最近,Majorana費米子引起了越來越多的關注,它的本身等于反粒子,并且Majorana零能模滿足非阿貝爾統(tǒng)計,在制作退相干時間長的量子計算機中具有較大的前景。在凝聚態(tài)物理中,Majorana零能模被預言存在于拓撲超導的邊界。雖然本征的拓撲超導體系還具有較大爭議,但后來人們發(fā)現(xiàn)可以利用s波超導與拓撲絕緣體的結合來構造拓撲超導體系。為了研究這一問題,本論文對三維拓撲絕緣體BiSbTeSe₂進行了基本的物性表征,研究了三維拓撲絕緣體的超導臨近效應,并對其進行了一系列的測量。借助極低溫、強磁場的條件,本文對四元拓撲絕緣體BiSbTeSe₂進行了基本的物性表征。利用微納加工工藝制備了Hall bar器件,測量了器件的磁阻與Hall電阻,并得到了材料的載流子濃度和遷移率。接下來,我們在三維拓撲絕緣體上制備了超導量子干涉器,對制備工藝進行了一系列的探索,發(fā)現(xiàn)超導電極與拓撲絕緣體的界面接觸對超導臨近有很大的影響,利用等離子體轟擊的手段可以解決這一問題并做了詳細的研究。之后我們對器件進行了測量,觀測到了清晰的臨近效應以及超流相位關系。為了更進一步研究其拓撲... 

【文章來源】：四川師范大學四川省

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 選題背景及其意義
    1.2 拓撲材料
        1.2.1 拓撲
        1.2.2 霍爾效應與量子霍爾效應
        1.2.3 分數(shù)量子霍爾效應與量子自旋霍爾效應
        1.2.4 拓撲絕緣體
    1.3 拓撲超導體與Majorana費米子
    1.4 約瑟夫森效應
        1.4.1 超導臨近效應
        1.4.2 約瑟夫森效應
2 極低溫下的輸運測量系統(tǒng)
    2.1 微納加工與器件制備
    2.2 極低溫下的輸運測量系統(tǒng)
    2.3 微弱信號測量
3 拓撲絕緣體的輸運性質
    3.1 物性表征
        3.1.1 拓撲絕緣體成分表征
        3.1.2 R-T曲線
        3.1.3 磁致電阻
    3.2 拓撲絕緣體超導臨近效應
        3.2.1 超導轉變溫度
        3.2.2 超導量子干涉器件
4 極不對稱結中的宏觀量子現(xiàn)象
    4.1 跳變電流
    4.2 拓撲約瑟夫森結
    4.3 跳變概率與RCSJ模型
    4.4 脈沖測量
5 總結與展望
    5.1 總結
    5.2 展望
參考文獻
致謝



本文編號：3015272