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顺磁杂质对多氢化物超导性的影响:Nd 掺杂 LaH$_{10}$ 中的 $\textit{s}$ 波序参量

超导电性 2022-07-05 v2 材料科学

摘要

多氢化物是一类具有极高临界参数的新型超导材料,应用前景广阔。另一方面,迄今为止已知最佳超导体——十氢化镧 LaH10_{10} 的磁相图完整实验研究遇到了严重困难,因为其上限临界磁场 H\textit{H}C2_{C2}(0) 超过 120-160 T。用磁性 Nd 原子部分替代 La 原子会导致上限临界场降低,从而可由现有脉冲磁体达到。我们发现,添加钕会导致 LaH10_{10} 超导性显著抑制:每原子百分比的 Nd 使 T\textit{T}C_{C} 降低 10-11 K。利用高达 68 T 的强脉冲磁场,我们构建了三元(La,Nd)H10_{10} 超氢化物的磁相图,其呈现惊人的线性,满足 H\textit{H}C2_{C2} \propto |T\textit{T} - T\textit{T}C_C|。磁性 Nd 原子对 LaH10_{10} 超导性的显著抑制,以及根据安德森定理 T\textit{T}C_C 对非磁性杂质(如 Y、Al、C)的鲁棒性,表明所合成超氢化物中常规电声配对具有各向同性(s\textit{s} 波)特征。

关键词

引用

@article{arxiv.2203.06500,
  title  = {Effect of paramagnetic impurities on superconductivity in polyhydrides: $\textit{s}$-wave order parameter in Nd-doped LaH$_{10}$},
  author = {Dmitrii V. Semenok and Ivan A. Troyan and Andrey V. Sadakov and Di Zhou and Michele Galasso and Alexander G. Kvashnin and Ivan A. Kruglov and Alexey A. Bykov and Konstantin Y. Terent'ev and Alexander V. Cherepahin and Oleg A. Sobolevskiy and Kirill S. Pervakov and Alexey Yu. Seregin and Toni Helm and Tobias Förster and Audrey D. Grockowiak and Stanley W. Tozer and Yuki Nakamoto and Katsuya Shimizu and Vladimir M. Pudalov and Igor S. Lyubutin and Artem R. Oganov},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2203.06500},
  year   = {2022}
}

备注

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