铁基超导体的层数依赖超导性
超导电性
2023-11-27 v1 材料科学
强关联电子
摘要
Hohenberg-Mermin-Wagner定理指出,二维系统在有限温度下不能自发破缺连续对称性。准二维超导体NbSe2中观察到的层数依赖超导性支持了这一结论,其中单层极限下的超导转变温度(Tc)降低了约60%。然而,对于极度各向异性的铜基高Tc超导体Bi2Sr2CaCu2O8+{\delta}(Bi-2212),其单层的Tc与块体几乎相同。为澄清维度对超导性的影响,我们在此成功制备了高各向异性铁基高Tc超导体CsCa2Fe4As4F2的少层薄片直至单层。该单层薄片表现出最高的24 K的Tc(通过离子液体门电压调至最佳掺杂后),比块体晶体低约20%。我们还制备了另一各向异性小得多的铁基超导体CaKFe4As4的少层薄片。其3层薄片的Tc下降了46%,显示出比CsCa2Fe4As4F2更显著的维度效应。通过仔细考察它们的各向异性和c轴相干长度,我们揭示了这些准二维超导体中层数依赖超导性的一般趋势与经验规律。由此可外推新单层超导体的Tc。
引用
@article{arxiv.2311.14559,
title = {Layer-dependent superconductivity in iron-based superconductors},
author = {Ke Meng and Xu Zhang and Boqin Song and Baizhuo Li and Xiangming Kong and Sicheng Huang and Xiaofan Yang and Xiaobo Jin and Yiyuan Wu and Jiaying Nie and Guanghan Cao and Shiyan Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:2311.14559},
year = {2023}
}
备注
34 pages, 5 figures, 1 table