Superconductivity of FeSe$_{1-x}$Te$_{x}$ Thin Films Grown by Pulsed Laser Deposition
采用脉冲激光沉积法,以FeSe $_{1-x}$ Te $_{x+d}$为多晶靶,在MgO(100)和LaSrAlO $_{4}$(001)衬底上成功地生长了PbO型结构的FeSe $_{1-x}$ Te $_{x}$薄膜。沉积在MgO衬底上的膜(膜厚度$\sim$ 63 nm)在6.7 K(起始)和5.5 K(零电阻率)下显示出超导性。另一方面,沉积在LaSrAlO $_{4}$衬底上的膜(膜厚度$\sim$ 52 nm)仅在2.6 K下表现出超导转变的开始,但没有表现出零电阻率。这表明外延应变对FeSe $_{1-x}$ Te $_{x}$薄膜的超导性能有很大的影响。
2009-08-10 cond-mat.supr-con
Thickness dependence of superconductivity and superconductor-insulator transition in ultrathin FeSe films on SrTiO3(001) substrate
SrTiO 3(001)(STO)衬底上单胞FeSe薄膜的界面增强高温超导性是近年来凝聚态物理和材料科学研究的热点。本文利用非原位输运测量方法研究了STO衬底上不同厚度的FeSe超薄膜的超导电性。我们发现,开始超导转变温度(Tc)随FeSe薄膜厚度的增加而降低,这是在传统的超导薄膜中通常观察到的行为相反。通过对5 μ C FeSe薄膜的系统后退火,我们观察到了绝缘体到超导体的转变,根据相应的霍尔测量,在低温下伴随着占主导地位的载流子从空穴到电子的符号变化。
2015-07-30 cond-mat.supr-con
Electrochemical synthesis of iron-based superconductor FeSe films
采用电化学方法成功地制备了FeSe超导薄膜。Fe和Se的组成比可以通过电势和pH值来控制。在电势为-1.75 V、pH值为2.3的条件下制备的FeSe薄膜在3.5 K时发生了超导转变。这种电化学合成技术的建立将为应用提供许多有利条件。
2011-11-02 cond-mat.supr-con
Superconductivity above 28 K in single unit cell FeSe films interfaced with GaO$_{2-δ}$ layer on NdGaO$_{3}$(110)
我们在以Ga O $_{2-δ}$为终端的钙钛矿型Nd Ga O $_{3}$(110)衬底上制备了单晶胞FeSe薄膜,并对FeTe保护膜进行了非原位输运和扫描透射电子显微镜测量。我们的实验测量表明,与GaO $_{2-δ}$层界面的单晶胞FeSe薄膜是通过界面电荷转移进行电子掺杂的。最重要的是,这种类型的异质结构可以主机界面增强超导性的起始温度约为28 K,这是远远高于8 K的值在体FeSe。我们的工作表明,FeSe/GaO $_{2-δ}$可以作为一个与FeSe/TiO $_{2-δ}$家族相比较的平台,用于理解界面增强高温超导性的机制。
2019-03-12 cond-mat.supr-con
Fabrication of FeSe1-x superconducting films with bulk properties
我们用脉冲激光沉积技术在Al_2O_3(0001)、SrTiO_3(100)、MgO(100)和LaAlO_3(100)衬底上制备了高质量的FeSe_(1-x)超导薄膜,其体相Tc为11-12 K。所有薄膜均在610 ℃的高温衬底下生长,且均沿(101)方向择优取向,后者是制备高Tc FeSe 1-x超导薄膜的关键。根据能量色散光谱数据,Fe:Se组成比为1:0.90 ± 0.02。当临界磁场[Hc 2(0)]为56 T时,在SrTiO 3衬底上生长的FeSe 1-x薄膜质量最好。
2010-05-03 cond-mat.supr-con
Observation of Double-Dome Superconductivity in Potassium-Doped FeSe Thin Films
本文报道了在石墨化SiC(0001)衬底上生长的掺碱金属钾(K)的FeSe超薄膜中出现的两个不连续的超导圆顶。超导电性表现出超敏性K剂量在较低的Tc圆顶,而在重电子掺杂的较高的Tc圆顶,它成为空间均匀和强大的对无序,支持传统的库珀配对机制。此外,重K掺杂的多层FeSe膜都显示出~ 14 meV的大的超导能隙,与膜厚度无关,仅在最顶部的FeSe层中验证了较高的Tc超导性。双圆顶超导相的不寻常的发现已经朝着FeSe衍生超导体中超导性的机理理解迈进了一步。
2016-04-13 cond-mat.supr-con
Crystal orientation and thickness dependence of superconductivity on tetragonal FeSe1-x thin films
最近在简单的四元FeSe结构中发现了超导电性。最近的研究表明,FeSe是非常规的,超导配对状态的对称性仍在争论中。为了解决这些问题,需要清洁的单晶和薄膜。本文报道了用脉冲激光沉积(PLD)技术在不同衬底上制备β相FeSe 1-x超导薄膜。非常有趣的是,这些薄膜中的晶体取向和超导性对生长温度敏感。在320 ℃时,薄膜最好沿c轴生长,但超导性的开始取决于薄膜厚度。在500 ℃时,薄膜沿(101)方向生长,几乎没有厚度依赖性。这些结果表明,先前发现的低温结构变形对这种材料的超导性至关重要。
2009-04-12 cond-mat.supr-con
Morphology of Superconducting FeSe thin films deposited by co-sputtering and MBE
用射频溅射和分子束外延(MBE)方法从两种元素源沉积了可能是非常规的超导体β-FeSe。在MgO(100)和YAlO 3(010)衬底上沿(001)取向生长了超导薄膜。研究了样品的形貌,并将其与β-FeSe薄膜的超导性能直接相关。分子束外延生长的薄膜显示出微裂纹和约100 nm的粗糙度。相比之下,溅射沉积的超导薄膜显示出几乎没有沉淀物的光滑表面。在这两种情况下的电阻超导转变与临界温度高达8.5 K进行了观察。然而,溅射沉积膜的光滑度对于未来的表面依赖性研究至关重要。
