氮化铼薄膜中的 Berezinskii-Kosterlitz-Thouless 相变
超导电性
2024-01-24 v1 材料科学
摘要
探索和理解超导电性需要研究多样化的材料和非传统行为。在此，我们研究了合成 ReN 薄膜中的 BKT 相变，证明了它们作为研究这一关键现象的一个引人注目的平台而出现。通过系统地改变合成参数，我们获得了表现出 BKT 相变的 ReN 薄膜，其性能可与原型 NbN 系统相媲美甚至更优。详细的电流-电压测量揭示了 BKT 相变的内在参数，揭示了被抑制的超导体积在将 ReN 推向二维极限中的关键作用。利用这个二维电子系统，我们采用 Beasley-Mooij-Orlando (BMO) 理论提取了临界点处的涡旋解绑转变温度和超电子密度。通过温度依赖的电阻率、电流-电压和磁阻测量，进一步证实了 BKT 相变。我们的发现表明，ReN 薄膜中的本征无序和不均匀性抑制了长程相干性，最终将系统驱动到 BKT 区域。这项工作确立了 ReN 作为探索 BKT 物理的有前景材料，并为其在超导器件中的潜在应用铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2401.12628,
title = {Berezinskii-Kosterlitz-Thouless transition in rhenium nitride films},
author = {Kosuke Takiguchi and Yoshiharu Krockenberger and Yoshitaka Taniyasu and Hideki Yamamoto},
journal= {arXiv preprint arXiv:2401.12628},
year = {2024}
}