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
Deciphering alloy composition in superconducting single-layer FeSe1-xSx on SrTiO3(001) substrates by machine learning of STM/S data
扫描隧道显微镜(STM)是一种强大的技术,用于成像原子结构和推断局部元素组成,化学键和电子激发的信息。然而,传统的目视检查方法对于多组分合金的这种测定可能具有挑战性,特别是由于化学无序和电子不均匀性而超过稀释极限。一个可行的解决方案是使用机器学习来分析STM数据,并识别仅通过视觉检查可能无法立即显现的模式和相关性。在这里,我们应用这种方法来确定的Se/S浓度的超导单层FeSe 1-xSx合金外延生长在SrTiO 3(100)衬底上的分子束外延。首先,缺陷相关的dI/dV隧穿谱的K-均值聚类方法,然后通过奇异值分解,以区分那些从S和Se。这种分析提供了一个有效和可靠的本地元素组成的测定,并进一步揭示了纳米级化学不均匀性的相关性,在单层铁硫属化物薄膜的超导性。
2023-02-18 cond-mat.supr-con
Dipolar phonons and electronic screening in monolayer FeSe on SrTiO$_3$
在SrTiO $_3$衬底上生长的FeSe单层膜具有比体FeSe高得多的超导转变温度。FeSe层中的电子与偶极SrTiO $_3$声子的相互作用被认为是转变温度提高的原因。本文系统地研究了SrTiO $_3$纵向光学声子与FeSe电子的耦合,包括在无规相位近似水平上的电子-电子库仑相互作用.我们发现FeSe和SrTiO $_3$衬底之间的电子-声子相互作用几乎完全被FeSe单分子层中的电子涨落所屏蔽,因此净电子-声子相互作用非常弱,不可能导致超导电性。
2017-08-18 cond-mat.supr-con
Modulation of the superconducting critical temperature due to quantum confinement at the LaAlO$_3$/SrTiO$_3$ interface
在体掺杂SrTiO $_3$和LaAlO $_3$ /SrTiO $_3$界面上,尽管尺寸和几何形状不同,但超导性的发展与临界温度$T_c$的圆顶形密度有关。我们认为LaAlO $_3$ /SrTiO $_3$的$T_c$圆顶是超导体SrTiO $_3$量子限制引起的形状共振。我们通过比较三维和准二维两带BCS带隙方程的精确解来证实这一解释。这种比较突出了重带的作用,$T_c$在两种几何形状。对于体SrTiO $_3$,我们提取的配对相互作用的密度依赖性的拟合实验数据。我们在有限深的方势阱中应用量子限制,计算了受限组态下的$T_c$。我们比较计算的$T_c$传输实验,并提供了一个解释,为什么最佳的$T_c$的是如此接近彼此在二维界面和三维散装材料。
2017-09-21 cond-mat.supr-con
Optimally Tensile Strained La3Ni2O7 Films as Candidate High-Temperature Superconductors on Designer Ba1-xSrxO (001) and SrO-SrTiO3 Substrates
提出采用设计型Ba1-xSrxO衬底连续调控La3Ni2O7薄膜应变,发现约2%最佳拉伸应变下Ni轨道杂化显著增强,从而预测可实现远超压缩态的超导转变温度。
2025-09-17 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
Modulation of superconducting transition temperature in LaAlO$_{3}$/SrTiO$_{3}$ by SrTiO$_{3}$ structural domains
SrTiO $_{3}$(STO)中的四畴结构被认为可以调节LaAlO $_{3}$ /SrTiO $_{3}$(LAO/STO)异质结构中的正常态载流子密度以及其他电子性质,但是STO畴对LAO/STO中的超导电性的影响还没有被充分研究。使用扫描SQUID温度计显微镜映射的超导响应作为温度的函数在LAO/STO,我们发现,超导转变温度是空间不均匀的,调制的图案是在STO的结构域的特性。