2015-05-11 cond-mat.supr-con
Positive and negative chemical pressure effects investigated in electron-doped FeSe films with an electric-double-layer structure
通过在LaAlO $_3$衬底上制备FeSe单晶薄膜,研究了电子掺杂FeSe中的化学压力效应。我们的方法使电子掺杂的FeSe的运输测量。通过施加5V的栅极电压进行电子掺杂增加了具有$0 \leq x \leq 0.4$和$0 \leq y \leq 0.25$的FeSe $_{1-x}$ Te $_x$和FeSe $_{1-y}$ S $_y$膜的$T_{\mathrm c}$,而e掺杂的$x=0.5$膜显示出比未掺杂的膜更低的$T_{\mathrm c}$。正压力和化学压力均抑制e掺杂FeSe的$T_{\mathrm c}$。所得到的超导相图在掺杂的样品是相当不同的,在未掺杂的样品。这可能表明未掺杂和e掺杂系统之间的超导机制是不同的。或者,这可能是解释的情况下,在电子掺杂的样品中的电子顺序。
2021-03-16 cond-mat.supr-con
Growth of superconducting epitaxial films of sulfur substituted FeSe via pulsed laser deposition
本文报道了用脉冲激光沉积法成功地生长了含$x \leq 0.43$的FeSe $_{1-x}$ S $_x$外延薄膜。随着S含量的增加,超导转变温度$T_{\mathrm s}$系统地降低,并且超导转变温度$T_{\mathrm c}$显示出逐渐降低,即使当$x$超过超导终点(NEP)时,类似于体样品。对于具有大$x$的膜,在$ρ$-$T$曲线中观察到新的扭结异常,这可能是由于磁性转变。FeSe $_{1-x}$ S $_x$薄膜的相图与FeSe $_{1-y}$ Te $_y$薄膜的相图相反,其显示在NEP处$T_{\mathrm c}$快速增加。结果表明,在FeSe体系中,超导电性与超有序度之间的关系并不普遍,这表明在这些材料中,超导电性与超有序度之间的关系并不是主要的.
2018-05-01 cond-mat.supr-con
Observation of Zero Resistance in As-Electrodeposited FeSe
采用电化学方法在轧制辅助双轴织构衬底(RABiTS)带材上制备了FeSe超导薄膜。我们观察到零电阻率的电沉积FeSe薄膜上制备的RABiTS时,施加适当的电压,而它是浸入溶液中。当RABiTS带浸入溶液中而不施加电压时,薄Se膜沉积在衬底上。随着施加电压前浸渍时间的减少,FeSe薄膜的组成比更接近化学计量比。
2017-11-28 cond-mat.supr-con
The influence of the in-plane lattice constant on the superconducting transition temperature of FeSe0.7Te0.3 thin films
采用脉冲激光沉积法在(La 0.18 Sr 0.82)(Al 0.59 Ta 0.41)O3(LSAT)、CaF2缓冲的LSAT和裸CaF2衬底上制备了面内晶格常数几乎相同的外延Fe(Se,Te)薄膜。所有的Fe(Se,Te)膜的组成被确定为FeSe 0.7Te 0.3的能量色散X射线光谱,无论基板。虽然所有模板的晶格参数具有可比的值,但FeSe0.7Te0.3薄膜的面内晶格参数变化显著。我们发现FeSe_(0.7)Te_(0.3)薄膜的超导转变温度(Tc)与其a轴晶格参数密切相关。在裸CaF2衬底上的膜观察到超过19 K的最高Tc,这与主要源自FeSe 0.7Te 0.3膜和衬底之间的热膨胀失配的意外大的面内压缩应变有关。
2017-06-09 cond-mat.supr-con
Enhancement of the Superconducting Transition Temperature in FeSe Epitaxial Thin Films by Anisotropic Compression
为了研究面内应变对FeSe超导电性的影响,在CaF $_2$衬底上制备了FeSe外延薄膜。薄膜沿a轴方向被压缩,其超导转变温度$T_{\mathrm c}^{\mathrm {zero}}$达到11.4 K,约为块状晶体的1.5倍。与Fe(Se,Te)相比,$T_{\mathrm c}$值对晶格常数之比$c$ / $a$的依赖性较弱。我们的研究结果表明,即使是二元体系FeSe也有改进的空间,这将为铁基超导体的应用开辟一条新的途径。
2013-09-13 cond-mat.supr-con
Electric-field-induced superconductivity in electrochemically-etched ultrathin FeSe films on SrTiO3 and MgO
在最近发现的铁基超导体中,生长在SrTiO 3衬底上的FeSe的SiO2薄膜已经独特地发展成为高超导转变温度(TC)材料。高温超导的机制一直是人们争论的焦点,主要是分子束自下而上外延生长的FeSe薄膜的超导能隙。在这里,我们展示了另一种途径来研究高TC的超导性,在三端晶体管配置的自顶向下的电化学蚀刻技术在FeSe的。除了SrTiO 3上的高TC FeSe之外,MgO上的电化学蚀刻的Al 2 O3 FeSe晶体管也在40 K附近表现出超导性,这意味着电场的应用有效地有助于Al 2 O3 FeSe中的高TC超导性,而与衬底材料无关。此外,在外加电场条件下,可观测到的高TC超导临界厚度可扩展到10个晶胞,绝缘体-超导体转变受静电控制.目前的演示表明,电场对导带和价带的影响起着至关重要的作用,诱导高TC的超导电性FeSe。
2015-10-01 cond-mat.supr-con
Superconducting fluctuations in FeSe$_{0.5}$Te$_{0.5}$ thin films probed via microwave spectroscopy
