NbSe$_2$ 范德华隧道结中的硬超导能隙与涡旋态光谱
超导电性
2017-03-23 v1
摘要
基于器件的超导体隧道光谱学最早由 Giaever 实现，其开创性工作为 Bardeen-Cooper-Schrieffer (BCS) 理论预言的态密度（DOS）谱能隙提供了清晰证据。此后，基于隧道势垒的异质结构器件揭示了 myriad 物理现象并找到了广泛应用。这些器件大多依赖于有限种类的氧化物，它们形成高质量绝缘、非磁性的势垒。然而，这些势垒并非在所有表面上都能良好生长。范德华（vdW）材料是有前景的替代方案，其超薄层可以被精确放置在许多表面上；已证明它们在与石墨烯接触时能形成隧道势垒。在此我们证明，沉积在超导体 NbSe 上的 vdW 半导体 MoS 和 WSe 形成了高质量隧道势垒，其透明度在 量级。我们在 70mK 下对 NbSe DOS 的测量显示了硬超导能隙，以及具有两个能带贡献清晰证据的准粒子峰结构，且两个能带均具有本征超导性。在垂直和平行磁场下，我们观察到与涡旋束缚态相关的亚能隙 DOS。零偏压信号对垂直磁场的线性依赖使我们能够确认 NbSe 中超导的 s 波性质。由于 vdW 隧道势垒可以部署在许多固体表面上，它们扩展了不仅可通过高分辨率隧道光谱学，还可通过非平衡和/或非局域输运研究的超导及其他材料的范围。
引用
@article{arxiv.1703.07677,
title = {Hard superconducting gap and vortex-state spectroscopy in NbSe$_2$ van der Waals tunnel junctions},
author = {Tom Dvir and Freek Massee and Lotan Attias and Maxim Khodas and Marco Aprili and Charis H. L. Quay and Hadar Steinberg},
journal= {arXiv preprint arXiv:1703.07677},
year = {2017}
}