(Li,Fe)OHFeSe 中栅极调谐的超导体-绝缘体转变
超导电性
2016-02-10 v1 强关联电子
摘要
反铁磁 (AFM) 绝缘体-超导体转变一直是非传统超导体潜在物理研究的关注焦点。在 high-Tc 铜氧化物超导体中，可通过掺杂电荷载流子诱导出具有 AFM 的莫特绝缘体与超导体之间的量子相变。对于表征最充分的有机超导体 κ-(BEDT-TTF)2X（X=阴离子），AFM 绝缘体与超导体之间的一级相变可通过施加外压或化学压力来调谐。此外，在 Cs3C60 中，通过施加压力可从 AFM 绝缘体直接发展出超导态。这些相图的相似性暗示了在靠近 AFM 绝缘体处支配非传统超导性的普适机制。然而，铁基高 Tc 超导体的超导性通过掺杂电荷载流子从 AFM 坏金属演化而来，迄今尚未观察到超导体-绝缘体转变。在此，我们报道了在单晶 (Li,Fe)OHFeSe 薄层中，由离子门控诱导的强电荷掺杂所导致的从超导体到绝缘体的一级转变。通过离子门控进行电子掺杂，Tc 持续增强，最高达 43 K 的最大 Tc，而显著的超导体-绝缘体转变恰好发生在具有最高 Tc 的最优掺杂边缘。绘制了带有超导体-绝缘体转变的温度-门控电压新相图，表明超导体-绝缘体转变是非传统超导性的共同特征。这些结果有助于揭示铁基超导性的潜在物理以及高 Tc 超导性的普适机制。我们的发现还表明，栅极控制的强电荷掺杂使得以超越传统方法的方式探索新颖物质态成为可能。
引用
@article{arxiv.1503.02457,
title = {Gate-tuned Superconductor-Insulator transition in (Li,Fe)OHFeSe},
author = {B. Lei and Z. J. Xiang and X. F. Lu and N. Z. Wang and J. R. Chang and C. Shang and X. G. Luo and T. Wu and Z. Sun and X. H. Chen},
journal= {arXiv preprint arXiv:1503.02457},
year = {2016}
}
备注
20 pages, 4 figures, supplementary information is not uploaded