铌中纳米级NbC析出物产生的巨大双声子拉曼散射
超导电性
2015-03-24 v1 材料科学
摘要
高纯铌(Nb)经过用于制造超导射频腔的加工方法后，显示出含有过量碳的微米级表面斑块。本文给出了高分辨率透射电子显微镜和电子能量损失谱测量，揭示了在这些区域中存在纳米级NbC共格析出物。在类似表面区域上的拉曼背散射光谱显示出与块体NbC的文献结果一致但具有显著增强的双声子散射的光谱。双声子信号前所未有的强度和锐度促使我们使用密度泛函理论(DFT)对共格析出物的两种不同界面模型中的NbC声子模式进行了理论分析。一个模型导致整体压缩应变，并且与NbC均匀压缩下的声子色散曲线的第一性原理计算相比较表明，测量的双声子峰直接对应于由强电子-声子相互作用引起的声子异常。另一个由DFT研究的Nb与NbC之间扩展界面的模型，揭示了一阶拉曼测量的声学和光学模态密度的频率偏移。目前尚不清楚更强双声子响应的确切起源，但它暗示了在块体NbC夹杂物或其与Nb金属的界面中发现的应变下过渡金属碳化物中电子-声子耦合增强的可能性。使用点接触方法的初步隧穿研究显示一些能隙大于块体NbC的预期值。
引用
@article{arxiv.1503.02733,
title = {Giant two-phonon Raman scattering from nanoscale NbC precipitates in Nb},
author = {C. Cao and R. Tao and D. C. Ford and R. F. Klie and T. Proslier and L. D. Cooley and A. Dzyuba and P. Zapol and M. Warren and H. Lind and J. F. Zasadzinski},
journal= {arXiv preprint arXiv:1503.02733},
year = {2015}
}
备注
Phys. Rev. B, accepted