Controlled point-like disorder introduced by 2.5 MeV electron irradiation was used to probe the superconducting state of single crystals of \CaKx\ superconductor at $x = 0$ and 0.05 doping levels. Both compositions show an increase of the residual resistivity and a decrease of the superconducting transition temperature, $T_c$ at the rate of $dT_c/dρ(T_c) \approx$ 0.19 K(\textmu$Ω$cm)$^{-1}$ for $x=0$ and 0.38 K(\textmu$Ω$cm)$^{-1}$ for $x=\:$0.05, respectively. In Ni - doped, $x = 0.05$, compound the coexisting spin-vortex crystal (SVC) magnetic phase is suppressed at the rate of $dT_N/dρ(T_N)\approx$ 0.16 K(\textmu$Ω$cm)$^{-1}$. Low - temperature variation of London penetration depth is well approximated by the power law, $Δλ(T) = AT^n$ with $n\approx\,$2.5 for $x=0$ and $n\approx\,$1.9 for $x=0.05$ in the pristine state. Electron irradiation leads to the exponent $n$ increase above 2 in $x=0.05$ suggesting superconducting gap with significant anisotropy that is smeared by the disorder scattering. Detailed analysis of $λ(T)$ and \(T_{c}\) evolution with disorder is consistent with two effective nodeless superconducting energy gaps due to robust s$_{\pm}$ pairing. Overall the behavior of \CaKx\ at $x = 0$ is similar to a slightly overdoped \BaK\ at $y \approx$ 0.5 and at $x= 0.05$ to an underdoped composition at $y \approx$ 0.2.
Effects of electron irradiation on resistivity and London penetration depth of Ba$_{1-x}$K$_x$Fe$_2$As$_2$ ($x \leq$ 0.34) iron - pnictide superconductor
用2.5 MeV电子以高达5.2 $\times$ 10 $^{19}$电子/cm $^2$的剂量辐照,在Ba $_{1-x}$ K $_x$ Fe $_2$单晶中引入点状缺陷。($T_c=$ 14 K),$x=$ 0.26($T_c=$ 32 K)和0.34($T_c=$ 39 K)通过探测非磁散射对电阻率$ρ(T)$和伦敦穿透深度$ λ(T)$的影响来研究超导间隙结构。对于所有的组合物,照射抑制超导转变温度,$T_c$和增加的电阻率。$λ(T)$的低温行为最好用幂律函数$Δλ(T) = A(T/T_c)^n$来描述.虽然$T_c$的实质性抑制支持$s_{\pm}$配对机制,但在接近最佳掺杂的样品中,$x=$ 0.26和0.34,指数$n$保持高($n \geq 3$),表明稳健的全超导带隙。对于表现出超导性和长程磁性共存的$x=$ 0.19组合物,$T_c$的抑制快得多,并且指数$n$朝向$n$ = 2的脏极限降低。在该样品中,照射还抑制了结构/磁性转变的温度,$T_{sm}$,从103 K到98 K,与磁序的巡回性质一致。我们的研究结果表明,欠掺杂的组合物,特别是在共存制度是最容易受到非磁散射,并意味着在多频带Ba $_{1-x}$ K $_x$ Fe $_2$作为$_2$超导体,带间带内配对强度的比率,以及相关的间隙各向异性,增加后,从最佳掺杂的偏离。
Disorder-induced topological change of the superconducting gap structure in iron pnictides
在具有非常规配对机制的超导体中,激发谱中的能隙通常具有节点,这允许在低能量下的准粒子激发。在许多情况下,例如$d$波铜氧化物超导体,节点的位置和拓扑结构由对称性强加,因此无间隙激发的存在被保护免于无序。在这里,我们报告的观察铁磷族化合物超导体的间隙结构的明显变化,增加杂质散射。通过电子辐照在BaFe $_2$(As $_{1-x}$ P $_x$)$_2$晶体中连续引入点缺陷,从低温穿透深度测量中发现,结态转变为完全带隙激发的无结态。此外,在进一步的辐射下,带隙状态演变成另一个无隙状态,提供了大量的证据,非传统的符号变化$s$波超导性。这表明,超导能隙的拓扑结构可以由无序控制,这是铁磷属化物的一个惊人的独特特征。
