重费米子超导薄膜及相关材料微观电子结构和超导电性的角分辨光电子能谱学研究

The heavy fermion qusiparticle formation is fundamental to the appearance of unconventional superconductivity and non-Fermi-liquid behavior observed in the Heavy Fermion system. Here we propose to use our state-of-art Angular-resolved Photoemission Spectroscopy (ARPES) to in situ study the electronic structure of a prototypical heavy fermion CeMIn5 thin films and related compounds grown by MBE system. That will includes: 1. MBE growth of high quality CeMIn5 and related thin film and related heterostructure systems; 2. Use our Ultra-low temperature (< 1 K) Laser-based ARPES system to study the CeCoIn5 in superconducting phase. We hope the sensitivity of the photoemission process can help us revealing the composite nature of the heavy quasiparticles and their very role in the superconducting state. .

重费米子体系是凝聚态强关联电子体系研究中非常重要的一个研究对象。它具有许多奇异性质，比如重费米子准粒子的产生机制，非常规超导电性，以及非费米液体行为等。是现代凝聚态物理领域的前沿核心课题。本项目拟基于自主研制地具有超高能量测量精度和超低工作温度(< 1 K) 的深紫外激光角分辨光电子能谱仪系统来对由MBE系统生长的重费米子CeMIn5 及相关材料薄膜的电子结构展开系统而详尽的研究。主要分为几个部分： 1.运用分子束外延技术生长出高质量重费米子CeMIn5薄膜以及相关材料；2. 运用我们新研制的超低温超高精度激光角分辨光电子能谱仪原位测量和研究重费米子超导体薄膜及相关材料的电子结构和超导机理。

重费米子体系是凝聚态强关联电子体系研究中非常重要的一个研究对象。它具有许多奇异性质，比如重费米子准粒子的产生机制，非常规超导电性，以及非费米液体行为等。是现代凝聚态物理领域的前沿核心课题。本项目将就重费米子CeMIn5 及相关材料薄膜的电子结构展开系统而详尽的研究。CePt2In7的电子结构得到了全面的测量并和CeCoIn5进行了系统的比较。同时还研究了铁基超导FeSe薄膜以及电荷密度波超导ZrTe3体系的低温电子结构。在这两个体系中都首次发现了和重费米子体系相似的低温电子结构重整化。