用磁化强度、热容、横场(TF)和零场(ZF)μ子自旋旋转/弛豫($μ$ SR)测量研究了新近发现的双Fe $_2$ As $_2$层状高$T_c$超导体RbCa $_2$ Fe $_4$ As $_4$ F $_2$($T_c\approx$ 30 K)的超导性质.我们的低场磁化强度测量和热容(C $_p$)表明,在$T_{\bf c}\sim$ 30.0(4)K时,样品开始出现体超导。此外,在$Δ$的$T_{\bf c}$处,热容量表现出跃变,C $_p$ / $T_{\bf c}$ =94.6(mJ/mole-K $^2$),在2 K和5 K之间,直到9 T,没有观察到外加磁场对C $_p$(T)的明显影响。我们的TF- $μ$ SR结果的分析表明,磁穿透深度的温度依赖性是更好地描述了一个双间隙模型,无论是各向同性$s$ + $s$-波或$s$ + $d$ -波比单间隙各向同性$s$ -波或$d$ -波模型的超导间隙。在RbCa $_2$ Fe $_4$ As $_4$ F $_2$中存在两个超导能隙,表明超导性具有多带性质,这与在其他铁基超导体中观察到的多能隙超导性一致,包括ACa $_2$ Fe $_4$ As $_4$ F $_2$(A=K和Cs)。此外,从我们的TF- $μ$ SR研究中,我们估计了平面内穿透深度$λ_{\mathrm{ab}}$ $(0)$ =231.5(3)nm,超导载流子密度$n_s = 7.45 \times 10^{26}~ $ m $^{-3}$,以及载流子的有效质量$m^*$ = 2.45 \textit{m} $_{e}$。我们的ZF $μ$ SR测量没有揭示在$T_{\bf c}$的时间反演对称性破缺的明显迹象,但在150 K和1.2 K之间的温度依赖性弛豫可能表明存在自旋涨落。我们目前的研究结果进行了比较与其他铁磷属元素化物超导体的报告。
英文摘要:
The superconducting properties of the recently discovered double Fe$_2$As$_2$ layered high-$T_c$ superconductor RbCa$_2$Fe$_4$As$_4$F$_2$ with $T_c\approx$ 30~K have been investigated using magnetization, heat capacity, transverse-field (TF) and zero-field (ZF) muon-spin rotation/relaxation ($μ$SR) measurements. Our low field magnetization measurements and heat capacity (C$_p$) reveal an onset of bulk superconductivity with $T_{\bf c}\sim$ 30.0(4) K. Furthermore, the heat capacity exhibits a jump at $T_{\bf c}$ of $Δ$C$_p$/$T_{\bf c}$=94.6 (mJ/mole-K$^2$) and no clear effect of applied magnetic fields was observed on C$_p$(T) up to 9 T between 2 K and 5 K. Our analysis of the TF-$μ$SR results shows that the temperature dependence of the magnetic penetration depth is better described by a two-gap model, either isotropic $s$+$s$-wave or $s$+$d$-wave than a single gap isotropic $s$-wave or $d$-wave model for the superconducting gap. The presence of two superconducting gaps in RbCa$_2$Fe$_4$As$_4$F$_2$ suggests a multiband nature of the superconductivity, which is consistent with the multigap superconductivity observed in other Fe-based superconductors, including ACa$_2$Fe$_4$As$_4$F$_2$ (A=K and Cs). Furthermore, from our TF-$μ$SR study we have estimated an in-plane penetration depth $λ_{\mathrm{ab}}$$(0)$ =231.5(3) nm, superconducting carrier density $n_s = 7.45 \times 10^{26}~ $m$^{-3}$, and carrier's effective-mass $m^*$ = 2.45\textit{m}$_{e}$. Our ZF $μ$SR measurements do not reveal a clear sign of time reversal symmetry breaking at $T_{\bf c}$, but the temperature dependent relaxation between 150 K and 1.2 K might indicate the presence of spin-fluctuations. The results of our present study have been compared with those reported for other Fe pnictide superconductors.
