单层与双层 FeSe/SrTiO3 薄膜电子结构与超导性的二分性
超导电性
2015-06-18 v1 材料科学
强关联电子
摘要
在 SrTiO3 衬底上生长的单层 FeSe 薄膜中可能存在的的高温超导性及其独特的电子结构和无节点超导能隙的最新发现，引起了广泛关注。初步工作还发现，虽然单层 FeSe/SrTiO3 薄膜表现出清晰的超导特征，但双层 FeSe/SrTiO3 薄膜却显示出绝缘行为。单层与双层 FeSe/SrTiO3 薄膜之间的这种巨大差异令人惊讶，其根本原因尚不清楚。在此，我们通过对真空退火样品进行系统的角分辨光电子发射研究，报道了单层与双层 FeSe/SrTiO3 薄膜的对比研究。我们发现，与单层 FeSe/SrTiO3 薄膜类似，制备态的双层 FeSe/SrTiO3 薄膜也是绝缘的且可能具有磁性，从而确立了 FeSe/SrTiO3 薄膜中磁相的普遍存在。特别是，双层 FeSe/SrTiO3 薄膜表现出与单层薄膜截然不同的掺杂行为，即难以掺杂，并且在广泛的退火条件下仍保持绝缘态。这种差异源于双层 FeSe/SrTiO3 薄膜底部 FeSe 层从 FeSe-SrTiO3 界面获得的掺杂效率大幅降低。这些观测结果为理解 FeSe/SrTiO3 薄膜中超导性的起源和掺杂机制提供了关键见解。单层与双层 FeSe/SrTiO3 薄膜之间的性质差异可能有助于在同一衬底和相同条件下制造包含超导和绝缘组件的电子器件。
引用
@article{arxiv.1402.1400,
title = {Dichotomy of Electronic Structure and Superconductivity between Single-Layer and Double-Layer FeSe/SrTiO3 Films},
author = {Xu Liu and Defa Liu and Wenhao Zhang and Junfeng He and Lin Zhao and Shaolong He and Daixiang Mou and Fansen Li and Chenjia Tang and Zhi Li and Lili Wang and Yingying Peng and Yan Liu and Chaoyu Chen and Li Yu and Guodong Liu and Xiaoli Dong and Jun Zhang and Chuangtian Chen and Zuyan Xu and Xi Chen and Xucun Ma and Qikun Xue and X. J. Zhou},
journal= {arXiv preprint arXiv:1402.1400},
year = {2015}
}
备注
19 pages, 4 figures