2018-05-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Modulation doping of the FeSe monolayer on SrTiO$_3$
在SrTiO $_3$(STO)衬底上的FeSe单层膜中发现的高温超导性引起了人们对界面超导性的极大兴趣。迄今为止达成的协议之一是,衬底中杂质的调制掺杂对于增强超导性至关重要。值得注意的是,已经在一系列Ti氧化物衬底上观察到每个Fe约0.1个电子的普遍掺杂,即所谓的“神奇”掺杂,\textit{i.e.},这得出结论,可能存在一些重要的相互作用限制FeSe掺杂。我们的研究发现,在界面Se的极化变化,因为在自支撑的FeSe膜中的接近衬底显着放大的总电势差在界面上的功函数差异以上,并超出了电荷转移。此外,具有大量自由电子的钛酸盐衬底基本上充当"无限“电荷库,这导致饱和的FeSe掺杂,同时完全去除界面电势梯度。我们的工作发展了范德华材料/氧化物异质结构中调制掺杂的理论,为解决钛酸盐上FeSe单层膜中的“神奇”掺杂难题提供了一个解决方案。该信息还提出了实验途径,以适应通过调制掺杂的FeSe单层的可变载流子密度。
2022-06-23 cond-mat.supr-con
Molecular Beam Epitaxy Growth of Tetragonal FeS Film on SrTiO3(001) Substrate
本文报道了用分子束外延技术在SrTiO_3(001)衬底上成功地生长了一个或两个晶胞厚度的四元FeS薄膜。大的晶格常数与衬底的失配导致高密度的缺陷在单一的UC FeS,而它已显着减少在双UC厚膜由于晶格弛豫。FeS薄膜表面的扫描隧道谱揭示了来自衬底的单一UC FeS的电子掺杂效应。此外,在费米能级处,在4.6 K及以下的两种厚度的膜中观察到约1.5 meV的能隙。带隙谱的相干峰的缺失可能与预先形成的没有相位相干的库珀对有关。
2017-09-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
High temperature superconducting FeSe films on SrTiO3 substrates
二维极限下的界面增强超导电性已成为凝聚态物理中最有趣的研究方向之一。在这里,我们报告的超薄FeSe薄膜的超导性能与一个单位电池(1-UC)的厚度生长在导电和绝缘SrTiO 3(STO)衬底。对于导电STO衬底上的1-UC FeSe(Nb-STO),磁化强度与温度(M-T)的测量显示在85 K下的抗磁信号,表明在此高温下出现超导性的可能性。对于绝缘STO衬底上的FeSe薄膜,进行了系统的输运测量,FeSe薄膜的方块电阻表现出Arrhenius TAFF行为,从单涡旋钉扎区到集体蠕变区的交叉。更有趣的是,霍尔电阻随温度的符号反转,观察到,表明在1-UC FeSe膜的Tc以上的电子传导从空穴传导的交叉。
2014-04-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Onset of the Meissner effect at 65 K in FeSe thin film grown on Nb doped SrTiO3 substrate
本文报道了用分子束外延技术在掺Nb的SrTiO_3衬底上生长的FeSe薄膜的迈斯纳效应。双线圈互感测量清楚地表明,在65 K,这是一致的间隙开口温度由以前的角分辨光电子能谱结果确定的抗磁屏蔽的发病。外加磁场使超导转变在起始温度附近展宽,这是准二维超导体的典型行为。我们的结果提供了直接的证据,表明在Nb掺杂的SrTiO 3衬底上生长的FeSe薄膜具有65 K的起始温度,这是迄今为止发现的所有铁基超导体中最高的。
2015-07-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Selective epitaxial growth of sub-micron complex oxide structures by amorphous SrTiO3
发展了一种基于选择性外延生长的无化学品制备亚微米复合氧化物结构的技术。非晶SrTiO 3(STO)抑制了复合氧化物的结晶性并因此抑制了其导电性。使用脉冲激光沉积和电子束光刻的组合,首先在单晶衬底上沉积非晶STO屏障。然后在图案化的衬底上沉积薄膜,其中非晶STO阻挡层用于电隔离和物理隔离膜的不同区域。由于没有化学或物理蚀刻剂与沉积膜接触,因此保持了其完整性和稳定性。该技术已成功地制备出亚微米YBCO和LCMO结构。
2005-06-01 cond-mat.supr-con
