Superconductivity of FeSe0.5Te0.5 Thin Films Grown by Pulsed Laser Deposition
采用脉冲激光沉积法,以FeSe0.5Te0.5和FeSe0.5Te0.75多晶为靶材,在MgO(100)和LaSrAlO 4(001)衬底上成功地生长了PbO型结构的FeSe0.5Te0.5薄膜。沉积在MgO衬底上的膜(膜厚度~ 55 nm)在10.6 K(起始)和9.2 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~ 250 nm)在5.4 K(起始)和2.7 K(零电阻率)下表现出超导性。这表明衬底材料和/或c轴长度对FeSe_(0.5)Te_(0.5)薄膜的超导性能有很大的影响。
2009-10-13 cond-mat.supr-con
Impact of Valence States on Superconductivity of Oxygen Incorporated Iron Telluride and Iron Selenide Films
我们报告的本地电子结构的氧纳入FeTe和FeSe薄膜,以及如何这涉及到在这些薄膜中观察到的超导电性。在FeTe的情况下,最初生长的膜被测量为非超导的,但在氧掺入后变成超导的。在FeSe中发生相反的情况,最初生长的膜被测量为超导的,但是在氧掺入之后经历超导性的淬灭。总荧光产率(TFY)的X射线吸收实验表明,氧掺入改变初始Fe价态在最初生长的FeTe和FeSe膜中的主要是Fe 3+中的氧掺入的膜。与此相反,我们观察到,而Te移动到一个混合的Te 0/Te 4+价态,硒始终保持Se 0。这项工作突出了如何不同的响应的电子结构由各自的硫族化物氧化可能与诱导超导性的FeTe和淬火超导性的FeSe的机制。
2011-02-10 cond-mat.supr-con
Superconductivity in Sulfur-Doped Amorphous Carbon Films
根据我们以前的研究在非晶碳(aC)为基础的系统的超导性,我们已经制备了薄的复合aC-W薄膜,使用电子束诱导沉积。薄膜在5 K以上没有表现出任何超导性的迹象。然而,局部的,非超导性,超导性出现在Tc = 34.4 K后,用硫在250 ℃处理24小时。磁化曲线中的超导特征比我们以前的结果尖锐得多,屏蔽分数增加了大约一个数量级。我们的数据表明,配对和本地化的超导发生在aC-S区域,而相位相干性,辅助W夹杂物,增强相比,我们以前的样品,但仍然没有达到实现全球相位相干性和超导电性的程度。
2013-01-23 cond-mat.supr-con
Magnetic-Field-Induced Superconductivity in Ultrathin Pb Films with Magnetic Impurities
众所周知,外磁场和杂质的磁矩都抑制超导性。在这里,我们证明了它们的组合效应增强了几个原子层厚的Pb膜生长在解理GaAs(110)表面上的超导电性。掺铈薄膜在零场时超导性完全被抑制,当外加平行于导电平面的磁场时,它实际上变成了超导体。对于具有Mn吸附原子的膜,传导电子对磁矩的屏蔽,即,近藤单线态的形成变得重要。我们发现,屏蔽的程度可以减少覆盖的铅膜与金层,并观察到正的磁场依赖的超导转变温度。
2017-12-19 cond-mat.supr-con
Surface superconductivity as the primary cause of broadening of superconducting transition in Nb-films
本文研究了溅射Nb膜超导转变展宽的原因。从同时的隧穿和输运测量中,我们得出结论:上临界场Hc 2总是对应于跃迁R~0的底部,而顶部R~Rn发生在破坏表面超导电性的临界场Hc 3 ~ 1.7Hc2附近。磁电阻的尖点角依赖性证实了H> Hc 2时超导的二维性质。我们的数据表明,表面超导性是非常强大的,即使在无序的多晶薄膜,令人惊讶的是,即使在垂直的磁场。
2016-09-12 cond-mat.supr-con
Current-induced suppression of superconductivity in tantalum thin films at zero magnetic field
本文报道了在零外加磁场作用下,薄至5nm的非晶钽膜中电流诱导抑制超导电性的机制。我们的结果表明,施加的电流产生的磁涡旋穿过薄膜,这些涡旋的动力学导致的超导性的抑制。我们的研究结果还意味着,电流产生的磁涡旋的运动引起的非线性传输的特性非常类似于那些预期的Kosterlitz无边界理论具有强大的有限尺寸效应。
2005-04-13 cond-mat.supr-con
Resistivity effects in surface superconductivity of thin films in strong magnetic fields
