欠掺杂 Ba$_{1-x}$K$_x$Fe$_2$As$_2$ 中的高度各向异性超导能隙

利用隧道二极管谐振器测量了五种掺杂水平 $x$ 的 Ba$_{1-x}$K$_x$Fe$_2$As$_2$ 单晶的面内伦敦穿透深度 $\Delta\lambda(T)$，掺杂范围从欠掺杂 $T_c$=11 K ($x$=0.17) 到最佳掺杂 $T_c$=38 K ($x_\textmd{\scriptsize opt}$= 0.35)。在最佳掺杂样品中，$\Delta\lambda(T)$ 在 $T \to 0$ 极限下呈指数饱和，表明存在完全能隙的超导电性。最低 $T_c$ 样品则表现出强得多的非指数 $\Delta\lambda(T)$ 变化。将数据拟合为幂律 $\Delta\lambda(T)= AT^n$ 后，发现指数 $n$ 随 $x$ 向超导穹顶的欠掺杂边缘单调递减。与 KFe$_2$As$_2$ ($T_c$=3.5 K, $x=$ 1) 中报道的 $n \approx 1.2$ 相比较，表明 $n$ 随 $x$ 呈穹顶状变化，这意味着超导能隙的拓扑结构从穹顶中心的全能隙各向同性向穹顶边缘的强各向异性并最终出现节点的方向演化。