Electrostatic Modulation of the Superfluid Density in a Ultrathin La2-xSrxCuO4 Film
通过在具有高介电常数的栅极绝缘体上施加电场,对欠掺杂的La 2-xSrxCuO 4膜进行电容充电,在氧化铜超导体的欠掺杂区域中,面超流密度n_{s\Box} $ of unprecedented strength were observed in measurements of the film kinetic inductance. Although $ n_{s\Box} $ appears to be substantially reduced by disorder, the data provide, for the first time on the same sample, direct compelling evidence for the Uemura relation $ T_{c} \propto n_{s\Box}(T=0)$的相对变化。
2006-07-25 cond-mat.supr-con
Mg coating induced superconductivity in the FeSe ultrathin film
本工作采用简单的Mg包覆技术实现了非超导FeSe超导薄膜从绝缘体到超导体的转变。结果表明,在无Mg涂层的非超导FeSe超导薄膜中,具有铁空位无序的绝缘相\b{eta} -Fe 1-xSe是主要相,更有可能成为FeSe超导体系的母相。在FeSe薄膜表面包覆适量的Mg,可以使Mg进入FeSe晶格,填补Fe空位,而不是取代Fe。同时,额外的电子掺杂被引入,并且可以调节该母相中的电子载流子浓度,这是该系统中的SIT和超导电性演化的原因。然而,过量Mg包覆的FeSe薄膜中电子浓度异常降低,导致超导性能严重下降。
2015-12-04 cond-mat.supr-con
Magnetic Flux Periodic Response of Nano-perforated Ultrathin Superconducting Films
我们在一系列超导Bi/Sb薄膜中图案化了纳米尺度的六边形孔阵列,其转变温度为2.65 K $<T_{co} < $ 5 K。这些规则的穿孔使薄膜对施加的磁场产生相位敏感的周期性响应。通过测量其电阻转变中的这种响应,$R(T)$,我们能够区分其中振幅的波动、振幅和相位以及超导序参量的相位主导运输的制度。由振幅波动占主导地位的$R(T)$的部分在较低的$T_{co}$膜中较大,因此随着接近超导体到绝缘体转变而生长。
2005-10-17 cond-mat.supr-con
Superconducting properties of ultrathin Bi2Sr2CaCu2O8+x single crystals
我们使用Ar离子铣削薄Bi 2212单晶下降到几个纳米或一到两个(CuO 2)2层。随着厚度的减小,超导转变温度逐渐降低到零,面内电阻率增大到大的值,表明超导体-绝缘体转变的存在,在Bi 2212单晶。
2005-07-05 cond-mat.supr-con
Anomalous quantum Griffiths singularity in ultrathin crystalline lead films
研究了磁场诱导的铅超导薄膜的超导-金属转变。通过超低温输运测量,在接近零温量子临界点时,观察到了发散临界指数作为量子Griffiths奇点(QGS)的指示。不同的是,SMT的相边界在低温区表现出一种反常的行为,即起始临界场随温度的降低而降低,这使我们的观察与早期报道的各种二维超导体中的QGS不同。我们证明,这种观察到的异常相边界有其起源从超导涨落在Pb-Pb薄膜。我们的发现揭示了二维超导系统中具有反常相界的SMT的QGS的一个新的方面。
2018-09-25 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
Fermionic scenario for the destruction of superconductivity in ultrathin MoC films evidenced by STM measurements
我们利用亚开尔文扫描隧道光谱研究了均匀无序的MoC薄膜中超导电性的抑制。我们观察到,超导状态保持空间均匀,即使在3 nm厚的膜。涡旋成像表明我们的薄膜具有全局相位相干性。随着厚度的减小,当超导转变从8.5 K下降到1.2 K时,超导能隙完全遵循Tc。所有这一切都指向一个两阶段的费米方案的超导体-绝缘体转变(SIT)通过金属状态作为替代的直接玻色子SIT方案与库珀对绝缘状态证明了过去十年的STM实验。
2016-01-21 cond-mat.supr-con