研究了边缘超导薄膜在垂直磁场中的相位滑移。这些中心是由于低于超导转变温度时序参量的热激活导致超导性被抑制。计算相应的电阻。研究了在破坏表面超导电性的临界磁场以上对电导率的Alsamazov- Larkin修正.这种结构可以作为一种新的系统用于研究一维超导导线中的相位滑移现象。
2007-06-21 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
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
Exciton-Enhanced Superconductivity in Monolayer Films of Aluminum
本文提出激子机制解释铝单层薄膜中超导临界温度增强的现象,指出激子诱导库珀配对可产生更大能隙和更高临界温度,并通过与实验对比验证了该可能性。
2025-06-19 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
Efect of magnetic Gd impurities on superconductivity in MoGe films with different thickness and morphology
研究了Gd原子磁掺杂对非晶Mo_(70)Ge_(30)薄膜超导性能的影响。我们观察到,在非晶Ge上沉积的均匀薄膜中,每个杂质的对断裂强度最初随薄膜厚度的增加而强烈减小,并且在厚度低于自旋轨道散射长度的薄膜中在有限值处饱和。这种变化可能是由表面感生磁各向异性引起的,并且与超导抑制的费米子机制一致。在沉积在SiN上的薄膜中,对断裂强度变为零。这种异常反应的可能原因进行了讨论。这两种类型的薄膜之间的形态差异,确定使用原子力显微镜与碳纳米管尖端。
2012-04-15 cond-mat.supr-con
Superconductivity in iron telluride thin films under tensile stress
通过在薄膜中实现张应力状态,将13 K的超导电性引入FeTe中,FeTe是铁的磷属元素化物和硫属元素化物的非超导母体化合物,其转变温度高于其超导同构对应物FeSe的转变温度。对于这些拉伸应力薄膜,超导性伴随着软化的一级磁和结构相变;而且,在所有的FeTe薄膜的面内延伸和面外收缩是普遍的独立的符号的晶格失配,无论是正还是负。此外,发现这些薄膜的转变温度与四面体键角之间存在相关性。
2009-11-27 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
Superconductivity in Ag implanted Au thin film
金和银是已知的金属,它们都没有表现出独立的超导性。在这里,我们展示了银注入金薄膜的超导电性。用四探针法测量了不同厚度的Ag注入Au膜的电阻与温度的关系。我们还测量了原始样品(即没有任何植入),以比较传输特性。对于Ag注入的20 nm Au膜,超导转变发生在~2 K(TC)附近(TC以下观察到的最低电阻为~10-6 Ohm)。在增加电流和磁场的作用下,观察到了Tc向低温方向的变化,这支持了超导态。进一步进行了V~I测量以验证其超导性质。另一方面,原始样品在低至1.6 K时显然没有表现出超导性。我们的研究结果为进一步探索这种新型超导体的未来应用开辟了一条途径。
2019-06-05 cond-mat.supr-con
Superconductivity dichotomy in K-coated single and double unit cell FeSe films on SrTiO3
本文报道了在SrTiO_3(001)衬底上单晶胞(1-UC)和2-UC FeSe薄膜在钾离子吸附下的超导电性演化。通过原位扫描隧道光谱测量,我们发现1-UC FeSe薄膜的超导电性随着K覆盖率的增加而不断受到抑制,而非超导的2-UC FeSe薄膜则变为超导,其禁带宽度为~17 meV或~11 meV,这取决于下面的1-UC薄膜是否超导。研究结果表明,界面电子-声子耦合与FeSe/STO界面的电荷转移密切相关,并在1-UC和2-UC FeSe薄膜中对增强Cu对起着重要作用。
2015-09-29 cond-mat.supr-con
Superconductivity at 48 K of heavily hydrogen-doped SmFeAsO epitaxial films grown by topotactic chemical reaction using CaH2
报道了在MgO单晶衬底上生长的掺氢SmFeAsO外延薄膜在48 K下的高临界温度(Tc)超导性。其关键工艺是脉冲激光沉积生长非掺杂SmFeAsO外延薄膜,然后在真空石英玻璃安瓿气氛下,用CaH 2粉末进行拓扑化学反应。基于我们已经开发的这种沉积后热退火处理,在SmFeAs(O 1-xHx)中实现了最大氢浓度x = ~0.35。无序氢取代O网站的实验直接证实了原子尺度的微观结构观察。磁化强度的测量验证了高Tc的超导性在薄膜中的体的性质。该方法将成为制备各种高质量氢氧化物外延薄膜的有效而通用的方法。
