通过晶格缺陷调控增强Co掺杂Ba122超导体的上限临界场
超导电性
2019-11-22 v1 材料科学
摘要
超导体中的纳米尺度缺陷通过电子散射、相干长度调制以及与量子化磁通的关联,在增强超导特性方面起主导作用。对于有望用于高场磁应用的铁基超导体(IBSCs),一个基本问题是此类缺陷是否能产生类似于传统BCS型超导体的上限临界场(Hc2)。在此,我们首次报道通过对高能球磨引入缺陷,在122相IBSC中显著改善Hc2。通过部分机械合金化高能球磨的粉末烧结制备了Co掺杂Ba122多晶块体样品(Ba(Fe,Co)2As2)。观察到X射线粉末衍射峰半高全宽显著增加、a轴异常收缩以及c轴伸长。当晶格缺陷引入晶粒后,观察到低温(T < 100 K)电阻率呈半导体行为、转变温度(Tc)略降、Hc2(T)在Tc附近上扬以及Hc2(T)斜率大幅增大。Hc2(T)斜率增大约50%,即从4 T/K升至6 T/K,并超过单晶和薄膜。通过高能球磨的缺陷工程有望为122相IBSCs中Hc2的设计与调控提供新方法。
引用
@article{arxiv.1911.01080,
title = {Enhanced upper critical field in Co-doped Ba122 superconductors by lattice defect tuning},
author = {Shinnosuke Tokuta and Akiyasu Yamamoto},
journal= {arXiv preprint arXiv:1911.01080},
year = {2019}
}
备注
14 pages, 5 figures, to be published in APL Materials