，探究其超導機制和超導參數(shù)等。四、研究方案（1）點接觸隧道譜的測量采用標準的點接觸隧道譜測量方法，將導電探針與樣品接觸，利用鎖相放大器測量出電壓與電流之間的相位差和大小，進而得到樣品的點接觸隧道譜。（2）高精度STS儀器的研制通過改進針尖制備工藝和控制系統(tǒng)，研制出一種能夠?qū)崿F(xiàn)高分辨率、高靈敏度、高精度的STS儀器。改進的方法包括強化針尖的制備過程，升級控制系統(tǒng)、提高控制精度等。（3）非常規(guī)超導材料的微觀性質(zhì)研究基于改進后的STS儀器，探究非常規(guī)超導材料的微觀行為規(guī)律，研究其超導機制和超導參數(shù)等。五、研究意義和預期成果本研究旨在通過點接觸隧道譜的研究方法探究非常規(guī)超導體的電學性質(zhì)，深入了解非常規(guī)超導體的微觀行為規(guī)律。同時，結(jié)合目前多種高精度STS儀器的儀器研制，設計出一種高分辨率、高靈敏度、高精度的STS儀器，為非常規(guī)超導材料的研究提供更為精確的實驗工具。本研究的預期成果包括：（1）深入理解非常規(guī)超導材料的電學性質(zhì)和微觀行為規(guī)律。（2）研制一種高分辨率、高靈敏度、高精度的STS儀器，提高非常規(guī)