2019-10-03 cond-mat.supr-con
Superconductivity Induced in Iron Telluride Films by Low Temperature Oxygen Incorporation
我们报告的超导诱导膜的非超导,反铁磁母体材料FeTe的低温氧掺入在可逆的方式。X射线吸收表明,氧掺杂改变了名义Fe价态从2+在非超导状态,主要是3+在超导状态。因此,氧掺杂的FeTe中的超导性发生在与更常见的FeTe $_{1-x}$ Se $_x$完全不同的电荷和应变状态下。这项工作也提出了一个方便的路径进行掺杂实验原位与许多测量技术。
2010-03-16 cond-mat.supr-con
Studies of superconductivity of Fe chalcogenides in films grown by PLD technique
University of Tokyo(东京大学);Physical Society of Japan(日本物理学会);Osaka University(大阪大学);JEOL(电子)
本文研究了利用PLD技术制备的Fe硫化物超导体薄膜的电子相图、正常态和超导态性质,并与块体晶体等进行了比较,探讨了提高超导临界温度的挑战。
2026-01-08 cond-mat.supr-con
Superconductivity in Polycrystalline Diamond Thin Films
采用微波等离子体辅助化学气相沉积(MPCVD)方法制备了重掺硼金刚石薄膜,发现了超导电性。与高压高温方法相比,MPCVD沉积金刚石的优点是硼浓度在宽范围内的可控性,以及高硼浓度,特别是在(111)取向的膜中。通过输运测量,确定了超导转变温度Tc起始为8.7K,零电阻为5.0K。上临界场估计在7T左右。
2005-09-18 cond-mat.supr-con
Voltage-induced thin-film superconductivity in high magnetic fields
我们预言,如果超导体被直流偏压驱动而脱离平衡状态,那么在高磁场中,薄膜中的超导性是可以稳定的。对于现实的材料参数和温度,我们表明,超导性恢复领域的许多倍以上的Eschrasekhar-Clogston限制。在分析激发效果后,我们进行了严格的数值计算来证实研究结果,并提出了具体的实验签名。在技术方面,我们还介绍了一种新的形式的非平衡动力学方程,推广和简化以前的配方的问题。
2018-07-10 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
Zeeman-limited Superconductivity in Crystalline Al Films
我们报道了超薄结晶铝膜中塞曼介导的超导相图(PD)的演变。平行临界场测量,下降到50 mK,在整个超导三临界点的薄膜厚度范围从7 ML到30 ML。由此产生的相边界进行了比较与准经典理论的塞曼介导的过渡之间的均匀BCS凝聚体和自旋极化费米液体。厚于$\sim$ 20 ML的膜表现出与理论良好的一致性,但较薄的膜表现出在均匀BCS框架内不能调和的异常PD。
2017-03-10 cond-mat.supr-con
Advantage on Superconductivity of Heavily Boron-Doped (111) Diamond Films
在高硼掺杂浓度为8.4E21cm-3(4.7atomic%)的同质外延(111)金刚石薄膜上实现了目前金刚石中最高的超导转变温度Tc(onset)为11.4K,Tc(offset)为7.4K。在相同的硼浓度下,(111)金刚石薄膜的Tc值比(100)金刚石薄膜的Tc值高一倍以上。掺硼(111)金刚石的Tc随着硼含量的增加而增加,直到最大掺入浓度,并且与使用McMillan方程估计的值一致。(111)金刚石膜的有利Tc是由于较高的载流子浓度超过其硼浓度。
2005-03-12 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
Influence of Mg Deficiency on the Superconductivity in MgB2 Thin Films Grown by using HPCVD
采用混合物理化学气相沉积法制备了MgB2薄膜,研究了Mg元素的缺乏对薄膜真空退火的影响。在本研究中使用的高品质的MgB2薄膜生长在c切Al2O3衬底上具有不同的超导转变温度(Tc)为40.2和41 K。当退火温度从200 ℃升高到800 ℃时,MgB_2薄膜中Mg的含量系统地降低,但Tc在0.12K内没有变化,直到退火温度达到700 ℃。而在800 ℃退火30 min的MgB2薄膜,没有观察到超导性,电阻率随温度的变化表现为半导性。我们还发现,随着退火温度的升高,剩余电阻率比下降。
2007-09-13 cond-mat.supr-con