$^{119}$Sn-NMR investigations on superconducting Ca$_3$Ir$_4$Sn$_{13}$: Evidence for multigap superconductivity
利用$^{119}$ Sn核磁共振实验研究了Ca $_3$ Ir $_4$ Sn $_{13}$的体超导电性. BCS超导的自旋-晶格弛豫速率($1/T_1$)有两个经典特征,即$T_c$之下的Hebel-Slichter相干峰和超导相的指数衰减。$^{119}$ Sn Knight位移在低于$T_c$时的显著降低表明自旋单重态超导性。自旋晶格弛豫速率($1/T_1$)的温度依赖性令人信服地描述了多间隙各向同性超导带隙。目前的核磁共振实验没有看到任何迹象,增强自旋波动的正常状态。
Evidence for Scattering-Dependent Multigap Superconductivity in Ba8Si46
用局域隧道谱研究了Ba_8Si_46超导体的准粒子激发谱。利用超导体-超导体结中获得的高能量分辨率,我们观察到非常规形状的隧穿电导谱,揭示了两个不同的能隙,Δ L = 1.3meV和Δ S = 0.9meV。隧道数据的分析表明,Δ L是主要的超导能隙,而Δ S,更小,更分散,诱导到一个本征非超导带的材料的带间准粒子散射。
Time-reversal symmetry breaking and multigap superconductivity in the noncentrosymmetric superconductor La$_{7}$Ni$_{3}$
Th $_{7}$ Fe $_{3}$系列超导体为非常规超导性提供了丰富的运动场。La $_7$ Ni $_3$是这个家族的最新成员,我们在这里研究的热力学和μ子自旋旋转和弛豫测量。我们的比热数据提供了两个不同的和近似各向同性的超导间隙的证据。较大的间隙值略高于弱耦合BCS理论,表明存在显着的相关性。这些观察结果证实了横向场μ子旋转测量。此外,零场测量揭示了超导态中的小内场,这发生在接近超导性的开始,并表明超导序参量打破了时间反演对称性。我们讨论了两种可能的微观场景-一个非常规的$E_{2}(1,i)$状态和一个$s+i\,s$超导体,这是由两个连续的过渡达到-并说明哪些相互作用将有利于这些阶段。结果表明La $_{7}$ Ni $_{3}$是Th $_{7}$ Fe $_{3}$家族的第一个成员,同时具有时间反转破缺和多能隙超导性.
Phonon density of states, anharmonicity, electron-phonon coupling and possible multigap superconductivity in the clathrate superconductors Ba8Si46 and Ba24Si100: Why is Tc different in these two compounds?
Multigap superconductivity and strong electron-boson coupling in Fe-based superconductors: A point-contact Andreev-reflection study of Ba(Fe1-xCox)2As2 single crystals
Nonmonotonic Evolution of the Superconducting Transition Temperature and Robust Multigap Extended s-wave + s-wave Pairing in Zn-Substituted FeSe Single Crystals
Department of Applied Physics, Anhui Medical University(安徽医科大学应用物理系);Hefei National Research Center for Physical Sciences at the Microscale, University of Science and Technology of China(中国科学技术大学微尺度物质科学国家研究中心);Materials Sciences Division, Lawrence Berkeley National Lab(劳伦斯伯克利国家实验室材料科学部);Department of Materials Science and Engineering, University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校材料科学与工程系);Engineering Technology Research Center of Magnetic Materials, School of Physics & Materials Science, Anhui University(安徽大学物理与材料科学学院磁性材料工程技术研究中心);Anhui Key Laboratory of Low-Energy Quantum Materials and Devices, High Magnetic Field Laboratory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心安徽省低能量子材料与器件重点实验室);Materials