布魯克Vertex 80v真空型傅立葉變換紅外光譜儀(FT-IR)助力超導研究
2024-08-20
使用布魯克Vertex 80v 真空型傅立葉變換紅外光譜儀，結合原位金蒸發技術，在室溫到液氦溫度（4.2K）的不同溫度下，在8-50000 cm-1（1 meV – 6.25 eV）的寬光譜范圍內，以超高精度測量超導材料的絕對反射率。
自 1911 年在汞中發現超導現象以來，超導作為一種宏觀的物質量子現象，一百多年來始終吸引著科學家的研究興趣。超導體表現出的迷人的電子特性和磁性特性（例如，零電阻和完美的抗磁性）在許多領域具有不可替代的應用，例如，輸電、高磁場的產生、超弱磁場探測以及量子計算。在超導研究領域，尋找高溫超導體以及了解非常規超導機理是最為重要的兩個課題。光譜學是研究非常規超導體中電荷和晶格動力學的強有力技術。
南京大學的研究人員使用適配了低溫恒溫器的布魯克VERTEX 80v真空型光譜儀對超導性進行了研究（實驗室照片經Dai博士和Wen教授許可使用）
長期以來，南京大學超導物理與材料研究中心的科學家一直在使用紅外光譜技術研究非常規超導的物理特性。他們使用布魯克Vertex 80v 真空型傅立葉變換紅外光譜儀，結合原位金蒸發技術，在室溫到液氦溫度（4.2K）的不同溫度下，在8-50000 cm-1（1 meV – 6.25 eV）的寬光譜范圍內，以超高精度測量超導材料的絕對反射率。VERTEX 80v可實現的超寬頻率范圍，涵蓋了超導材料中大多數重要的集體激發和相互作用的能量范圍，例如超導能隙、贗能隙、莫特或電荷轉移能隙、洪德耦合、準粒子散射率、紅外活性聲子模和帶間電子躍遷。研究人員通過追蹤這些重要的激發和相互作用隨溫度或化學摻雜的演化，區分出產生非常規超導性的關鍵成分。
對于上述某些要求嚴苛的實驗而言，必須檢測出樣品的最小反射率變化（例如 <2%）。因此，傅立葉變換紅外光譜儀須具備極高的穩定性和極佳的靈敏度。寬光譜范圍（特別是遠紅外/太赫茲波段范圍的擴展）對于能否成功而言非常重要，因為在這個光譜范圍內，出現了許多相關的譜學特征，而實驗室空氣中的水蒸氣吸收可能會嚴重干擾測量。對此，具有全真空光學系統的真空型傅立葉變換紅外光譜儀是徹底避免此問題的理想方法，并且可提供所有臺式傅立葉變換紅外光譜儀系統中可實現的最高穩定性和最佳靈敏度。
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