常压下纯铋单晶块体超导性的实验证据
超导电性
2017-02-17 v4
摘要
常压下的块体菱方铋(Bi)是一种半金属，且在低至10~mK时仍保持正常态。由于极低的载流子密度，块体Bi中的超导性(SC)被认为极不可能发生。Bi中SC的问题在理论和实验上均悬而未决。在此，我们报道了在常压下、高纯Bi单晶(99.9999%)中低于0.53~mK时块体SC的首次观测，估计0~K时的临界磁场为5.2~T。传统的Bardeen-Cooper-Schrieffer (BCS)理论无法解释在Bi中观测到的SC，因为BCS理论的绝热近似对Bi不成立。Bi具有多谷型电子能带结构，Bi中的SC可能是由谷间电子-声子耦合引起的。此种情形需要新的理论思想来理解在非绝热极限下具有反常能带结构的低载流子系统中的SC。Bi中SC的观测使其成为载流子密度最低的超导体，超越了近50年来掺杂SrTiO保持的纪录。
引用
@article{arxiv.1603.04310,
title = {Experimental evidence for bulk superconductivity in pure Bismuth single crystal at ambient pressure},
author = {Om Prakash and Anil Kumar and A. Thamizhavel and S. Ramakrishnan},
journal= {arXiv preprint arXiv:1603.04310},
year = {2017}
}
备注
9 pages, 5 figures