我们研究了FeSe $_{0.5}$ Te $_{0.5}$在CaF $_2$上外延薄膜在超导转变附近的微波电导率谱。随着薄膜厚度的增加,我们观察到了超导涨落的临界行为,并出现了从二维到三维的空间交叉。由标度参数的温度依赖性,我们得出FeSe $_{0.5}$ Te $_{0.5}$超导转变的普适类是3D-XY模型。超导波动的起始温度的下限,Tonset,由我们的测量确定的是1.1 Tc,这表明FeSe $_{0.5}$ Te $_{0.5}$的超导波动至少与最佳和过掺杂的铜酸盐一样大。
2017-09-07 cond-mat.supr-con
Structural and electronic properties of ultrathin FeSe films grown on Bi$_2$Se$_3$(0001) studied by STM/STS
本文报道了在Bi $_2$ Se $_3$(0001)衬底上生长的单晶胞和双晶胞高FeSe薄膜的扫描隧道显微镜和光谱学(STM/STS)研究。在我们的薄膜中,我们发现FeSe的四方相和沿Se-Se键方向取向的哑铃形缺陷。此外,我们观察到条纹莫尔图案的周期性($7.3\pm 0.1$)nm之间的失配FeSe晶格和Bi $_2$ Se $_3$晶格产生的。在6.5 K下,在一个和两个UC厚的FeSe岛表面上测量的隧道谱中,我们没有发现任何超导能隙的特征。光谱,而不是显示出一个不对称的行为和有限的状态密度在费米能级($E_F$)类似于在正常状态的散装FeSe。
2016-07-07 cond-mat.supr-con
Fabrication of oxide/FeSe multilayer films using the PLD technique
The University of Tokyo(东京大学)
该研究利用PLD技术制备FeSe基氧化物异质结构,发现顶部氧化物与FeSe的界面相互作用可诱导超导,为铁基超导体的界面超导研究提供了新平台。
2026-08-06 cond-mat.supr-con
Direct observation of high temperature superconductivity in one-unit-cell FeSe films
基于异质结构的界面工程已被证明是寻找新的超导体系和提高超导转变温度的有效方法。在先前的工作中,一个单位电池(UC)厚的FeSe薄膜SrTiO 3(STO)衬底上,一个超导类能隙大至20 meV,揭示了原位扫描隧道显微镜/光谱(STM/STS)。角分辨光电子能谱(ARPES)进一步揭示了一个接近各向同性的间隙,其能量超过15 meV,在~ 65 K的温度下关闭。如果这种转变确实是超导转变,那么1-UC FeSe代表了迄今为止发现的最薄的高TC超导体。然而,到目前为止,1-UC FeSe薄膜的直接输运测量尚未报道,主要是因为大规模1-UC FeSe薄膜的生长具有挑战性,并且1-UC FeSe薄膜太薄而不能在大气中存活。在这项工作中,我们成功地制备了1-UC FeSe薄膜上的绝缘STO衬底与非超导FeTe保护层。通过直接输运和磁性测量,我们提供了1-UC FeSe薄膜高温超导性的明确证据,其起始温度TC高于40 K,在2 K时具有极大的临界电流密度JC ~ 1.7 × 106 A/cm ~ 2。我们的工作可能为通过界面工程增强和剪裁超导性铺平道路。
2013-11-21 cond-mat.supr-con
Electronic and Superconducting Properties of Some FeSe-based Single Crystals and Films Grown Hydrothermally
本文简要地回顾了我们近年来对FeSe和分子嵌入(Li,Fe)OHFeSe超导体系的研究,着重于单晶和薄膜中超导性与正常态电子性质之间联系的实验观察。这些样品成功地合成了我们最近开发的软化学水热法,这也简要介绍。特别是在Mn掺杂的高Tc(Li,Fe)OHFeSe薄膜中,实现了超导临界电流密度的大幅提高,这对超导的实际应用具有重要的意义。
2020-09-12 cond-mat.supr-con
Universal Substrate Effect on the Superconductivity of FeSe Monolayer Films
为了阐明单层(1 ML)FeSe在SrTiO $_3$(STO)上的$T_c$增强的机制,我们在金红石TiO $_2$的矩形(100)面上生长了高应变的1 ML FeSe,并在63 K的$T_c$下观察到了复制带和超导电性的共存。从该系统与STO(001)上的1 ML FeSe之间的相似的$T_c$,我们得出结论,在这些系统中,应变和介电常数可能对增强的$T_c$不重要。一个系统的比较1 ML FeSe的TiO $_2$与其他系统中的FeSe家庭表明,虽然单独的电荷转移可以提高$T_c$,它只是与界面的电子-声子耦合,$T_c$可以增加到在STO上的1 ML FeSe的水平。
2016-06-30 cond-mat.supr-con
Enhancement of superconducting transition temperature in electrochemically etched FeSe/LaAlO$_3$ films
在这项研究中,我们研究了$T_{\mathrm c}$在电化学蚀刻FeSe薄膜的双电层晶体管结构的栅极电压依赖性。具有较低栅极电压($V_{\mathrm g}$ = 2.5和3.3 V)的蚀刻FeSe膜的$T_{\mathrm c}^{\mathrm {zero}}$值达到46 K,这是除了Ge等人的数据之外的几乎所有从电阻率测量报告的值中的最高值。这种增强的$T_{\mathrm c}$即使在放电过程之后也保持不变,不像没有蚀刻过程的静电掺杂的结果。我们的研究结果表明,在$T_{\mathrm c}$的增加的起源不是静电掺杂,而是在蚀刻膜的表面的电化学反应。
2020-05-14 cond-mat.supr-con
An extensive impurity-scattering study on the pairing symmetry of monolayer FeSe films on SrTiO3
