PbBi3低温合金薄膜的制备和超导性质

摘要：

铋(Bi)和铅(Pb)都是重元素,?有很强的自旋-轨道耦合作用,?由于原子半径接近,?可形成丰富的原子取代合金结构.?尽管对高温合金相有了较深入的研究,?但对其低温物相的结构和超导物性的认识还很不全面.本文采用低温共沉积和低温退火的方法,?在Si(111)-(7?×?7)衬底上制备了一种基于Bi(110)单晶结构中部分Bi原子被Pb取代的铅铋合金低温相超薄膜新结构,?利用扫描隧道显微术(STM)对其结构和电子学性质进行了表征.?通过结构表征,?确定了合金薄膜表面呈现√2×√2R45°重构的PbBi3合金相,?其母体Bi(110)结构中25％的Bi原子被Pb取代了.?通过STM谱学测量,?发现合金相PbBi3为超导相.?变温实验表明,?PbBi3相的超导转变温度为6.13?K.?在外加垂直磁场下出现的磁通涡旋结构表明PbBi3薄膜是第II类超导体,?估算出上临界磁场的下限为0.92?T.?测量了由Bi(110)-PbBi3组成的共面型和台阶型正常金属-超导体异质结中的邻近效应,?并研究了外加磁场对超导穿透深度影响.?采用超导针尖与PbBi3衬底形成超导-真空-超导隧道结,?在超导能隙中观察到零偏压电导峰,?进一步证实了PbBi3的超导转变温度.

关键词：铅铋合金、超导相干长度、邻近效应、零偏压电导峰

所属期刊栏目：71

分类号：TN386;TM26;TG146.21

资助基金：国家自然科学基金;中国科学院;资助的课题

在线出版日期：2022-07-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：322-331