Competition between orthorhombic and re-entrant tetragonal phases in underdoped Ba$_{1-x}$K$_x$Fe$_2$As$_2$ probed by the response to controlled disorder
利用2.5 MeV电子低温辐照研究了空穴掺杂Ba $_{1-x}$ K $_x$ Fe $_2$ As $_2$中存在于$x=$ 0.25附近的条状${\rm C_2}$和四元${\rm C_4}$反铁磁相之间的竞争.在该范围之外的附近成分中,在$x=$ 0.22和$x=$ 0.19处,伴随的正交/条纹反铁磁转变$T_{\rm C2}$和超导转变$T_{\rm c}$的温度都被添加的无序以约0.1 K/ $μΩ$ cm的类似速率单调抑制,如通过使用电阻率变化作为散射速率的本征测量所揭示的。与此形成鲜明对比的是,在$x=$ 0.25时发现在速率为0.24 K/ $μΩ\cdot$ cm时对${\rm C_4}$相的快速抑制。此外,${\rm C_4}$相的这种抑制伴随着${\rm C_2}$相的不寻常的无序诱导的稳定化,这通过电阻率和比热测量来确定。${\rm C_4}$相的抑制率明显高于Ni掺杂的CaKFe $_4$ As $_4$中自旋涡旋相的抑制率(0.16 K/ $μΩ$ cm)。
Fully gapped superconductivity with no sign change in the prototypical heavy-fermion CeCu2Si2
在包括高$T_c$铜氧化物的奇异超导体中,介导电子库珀配对的相互作用被广泛认为具有磁性而不是传统的电子-声子起源。1979年,在CeCu $_2$ Si $_2$中发现了重费米子超导电性,这一发现引发了人们对这种奇异配对的兴趣。通过各向异性排斥相互作用的非常规配对的标志是超导能隙作为电子动量的函数改变符号,通常导致能隙变为零的节点。在这里,我们报告低温比热,热导率和磁穿透深度测量CeCu $_2$ Si $_2$,证明在费米表面上的任何点的间隙节点的情况下。此外,电子辐照实验表明,超导生存,即使当电子的平均自由程变得大大短于超导相干长度。这表明超导性对杂质是稳健的,这意味着间隙函数没有符号变化。这些结果表明,与长期以来的看法相反,具有极强库仑排斥的重电子可以凝聚成完全带隙的s波超导态,该超导态具有现场吸引配对相互作用。
Full-gap superconductivity robust against disorder in heavy-fermion CeCu2Si2
反铁磁自旋涨落机制的非常规配对的一个关键方面是超导能隙在费米表面的不同部分必须具有相反的符号。最近在重费米子超导体CeCu $_2$ Si $_2$中观察到的非节带隙结构非常令人惊讶,因为这种材料长期以来一直被认为是库珀对是磁性介导的超导体的原型。在这里,我们提出了一个控制点缺陷的影响,引入电子辐照,对温度依赖的磁穿透深度$λ(T)$在CeCu $_2$ Si $_2$的研究。我们发现,完全带隙的状态是强大的,对无序,表明低能量的束缚态,预期的符号变化的间隙结构,不诱导的掺杂杂质。这为$s_{++}$波超导性提供了大量证据。
Slope of the upper critical field at $T_{c}$ in two-band superconductors with non-magnetic disorder: $s_{++}$ superconductivity in $\textrm{Ba}_{1-x}\textrm{K}_{x}\textrm{Fe}_{2}\textrm{As}_{2}$
Interplay between superconductivity and itinerant magnetism in underdoped Ba$_{1-x}$K$_x$Fe$_2$As$_2$ ($x=$ 0.2) probed by the response to controlled point-like disorder
超导体对受控引入点状无序的响应是研究其微观电子集体行为的重要工具。就铁基超导体(IBS)而言,磁涨落可能在诱导高温超导性方面发挥重要作用。在某些情况下,这两种看似不相容的秩序在微观上共存。因此,了解这种独特的共存状态如何受到无序的影响,可以提供有关所涉及的微观机制的重要信息。在研究最多的磷属元素化物族之一,空穴掺杂的Ba $_{1-x}$ K $_x$ Fe $_2$ As $_2$(BaK 122)中,这种共存发生在宽的掺杂水平范围内,0.16~ $\lesssim x \lesssim $ ~0.25。我们使用相对论2.5兆电子诱导空位间隙(弗伦克尔)对,作为有效的点状散射中心。随着辐照剂量的增加,超导转变温度$T_c$显著降低。在顺序参数中没有节点的情况下,这为符号改变的$s_{\pm}$配对提供了强有力的支持。同时,在正常状态下,存在对Matthiessen规则的强烈违反和磁转变温度$T_{sm}$的降低(令人惊讶地,以与$T_c$相同的速率),这表明长程磁序的巡回性质。空穴掺杂的BaK 122与电子掺杂的Ba(Fe $_x$ Co $_{1-x}$)$_2$ As $_2$(FeCo 122)与类似的$T_{sm}\sim$ 110-K,$x=$ 0.02的比较揭示了正常状态的显著差异,在电子掺杂侧上没有明显的高于$T_{sm}$的Matthiessen规则违反。我们解释…