Specific Heat Signature of the Berezinskii-Kosterlitz-Thouless Transition in Ultrathin Superconducting Films
Berezinskiii-Kosterlitz-BKT(英语:Berezinskii-Kosterlitz-BKT)转变预计在比热上有明显的特征。在转变温度$T_{BKT}$处的奇异性被预测为不可测量的,并且预期在$T>T_{BKT}$处有宽的非普适峰。到目前为止,这还没有在二维超导体中观察到。我们使用一种独特的高灵敏度的技术来测量的比热Pb-Pb薄膜。我们发现,厚膜表现出特定的热跳在$T_C$是符合BCS理论。当薄膜厚度减小到超导相干长度以下并且系统进入2D极限时,比热揭示了BKT样行为。我们讨论这些意见的框架中的连续BCS-BKT交叉作为膜厚度的函数。
2019-08-02 cond-mat.supr-con
Geometry-induced localization of thermal fluctuations in ultrathin superconducting structures
本文研究了在零外加磁场下,在$T_{c}$附近,三角形超导结构中序参量的热涨落。我们发现,序参量是倾向于更大的波动,在角落的结构相比,其内部。这种几何形状引起的局部热波动归因于这样一个事实,即冷凝物限制在角落的特点是由一个较低的有效维数,这有利于更强的波动。
2010-09-03 cond-mat.supr-con
Geometrical destruction of the global phase coherence in ultrathin superconducting cylinders
双连接超导体中的全局相位相干性导致磁通量子化,从而允许超流速度vs由施加的磁通量控制。令人惊讶的是,在超小样本中,这种量化要求导致半整数通量量子周围的相位相干性本身的破坏,因为样本大小引起的vs增长,正如de Gennes所预测的那样。我们报告的观测结果预测的现象在Al_2O_3 Al和Au_(0.7)In_(0.3)圆柱,和相应的相图的Al_2O_3超导圆柱。新的相图具有断开的超导区域,而不是传统的Little-Parks实验中看到的单一区域。
2001-10-11 cond-mat.supr-con
Effect of Parallel Magnetic Field on Superconductivity of Ultrathin Metal Films Grown on a Cleaved GaAs Surface
本文研究了在GaAs(110)衬底上生长的In、Bi和Al的超导薄膜的超导转变温度$T_c$与平行磁场$H_\parallel$的关系。在In膜处于单层状态的情况下,$T_c$表现出类似二次的$H_\parallel$依赖性,其比本作者先前在单层Pb膜中观察到的强一个数量级[Phys.Rev.Lett. 111,057005(2013)]。结果很好地再现了一个模型开发的非均匀的二维超导态中存在一个温和的Rashba自旋轨道相互作用。Rashba自旋分裂估计为0.04 eV,这是远远小于预期的单层铅膜。在几个单层Bi膜中,随着$H_\parallel$的增加,$T_c$的抑制与单层Pb膜中的抑制相当。另一方面,更强的抑制,这是由于泡利顺磁效应,观察到的Al膜。
2017-10-23 cond-mat.supr-con
Superconducting quantum phase transitions tuned by magnetic impurity and magnetic field in ultrathin a-Pb films
本文研究了均匀无序a-Pb薄膜中无序(d)、顺磁杂质(MI)和垂直磁场(B)对超导量子相变的影响。MI调谐转变的特征在于随着MI密度的增加,临界温度逐渐被抑制到零,并且连续转变到弱绝缘正常态。在所有重要的方面,d-调谐跃迁与MI-调谐跃迁非常相似,而且两者都是费米子性质。B-调谐跃迁在性质上是不同的,可能是玻色子。在临界区,它表现出的传输行为,表明B-诱导介观相分离和存在的库珀配对在绝缘状态。
2006-07-05 cond-mat.supr-con
Anomalous Parallel Field Negative Magnetoresistance in Ultrathin Films Near the Superconductor-Insulator Transition
在厚度调谐的超导体-绝缘体转变附近,在非晶铋的猝灭凝聚的超导薄膜中发现了平行场负磁电阻。这种效应似乎是与量子临界点相关的序参量的量子涨落的特征。
