微结构化 YbRh2Si2 用于超低温度下的电阻与噪声测量
强关联电子
2023-01-11 v1
摘要
在量子临界 Kondo 晶格体系 YbRh2Si2 中于极低温度 2 mK 处发现超导现象，激发了人们在高导电材料中开展直至该温区的高分辨率电阻率测量的努力。本文表明，利用聚焦离子束(FIB)技术通过微结构化控制样品几何形状，可在不损害样品质量的前提下达到超低温度并将信噪比(SNR)提高十倍。在五个实验中，我们展示了四端感测电阻与磁电阻测量，其在 Néel 温度处呈现尖锐的相变，并在 13 T 至 18 T 之间出现 Shubnikov-de-Haas (SdH) 振荡，我们从中辨识出一个 0.39 kT 的新 SdH 频率。提高的 SNR 使得体单晶无法实现的电阻涨落(噪声)谱学成为可能，并确认了本征的 1/f 型涨落。在受控应变下，两个微结构化薄样品的 T_N 从 67 mK 大幅增至 188 mK，同时仍显示出清晰的相变与 SdH 振荡特征。在核去磁制冷机中基于 SQUID 的热噪声谱学测量降至 0.95 mK，显示出在 T_c = 1.2 mK 处的尖锐超导转变。这些实验证明微结构化是探究高导电关联金属在宽温区内电阻与噪声谱的有力工具。
引用
@article{arxiv.2301.03928,
title = {Microstructuring YbRh2Si2 for resistance and noise measurements down to ultra-low temperatures},
author = {Alexander Steppke and Sandra Hamann and Markus König and Andrew P. Mackenzie and Kristin Kliemt and Cornelius Krellner and Marvin Kopp and Martin Lonsky and Jens Müller and Lev V. Levitin and John Saunders and Manuel Brando},
journal= {arXiv preprint arXiv:2301.03928},
year = {2023}
}
备注
23 pages, 7 figures