硼掺杂金刚石膜的微结构对其超导电性的影响

金刚石集多种优异的力、光、电和热学等性能于一身，在诸多高技术领域具有广泛的应用。但人们对这一材料性质的认识仍然有限，包括最近发现的硼掺杂金刚石的超导电性。对硼掺杂金刚石的超导电性进行深入研究有助于我们更准确地理解其超导机制，丰富相关的超导理论内容，为探索金刚石新型超导材料的应用奠定基础。本项目以我们长期在金刚石膜制备、电学性质测量和第一性原理的理论模拟等方面的研究为基础，系统地开展硼掺杂金刚石膜多晶微结构对其超导电性的影响。通过控制生长条件，实现不同的掺杂浓度、不同的晶界结构和不同的晶界处杂质成分的多晶金刚石膜的制备，研究这些因素对硼掺杂金刚石超导转变的临界温度和临界电流密度等超导电性的影响规律，并结合第一性原理的理论模拟，探索硼掺杂金刚石的电子结构和超导机制，发现现有知识水平未能理解和预测的现象。