超导金属纳米环的制备及低温STM/STS研究

当材料的维度降低到准一维，随着体系内电子运动受限程度的加剧以及电子态密度的重新分布和变化，材料的物理和化学性质会发生奇特的变化，体现出量子尺寸效应。本项目提出以超导金属纳米环为载体，以低温强磁场扫描隧道显微镜/隧道谱为实验手段，通过对准一维纳米环体系内的A-B效应、涡旋结构、超导带隙等物理现象的观测及相关物理量的测量，研究准一维纳米环体系中电子结构特点，探索其物理特性，进而澄清准一维体系中特有的超导等性质的物理机制。本项目的开展将为纳米结构的制备以及其电子结构的研究提供一种新的途径，在研究纳米结构与性能的相互关系、发展新的电子器件和磁性传感器等方面有重要意义。

我们利用分子束外延生长技术(MBE)制备了一维Pb纳米线的有序阵列，原子级平整的超薄Pb膜和FeSe薄膜。利用宏观输运与STM/STS相结合的方法研究了异质外延的大面积原子级平整的Pb单晶薄膜与FeSe单晶薄膜的超导电性。我们发现对于异质外延的超导薄膜，其超导特性在界面处可得到异常增强。我们的研究发现为探寻新高温超导材料以及理解高温超导机制都有着重要意义。