Nb3Pd0.7Se7 中的反常金属态与各向异性多带超导电性

我们报道了在 Nb$_3$Pd$_{x}$Se$_7$ 中发现的超导电性，其超导转变温度依赖于 $x$，当 $x \simeq0.7$ 时高达 $T_c \simeq 2.1$ K（电阻转变中点）。针状单晶表现出各向异性的上临界场，当磁场沿其针轴（或 $b-$轴）或沿 $a-$轴施加时，各向异性 $\gamma = H^{b}_{c2}/H^{a}_{c2}$ 高达 6。至于 Fe 基超导体，$\gamma$ 依赖于温度，这表明 Nb$_3$Pd$_{0.7}$Se$_7$ 是一种多带超导体。能带结构计算支持了这一观点，计算揭示其费米面由准一维和准二维的空穴型片层，以及三维的空穴型和电子型片层组成。值得注意的是，观察到 $H^{b}_{c2}$ 在 $H^{b}_{c2}(T \rightarrow 0 \text{K}) \simeq 14.1$ T 处饱和，这是弱耦合机制下 Pauli 极限场 $H_p$ 的 $4.26 \times$ 倍。合成过程产生了属于 Nb$_2$Pd$_{x}$Se$_5$ 相的额外晶体，当 Pd 含量变化时，该相也变为超导。对于这两相，我们发现超导电性是从一种反常金属态中凝聚出来的，即在 $T_c$ 以上显示 $\partial \rho/ \partial T < 0$，类似于在欠掺杂铜氧化物的赝能隙相中观察到的现象。反常金属态、低维性、多带特性、极高且各向异性的 $H_{c2}$，都是非常规超导电性的所有要素。