离子液体门控二维超导体中的负电子压缩率与纳米尺度不均匀性
介观与纳米尺度物理
2018-12-19 v2 超导电性
摘要
当高结晶薄膜的电子密度通过化学掺杂或离子液体门控进行调节时，会出现一些有趣的现象，包括非常规超导、显著的 spin-orbit coupling、与 charge-density waves 的竞争，以及一种备受争议的低温金属态，该状态似乎避免了标准二维电子系统的超导或绝缘命运。一些实验还发现了明显的负电子压缩率趋势。我们提出，这表明了一种发生电子相分离从而产生纳米尺度不均匀性的倾向。尽管不均匀形貌的温和调制与金属态中的高电子迁移率相容，但这种本质上的不均匀特征通过金属-超导体转变的奇特行为得以突显。通过用嵌入金属基质中的超导“水洼”对系统进行建模，我们拟合了诸如 TiSe2、MoS2 和 ZrNCl 等系统特有的电阻-温度曲线。在这一框架下，备受争议的低温金属态也能用嵌入非逾渗超导团簇的原始金属背景来自然解释。本质上的不均匀特征自然引出了其形成机制的问题。我们提出了一种基于电子与门控离子液体电荷之间相互作用的机制。
引用
@article{arxiv.1706.01274,
title = {Negative electronic compressibility and nanoscale inhomogeneity in ionic-liquid gated two-dimensional superconductors},
author = {G. Dezi and N. Scopigno and S. Caprara and M. Grilli},
journal= {arXiv preprint arXiv:1706.01274},
year = {2018}
}
备注
substantially modified presentation: 12 pages 7 figures