确定单层FeSe薄膜在SrTiO 3上的对对称性是理解该系统中高超导转变温度的必要条件,这引起了激烈的理论和实验研究,但仍存在争议。在这里,通过在FeSe单层膜中引入几种类型的点缺陷,我们进行了系统的调查,杂质引起的电子状态的空间分辨扫描隧道光谱。从表面吸附,化学取代到内在结构修饰,这些缺陷产生了各种散射强度,这使得对对称性的新见解。
2017-12-19 cond-mat.supr-con
Influence of substrate type on transport properties of superconducting FeSe0.5Te0.5 thin films
采用脉冲激光沉积法在CaF 2、LaAlO 3和MgO衬底上制备了FeSe 0. 5 Te 0. 5薄膜,并对其结构和电磁特性进行了表征,研究了衬底对薄膜输运性质的影响。FeSe0.5Te0.5大块和衬底之间的面内晶格失配对薄膜的晶格参数没有影响,而衬底的类型影响薄膜的结晶质量,因此,超导性能。MgO薄膜在θ = 180°(H)处的临界电流密度J_c(θ)随角度的变化有一个额外的峰||c),其由透射电子显微镜证实的c轴缺陷引起。相比之下,对于H,没有Jc(θ)峰||c的CaF 2和LaAlO 3上观察到的薄膜。采用各向异性Ginzburg-Landau(AGL)方法,在适当的各向异性比γJ下,可以成功地对两种无c轴相关缺陷的薄膜的Jc(θ)进行标度。标度参数γJ随温度的降低而减小,这与我们在Fe缓冲MgO衬底上的FeSe_(0.5)Te_(0.5)薄膜中观察到的不同。
2015-04-15 cond-mat.supr-con
In-plane optical spectroscopy study on FeSe epitaxial thin film grown on SrTiO$_3$ substrate
利用脉冲激光沉积法在SrTiO $_3$衬底上生长了(00 l)FeSe薄膜,并对其进行了面内光谱测量。研究表明,低频电导率由两个Drude分量组成,一个是宽的分量,占了大部分谱权,另一个是非常窄的分量,大约在100-150 \cm以下。窄的Drude组分位于如此低的频率,以至于在铁磷属元素化物中没有观察到这种行为。整体等离子体频率被发现是小于基于FeAs的化合物,这表明了更强的相关效应。类似于铁磷属元素,FeSe观察到温度诱导的光谱重量转移。然而,相关的能源规模较低。此外,从最近的ARPES测量,揭示了自旋密度波(SDW)秩序在低温下生长的SrTiO $_3$衬底上的FeSe薄膜不同,没有签名的能带结构重建所产生的SDW秩序的形成被视为通过光学测量厚FeSe膜。
2013-03-19 cond-mat.supr-con
Interface superconductivity in FeSe thin films on SrTiO$_3$grown by the PLD technique
在这项研究中,我们制造5-30 nm厚的薄膜FeSe/STO使用脉冲激光沉积(PLD)。生长的薄膜表现出超导性的起始$T_{\mathrm{c}}$,这是远远高于散装FeSe在环境压力下。就迄今为止建立的相同材料的应变与$T_{\mathrm{c}}$关系而言,观察到的$T_{\mathrm{c}}$值异常高。此外,$T_{\mathrm{c}}$随着膜厚度的减小而增加,除了薄于10 nm的膜之外。这种厚度依赖性的$T_{\mathrm{c}}$是在良好的协议与分子束外延(MBE)生长的薄膜,表现出界面超导性的结果。这些结果表明PLD生长的FeSe/STO实现了界面超导电性。此外,我们的PLD技术不需要后退火来实现界面超导性,这与MBE技术不同。由于PLD技术的优点是,可以通过简单地改变目标材料容易地制造各种接口,我们的研究结果开辟了新的路线,研究界面超导性向更高的$T_{\mathrm{c}}$通过系统控制的接口。
2022-06-15 cond-mat.supr-con
High-temperature superconductivity in one-unit-cell FeSe films
自从分子束外延(MBE)技术在SrTiO 3衬底上生长单胞FeSe薄膜(1-UC FeSe/STO)后,超导转变温度(Tc)显著提高的现象被报道以来,对该系统的相关研究已成为凝聚态物理的一个新的前沿。本文对这一快速发展的领域进行了简要的综述,主要集中在1-UC FeSe/STO的超导特性。综述了1-UC FeSe/STO高温超导性的实验证据,包括输运和抗磁测量所揭示的直接证据,以及扫描隧道显微镜(STM)和角分辨光电子能谱(ARPES)所揭示的其他证据。讨论了超导电性增强的可能机制。有越来越多的论点表明,1-UC FeSe/STO中增强的库珀配对源于界面效应,特别是电荷转移和耦合到TiO 2平面中的声子模式。1-UC FeSe/STO体系的超导电性研究不仅为层状结构高温超导体的形成机理提供了新的思路,而且为利用界面工程技术开发新型超导体提供了理论依据。
2017-01-24 cond-mat.supr-con
Transition from insulator to superconductor and significant enhancement of superconductivity in FeSe films via tuning Fe-vacancy disorders
与体相晶体相比,FeSe薄膜或层具有更好的超导性能,这在其基础研究和潜在应用方面引起了广泛的兴趣。通过控制薄膜的厚度和Fe/Se比,在高质量的(00 l)取向FeSe薄膜中实现了从绝缘体到超导体的转变和超导电性的显著增强。实验结果表明,在实际厚度(240 nm)的FeSe薄膜中,最高Tc可达15.2 K,Hc 2可达35.5 T,这表明FeSe薄膜在高磁场下的电子器件中具有很大的应用潜力。更重要的是,发现FeSe薄膜中的Fe空位无序是决定超导电性演化的内在因素,而不是厚度效应。在Fe/Se比为1.00:1.09的非超导FeSe薄膜中,具有铁空位无序的绝缘\b{eta} -Fe_(1-x)Se相是主要相,更有可能成为FeSe超导体系的母相。通过改变Fe/Se比来调节Fe空位无序,可以显著改变载流子浓度,引入适当的电子掺杂,最终导致从绝缘体到超导体的转变,并进一步增强超导电性。有趣的是,我们的研究结果还表明,当薄膜的Fe/Se比超过一个临界值时,超导FeSe薄膜将变得不稳定,并发生相分离,新的非超导相沉淀在超导基体中,导致超导电性下降。这些结果有助于我们更好地理解Fe-Se超导体系的内在机制,并为进一步提高Fe-Se超导体系的Tc提供了新的思路。
