由受控无序响应确定的 V$_{3}$Si 中多带 $s_{++}$ 超导性

在 V$_{3}$Si 单晶中测量了伦敦穿透深度 $\lambda(T)$。由该测量得到的超流密度显示出两个几乎解耦的超导能隙的明显特征。这 alone 不足以区分 $s_{\pm}$ 与 $s_{++}$ 配对态，但可通过研究受控非磁性无序对超导转变温度 $T_{c}$ 的影响来实现。为此，同一 $\text{V}_{3}\text{Si}$ 晶体被 2.5 MeV 电子依次辐照三次，并在辐照间隙重复测量。累积总剂量为 10 C/cm$^{2}$（$6.24\times10^{19}$ 电子/$\textrm{cm}^{2}$），其 $T_{c}$ 由原始态的 16.4 K 变为 14.7 K（9.3 $\%$）。这一显著抑制对单一各向同性能隙是不可能的，但对变号的 $s_{\pm}$ 配对态而言也不够大。我们的电子能带结构计算显示，穿过费米能的五个能带如何可自然分组以支持两个有效能隙，与铁基超导体物理并无不同。我们使用两能隙模型对 $\lambda(T)$ 和 $T_{c}$ 分析的结果，其与数据吻合极好。因此，实验结果与理论分析为 $\text{V}_{3}\text{Si}$ 超导体中具有两个不等能隙 $\Delta_{1}\left(0\right)\approx2.53\;\textrm{meV}$ 和 $\Delta_{2}\left(0\right)\approx1.42\;\textrm{meV}$、且带间耦合极弱的 $s_{++}$ 超导性提供了有力支持。