2004-08-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Critical temperature of MgB$_2$ ultrathin superconducting films: BCS model calculations in tight-binding approximation
我们利用正交紧束缚近似构造电子波函数,发展了超导薄膜的多带BCS模型。这允许相对简单地确定费米能级附近的能带结构以及BCS型的电子-电子相互作用矩阵元。将该模型应用于$_2$(0001)薄膜,计算了临界温度厚度在2. 10 MgB $_2$层。强调了边界条件的重要性,因为硼或镁层可能覆盖膜。发现薄膜厚度小于4层时,临界温度明显降低。我们的模型允许薄膜几何边界之外的电荷溢出,抑制了$T_c$振荡并削弱了其对薄膜覆盖层成分的依赖性。
2014-07-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Low Temperature Metallic State of Ultrathin Films of Bismuth
对一系列非晶铋(a-Bi)的急冷-凝聚膜进行了电阻-温度的测量。发现低于约0.1K的电阻在厚度跨越超导体到绝缘体转变的膜的范围内是温度无关的,这将通过分析高于0.14K获得的数据来推断。薄膜磁电阻在与温度无关的温度范围内具有温度相关性。这意味着低温金属状态是固有的,而不是未能冷却电子的结果。
2002-10-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Measuring the Localization Length through the superconductor-insulator transition in ultrathin amorphous beryllium films
本文同时测量了急冷凝聚非晶态铍膜的超导-绝缘体(SI)转变的电子输运和隧穿。当Mn杂质引入到薄膜中时,先前在绝缘膜中观察到的异常负磁阻消失,恢复了相当干净的Efros-Shklovskii型跳跃行为。输运和隧穿数据的组合使我们能够独立地确定薄膜的局域化长度和介电常数,并且最多可以确定一个统一数量级的常数。随着薄膜厚度的增加,薄膜在20 K下的正常态方块电阻减小,薄膜的电阻率L呈指数增长。SI跃迁发生在λ_{L}穿过Ginzburg-Landau相干长度λ_{S}时。
2005-11-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Measurement of the Localization Length through the superconductor-insulator transition of ultrathin amorphous beryllium films
基于在电子输运和隧穿中观察到的Efros-Shklovskii行为,我们独立地确定了淬冷凝聚非晶铍膜的局域化长度和介电常数,并确定了它们之间的关系。由于在20 K的正常状态的薄膜的薄层电阻随膜厚度的增加而减小,局部化长度呈指数增加。当局域化长度与Ginzburg-Landau相干长度相交时,超导体-绝缘体转变发生。我们讨论的影响,这些结果的一些问题上的超导性在强无序制度。
2005-11-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Thickness-Dependent Coherent Phonon Frequency in Ultrathin FeSe/SrTiO$_{3}$ Films
在SrTiO $_{3}$衬底上生长的超薄FeSe薄膜对理解铁基材料的非常规超导性具有重要意义,是原子材料工程领域的一个新的里程碑。利用飞秒时间和角度分辨光电子能谱学研究了分子束外延生长的FeSe/SrTiO $_{3}$薄膜中的声子频率。光激发后,我们观察到的光电子光谱的周期性调制的泵浦-探测延迟的函数为1个晶胞,3个晶胞,和60个晶胞厚的FeSe膜。随着薄膜厚度的增加,相干强度振荡的频率从5.00(2)THz增加到5.25(2)THz。通过与前人工作的比较,我们将这种模式归因于Se A $_\textrm{1g}$声子. 1个晶胞厚的FeSe薄膜中声子软化的主要机制是衬底诱导的晶格应变。我们的结果表明,由于晶格失配之间的薄膜和衬底的声子重整化突变。
2015-06-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Anisotropic Magnetoconductance in Quench-Condensed Ultrathin Beryllium Films
在超导体-绝缘体(S-I)转变附近,猝灭凝聚的Nb 2Be薄膜显示出大的磁导,在外加场的方向上具有高度的各向异性。薄膜电导在弱垂直场(< 1 T)下可下降多达7个数量级,但在相同场范围内对平行场不敏感。我们认为,这种负的磁导是由于磁场退相的超导对波函数。这一思想使我们能够在近超导薄膜中提取有限的超导相位相干长度。我们的数据表明,即使在S-I转变附近的高绝缘膜中,这种局部相位相干性仍然存在。