2017-03-24 cond-mat.supr-con
Origin of charge transfer and enhanced electron-phonon coupling in single unit-cell FeSe films on SrTiO3
界面电荷转移和电子-声子耦合已被建议在最近发现的单晶胞FeSe薄膜SrTiO 3的高温超导性中发挥至关重要的作用。然而,它们的起源仍然难以捉摸。在这里,使用紫外光电子能谱(UPS)和元素敏感的X射线光电子能谱(XPS),我们确定了加强的Ti-O键,有助于界面增强的电子-声子耦合,并揭示了在FeSe/SrTiO 3界面的能带弯曲,导致从SrTiO 3到FeSe薄膜的电荷转移。我们还观察到带重整化,伴随着超导的发病。我们的结果不仅提供了有价值的见解界面增强的超导性的机制,但也指出了一个有前途的路线,设计新的超导体的异质结构与能带弯曲诱导的电荷转移和界面增强的电子-声子耦合。
2017-12-19 cond-mat.supr-con
Superconductivity in single-layer films of FeSe with a transition temperature above 100 K
最近,在SrTiO_3(001)(STO)衬底上生长的单层FeSe薄膜中,界面被用来增强超导电性,其Tc可达~ 80 K,是体FeSe的近10倍,高于体Fe基超导体的Tc记录(56 K)。这项工作与超导氧化物界面上的工作一起恢复了长期存在的想法,即两种不同材料之间的二维(2D)界面处的电子配对是实现高转变温度(Tc)超导性的潜在途径。随后的角度分辨光电子能谱(ARPES)测量显示不同的电子结构与体FeSe的超导类能隙关闭在65 K左右。然而,以前的非原位电输运测量只能检测到低于30 K的零电阻。本文报道了在FeSe/STO体系中观察到的高Tc超导性。通过原位四探针(4PP)电输运测量,我们在STO上FeSe薄膜的任意位置检测到了100 K以上的超导电性。我们的发现使FeSe/STO成为更高Tc超导性的令人兴奋和理想的研究平台。
2014-06-13 cond-mat.supr-con
Interface induced high temperature superconductivity in single unit-cell FeSe films on SrTiO3(110)
本文报道了用分子束外延方法在STO(110)衬底上生长的单胞(1-UC)FeSe薄膜的高温超导性。通过原位扫描隧道光谱测量,我们观察到了高达17 meV的超导能隙。在1-UC FeSe/STO(110)上覆盖FeTe层的输运测量表明其超导起始温度为31.6 K,上临界磁场为30.2 T。我们还发现外加电场可以进一步提高薄膜的温度系数,但其影响小于STO(001)衬底上的温度系数。指出了界面电荷转移和电子-声子耦合在FeSe/STO高温超导中的重要作用。
2016-05-06 cond-mat.supr-con
Systematic study on transport properties of FeSe thin films with various degrees of strain
我们进行了系统的研究FeSe薄膜的输运性质与控制程度的面内晶格应变,包括拉伸和压缩应变。的超导转变温度,$T_{\mathrm c}$,增加到12 K的膜与压缩应变,而超导性消失的膜与大的拉伸应变。另一方面,结构(相变)转变温度$T_{\mathrm s}$随着面内应变更压缩而略微降低。这表明,对于具有更多压缩应变的膜,结构转变可以通过较少量的Te取代而消除,这可能导致FeSe $_{1-x}$ Te $_x$中的较高的$T_{\mathrm c}$。还发现,通过输运性质评估的载流子密度随着面内应变变得更加压缩而增加。$T_{\mathrm c}$和载流子密度之间的明显相关性表明,对于铁硫族化物的$T_{\mathrm c}$增强,增加载流子密度是必要的。
2018-06-14 cond-mat.supr-con
Sulfur-induced magnetism in FeSe$_{1-x}$S$_x$ thin films on LaAlO$_3$ revealed by muon spin rotation/relaxation
利用μ子自旋旋转/弛豫测量研究了FeSePDMATHABMM S $_x$薄膜在LaAlO $_3$上的磁性.一个急剧下降的初始不对称性观察到的峰结构的μ子自旋的弛豫速率的温度依赖性几乎在相同的温度下,扭结异常,观察到的温度依赖性的电阻率。随着S含量的增加,异常温度升高,最低温度处的磁起伏受到抑制。这些结果表明,S替代诱导磁性在低温下在FeSe $_{1-x}$ S $_x$薄膜。虽然FeSe薄膜中的磁性相和非磁性相对化学压力的行为与体相FeSe对流体静压的行为相似,但是$T_{\mathrm c}$的行为在这些系统之间是显著不同的。我们的研究结果表明,详细的物理和化学压力效应之间的比较研究是非常重要的理解铁硫属化合物的磁性,向列性和超导性的相互作用。
2021-03-12 cond-mat.supr-con
Suppression of phase separation and giant enhancement of superconducting transition temperature in FeSe$_{1-x}$Te$_{x}$ thin films
我们证明了成功的制造与$0 \le x \le 1$的FeSe $_{1-x}$ Te $_{x}$薄膜的CaF $_2$衬底上,包括区域的$0.1 \le x \le 0.4$,这是众所周知的“相分离区”,通过脉冲激光沉积,这是一种非平衡的方法。在由此产生的薄膜中,我们观察到一个巨大的增强的超导转变温度,$T_\mathrm{c}$,在该区域的$0.1 \le x \le 0.4$:最大值达到23 K,这是大约1.5倍大的散装样品的FeSe $_{1-x}$ Te $_{x}$报告的值。我们提出了一个完整的相图FeSe $_{1-x}$ Te $_{x}$薄膜。令人惊讶的是,在$0.1<x<0.2$处观察到$T_\mathrm{c}$的突然抑制,而对于$0.2 \le x < 1$,$T_\mathrm{c}$随着$x$的降低而增加。也就是说,在$x=0-0.1$和$x \ge 0.2$中实现的超导性之间存在明显的差异。为了获得具有高$T_\mathrm{c}$的FeSe $_{1-x}$ Te $_{x}$薄膜,发现Te含量$x$和面内晶格应变的控制是关键因素。