Reversible Superconductivity in Electrochromic Indium-Tin Oxide Films
通过电化学方法插入钠离子或其它阳离子的透明导电氧化铟锡(ITO)薄膜在5 K时表现出可调的超导转变,其最大值$T_c$出现在室温。转变温度和态密度$D(E_F)$(从测量的泡利磁化率$χ_p$提取)表现出作为电子密度的函数的相同的圆顶形行为。最佳插层样品具有上临界场$\approx 4$ T和$Δ/{k_BT_c} \approx 2.0$。伴随着超导性的发展,薄膜显示出从透明到有色的可逆电致变色变化,并且在超导圆顶的峰值处是部分透明的(橙色)。这种碱金属和碱土金属离子可逆地嵌入到ITO薄膜中,为可调谐的光学透明超导体提供了各种机会。
2012-10-09 cond-mat.supr-con
Resonant dielectric amplification of superconductivity at the FeSe:SrTiOT$_3$ interface
Boston College(波士顿学院);University of Tennessee(田纳西大学)
本文提出共振反屏蔽(RAS)效应能解释SrTiO3上单层FeSe薄膜超导性显著增强,并可能驱动Cooper对进入双极化子超流态,为设计高Tc超导异质结构提供新策略。
2026-10-26 cond-mat.supr-con
Preparation and superconductivity of iron selenide thin films
采用脉冲激光沉积法在SrTiO 3(001)(STO)、(La,Sr)(Al,Ta)O 3(001)(LSAT)和LaAlO 3(001)(LAO)基片上制备了FeSex(x = 0.80,0.84,0.88,0.92)薄膜。所有的薄膜均为单相c轴取向外延生长,具有超导性。其中,FeSe 0.88薄膜的Tc,起始温度为11.8 K,Tc,0为3.4 K。上临界磁场估计为14.0 T。
2009-04-30 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
Role of confined phonons in thin film superconductivity
本文计算了一个薄膜超导体系统的临界温度$T_c$和超导能隙$Δ_n$,其中$Δ_n$是$n$次子带的超导能隙。由于电子能量和声子谱的量子化是由于在一个方向上的尺寸限制而产生的,由量子化的受限声子介导的有效电子-电子相互作用不同于由体声子介导的有效电子-电子相互作用,导致薄膜系统中的$T_c$的修改。我们研究了$T_c$和$Δ_n$对薄膜厚度$d$的依赖关系。
1999-08-26 cond-mat.supr-con
The critical parameters enhanced by microwave field in thin-film type-II superconductors
本文给出了微波辐照增强超导薄膜超导电性的实验研究结果。分析了微波辐射功率、频率以及超导薄膜的温度和宽度对增强临界电流和电阻态涡旋结构消失和出现第一条相滑移线的电流的实验依赖性的影响。对不同宽度薄膜的实验研究表明,微波场的超导增强效应是普遍的,在超导电流沿薄膜宽度均匀分布(窄膜)和非均匀分布(宽膜)的情况下都有发生。结果表明,宽膜中超导性的增强不仅使临界电流和临界温度增大,而且使涡旋态能在膜中存在的最大电流增大。宽膜中微波辐照的超导电性增强现象可以用Eliashberg理论来描述,该理论曾被用来解释窄沟道中的相同现象。实验发现,观察到超导增强的辐照功率的间隔随着膜宽度的增加而变窄,这削弱了其检测的概率。
2014-10-28 cond-mat.supr-con
Granularity-induced gapless superconductivity in NbN films: evidence of thermal phase fluctuations
利用单线圈互感技术,测量了具有相似临界温度(16 K)但不同微结构的NbN超导薄膜的磁穿透深度随温度的变化。只有(100)外延和弱颗粒(100)织构薄膜显示出传统BCS s波超导体的特征指数依赖性。更多的颗粒状(111)织构薄膜表现出线性相关性,表明无带隙状态,尽管s波间隙。这一结果是定量解释的颗粒状结构有利于热相波动的模型。
2002-01-17 cond-mat.supr-con
Possible superconductivity in very thin magnesium films
本研究在Eliashberg框架下推广BCS理论,通过数值求解方程探究超薄膜限制对镁等非超导金属的影响,预测极薄镁膜在厚度接近半纳米时可出现超导性。
2025-03-07 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
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
