超導(dǎo)材料由于具有電子運(yùn)動(dòng)無(wú)損耗特性,在航空航天、生物醫(yī)療、計(jì)算機(jī)、通訊等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。具有復(fù)雜和豐富物理性質(zhì)的高溫超導(dǎo)體是強(qiáng)關(guān)聯(lián)電子體系,不符合常規(guī)超導(dǎo)體的超導(dǎo)微觀理論,因此,開(kāi)發(fā)更高轉(zhuǎn)變溫度的新型超導(dǎo)材料,研究更全面的超導(dǎo)機(jī)理仍是目前研究的熱點(diǎn)之一。本文利用紅外光譜、THz時(shí)域光譜和時(shí)間分辨超快光譜等手段,在可見(jiàn)、紅外及THz光譜區(qū)域,對(duì)電子型銅氧化物高溫超導(dǎo)體LCCO、尖晶石氧化物超導(dǎo)體LTO、鐵基超導(dǎo)體FeSe的光學(xué)性質(zhì)進(jìn)行測(cè)試,得到了超導(dǎo)薄膜材料的光學(xué)常數(shù)、晶格振動(dòng)、聲子模式等信息,進(jìn)而通過(guò)Kramers-Kronig（K-K）關(guān)系等計(jì)算得到其光電導(dǎo)特性,結(jié)合超導(dǎo)薄膜材料電輸運(yùn)性質(zhì)及光學(xué)色散模型,得到電荷的動(dòng)力學(xué)信息,如弛豫時(shí)間、直流電導(dǎo)率等,實(shí)現(xiàn)對(duì)超導(dǎo)薄膜材料物理性質(zhì)的分析。期望通過(guò)對(duì)光子與超導(dǎo)材料的相互作用的分析,研究超導(dǎo)材料光學(xué)特性的響應(yīng)機(jī)理,從而探究材料的超導(dǎo)特性、結(jié)構(gòu)相變等物理機(jī)制。本文具體研究?jī)?nèi)容如下:1.利用脈沖激光沉積法,在（001）SrTiO3襯底上生長(zhǎng)了最優(yōu)摻雜La2-xCexCuO4（LCCO,x=0.1）薄膜,并對(duì)其在400-4000 cm-1頻... 

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１關(guān)聯(lián)電子體系中，集體激發(fā)的特征能量示意圖

??能量尺度，并將其用光譜學(xué)常用單位標(biāo)度出來(lái)。從圖１．１我們可以看到，光學(xué)手段??可以探測(cè)的能量范圍涵蓋了凝聚態(tài)物理領(lǐng)域里很多重要的能量尺度，例如，在遠(yuǎn)??紅外、太赫茲、亞微米能量范圍對(duì)應(yīng)固體材料的超導(dǎo)能隙、穿透深度等性質(zhì)。在??中紅外能量范圍對(duì)應(yīng)固體材料的聲子峰、晶格振動(dòng)等特性。在近紅外、可見(jiàn)光能??量范圍對(duì)應(yīng)固體材料電子的帶間躍遷、等離子體振蕩頻率等物理性質(zhì)。通過(guò)研宄??材料的光學(xué)性質(zhì)，我們可以獲得材料本身的物理特性。??在凝聚態(tài)物理現(xiàn)象的光學(xué)研宄中，利用光學(xué)方法可以得到復(fù)光電導(dǎo)率、復(fù)介??電常數(shù)、復(fù)折射率等光學(xué)常數(shù)。其中，最常用的方法是在一個(gè)很寬的頻率范圍內(nèi)??測(cè)量反射率，對(duì)于透光較強(qiáng)的材料則通過(guò)測(cè)量其透射率，通過(guò)�。茫颍幔恚澹颍螅桑茫颍叮睿椋纾ǎ耍桑�??關(guān)系和光學(xué)常數(shù)的相互關(guān)系可以得到材料相應(yīng)的光學(xué)常數(shù)。除此之外，也可以通??過(guò)測(cè)量直接獲得復(fù)光學(xué)常數(shù)的實(shí)部和虛部，而不需要Ｋ－Ｋ變換，從而避免了外推??引入的誤差。例如

２０１１年的光學(xué)研究的綜述中，詳細(xì)介紹了各種相關(guān)電子材料的電磁響應(yīng)研宄，包??括過(guò)渡金屬氧化物、有機(jī)和分子導(dǎo)體、金屬間化合物以及磁性半導(dǎo)體等，分析了??其靜態(tài)光電導(dǎo)譜及時(shí)間分辨光譜特性。圖１．２是關(guān)聯(lián)效應(yīng)對(duì)巡游電子光學(xué)響應(yīng)修正??的示意圖。圖１．２中依次顯示了弱相互作用體系（左圖），電子玻色子耦合體系（中??圖）和強(qiáng)關(guān)聯(lián)體系（右圖）的能量色散關(guān)系五（幻，光電導(dǎo)實(shí)部＾（〇＞），散射率１／ｔ（？）??和有效質(zhì)量ｍ＞）。（７伽）最高能量的特征對(duì)應(yīng)帶間躍遷（彩圖中的紅色區(qū)域）［ｕ?１。??為了研究物理過(guò)程對(duì)應(yīng)的時(shí)域光譜特征及光譜轉(zhuǎn)移特征，人們利用超快光譜??學(xué)技術(shù)來(lái)研宄這些玻色子激發(fā)背后的物理本質(zhì)。對(duì)于超快的研宂，可以用電子學(xué)??和光學(xué)的方法實(shí)現(xiàn)，但電子學(xué)的時(shí)間分辨率一般在納秒量級(jí)，有很大的局限性，??利用光學(xué)方法可實(shí)現(xiàn)飛秒量級(jí)的分辨率。１９９９年化學(xué)諾貝爾學(xué)獎(jiǎng)獲得者“飛秒化??學(xué)之父”，加州理工大學(xué)Ａｈｍｅｄ?Ｚｅｗａｉｌ［２Ｃ）］教授利用超快光學(xué)的手段研宄了在化學(xué)領(lǐng)??域的超快動(dòng)力學(xué)過(guò)程，即利用超快光譜在化學(xué)反應(yīng)發(fā)生本征時(shí)間尺度上研宄了反??應(yīng)中的過(guò)渡態(tài)（暫穩(wěn)態(tài)）

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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