Epitaxial Ba2IrO4 thin-films grown on SrTiO3 substrates by pulsed laser deposition
用脉冲激光沉积法在SrTiO 3(001)衬底上外延生长了Ba 2 IrO 4(BIO)薄膜,并通过直流输运和光谱实验研究了其电子结构。我们已经观察到,BIO薄膜是绝缘的,但接近的金属绝缘体过渡边界的显着较小的运输和光学带隙能量比它的姐妹化合物,Sr2IrO4。此外,BIO薄膜具有增强的电子带宽和电子相关能。我们的研究结果表明,生物薄膜具有很大的潜力,实现有趣的物理性能预测层状铱酸盐。
2014-02-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Dominant mobility modulation by the electric field effect at the LaAlO_3 / SrTiO_3 interface
Caviglia等人[Nature(London)456,624(2008)]发现超导LaAlO_3 / SrTiO_3界面可以被门调制。中心问题是确定所施加的电场的主要效应。使用门控结构的磁输运研究,我们发现,迁移率的变化几乎是五倍大的片状载流子密度。此外,超导性可以在正和负栅极偏压下被抑制。这些结果表明,相对无序强度强烈增加整个超导体-绝缘体转变。
2009-06-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Molecular Beam Epitaxy Growth of Superconducting LiFeAs Film on SrTiO3(001) Substrate
化学计量比为“111”的铁基超导体LiFeAs近年来引起了人们极大的研究兴趣。首次采用分子束外延(MBE)方法在SrTiO 3(001)衬底上成功生长了LiFeAs薄膜,并利用反射高能电子衍射(RHEED)和低温扫描隧道显微镜(LT-STM)研究了LiFeAs薄膜的界面生长行为。研究了衬底温度和Li/Fe比对薄膜性能的影响。形成了厚度为3个五层(QL)的均匀LiFeAs薄膜。在4.7 K下,厚度大于4 QL的LiFeAs薄膜出现了超导能隙。当薄膜厚度大于13 QL时,由相干峰间距离确定的超导能隙约为7 meV,接近体材料的值。对LiFeAs厚膜的非原位输运测量表明,在16 K附近存在一个明显的超导转变.由温度相关的磁电阻估算了上临界磁场Hc 2(0)= 13.0T。LiFeAs薄膜的精确厚度和质量控制为生长类似砷化铁薄膜铺平了道路。
2015-03-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Development and characterization of YBa$_2$Cu$_3$O$_{7-x}$/SrTiO$_3$ nanomembrane platform for silicon photonics integration
Forschungszentrum Jülich(于利希研究中心)
本研究通过高压溅射在SrTiO3/Sr1.5Ca1.5Al2O6双层上制备出高质量的超薄YBa2Cu3O7-x薄膜,并将其转移到SiO2/Si基底上,展示了其在超导纳米线单光子探测器中的应用潜力。
2026-06-29 cond-mat.supr-con
Anisotropic, non-monotonic behavior of the superconducting critical current in thin YBa2Cu3O7-d films on vicinal SrTiO3 surfaces
在10 K ~ 85 K温度范围内,外加磁场为0 ~ 14 T,通过沿SrTiO 3表面台阶和台阶间的电输运测量,研究了在邻位SrTiO 3衬底上外延生长的YBCO薄膜的临界电流密度。对于4和8度的邻角,我们发现的证据,增强钉扎在纵向方向在低磁场的温度范围很广,并将这种现象归因于反相边界的YBCO薄膜。在低磁场下,横向Jc(H)曲线出现一个峰值,这一现象可以用Abrikosov涡旋和Abrikosov-Josephson涡旋之间的磁相互作用来解释.对于0.4度的邻位角观察到的面内Jc各向异性相对于8度和4度样品是相反的。这一现象被解释的基础上的应变诱导的YBCO薄膜的阶梯衬底的表面。
2005-01-19 cond-mat.supr-con
Epitaxial growth and transport properties of Nb-doped SrTiO$_{3}$ thin films