Superconductivity in Epitaxial Thin Films of Co-Doped SrFe2As2 with Bilayered FeAs Structures and their Magnetic Anisotropy
采用脉冲激光沉积法在(La,Sr)(Al,Ta)O3(001)混合钙钛矿单晶衬底上生长了Co掺杂的SrFe 2As 2超导外延薄膜。在600 ℃下生长的外延膜和(001)取向膜在~ 20 K下都表现出超导转变。当H平行于c轴时,在9 T的磁场(H)下,外延膜的零电阻状态在9 K下得以维持,而当H平行于a轴时,它们在高达10 K的更高温度下得以维持。这是第一次演示的超导薄膜的FeAs基新的超导体。
2008-09-03 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
Interface induced Zeeman-protected superconductivity in ultrathin crystalline lead films
二维超导系统对于奇异量子物理的研究具有重要意义。近年来,随着制造技术的发展,高质量单晶二维超导体的研究受到了极大的推动,其固有特性引起了前所未有的物理现象。本文报道了用分子束外延(MBE)方法在Si(111)衬底上生长的4层(ML)~ 6层(ML)Pb薄膜中观察到的塞曼型自旋-轨道相互作用保护的超导性(Zeeman-protected superconductivity)。发现了远超过泡利极限的反常大面内临界场,这可归因于界面处的面内反演对称破缺导致的塞曼保护超导电性.我们的工作表明,在超导异质结构中,界面可以诱导塞曼型自旋轨道相互作用(SOI),并调制超导电性。
2018-03-01 cond-mat.supr-con
Superconductivity as a Probe of Altermagnetism: Critical Temperature, Field, and Current
Centro de Física de Materiales (CFM-MPC) Centro Mixto CSIC-UPV/EHU(材料物理中心(CFM-MPC)CSIC-巴斯克国立大学混合中心);Donostia International Physics Center (DIPC)(圣塞巴斯蒂安国际物理中心)
研究通过超导体探测交替磁性,揭示了临界温度、磁场和电流的四重各向异性特征。
2026-03-06 cond-mat.supr-con
Granular Superconductivity in La$_{2}$PrNi$_{2}$O$_{7-δ}$ Thin Films
Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics, Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所凝聚态物理国家实验室);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);Songshan Lake Materials Laboratory(松山湖材料实验室)
研究揭示La$_{2}$PrNi$_{2}$O$_{7-δ}$薄膜中颗粒超导性导致的双步电阻转变,指出需改进氧均匀性以实现体超导性。
2026-04-09 cond-mat.supr-con
Universal scaling of the critical temperature for thin films near the superconducting-to-insulating transition
超导薄膜形成了一个独特的平台,几何限制,强相互作用的电子。它们允许无序和超导性之间的内在竞争,这反过来又使有趣的超导体到绝缘体的转变成为可能,并被认为有助于理解高Tc超导性。此外,理解薄膜超导性在技术上是必不可少的,例如对于光电探测器和量子计算机。因此,在临界温度($T_c$)、薄膜厚度($d$)和薄层电阻($R_s$)之间缺乏一个已建立的普遍关系,这阻碍了我们对超导性的开始的理解和超导器件的发展。我们报道了在薄膜中,超导性的尺度为$d^.$ $T_c(R_s)$。我们通过分析过去46年来发表的不同材料的数据来证明这种缩放(并促进了该数据库的进一步分析)。此外,我们通过实验证实了NbN薄膜的尺度效应,用幂律对其进行了量化,探索了其可能的起源,并证明了其对超导薄膜器件的有用性。
2014-09-16 cond-mat.supr-con
Nucleation of Stable Superconductivity in YBCO-Films
本文用电感测量的外延薄膜在30 ~ 30 MHz之间的线性动态电导率,研究了B=0 ~ 19 T磁场范围内$T_g (B)$向一般超导转变的转变线。它密切遵循最近描述的熔化线$T_m (B)$在清洁材料的热涡环的井喷。然而,在$T_g (B)$附近的相关长度和时间的临界指数似乎是由一些内在的无序决定的。柱状缺陷产生的重离子辐照高达场等效剂量的$B_ϕ = 10T$导致令人失望的减少$T_g (B \to 0)$,而对于$B>B_ϕ$的原始膜的通用线被恢复。这些新的结果也讨论了通用超导性的环驱动的破坏。
