Visualising the charge and Cooper-pair density waves in cuprates

این پایان نامه در مورد استفاده از میکروسکوپ تونل زنی روبشی برای روشن ساختن ساختار الکترونیکی در مقیاس اتمی یک موج چگالی بار گزارش می دهد و نشان می دهد که این موج دارای یک عامل شکل تقارن d است که تاکنون در طبیعت مشاهده نشده است. سپس توسعه یک کلاس کاملاً جدید از کاوشگر اسکن شده را شرح می دهد: میکروسکوپ تونل زنی جوزفسون. این اتصال جوزفسون ایجاد شده بین نوک میکروسکوپ ابررسانای کوپرات و سطح نمونه کوپرات را اسکن می‌کند و در نتیجه چگالی ابرسیال نمونه را با وضوح نانومتری تصویر می‌کند. این روش جدید برای اثبات وجود یک میعانات ابررسانا مدوله‌شده فضایی استفاده می‌شود، چیزی که از نظر تئوری بیش از نیم قرن پیش فرض شده بود اما قبلاً هرگز مشاهده نشده بود.

This thesis reports on the use of scanning tunnelling microscopy to elucidate the atomic-scale electronic structure of a charge density wave, revealing that it has a d-symmetry form factor, hitherto unobserved in nature. It then details the development of an entirely new class of scanned probe: the scanning Josephson tunnelling microscope. This scans the Josephson junction formed between a cuprate superconducting microscope tip and the surface of a cuprate sample, thereby imaging the superfluid density of the sample with nanometer resolution. This novel method is used to establish the existence of a spatially modulated superconducting condensate, something postulated theoretically over half a century ago but never previously observed.