采用脉冲激光沉积法在(001)SrTiO $_{3}$衬底上制备了Nb掺杂SrTiO $_{3}$外延薄膜。发现高衬底温度($>1000^{\circ}{C}$)对于实现二维生长是必要的。原子力显微镜显示具有3.9微米$ $台阶的原子级平坦表面。该膜显示出金属行为,剩余电阻率比在10和100之间,并且具有10 $^{-4}$ $Ω$ cm量级的低剩余电阻率。在0.3 K,观察到一个尖锐的超导转变,达到零电阻。
2005-08-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Scanning tunneling microscopic evidence of interface enhanced high-Tc superconductivity in Pb islands grown on SrTiO3
在SrTiO_3衬底上外延生长的FeSe单层薄膜中发现了界面增强的超导电性,引发了超导领域的一系列研究活动。它提出了希望,以找到更多的传统的高Tc超导体,纯粹是由电子-声子相互作用在环境压力下驱动。本文报道了在SrTiO_3衬底上生长的Pb薄膜岛的界面增强高温超导的扫描隧道谱测量的实验证据。发现Pb膜的超导能隙依赖于岛的厚度和体积。最大超导能隙约为10 meV,是体Pb的7倍。相应的超导转变温度,估计通过拟合的间隙值的温度依赖性使用BCS公式,被发现是47 K,再次7倍高于散装铅。
2018-11-23 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
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
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
Oxygen Vacancy Induced Flat Phonon Mode at FeSe /SrTiO3 interface
SrTiO_3(STO)的高频光学声子模有助于最近在单层FeSe和STO衬底之间的界面处观察到的高温超导性。然而,这种模式的起源并不清楚。通过第一性原理计算,我们发现在STO衬底的表面层存在一种新的极性声子模,而在STO晶体中不存在这种模式。FeSe/STO界面附近的氧空位驱动该声子模式的色散是平坦的并降低其能量,而STO衬底和FeSe单层之间的电荷转移进一步将其能量降低至81 meV。这个能量与Lee等人的实验值吻合得很好,李等人拟合的声子模是造成所观察到的复制带分离和增加的超导能隙的原因。氧空位诱导的平坦和极性声子模为理解FeSe/STO界面处高Tc超导的起源提供了线索。
2015-03-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Lattice Dynamics of Ultrathin FeSe Films on SrTiO3
电荷转移和电子-声子耦合(EPC)被认为是氧化物表面单晶胞FeSe薄膜超导电性增强的两个重要因素。利用高分辨电子能量损失谱结合第一性原理计算,我们探索了生长在SrTiO 3上的FeSe薄膜的晶格动力学。我们发现,尽管从基板上的电子结构和系统的超导电性的显着影响,FeSe的声子在薄膜中不受影响。与Fe和Se衍生的振动模式的能量色散和线宽是厚度和温度无关的。理论计算表明FeSe中的反铁磁关联对再现实验声子色散的重要作用。重要的是,由于FeSe膜的生长引起的唯一可检测的变化是与SrTiO $_3$(001)衬底的晶格振动相关的Fuchs-Kliewer(F-K)声子的加宽。如果说EPC对FeSe薄膜超导电性的增强起了作用,那么它应该是FeSe薄膜中的电子与衬底中的F-K声子之间的界面耦合,而不是FeSe的声子。
2018-01-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Unconventional incommensurate epitaxy of superconducting FeSe films on SrTiO$_3$
Julius-Maximilians-Universität Würzburg(维尔茨堡朱利叶斯·马克西米利安大学)
通过X射线衍射和透射电镜研究FeSe/FeTe多层膜,发现FeSe与SrTiO$_3$界面缺乏原子匹配,但保持定向对齐,揭示了一种无原子配准的外延新机制。
