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利用菲涅尔衍射探测超导的配对对称性

作　者: 任娜
导　师: 刘承师
学　校: 燕山大学
专　业: 光学
关键词: 超导超导配对对称性菲涅尔衍射铁基超导体费米面
分类号: TM26
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

近年发现的铁基超导体，不仅具有较高T_c (6 k)，而且还具有铜氧化物高温超导的多重特征，这种不同材料却表现出相类似的超导特征，将为最终揭开高温超导机制提供了更多的线索。电子配对对称性是揭示超导机制的核心问题，然而相同的铁基超导样品，不同实验测量出不同的对称性。即使相同的样品，相同的实验方法，不同的小组对数据的解释也不同。本论文采用菲涅尔圆孔衍射实验装置，在BTK (Blonder-Tinkham-Klapwijk)理论和BdG (Bogoliubov-deGennes)方程的基础上，求解超导体系的Andreev方程，讨论了超导体的配对对称性。首先，介绍了课题的研究背景、意义及国内外研究现状，描述了超导体的基本特性，阐述了BTK理论和BdG方程，超导结中的Andreev反射和超导体的配对势。其次，设计了一个特殊菲涅尔圆孔衍射装置，这个装置是由正常金属/绝缘层/超导体多层膜构成，用来精确探测超导配对对称性。研究表明，对于超导层是s-波配对，△(-k)=△(k)，且满足k·r=nπ的情况下，那么衍射图样的零阶为暗纹，其中k为波矢，n为整数。反之，如果△(-k)=-△(k)，且在其它条件不变的情况下，那么零阶衍射图样为明纹。从而可以利用这种简单易行的实验装置，对超导电子的配对对称性进行无模棱两可的判定。最后，把这套装置应用到最近发现的铁基超导体，给出了可能的实验方案，来探测这种多费米面复杂的电子配对对称性。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第1章绪论  10-20
  1.1 引言  10
  1.2 超导体的发展过程  10-16
    1.2.1 超导体的发现  10-11
    1.2.2 高温铜氧化物超导体的发现  11-14
    1.2.3 新型铁基超导体的发现  14-16
  1.3 新型铁基超导体的研究现状  16-19
  1.4 研究内容  19-20
第2章理论方法  20-36
  2.1 超导对称性的分类  20-23
  2.2 平均场理论  23-27
  2.3 电子在超导体表面的散射  27-32
  2.4 博戈留波夫-徳让纳自洽方程和BTK 理论  32-35
    2.4.1 博戈留波夫-徳让纳自洽方程  32-33
    2.4.2 BTK 理论  33-35
  2.5 本章小结  35-36
第3章菲涅尔衍射装置及其体系计算  36-46
  3.1 引言  36-37
  3.2 菲涅尔衍射装置  37-38
  3.3 装置体系中准粒子波函数的计算  38-42
  3.4 体系电导的计算  42-44
  3.5 本章小结  44-46
第4章超导体配对对称性的讨论  46-52
  4.1 理论分析  46
  4.2 零级衍射花纹和超导配对对称性关系  46-49
  4.3 判定铁基超导体超导配对对称性的方案  49-51
  4.4 本章小结  51-52
结论  52-54
参考文献  54-60
攻读硕士学位期间参加的科研任务与主要成果  60-61
致谢  61-62
作者简介  62

利用菲涅尔衍射探测超导的配对对称性

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