FeTe$_{0.55}$Se$_{0.45}$: 清洁极限与脏极限下的多带超导体

铁基硫族化合物超导体FeTe$_{0.55}$Se$_{0.45}$的详细光学性质在临界温度$T_c=14$ K以上和以下的大范围内被重新研究，针对a-b面内偏振的光。与假设单带的简单Drude模型不同，高于$T_c$时的正常态光学性质最好由考虑两个独立电子子系统的双Drude模型描述；我们观察到一个弱响应（$\omega_{p,D;1}\simeq 3000$ cm$^{-1}$），其散射率具有强温度依赖性（$1/\tau_{D,1}\simeq 32$ cm$^{-1}$，对于$T \gtrsim T_c$），以及一个强响应（$\omega_{p,D;2}\simeq 14\,500$ cm$^{-1}$），具有大散射率（$1/\tau_{D,2}\simeq 1720$ cm$^{-1}$），该散射率本质上与温度无关。该材料的多带性质排除了通常应用于单带材料的广义Drude方法的使用，这意味着在频率依赖散射率$1/\tau(\omega)$中观察到的任何结构都是虚假的，不能用作通过光学反演技术确定电子-玻色子谱函数$\alpha^2 F(\omega)$的基础。低于$T_c$时，光学导率最好由两个超导光学能隙描述，分别为$2\Delta_1\simeq 45$和$2\Delta_2 \simeq 90$ cm$^{-1}$，分别应用于强响应和弱响应。这两个能带的散射率在低温下差异极大，使该材料同时处于清洁极限和脏极限。有趣的是，该材料落在最初为铜氧化物超导体观测到的普适标度线上。