2026-06-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Negligible oxygen vacancies, low critical current density, electric-field modulation, in-plane anisotropic and high-field transport of a superconducting Nd0.8Sr0.2NiO2/SrTiO3 heterostructure
镍基超导氧化物薄膜的出现对整个凝聚态物理都具有十分重要的意义。在这里,我们报告了一些简短的实验结果的输运测量的14 nm厚的超导Nd 0.8Sr 0.2NiO 2/SrTiO 3薄膜异质结的起始转变温度为~9.5 K。光致发光测量结果表明,有可忽略的氧空位在SrTiO 3衬底在薄膜沉积和后化学还原的Nd0.8Sr0.2NiO 2/SrTiO 3异质结构。发现Nd0.8Sr0.2NiO2/SrTiO 3薄膜异质结构的临界电流密度相对较小,约为4 × 10^3 A/cm 2。虽然SrTiO 3衬底的表面台阶导致面内电阻率的各向异性,但超导转变温度几乎相同。面外磁输运测量产生约11.4 T的上临界场和约5.4 nm的面内Ginzburg-Landau相干长度。高达50 T的高场磁输运测量揭示了三种不同测量几何形状和复杂的霍尔效应在1.8 K的各向异性临界场。经由SrTiO 3衬底施加的电场略微改变超导转变温度。这些实验结果可能对这一快速发展的领域有用。
2021-05-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Correlated interface electron gas in infinite-layer nickelate versus cuprate films on SrTiO$_3$(001)
基于包含库仑排斥项的第一性原理计算,我们确定了$A$ NiO $_2$ /SrTiO $_3$(001)($A=$ Pr,La)和$A$ CuO $_2$ /SrTiO $_3$(001)($A=$ Ca,Sr)的电子重构趋势.所有情况的共同之处是在SrTiO $_3$(001)中出现准二维电子气(q2 DEG),尽管镍酸盐与铜酸盐相对于非极性SrTiO $_3(001)$衬底的界面处的较高极性失配(${3+}/0$与${2+}/0$)导致q2 DEG载流子密度增强。模拟结果表明,界面Ti $3d_{xy}$带弯曲对镍酸盐薄膜中的稀土离子有显著的依赖性,PrNiO $_2$和NdNiO $_2$的$20$ - $30\%$大于LaNiO $_2$。相反的预期,从正式的极性不匹配,在薄膜中的静电掺杂是两倍强的铜酸盐镍酸盐。我们表明,耗尽的自掺杂稀土$5d$状态提高了镍酸盐和铜酸盐费米表面的薄膜几何形状的相似性,反映了一个单一的空穴在Ni和Cu $3d_{x^2-y^2}$轨道。最后,我们表明,NdNiO $_2$薄膜上生长的极性NdGaO $_3(001)$衬底的功能,同时抑制q2 DEG的形成以及Nd~ $5d$自掺杂。
2021-02-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Epitaxial Growth of Perovskite SrBiO$_3$ Film on SrTiO$_3$ by Oxide Molecular Beam Epitaxy
空穴掺杂的钙钛矿铋酸盐例如Ba $_{1-x}$ K $_x$ Bi O $_3$和Sr $_{1-x}$ K $_x$ Bi O $_3$是公知的铋基氧化物高转变温度超导体。报道的铋酸盐薄膜显示出相对低的质量,可能是由于它们与衬底的大的晶格失配和Bi在高温下的低粘附系数。本文报道了用分子束外延法在SrO封端的SrTiO $_3$(001)衬底上成功地外延生长了铋酸锶SrBi O $_3$薄膜。两种不同的生长方法,高温共沉积或再结晶循环的低温沉积加高温退火,被开发来改善外延生长。SrBiO $_3$具有赝立方晶格常数$\sim$ 4.25 μ m,在SrTiO $_3$衬底上的$\sim$ 8.8\%的晶格失配,导致在前几个晶胞中有大的应变。通过这两种方法制备的厚度大于6个晶胞的膜完全弛豫到体晶格常数,并且具有相似的质量。与高温共沉积相比,再结晶方法可以产生更高质量的相干或部分应变的1-6个晶胞膜。光电子能谱实验表明,由于Bi和O的杂化作用,在费米能级附近存在成键和反键态,这与密度泛函理论的计算结果一致.该工作为高质量钙钛矿铋酸盐薄膜的合成提供了一般指导。
2019-10-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
LaO as a candidate substrate for realizing superconductivity in FeSe epitaxial film