1999-04-20 cond-mat.supr-con
Superconductivity and vortex structure on Bi$_{2}$Te$_{3}$/FeTe$_{0.55}$Se$_{0.45}$ heterostructures with different thickness of Bi$_{2}$Te$_{3}$ films
利用STM研究Bi$_{2}$Te$_{3}$/FeTe$_{0.55}$Se$_{0.45}$异质结构发现,薄膜厚度影响邻近诱导超导性及涡旋核形态,1-QL呈六重对称星形且拓扑平庸,超过2-QL时涡旋核细长化揭示二重对称性,证实了可能存在的拓扑超导性。
2023-09-15 cond-mat.supr-con
Surface symmetry breaking and disorder effects on superconductivity in perovskite BaBi3 epitaxial films
主晶格的结构或电子对称性破缺是包括超导体在内的许多量子材料中经常出现的现象。然而,这些对称性破缺态如何影响超导的电子对波函数却很少被阐明。本文利用低温扫描隧道显微镜和第一性原理计算,通过分子束外延生长的钙钛矿BaBi 3薄膜(001)表面的条纹有序,确定了旋转对称性破缺,并由此导致了具有双重对称性的各向异性超导电性。相反,随着薄膜厚度的减小,结构无序消除了电子配对的各向异性,并填充了超导子能隙态密度。本文提出了一个准长程超导涨落模型,它能很好地描述BaBi_3薄膜的隧穿电导谱,并解释了无序对超导体中低能准粒子激发的贡献。我们的发现有助于理解对称破缺态和无序对超导电性的影响,特别是现有的隧穿电导谱。
2018-08-22 cond-mat.supr-con
Interface induced high temperature superconductivity in single unit-cell FeSe films on SrTiO3
寻找具有高转变温度的超导材料是物理学和材料科学中最令人兴奋和最具挑战性的领域之一。尽管超导性被发现已有100多年的历史,但铜氧化物是迄今为止唯一具有77 K以上的TC的材料,77 K是液氮的沸点。在这里,我们报告了一个界面工程方法,大大提高超导薄膜的TC。我们发现,一个单胞(UC)厚的薄膜FeSe生长在SrTiO 3(STO)衬底上的分子束外延(MBE)显示的签名超导转变高于50 K的传输测量。用扫描隧道显微镜(STM)观察到1UC薄膜的超导能隙高达20 meV,表明在77 K以上可以发生超导。在磁场下超导涡旋的存在进一步支持了超导性的发生。我们的工作不仅为寻找新的超导体和提高TC提供了强有力的途径,而且为系统研究使用不同超导材料和衬底的非常规超导机制提供了一个明确的平台。
2012-01-27 cond-mat.supr-con
Superconductivity of Cobalt in Thin Films
由于竞争的长程铁磁有序,过渡金属Fe、Co和Ni在环境压力下不是超导体。虽然在压力下稳定的Fe的非磁性相中观察到了超导性,但在任何实验条件下都尚未在Co和Ni中发现。在这里,我们报告的超导性出现在最近发现的高密度的面心立方相的Co薄膜低于5.4 K的转变温度(Tc),在实验中发现的基础上点接触光谱和电阻,和四探针测量电阻在环境压力下。我们确认的第一性原理密度泛函理论内的Co的致密的fcc相的非磁性的性质,并表明其超导性低于5 K起源于异常软化的带边界声子和增强的耦合后,双轴应变与电子。
2017-10-17 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
Impact of Oxygen Diffusion on Superconductivity in YBa$_2$Cu$_3$O$_{7-δ}$ Thin Films Studied by Positron Annihilation Spectroscopy
$_2$ O $_{7-δ}$(YBCO)中的氧缺陷$δ$对高温超导性起着至关重要的作用。本文利用电子正电子湮没线的多普勒展宽谱(符合谱)原位研究了生长在SrTiO $_3$(STO)衬底上的YBCO单晶薄膜中氧浓度及其深度分布的温度依赖性。发现回火过程中的氧扩散导致$δ$的明显深度依赖性,这是使用X射线衍射无法获得的。在几分钟内达到的稳态由表面处和与STO基底的界面处的氧交换限定。此外,我们揭示了深度依赖的临界温度$T_{\mathrm{c}}$在制备和回火的YBCO薄膜。
2018-02-12 cond-mat.supr-con
Identification of Spin-Triplet Superconductivity through a Helical-Chiral Phase Transition in Sr$_2$RuO$_4$ Thin-Films
