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如何通过插层金层远程邻近效应在外延石墨烯中诱导超导性

超导电性 2020-09-30 v1 介观与纳米尺度物理

摘要

石墨烯有望用于探索具有狄拉克费米子特征的奇异超导性。然而,在大尺度上使石墨烯成为超导体是一项长期的挑战。一种可能的解决方案依赖于使用超导衬底的外延生长石墨烯。此类衬底稀缺,且通常会破坏电子能带结构的狄拉克特性。利用电子衍射(反射高能和低能)、扫描隧道显微镜与谱学、原子力显微镜、角分辨光电子能谱、拉曼光谱以及密度泛函理论计算,我们提出了一种通过远程邻近效应从铼衬底经插层金层在外延石墨烯中诱导超导性的策略。石墨烯与 Au 的弱相互作用(与强而不利的石墨烯-Re 相互作用形成对比)由减小的石墨烯波纹、石墨烯与底层金属间距增大、线性电子色散以及特征振动指纹所证实,后两个特征也揭示了石墨烯轻微的 pp 型掺杂。我们还揭示,插层法实现邻近超导的主要缺陷是在石墨烯中产生高密度点缺陷(1014^{14}~cm2^{-2})。最后,我们在低温下证明了石墨烯/Au/Re(0001) 中的远程邻近超导性。

关键词

引用

@article{arxiv.2009.13176,
  title  = {How to induce superconductivity in epitaxial graphene $via$ remote proximity effect through an intercalated gold layer},
  author = {Estelle Mazaleyrat and Sergio Vlaic and Alexandre Artaud and Laurence Magaud and Thomas Vincent and Ana Cristina Gómez-Herrero and Simone Lisi and Priyank Singh and Nedjma Bendiab and Valérie Guisset and Philippe David and Stéphane Pons and Dimitri Roditchev and Claude Chapelier and Johann Coraux},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2009.13176},
  year   = {2020}
}

备注

13 pages, 6 figures, to appear in 2D Materials