【摘 要】
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铁基超导体是继铜氧化物超导电性发现之后,其临界温度比较高的超导体(达到56K),且具有铜氧化物高温超导的多重特征,但其晶体结构和电子结构与铜氧化物相比又有所不同。研究铁基超
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铁基超导体是继铜氧化物超导电性发现之后,其临界温度比较高的超导体(达到56K),且具有铜氧化物高温超导的多重特征,但其晶体结构和电子结构与铜氧化物相比又有所不同。研究铁基超导体的核心问题是确定其超导电子配对对称性,然而对于相同的超导样品,不同实验结果测量出不同的对称性;即使相同的样品相同的实验方法,随样品界面方向的不同观察到的现象也不同。传统的超导理论难以解释这些现象产生的原因,如何在目前比较一致的s~±波配对框架下对实验进行解释,即本文研究的问题。本论文预言在铁基超导体s~±波配对时存在对表面方向敏感的零能束缚态,利用Blonder-Tinkham-Klapwijk(BTK)理论解Bogoliubov-deGennes(BdG)方程,进而解得超导体系的表面束缚态。论文的主要工作如下:首先,论文描述了本研究的基本理论:库伯对、不同类型超导体的配对势、Resonating Valence Bounds (RVB)理论以及BdG方程,并介绍了Andreev反射的物理过程和BTK理论的基本形式。其次,介绍了超导表面束缚态,将BTK理论扩展到d波并解得d波超导体微分电导,从理论的角度讨论d波超导隧道结界面电流的流动机制。最后,建立铁基超导体两带模型,根据d波超导体的微分电导公式,结合s~±波超导体的配对对称性求得s~±波铁基超导体的微分电导公式,分三种情形分别讨论界面方向和零能束缚态的关系,计算出这三种情形下与理论最相符的能隙幅度和散射宽度值。
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