2015-02-03 cond-mat.supr-con
The Role of SrTiO3 Phonon Penetrating into thin FeSe Films in the Enhancement of Superconductivity
在SrTiO_3上的FeSe薄膜中,界面耦合对超导电性增强的重要作用已被广泛认识。但这种耦合的明确起源还有待确定。利用高分辨电子能量损失谱对薄膜表面声子进行了测量,发现SrTiO 3的Fuchs-Kliewer(F-K)声子模产生的电场能够穿透FeSe薄膜并与其中的电子发生强烈的相互作用。在SrTiO 3上的单层FeSe中,~92 meV F-K声子的模式特定的电子-声子耦合(EPC)常数为~0.25。随着FeSe厚度的增加,穿透场强呈指数衰减,这与观察到的超导能隙的指数衰减很好地匹配。结果表明,SrTiO_3 F-K声子进入FeSe是界面超导电性增强的关键。
2016-08-10 cond-mat.supr-con
The interfacial effects on the spin density wave in FeSe/SrTiO3 thin film
最近,在SrTiO 3(STO)衬底上的FeSe薄膜中观察到超导转变温度(Tc)超过60 K和自旋密度波(SDW)的迹象,这表明超导性和磁性之间存在很强的相互作用。通过第一性原理计算,我们发现衬底诱导的张应变通过增强Se原子桥连的次近邻超交换反铁磁相互作用,使FeSe薄膜中的SDW态趋于稳定.另一方面,我们发现当衬底中存在氧空位时,从衬底到第一层FeSe的电荷转移会抑制第一层FeSe的磁有序,从而导致高温超导现象的发生。此外,当FeSe在无缺陷的STO衬底上时,由于Fe 3d轨道之间的电荷重新分配,SDW的稳定性降低。我们的研究结果为最近的实验结果提供了一个全面的微观解释,并为进一步探索这种新型超导界面的超导性和磁性奠定了基础。
2013-10-21 cond-mat.supr-con
Systematic Comparison of Eight Substrates in the Growth of FeSe$_{0.5}$Te$_{0.5}$ Superconducting Thin Films
本文研究了在八种不同衬底上生长的FeSe $_{0.5}$ Te $_{0.5}$薄膜的晶体结构和超导性质。超导性与晶格失配无关,而是与面内取向程度和晶格参数比$c/a$相关。在MgO和LaAlOPDMATHABMO($T_\mathrm{c}^\mathrm{zero}$为9.5 K)上的薄膜中观察到最好的超导性能。TEM观察表明,在衬底表面的非晶类层的存在或不存在起着关键作用,在确定的结构和超导性能的生长薄膜。
2010-03-17 cond-mat.supr-con
Competition between intrinsic and extrinsic effects in the quenching of the superconducting state in FeSeTe thin films
我们报告的第一个实验观察的超导态的铁基超导体,即FeSeTe薄膜的电流-电压特性的淬火。基于现有的理论模型,我们的分析表明,存在一个内在的磁通流电子不稳定性以及不可忽略的外在热效应。这两种机制的共存和竞争将观察到的不稳定性归类为介于低温和高温超导体之间的不稳定性,其中热效应分别在很大程度上可以忽略不计或占主导地位。
2016-12-05 cond-mat.supr-con
Tuning stoichiometry and its impact on superconductivity of monolayer and multilayer FeSe on SrTiO3
单层FeSe SrTiO 3上的合成,大大增强了超导电性相比,散装FeSe,仍然是困难的。正如世界各地不同小组所报道的那样,总是需要在一定温度窗口内进行长时间退火以实现超导样品,但退火诱导超导性的机制尚未阐明。我们生长FeSe薄膜SrTiO 3的分子束外延和调整化学计量比通过沉积额外的少量的Fe原子。单层膜成为超导铁沉积后,没有任何退火,并表现出类似的超导转变温度的退火膜在运输测量。我们还证明了在5-unit-cell薄膜上,FeSe多层膜可以在具有Fe空位的非超导$\sqrt{5} \times \sqrt{5}$相和超导$1 \times 1$相之间可逆地调谐。我们的研究结果表明,传统的退火工艺在本质上消除了铁空位和额外的铁沉积作为一个更有效的方式来实现超导电性。这一工作突出了化学计量在FeSe薄膜超导性中的重要性,并为制备超导样品提供了一条简便的途径。
2020-02-15 cond-mat.supr-con
Unabridged phase diagram for single-phased FeSexTe1-x thin films
一个完整的相图及其相应的物理性质是理解铁基超导机制的必要前提。对于结构上最简单的11(FeSeTe)系统,早期的尝试使用体样品已经无法做到这一点,由于制造困难。在这里,薄的FeSexTe 1-x薄膜的Se含量覆盖整个范围内,通过使用脉冲激光沉积方法制备。晶体结构分析表明,所有薄膜在室温下均保持四方晶系结构。值得注意的是,最高的超导转变温度(TC = 20 K)发生在新发现的域,0.6 - 0.8。全硒掺杂范围的单相超导圆顶是铁硫系超导体中的第一个。我们的研究结果为探索新的物理学和优化超导体提供了一条新的途径。
2014-12-02 cond-mat.supr-con
Interface enhanced electron-phonon coupling and high temperature superconductivity in potassium-coated ultra-thin FeSe films on SrTiO3
