【儀表網(wǎng) 儀表研發(fā)】近日，中國科學院合肥物質(zhì)科學研究院固體物理研究所徐文課題組與山東大學、中科院物理研究所合作，在鈦酸鋰超導體紅外反射光譜特性研究方面取得新進展。
 

 

不同溫度下鈦酸鋰超導薄膜的近紅外反射光譜
 

　　通過研究不同晶格取向鈦酸鋰超導體紅外反射光譜特性，觀察到光探測金屬-超導轉(zhuǎn)變以及電子局域化效應，相關(guān)結(jié)果發(fā)表在《光學快報》(Optics Letters, 42(8), 1552-1555 (2017))雜志上。
 

　　鈦酸鋰超導體是1973年發(fā)現(xiàn)的超導轉(zhuǎn)變溫度在10K左右的一類傳統(tǒng)超導材料。鈦酸鋰超導體作為超導薄膜材料，在電力能源、超導磁體、通信和微電子等領域具有廣泛的應用前景，其物理性質(zhì)比如熱、電、磁輸運、掃描隧道譜等已被廣泛研究，其中電輸運測量已經(jīng)表明鈦酸鋰超導薄膜材料金屬-超導轉(zhuǎn)變溫度在10-12K之間，并且[001]和[111]晶向的超導薄膜具有各向異性。但至今為止沒有對此超導體進行過仔細的光學特性研究。
 

　　基于此，徐文課題組科研人員與其他單位合作，采用脈沖激光沉積方法在鎂鋁氧襯底上制備了鈦酸鋰超導薄膜([001]和[111]晶向)，在近紅外波段(1-2μm)，對于鈦酸鋰超導薄膜，條件ωτ~1得到滿足(這里ω是紅外光頻率，τ是樣品中電子的弛豫時間)，因此近紅外反射光譜作為一種無接觸光學測量手段，可以直接應用于測量鈦酸鋰超導薄膜的紅外光學特性。研究結(jié)果表明：光探測鈦酸鋰超導薄膜的金屬-超導轉(zhuǎn)變溫度與電輸運測量結(jié)果一致；不同晶格取向([001]和[111]晶向)的鈦酸鋰超導轉(zhuǎn)變溫度分別為9K和11K，光測量和電輸運測量的金屬態(tài)電阻隨溫度變化趨勢一致；在金屬態(tài)的鈦酸鋰超導薄膜中觀察到電子局域化效應，這個結(jié)果是常規(guī)電、磁輸運測量無法直接觀察到的。
 

　　該工作利用簡單光學測量，無需在樣品上制備歐姆接觸電極，并觀察到與電輸運測量一致的結(jié)果以及常規(guī)電輸運測量所不能測量到的電阻局域化效果，為研究超導材料提供了簡單測量方法，為了解超導機理提供了光學研究實驗數(shù)據(jù)。該文章的評審專家之一對論文的審稿意見只有一句話：The paper is very good。
 

　　以上研究得到了國家自然科學基金和基金委科學技術(shù)部的資助。
 

　　(原文標題：鈦酸鋰超導體紅外反射光譜特性研究獲進展)