2000-09-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Comment on "Magnetic-Field-Tuned Quantum Phase Transition in the Insulating Regime of Ultrathin Amorphous Bi Films"
最近的一封信[Lin & Goldman,Phys.Rev.Lett. 106,127003(2011)]已经呈现了高度无序薄膜的实验数据,其被解释为量子相变,这是该系统的有趣且令人惊讶的结果。在这里,我们提出了一个第一性原理计算,捕捉到的现象,并提供了一个替代机制的激活运输通过无序景观,而不是量子相变。
2011-12-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Evidence of Collective Charge Behavior in the Insulating State of Ultrathin Films of Superconducting Metals
在局部超导的绝缘猝灭凝聚膜中观察到非线性I-V特性。我们提出了一个解释的增强传导的库珀对电荷密度波,库珀对晶体,或库珀对玻璃,可以表征局部超导膜的绝缘制度的脱钉。我们认为,这是一个更可能的描述比库仑阻塞或电荷-反电荷解束缚现象。
2001-08-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Parallel Magnetic Field Induced Glass-Like Behavior of Disordered Ultrathin Films
在平行磁场的作用下,急冷凝聚非晶Bi薄膜出现了与面内电导非指数弛豫有关的类玻璃行为.在厚度调谐的超导体-绝缘体转变的绝缘侧上,在很窄的膜厚度范围内发现该效果。这种场诱导的玻璃状行为的最简单的解释是泡利原理,当电子被磁场极化时,阻止了单占据态之间的跳跃输运。第二个解释涉及弱耦合的超导团簇间的相互作用的随机符号进行了讨论。
2001-10-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Spin Fluctuation Induced Linear Magnetoresistance in Ultrathin Superconducting FeSe Films
FeSe/STO高温超导性的发现引起了人们极大的研究兴趣,人们试图揭示这种新型材料中的一系列奇异物理现象。在这里,我们提出了一个温度依赖的磁输运测量的SiO2 FeSe/STO薄膜与不同的厚度和保护层。值得注意的是,在超导转变温度附近观察到令人惊讶的线性磁阻(LMR),但在其他方面则没有。基于自旋涨落引起的磁场依赖性无序模型的磁输运计算可以再现实验LMR。因此,所观察到的LMR与超导性共存提供了第一个磁输运签名的自旋涨落周围的超导过渡区的FeSe/STO薄膜。
2017-04-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Electrical transport properties of ultrathin disordered films
本文报道了{ \rm Bi}的猝灭凝聚($2K\le T \le 15K$)无序超导薄膜的实验研究,其中局域化效应和超导电性相互竞争.用不同的衬底和/或不同的底层进行实验。本文还研究了{ \rm Bi}的准自支撑膜,该膜是通过将{ \rm Bi}蒸气淬灭到固体{ \rm Bi}上而制备的。结果表明,依赖于基板/底层的介电常数以及淬火冷凝的温度的传输特性。RHEED研究表明,量子尺寸效应在这些系统中是重要的。在本文中,我们试图将薄膜的结构与所获得的输运性质相关联。
1999-09-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Upper critical field and superconductor-metal transition in ultrathin niobium films
最近的研究表明,在无序超导薄膜中,超导态可能是本征不均匀的。在这里,我们调查的SC状态的性质在Nb 2 O3薄膜,厚度$d$范围从1.2 nm到20 nm,经历了从非晶到多晶结构的转变,在厚度$d \simeq 3.3$ nm。结果表明,在多晶和非晶薄膜中,SC态的性质有很大的不同。上临界场($H_{c2}$)在第一种情况下是轨道限制的,在第二种情况下是顺磁限制的.观察到磁场诱导的超导体-金属转变,在多晶或非晶薄膜中,临界场近似恒定或随薄膜电导呈幂律减小。标度分析表明,在这两种类型的电影不同的标度指数。SC波动对电导率的负贡献存在于$H_{c2}$之上,在非晶膜中特别明显,这表明存在波动的库珀对。这些观察表明,在非晶薄膜中的局部不均匀性的发展,在邻近耦合SC岛的形式。在非晶薄膜中观察到冷却时SC相关性的通常演变,这可能与邻近诱导的相位相干性上的量子涨落的影响有关。
