单层FeSe/SrTiO3薄膜中的绝缘母相与通往超导的独特掺杂演化
超导电性
2022-01-19 v1 材料科学
强关联电子
摘要
单层FeSe/SrTiO3（FeSe/STO）薄膜因其简单的晶体结构、独特的电子结构以及创纪录的高超导转变温度（Tc）而备受关注。单层FeSe/STO薄膜中Tc大幅增强的起源，以及单层与多层FeSe/STO薄膜间超导性的二分现象仍在争论中。本文中，我们报道了关于单层与多层FeSe/STO薄膜中随掺杂电子结构演化的高分辨率角分辨光电子能谱和扫描隧道显微镜/谱学的综合测量。我们发现单层FeSe/STO薄膜具有截然不同的母相和通往超导的掺杂演化路径，这从根本上不同于多层FeSe/STO薄膜。单层FeSe/STO薄膜的母相是绝缘的，其掺杂演化非常类似于铜基超导体中莫特绝缘体的掺杂。在多层FeSe/STO薄膜中，高Tc超导性通过电子掺杂抑制母化合物的向列序而产生。单层FeSe/STO薄膜代表了铁基超导体中母化合物为绝缘体的首个清晰案例。我们对单层FeSe/STO薄膜独特母态与掺杂演化的观测，为理解其创纪录高Tc超导性提供了关键见解。它们也提供了一种在铁基超导体中实现超导的新路径，该路径在高温铜基超导体中是常见的。
引用
@article{arxiv.1904.04662,
title = {Insulating Parent Phase and Distinct Doping Evolution to Superconductivity in Single-Layer FeSe/SrTiO3 Films},
author = {Yong Hu and Yu Xu and Yi-Min Zhang and Qing-Yan Wang and Shao-Long He and De-Fa Liu and Ai-Ji Liang and Jian-Wei Huang and Cong Li and Yong-Qing Cai and Ding-Song Wu and Guo-Dong Liu and Fang-Sen and Jia-Qi Fan and Guan-Yu Zhou and Lili Wang and Can-Li Song and Xu-Cun Ma and Qi-Kun Xue and Zu-Yan Xu and Lin Zhao and X. J. Zhou},
journal= {arXiv preprint arXiv:1904.04662},
year = {2022}
}