用低温扫描隧道显微镜研究了碱金属(钾)在分子束外延SrTiO 3上生长的FeSe薄膜(厚度从2-UC到4-UC)上的吸附。在适当的钾覆盖率(0.2-0.3单层)下,薄膜的隧穿谱都表现出大于11 meV的类超导带隙(是体FeSe带隙值的5倍),并在11 meV和21 meV处表现出两个明显的特征声子模。结果揭示了界面增强的电子-声子耦合对系统高温超导性的关键作用,并与最近的理论相一致。我们的研究提供了令人信服的证据,这种类型的异质结构超导系统的传统配对机制。
2015-08-26 cond-mat.supr-con
Growth and microwave properties of FeSe thin films and comparison with Fe(Se,Te)
Roma Tre University(罗马第三大学);SPIN-CNR(意大利国家研究委员会自旋物理研究所);ENEA(意大利国家新技术、能源和可持续经济发展局);University of Genoa(热那亚大学)
研究通过脉冲激光沉积法制备FeSe薄膜,利用X射线衍射和原子力显微镜分析其结构与形貌,并通过微波测量探讨其在微波卤素探测器中的应用潜力,比较FeSe与Fe(Se,Te)在不同温度下的微波性质及磁性响应。
2026-03-13 cond-mat.supr-con
High quality epitaxial FeSe0.5Te0.5 thin films grown on SrTiO3 substrates by pulsed laser deposition
采用脉冲激光沉积法在SrTiO 3(001)衬底上制备了FeSe 0. 5Te 0. 5超导外延薄膜。采用X射线衍射、反射式高能电子衍射、扫描隧道显微镜和原子力显微镜等实验技术对样品的纯度、生长质量和外延生长进行了研究。沉积过程中的衬底温度被认为是控制样品形态和超导临界温度的主要参数。在最佳条件下得到的薄膜表现出c轴垂直于薄膜表面,a轴和b轴平行于衬底表面的外延生长,没有任何其他取向的证据。此外,这种薄膜在整个测量温度范围内表现出金属行为,临界温度高于17 K,这是高于目标温度。
2009-06-17 cond-mat.supr-con
The Meissner and Mesoscopic Superconducting States in 1-4 Unit-Cell FeSe-Films up to 80 K
FeSe/SrTiO_3单胞膜的界面诱导超导电性在铁基超导体中最高,仅次于铜酸盐,其Tc可达~ 65 ± 5 K。在这里,我们显示的第一个磁和电阻调查的结果1-4晶胞FeSe薄膜SrTiO 3。样品在~ 20 K以下表现出Meissner态,在2 K时由于大的边缘效应,穿透场低至0.1 Oe;在45~55 K时表现出介观超导态,由尺寸小于1 μ m的小块组成;在80 K时表现出反常的抗磁弛豫,表明在此高温下可能存在超导性。这些观测结果表明了这些薄膜中超导态的异质性,并为提出的高温超导性和未来超导电子制造中界面的作用提供了新的见解。
2013-11-25 cond-mat.supr-con
Aspects of electron-phonon interactions with strong forward scattering in FeSe Thin Films on SrTiO$_3$ substrates
在SrTiO $_\mathrm{3}$和BiTiO $_\mathrm{3}$衬底上生长的单层和多层FeSe薄膜具有比体FeSe更高的超导性。对于这种加强的机制提出了一些建议。一种可能性是在衬底中的FeSe电子和氧声子之间引入跨界面电子-声子($e$)相互作用,由于界面系统的二维性质,该相互作用在前向散射(小${\bf q}$)方向上达到峰值。受此启发,我们探索的后果,这样的相互作用的超导状态和电子结构的二维系统使用Migdal-Eliashberg理论。这种相互作用不仅产生偏离传统的声子介导的配对的预期,但也复制结构的光谱功能和状态密度,探测角分辨光电子能谱,扫描隧道显微镜/光谱,和准粒子干涉成像。我们还讨论了Migdal-Eliashberg理论的适用性的情况下,\ep相互作用的峰值在小动量转移和FeSe/STO系统。
2016-02-01 cond-mat.supr-con
Charge carrier dynamics of FeSe thin film investigated by terahertz magneto-optical spectroscopy
我们利用太赫兹磁光光谱研究了FeSe薄膜的载流子动力学。用双载流子Drude模型很好地再现了测得的对角(纵向)和非对角(Hall)电导谱,并由此确定了宽温度范围内的载流子密度、散射时间和电子、空穴载流子的有效质量.在结构转变温度以下,空穴密度降低,而电子密度增加,这归因于电子相变中的能带结构改变。在较低温度下,空穴载流子的散射时间比电子的散射时间长得多,这是低温下正直流霍尔系数增加的原因。
2019-03-03 cond-mat.supr-con
Universal scaling behavior of the upper critical field in strained FeSe0.7Te0.3 thin films
揭示铁基超导体(FBS)的普遍行为对阐明超导的微观理论具有重要意义。本文研究了面内应变对FeSe_(0.7)Te_(0.3)薄膜在超导转变温度Tc处上临界场Hc_2斜率(即-dHc_2/dT)的影响。面内应变在很宽的范围内调谐Tc,而组分和无序度几乎不变。我们发现,-dHc 2/dT的比例与Tc线性,表明FeSe0.7Te0.3遵循相同的普遍行为所观察到的pnictide FBS。观察到的行为与带间相互作用配对的多带超导电性(例如符号变化s+-超导电性)一致。
2018-09-14 cond-mat.supr-con
Anisotropic critical currents in FeSe0.5Te0.5 films and the influence of neutron irradiation
本文报道了在铝酸镧衬底上生长的FeSe_(05)Te_(05)薄膜的超导性能的测量结果。该薄膜具有较高的转变温度(19 K以上)和在高达15 T的磁场下的急剧电阻转变。上临界场和不可逆线的温度依赖性是陡峭的和各向异性的,最近报道的单晶。通过矢量VSM中的磁化强度测量,发现低温下的临界电流密度远高于10^9 Am-2。在所有样品中,临界电流作为场取向的函数具有最大值,当场取向平行于膜表面时。最大值表明存在相关的钉扎中心。当电场垂直于薄膜平面时,在三层薄膜中出现最小值。相反,在第四个膜中,在该取向处发现由c轴相关钉扎中心引起的局部最大值。用快中子照射两种膜并没有显著改变性质,其中发现临界电流的最大增强因子为2。