Characterization and Preparation Facility, The Hong Kong University of Science and Technology (Guangzhou)(香港科技大学(广州)材料表征与制备平台);Advanced Materials Thrust, Function Hub, The Hong Kong University of Science and Technology (Guangzhou)(香港科技大学(广州)功能枢纽先进材料领域);Institute of Applied Physics and Materials Engineering, University of Macau(澳门大学应用物理学与材料工程研究所);Department of Chemistry, University of Science and Technology of China(中国科学技术大学化学系)
Multigap superconductivity in Ising superconductors: The case of (LaSe)1.14(NbSe2)m misfit layer compounds
Sorbonne Université(索邦大学);CNRS-UMR 7588(法国国家科学研究中心联合研究实验室7588);Université Paris-Saclay(巴黎萨克雷大学);Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies(纳米科学与技术中心);Institute of Experimental Physics, Slovak Academy of Sciences(斯洛伐克科学院实验物理研究所);P. J. Safarik University(帕尔沙菲里克大学);Universität Würzburg(维尔茨堡大学);Université de Nantes(南特大学);Institut des Matériaux Jean Rouxel(让·鲁克塞尔材料研究所);CNR-SPIN(意大利国家研究委员会自旋物理研究所);Università degli Studi dell’Aquila(阿奎拉大学);University of Trento(特伦托大学)
Multigap Superconductivity in Chiral Noncentrosymmetric TaRh$_{2}$B$_{2}$
本文报道了在TaRh $_{2}$ B $_{2}$中首次观察到的多能隙超导电性。我们证明了TaRh $_{2}$ B $_{2}$是一个具有转变温度$T_{\mathrm{c}} = 6.00(5)$ K的体II型超导体。我们提出了横向场μ子自旋弛豫数据的超导能隙可以使用两个间隙$\left(s+s\right)$波模型拟合。我们还报告了零场电子比热的超导状态,这是最好的描述相同的$\left(s+s\right)$模型提供了进一步的证据,在这种超导体的多带行为。零场μ子自旋弛豫测量表明,时间反演对称性保持在超导状态。我们证明,TaRh $_{2}$ B $_{2}$具有$15.2(1)$ T的上临界场,这是显着高于以前报道的,并超过泡利极限。
Nodal multigap superconductivity in KCa$_2$Fe$_4$As$_4$F$_2$
我们发现了新发现的铁基超导体KCa $_2$ Fe $_4$ As $_4$ F $_2$($T_c~=~33.36(7)$ ~K)具有线节点多能隙超导性的证据。横向场μ子自旋旋转($μ$ SR)测量表明,超流密度的温度依赖性不具有完全带隙超导体的预期行为,这是由于在低温下缺乏饱和。此外,数据不能很好地拟合使用单波段模型或多波段$s$波模型,但很好地描述了两个间隙模型与线节点上的一个或两个间隙。同时,零场$μ$ SR的结果表明,在超导态的时间反演对称性破缺的缺乏,但建议的磁场涨落的存在。这些结果表明,在铁基超导体中实现节点超导性的不同途径。在这里的间隙结构急剧改变后,更换的间隔层之一,表明需要了解如何调整的配对状态的变化的不对称性之间的pnictogens位于两侧的Fe平面。
Multigap nodeless superconductivity in CsCa2Fe4As4F2 probed by heat transport
最近发现了一个新的铁基超导体12442族,对该族的两个成员KCa $_2$ Fe $_4$ As $_4$ F $_2$和CsCa $_2$ Fe $_4$ As $_4$ F $_2$多晶的μ子自旋弛豫($μ$ SR)测量表明,它们都具有$s+d$配对对称的节状超导能隙结构.本文报道了CsCa $_2$ Fe $_4$ As $_4$ F $_2$单晶($T_c$ = 29.3 K)的超低温热导率测量结果。零场下可忽略的剩余线性项$κ_0/T$和$κ_0/T$的场依赖性表明CsCa $_2$ Fe $_4$ As $_4$ F $_2$中存在多个无结超导能隙.这种间隙结构类似于CaKFe $_4$ As $_4$和中等掺杂的Ba $_{1-x}$ K $_x$ Fe $_2$ As $_2$,但与CsCa $_2$ Fe $_4$ As $_4$ F $_2$多晶上的$μ$ SR测量所指示的节状间隙结构相反。