2020-09-08 cond-mat.other cond-mat.supr-con
Possible observation of phase separation near a quantum phase transition in doubly connected ultrathin superconducting cylinders of aluminum
双连通超导圆柱中超导电子的动能随圆柱直径的减小而增大,并由外加磁通决定,导致半磁通量子附近的破坏性区域和超导体到正常金属量子的相变(QPT).在固定通量值下,观察到铝圆柱体QPT附近的电阻-温度曲线具有规则的台阶状特征。据建议,这些功能是最有可能导致从QPT附近的正常区域成核在一个均匀的超导圆筒的相分离。
2005-10-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Depth evolution of YBa2Cu3O7-d ultrathin films probed by X-ray photoemission spectroscopy
本文用X射线光电子能谱研究了顺序化学腐蚀的YBa_2Cu_3O_(7-d)(YBCO)超导薄膜的晶体结构和化学成分随深度的变化。在近界面区的晶体结构是严重的氧缺乏和tetravel对称性。我们认为这是在界面失配应变的存在下,在沉积后退火过程中延迟的氧扩散到O(1)位的启示。在自由表面附近,由于部分应变弛豫,氧的缺乏得到了很大的缓解,晶体的对称性变为正交。与同等厚度的沉积态薄膜相比,剥离态的近界面层没有表现出超导性,而同等厚度的沉积态薄膜氧缺乏较少,表现出超导转变。
2006-03-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Shape resonances in the superconducting order parameter of ultrathin nanowires
我们研究了洁净极限下圆柱形纳米线的受限横超导模的形状共振效应。Bogoliubov-de Gennes方程的数值研究结果表明,能隙参数从其体值的显着偏差的转变温度的深刻影响。最引人注目的是,共振的大小被发现是由约一个数量级大于在具有相同宽度的金属薄膜。
2005-08-01 cond-mat.other cond-mat.supr-con
Type-II Ising superconductivity and anomalous metallic state in macro-size ambient-stable ultrathin crystalline films
最近出现的二维(2D)晶体超导体提供了一个有前途的平台,研究新的量子物理和潜在的应用。为了揭示其中的基本量子现象,高质量超导薄膜的超低温输运研究是非常必要的,尽管它在实验上是相当具有挑战性的。本文报道了分子束外延(MBE)生长的PdTe_2单晶薄膜的输运性质的系统研究。有趣的是,在二维中心对称材料中发现了一种新型的伊辛超导现象,这是通过探测到大于7倍泡利极限的面内临界场而得到的。值得注意的是,在垂直磁场中,我们提供了坚实的证据,异常金属状态的特点是在低温下的电阻饱和与高品质的过滤器。在宏观尺寸的环境稳定的PdTe 2薄膜中具有强大的超导性和有趣的量子现象,在20个月内几乎保持不变,在电子和自旋电子学应用中显示出巨大的潜力。
2020-07-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Electrostatic Control of the Evolution from Superconductor to Insulator in Ultrathin Films of Yttrium Barium Copper Oxide
的电输运性质的Al2O3 YBCO薄膜已被修改使用双电层晶体管配置采用离子液体。采用高压氧溅射法在SrTiO3衬底上生长薄膜。一个明确的演变,从超导体绝缘体观察到名义上7个单位电池厚的薄膜。利用有限尺寸标度分析,发现在6 K到22 K的温度范围内,电阻随温度的变化曲线R(T)塌缩为单一标度函数,这表明存在量子临界点。然而,缩放失败,在最低的温度表明超导和绝缘制度之间存在一个额外的阶段。
2011-04-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con