FeSe单层膜在SrTiO $_3$(001)衬底上的超导转变温度($T_c$)的显著提高引起了人们的广泛关注。基于第一性原理的电子结构计算,我们提出了另一种候选衬底LaO(001),用于外延生长FeSe单层以实现超导电性。计算结果表明,对于FeSe单分子层在LaO(001)上的最佳吸附结构,条状反铁磁态和二聚体反铁磁态几乎能量简并,表明存在有利于超导电性出现的强磁涨落.根据Bader电荷分析,计算出的从LaO衬底到FeSe单层的电子掺杂约为0.18个电子/Fe原子,甚至大于FeSe/SrTiO $_3$(001)的情况。由于LaO也被报道为具有$T_c$ ~ 5 K的超导体,因此它可能对外延FeSe膜具有超导邻近效应,反之亦然。这些结果表明,LaO将是一个有趣的衬底,研究界面相关的超导性。
2021-06-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Direct imaging of electron transfer and its influence on superconducting pairing at FeSe/SrTiO3 interface
SrTiO_3(STO)衬底上的单层铁硒化物(FeSe)超导转变温度(Tc)比体FeSe超导转变温度(Tc)提高十倍的确切机制是一个悬而未决的问题。我们在这里提出了一个协调的研究电输运和低温电子能量损失谱(EELS)测量FeSe/STO膜的各种厚度。我们的EELS映射整个FeSe/STO界面显示了直接的证据,从STO到FeSe层的电子转移所造成的带弯曲。转移的电子被发现只积累在前两个原子层的FeSe薄膜附近的STO基板。我们的输运结果发现,从STO施加的正背栅在提高薄膜的Tc方面特别有效,同时最小限度地改变载流子密度。我们认为,正背栅倾向于“拉”在FeSe薄膜中的转移电子更接近界面,从而进一步增强它们的耦合到界面声子和FeSe薄膜内的电子-电子相互作用,从而导致在FeSe薄膜中的Tc的巨大增强。
2017-01-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Planar GHz Resonators on SrTiO3: Suppressed Losses at Temperatures below 1 K
SrTiO $_3$的复介电常数$\hatε = ε_1 + i ε_2$在低温下达到很高的值$ε_1 \approx 2*10^{4}$,而介电损耗($ε_2$)比其他晶体陶瓷强得多。SrTiO $_3$是一种常见的氧化物薄膜衬底,如超导LaAlO $_3$ /SrTiO $_3$系统,但大的$ε_1$和$ε_2$限制了SrTiO $_3$上的高频量子器件。在这里,我们提出了超导共面铌谐振器SrTiO $_3$,我们成功地操作在一个距离倒装芯片的几何形状在频率超过1 GHz。我们发现一个显着的和意想不到的增加谐振器品质因数$Q$在温度低于1 K,达到$Q \approx 800$。我们将此归因于SrTiO $_3$在mK温度下的介电损耗的实质性变化,并且我们还检测到温度依赖性$ε_1$的非单调变化。这些研究结果挑战了我们目前对SrTiO $_3$介电性能的理解,同时表明SrTiO $_3$上的低温高频器件比以前假设的更可行。
2019-11-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Interface-induced superconductivity and strain-dependent spin density wave in FeSe/SrTiO3 thin films
铁基高温超导体(Fe-HTS's)的超导转变温度(Tc)一直保持在56 K。最近,在SrTiO_3衬底上生长的单层FeSe薄膜中,有新的65 K Tc记录的迹象。在这里,与原位光电子能谱测量,我们证实了自旋密度波(SDW)在FeSe薄膜,Fe-HTS的一个关键成分,在FeSe之前,这是错过了减弱与厚度增加或应变减少。我们表明,超导性发生时,从氧空位基板转移的电子抑制,否则最明显的SDW在单层FeSe。除了提供对FeSe薄膜的全面理解和进一步提高其Tc的方向外,我们还建立了FeSe与晶格常数的相图,其中包含了Fe-HTS的所有基本物理特性。它具有结构最简单、成分最纯净、调谐参数单一等优点,是铁基高温超导理论测试的理想设备。
2013-01-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con