金属基底上的铁基超导薄膜:生长、特征及相关性质

铁基超导体的发现作为继铜氧化物之后第二类高温超导转变材料，对基础与应用超导研究领域产生了重大影响。每当发现新一类高温超导材料，人们都会投入大量精力生长单晶和外延薄膜以探索基本物理量。尽管铁基超导体的若干性质与铜氧化物相似（由于相干长度短而具有大的上临界场，以及小的载流子密度），但其他性质存在显著差异。例如，在铁基超导体中，超导序参量的对称性最可能不是 d 波，而是 s+- 波，具体取决于化学计量、晶系和掺杂水平。此外，铁基超导体的临界电流密度对晶界的存在不如高温铜氧化物敏感。这些特征非常有利于实现用于低温高场磁体的廉价导体。事实上，多个研究组已在技术金属基底上制备了铁基超导薄膜，并通过粉末装管法制备了铁基超导线，作为导体应用的概念验证研究。技术基底上的铁基超导体也为研究晶界网络如何影响临界电流以及单轴应变如何影响超导性质提供了许多机会。本文综述了铁基超导薄膜，特别是技术金属基底上的薄膜，重点关注与应用相关的性质，如通过自然和人工缺陷实现的钉扎改善，以及晶界和晶界网络的透明度。介绍了技术基底上铁基超导薄膜的最新发展及其超导性质，并讨论了其与单晶薄膜之间的性能差距。