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新型Co基γ-γ′两相高温合金研究进展
  • ISSN号:1002-185X
  • 期刊名称:《稀有金属材料与工程》
  • 时间:0
  • 分类:TM26[电气工程—电工理论与新技术;一般工业技术—材料科学与工程]
  • 作者机构:[1]西北工业大学凝固技术国家重点实验室,陕西西安710072
  • 相关基金:西北工业大学基础研究基金(GC201109); 西安市科技局和国家自然科学基金(51075335 10902086)
中文摘要:

在类石墨烯结构的Bi2Se3拓扑绝缘体夹层中化学掺杂Cu原子形成CuxBi2Se3。Cu含量为12at%~15at%,温度为3.8~4.2K时,CuxBi2Se3块体内呈现超导电性,称之为拓扑超导体。CuxBi2Se3拓扑超导体是一种时间反演不变超导体,体电子态为满带能隙超导态,表面为无能隙Andreev束缚态,并且由于强自旋-轨道耦合效应具有三维狄拉克能带结构。科学家在CuxBi2Se3拓扑超导体中捕捉到了长期以来寻找的零质量零电荷的马拉约那费米子。马拉约那费米子不被附近的粒子、原子吸引或排斥,强烈对抗无序和杂质,这种容错特性将有效保护脆弱的量子态不受侵害,为将来自旋量子学和量子计算机的实现提供新平台。本文针对CuxBi2Se3拓扑超导体这一新型量子材料论述其理论和实验研究进展,然后结合材料科学学科特征论述CuxBi2Se3掺杂特性和反位缺陷形成特征,提出通过控制反位缺陷浓度和合理掺杂提高CuxBi2Se3的物理和化学性能的理论。

英文摘要:

CuxBi2Se3 is yielded by chemical intercalating copper at the interlayer of topological insulator Bi2Se3 with layered grapheme like structure, and it is termed as topological superconductor due to the appearance of superconductivity with 12 at%~15 at% copper at 3.8 ~4.2 K temperature. CuxBi2Se3 is time-reversal-invariant superconductor and fully gapped in the bulk but has protected gapless surface Andreev bound states, and it has a three-dimensional Dirac band structure due to strong spin-orbit coupling. A superconducting energy gap leads to a state supporting Majorana fermions which are of difficulty to be detected, and thus it cannot be attracted or repelled by the ambient particles or atoms; then it is fault-resistant against the frail quantum state from disorder or impurities, which possibly provide a new venue for realizing proposals for spintronics and topological quantum computation. In this paper, the theoretical and experimental study concerning the new quantum material were reviewed firstly, the doping characters together with antisite defect features were analyzed in detail from the perspective of material science secondly, and the scientific statement of improving the physical and chemical performance by reducing the concentration of antisite defect and doping suitable elements were presented lastly.

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期刊信息
  • 《稀有金属材料与工程》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国有色金属学会 中国材料研究学会 西北有色金属研究院
  • 主编:张平祥
  • 地址:西安市51号信箱
  • 邮编:710016
  • 邮箱:RMME@c-nin.com
  • 电话:029-86231117
  • 国际标准刊号:ISSN:1002-185X
  • 国内统一刊号:ISSN:61-1154/TG
  • 邮发代号:52-172
  • 获奖情况:
  • 首届国家期刊奖,中国优秀期刊一等奖,中国有色金属工业优秀期刊1等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:24715