2011-03-23 cond-mat.supr-con
Interfacial mode coupling as the origin of the enhancement of Tc in FeSe films on SrTiO3
在SrTiO 3(STO)衬底上生长的硒化铁(1UC FeSe)的单晶胞薄膜最近显示出在接近液氮的沸点(77 K)的温度下打开的超导能隙,这是铁基超导体的记录。为了理解为什么库珀对在如此高的温度下形成,要解决的主要问题是STO衬底的作用(如果有的话)。在这里,我们报告的高分辨率角分辨光电子能谱(ARPES)的结果,揭示了一个意想不到的和独特的特性的1UC FeSe/STO系统:摇脱频带表明玻色子模式的存在下,最有可能的氧光学声子在STO,耦合到FeSe电子只有很小的动量转移。这种耦合有一个不同寻常的好处,那就是在大多数通道中有助于超导,包括那些由自旋涨落介导的通道。我们的计算表明这种耦合是负责提高超导能隙打开温度在1UC FeSe/STO。这一发现为设计高温超导体提供了一条途径。
2015-05-11 cond-mat.supr-con
Direct evidence of interfacial coherent electron-phonon coupling in single-unit-cell FeSe film on Nb-doped SrTiO3
该研究通过超快泵浦-探测光谱,发现SrTiO₃衬底的4.2 THz相干声子与FeSe电子强耦合,为单层FeSe/SrTiO₃异质结的界面增强高温超导机制提供了直接实验证据。
2024-01-29 cond-mat.supr-con
Close correlation between superconducting transition temperatures and carrier densities in Te- and S-substituted FeSe thin films
本文比较研究了S和Te取代的FeSe薄膜在磁场下的输运性质,以阐明S和Te取代的超导转变温度差异的原因。一个经典的两个载流子分析表明,薄膜的载流子密度随Te含量的增加而增加,而没有观察到显着的变化为S-取代。载流子密度的这种成分依赖性很好地对应于$T_{\mathrm c}$行为。$T_{\mathrm c}$和载流子密度之间的明显相关性表明,结构转变以不同的方式影响Fe(Se,S)和Fe(Se,Te)之间的电子结构,并且这一事实是结构转变终点处$T_{\mathrm c}$行为差异的直接原因。
2019-06-12 cond-mat.supr-con
Edge states at nematic domain walls in FeSe films
量子自旋霍尔(QSH)效应是二维拓扑绝缘体中螺旋边缘态的一种有趣现象。我们使用分子束外延(MBE)制备FeSe薄膜与原子级尖锐的磁畴边界,拉伸应变,向列性抑制和拓扑带反转同时实现。利用扫描隧道显微镜(STM),我们观察到的费米能级的边缘状态,空间上分布为两个不同的条带附近的域边界。在边界的端点处,进一步观察到费米能级的束缚态。边缘态的拓扑起源得到了密度泛函理论计算的支持。我们的研究结果不仅为QSH态提供了一个候选态,而且为在单组分薄膜中实现拓扑超导提供了一条新的途径。
2019-01-12 cond-mat.supr-con
Microstructural control of the transport properties of $β$-FeSe films grown by sputtering
我们研究了在SrTiO $_3$(100)上溅射生长的$β$-FeSe薄膜的结构和输运性质之间的关系.的生长参数,如衬底温度和厚度,已被改变,以探索不同的制度。在纹理厚膜的限制,我们发现有前途的功能,如增强的$T_{\rm c}\sim12\,$ K,一个相对较高的$H_{\rm c2}$和低各向异性。通过进行磁电阻和霍尔系数测量,我们调查的影响与纹理形态的一些功能归因于微妙的细节的多带电子结构的$β$ -FeSe的无序。关于超导体-绝缘体转变(SIT)诱导的厚度减小,我们发现了一个非平凡的演变的结构特性和形态与应变的初始生长和合并的晶粒。最后,我们讨论了高质量应力外延薄膜绝缘行为的起源。我们发现,晶格畸变,描述的泊松系数与晶格参数\textit{a}和\textit{c},可能发挥了关键作用。
2019-08-30 cond-mat.supr-con
Antiferromagnetic order in epitaxial FeSe films on SrTiO3
在掺Nb的$_3$(001)衬底上生长的单层FeSe薄膜具有铁基超导体中最高的超导转变温度($_C$ $\sim$ 100 K),而体FeSe的$_C$仅为$\sim$ 8 K。反铁磁自旋涨落被认为是铁磷属元素化物中的关键,这激发了一些理解FeSe/SrTiO $_3$系统的建议。虽然体FeSe不显示反铁磁顺序,计算表明,母体FeSe/SrTiO $_3$薄膜是AFM。在实验上,由于缺乏直接的探针,FeSe/SrTiO $_3$薄膜的磁状态一直是个谜。在这里,我们报告的直接证据的反铁磁序在母体FeSe/SrTiO $_3$薄膜的磁交换偏置效应的测量。单层膜的相变温度为$\geq$ 140 K。电子掺杂后原子力显微镜的有序性消失。
2017-11-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Possible manifestation of topological superconductivity and Majorana bound states in the microwave response of thin FeSe1-xTex film
通过测量FeSe1-xTex薄膜在X波段两种磁场取向下的微波阻抗,分析其温度依赖,提出垂直取向中磁涡旋耗散与零能Majorana束缚态抑制耗散两种竞争机制。
2023-12-18 cond-mat.supr-con