《FeSe/SrTiO3界面超導的調控研究》是依託清華大學，由王立莉擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：FeSe/SrTiO3界面超導的調控研究
- 依託單位：清華大學
- 項目負責人：王立莉
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
2012年，我國科學家率先發現外延於SrTiO3襯底上單層FeSe薄膜具有十倍於體態值的超導能隙，意味著其超導轉變溫度可能超過液氮溫度(77 K)。然而，至今還沒有直接的實驗證據，即零電阻和絕對抗磁性，確切證實FeSe/SrTiO3在液氮溫區就進入巨觀超導態。在本項目中，我們將利用摻雜、場效應、和人工構建三明治結構(雙界面)等方法對FeSe/SrTiO3界面超導性質進行調控，通過原位掃描隧道顯微鏡和原位輸運測量對其超導特性進行表征，期望獲得超過液氮溫區的界面超導體系。同時，我們還將在單層FeSe表面外延生長Bi2Se3族拓撲絕緣體材料，獲得原子級平整、排列有序的拓撲絕緣體/超導異質結構，探索拓撲超導體和Majorana費米子。本項目的實施將對研究高溫超導機理和探索高溫超導材料以及拓撲超導體產生巨大推進作用。
結題摘要
在本項目執行過程中，按照申請書中研究計畫進行了鹼金屬摻雜和SrTiO3襯底氧空位調控下FeSe/SrTiO3界面超導性質的表征和調控，發現電荷摻雜和SrTiO3表面Ti-O振動模對FeSe電子配對具有重要作用，並且界面電荷轉移和Ti-O振動模與表面氧空位濃度密切相關。基於以上認識，我們繼續探索超導層/氧化物界面的超導特性，發現了FeSe/MgO和FeSe/GaO2界面增強超導體系。我們還利用SrTiO3襯底模板作用製備了四方相CoSe和CoSb薄膜，結合譜學和抗磁性測試表明CoSb/SrTiO3可能是新的超導體系。以上相關工作為理解界面高溫超導機制和探索新的界面超導體系提供了豐富的實驗依據。
