李世燕课题组发现铁硒基超导体中分立的超导相图
发布时间: 2018-11-26     文章作者:     访问次数: 293

最近,中国科学技术大学应用表面物理国家重点实验室教授李世炎教授,中国科学技术大学陈贤辉教授,科学技术系张元波教授和安正华教授发现了分离固态离子网技术研究铁硒基超导体。超导相图。该文章名为“FeSe衍生超导体中的离散超导相”,于2018年11月15日发表在《物理评论快报》(物理评论快报)上。

非常规超导体的一个特征是在其相图中存在一个或多个“圆顶”,即,超导转变温度Tc显示在载流子注入,外部压力或同源掺杂之后连续的降低变化。这通常在氧化铜高温超导体,铁砷基高温超导体,有机超导体和重费米子超导体中观察到。近年来,基于FeSe的超导体是超导体领域的热点,但由于缺乏准确有效的载流子调节手段,其载流子变化的超导相图仍存在争议。

在本文中,作者使用改进的原位固态离子网格技术实现碱金属注入的连续控制(控制精度小于1%),这使得解决上述问题成为可能。基于薄层FeSe单晶样品中锂和钠含量的精确调节,得出以下主要结论:1。碱金属插层硒化铁超导体的超导相图是离散的而不是连续的,这与其他不同非常规超导体(图1,图2)。 2.在掺杂锂的铁和硒的欠掺杂区域中发现了新的超导相Li0.17FeSe(Tc=36K)。离散超导相的起源与铁水平的无序程度密切相关。 2%铁水平的铜掺杂可以连续恢复相图,而20%硒的硫掺杂不会改变离散行为(图1)。该成果为理解FeSe基超导体的超导机制提供了重要的实验基础。

图1:(a)作为温度函数的Li插层的FeSe薄层样品的电阻图。虚线标记三个离散的超导跃迁,分别为8K,36K和44K。 (b)Li插入的FeSe0.8S0.2薄层样品的电阻与温度之间的关系。 (c)Li插入Fe0.98Cu0.02Se薄层样品的电阻与温度之间的关系。 (d-f)在(a-c)中导出R-T曲线后的轮廓图。

图2:具有金属注入的FeSe基超导体的超导转变温度的相图。红线表示使用LixFeSe作为例子的金属嵌入FeSe超导体的离散超导相。以上是FeSe与载流子的不断增加,以及Fermi表面拓扑的演变。右侧的黄色区域是过掺杂的绝缘相。

李世炎教授和陈贤辉教授是合着者。我的博士后应该是论文的第一作者和博士生王玉祥。该项目由国家自然科学基金,科技部,上海市教育委员会和科学技术委员会资助。

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