铁砷化物超导体的高场相图

在此，我们报告了单层和双层铁砷化物超导体在高磁场下的相图综述。我们对不同掺杂水平的多晶 SmFeAsO$_{1-x}$F$_x$ 的系统磁输运测量证实了上临界磁场 $H_{c2}(T)$ 作为温度 $T$ 函数的向上弯曲，这定义了对于 $ab$ 面几乎垂直于磁场的晶粒，超导态与金属态之间的相边界。我们进一步通过对单晶的测量表明，这一特征（曾被解释为存在两个超导能隙）在单层和双层化合物系列中普遍存在。在我们探索的所有化合物中，零温上临界场 $H_{c2}(0)$（通过 Ginzburg-Landau 或 Werthamer-Helfand-Hohenberg 单能隙理论估算）都大大超过了弱耦合 Pauli 顺磁极限场。这清楚地表明了超导态的强耦合性质以及磁关联对这些材料的重要性。我们的测量表明，超导各向异性（通过沿 $c$ 轴和 $ab$ 面运动的载流子的有效质量比 $\gamma = (m_c/m_{ab})^{1/2}$ 估算）与高温铜氧化物超导体相比相对适中，但它依赖于温度、磁场甚至掺杂。最后，我们对单层化合物中分隔涡旋固态和涡旋液态的不可逆场 $H_m(T)$ 的初步估算表明，它可以用中等各向异性单轴超导体中涡旋晶格的熔化很好地描述。