尽管经过二十多年的努力,Sr $_2$ RuO $_4$超导体的配对对称性仍然不清楚。在这篇快速通讯中,受到最近Sr $_2$ RuO $_4$薄膜制备技术的快速进步的启发,我们提出了一种有前途的策略,通过采用反对称自旋轨道耦合势和塞曼势,由于外部磁场来识别自旋三重态超导薄膜的几何形状。我们证明了自旋三重态超导薄膜在外加磁场的作用下会发生从螺旋态到手征态的相变。这种相变伴随着表面Andreev束缚态性质的剧烈变化。因此,螺旋手性相变,这是唯一的自旋三重态超导体,可以通过在正常金属/超导体结的隧道电导谱的突然变化检测。重要的是,我们的建议是通过结合关于自旋三重态超导物理学的基本和严格的概念。
2019-12-31 cond-mat.supr-con
Effect of Underlayer Induced Charge Carrier Substitution on the Superconductivity of Ti40V60 Alloy Thin Films
Raja Ramanna Center for Advanced Technology(拉贾·拉曼纳高级技术中心);Homi Bhabha National Institute(霍米·巴巴国立研究所)
研究了底层诱导的电荷载流子替代对Ti40V60合金薄膜超导性质的影响,发现载流子浓度增加导致临界温度降低,Si底层虽引入最大杂乱但产生最高临界温度,表明适度杂乱抑制自旋波动从而增强超导性。
2026-01-09 cond-mat.supr-con
Multi-band conductivity and multi-gap superconductivity in V3Si from optical measurements on films at terahertz frequencies
通过太赫兹波段的反射率和透射率测量,研究了取向V3Si薄膜的多带导电性和多带隙超导性.在正常状态下的透射率光谱的温度依赖性给出了两个频带的证据,有助于膜的导电性。这一结果与密度泛函理论中的电子结构计算是一致的。在此基础上,我们进行了详细的数据分析,发现所有的光学数据可以在一个两带的框架内一致地解释,在超导状态下存在两个光学带隙,对应于2D=kTc值接近1.8和3.8。
2009-07-21 cond-mat.supr-con
Stabilizing and Tuning Superconductivity in La$_3$Ni$_2$O$_{7-δ}$ Films: Oxygen Recycling Protocol Reveals Hole-Doping Analogue
Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics, Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所凝聚态物理国家实验室);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);Shanghai Synchrotron Radiation Facility, Shanghai Advanced Research Institute, Chinese Academy of Sciences(中国科学院上海高等研究院上海同步辐射光源);Beijing Academy of Quantum Information Sciences(北京量子信息科学研究院);Songshan Lake Materials Laboratory(松山湖材料实验室)
通过氧回收协议稳定和调节La$_3$Ni$_2$O$_{7-δ}$薄膜超导性,揭示氧掺杂与空穴掺杂的类比关系,指导材料优化。
2026-01-16 cond-mat.supr-con
Highly tunable time-reversal-invariant topological superconductivity in topological insulator thin films
研究了含表面内和表面间配对的拓扑绝缘体(TI)薄膜的时间反演不变拓扑超导性。我们发现了一个非平凡的拓扑结构的多个不同的配置。对于表面内配对,需要表面内配对状态之间的$π$相位差。我们表明,在这种情况下,所得到的拓扑相位是高度可调的,由两个施加的电场和不同的化学势。对于自旋-单重态表面间配对,需要存在于许多TI薄膜中的变号隧道耦合,并且再次,拓扑结构可以通过电场或掺杂来调谐。值得注意的是,我们发现,所需的表面间的配对强度实现非平凡的拓扑结构仍然可以是次显性的表面内配对相比。最后,对于自旋三重态的面间配对,我们证明了超导态总是拓扑非平凡的。我们表明,铜掺杂的Bi $_2$ Se $_3$的薄膜将可能主办这样的自旋三重态表面间配对。两者合计,这些结果表明,时间反演不变的拓扑超导性是常见的超导TI薄膜和拓扑相位和它的Kramers对马约拉纳边缘模式是高度可调的外加电场和不同的化学势。
2017-11-16 cond-mat.supr-con