$Bi_2Sr_2CaCu_2O_{8+\delta}$ 单层中振荡顺磁迈斯纳效应与 Berezinskii-Kosterlitz-Thouless 相变
超导电性
2023-09-21 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
典型铜基高温超导（高 ）体材料 （Bi2212）的单层近期被发现具有与块体相似的 及其他电子性质。理想二维（2D）系统中超导性的稳健性是一个挑战 Mermin-Wagner 定理的耐人寻味的事实。在此，我们利用扫描 SQUID 磁化率测量的高灵敏度，对二维极限下 Bi2212 的相变全过程进行相刚度成像。我们发现磁化率随磁通在抗磁与顺磁之间以类夫琅禾费图样振荡，直至 。调制周期的温度与样品尺寸依赖性，与基于 Berezinskii-Kosterlitz-Thouless（BKT）相变的有限二维系统库仑气体类比结果高度吻合。在多层中，磁化率振荡在 以下一小段温度区间内表现不同，这与层间耦合导致的维度交叉一致。作为块体中 BKT 相变的强有力证据，在零场出现尖锐的超流密度跳变，且在 略下方小场下出现顺磁性。这些结果将单层 Bi2212 到块体的相变统一为具有有限层间耦合的 BKT 相变。这一明晰图像支持欠掺杂铜基超导体中预配对情景，与晶格维度无关。
引用
@article{arxiv.2112.04782,
title = {Oscillating paramagnetic Meissner effect and Berezinskii-Kosterlitz-Thouless transition in $Bi_2Sr_2CaCu_2O_{8+\delta}$ monolayer},
author = {S. Y. Wang and Y. Yu and J. X. Hao and Y. Feng and J. J. Zhu and Y. S. Lin and B. K. Xiang and H. Ru and Y. P. Pan and G. D. Gu and K. Watanabe and T. Taniguchi and Y. Qi and Y. Zhang and Y. H. Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.04782},
year = {2023}
}