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固体所在钛酸锂超导体红外反射光谱特性研究方面取得新进展

/梅红樱

 

近日,我室徐文课题组与山东大学、物理所合作研究了不同晶格取向钛酸锂超导体红外反射光谱特性,观察探测金属-超导转变以及电子局域化效应,相关结果发表在(Optics Letters, 42(8): 1552-1555 (2017)

 

研究的实验样品为镁铝氧衬底上的钛酸锂超导薄膜材料[001][111]晶向。样品通过脉冲激光沉积方法制备,其物理性质比热、电、输运、隧道谱等已被广泛研究。电输运测量得到钛酸锂超导薄膜材料金属-超导转变温度在10-12K之间,并且[001][111]向的超导薄膜具有各向异性。在近红外波段(1-2 μm),对于钛酸锂超导薄膜条件ωτ~1得到满足,因此近红外反射光谱作为一种无接触光学测量手段,可以直接应用于测量钛酸锂超导薄膜的红外光学特性见图1研究结果表明:(1探测样品的金属-超导转变温度与电输运测量结果一致见图2; (2)不同晶格取向([001][111]的钛酸锂超导转变温度分别在9 K11 K,光测量和电输运测量的金属态电阻随温度变化趋势一致见图2和图33)在金属态,钛酸锂超导薄膜存在电子局域化效应这个结果是常规电输运测量不能直接观察到的见图2

 

   

1.不同温度下钛酸锂超导薄膜的近红外反射光谱图为[001][111]结果。

 

2.不同波长的钛酸锂超导薄膜反射随温度变化,图为[001][111]结果。

 

3.不同晶向超导钛酸锂薄膜的反射率(黑线)和电阻率(红线)随温度的变化,实线、虚线为[001][111]晶向样品的测量结果。

 

[1] Y. M. Zhang, W. Xu, L. Ding, X. Chen, J. Zhang, C. N. Liang, H. Y. Mei,  Study of spinel LiTi2O4 superconductors via near-infrared reflection experiments,Optics Letters, 42(8): 1552-1555 (2017).

 

全文链接:https://doi.org/10.1364/OL.42.001552

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