弱耦合超导体中的极化子行为

Adrian G. Swartz; Hisashi Inoue; Tyler A. Merz; Yasuyuki Hikita; Srinivas Raghu; Thomas P. Devereaux; Steven Johnston; Harold Y. Hwang

弱耦合超导体中的极化子行为

超导电性 2017-12-29 v3

作者: Adrian G. Swartz , Hisashi Inoue , Tyler A. Merz , Yasuyuki Hikita , Srinivas Raghu , Thomas P. Devereaux , Steven Johnston , Harold Y. Hwang

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摘要

稀释半导体SrTiO $_3$ 中超导性的本质在过去50多年中一直是一个开放问题。发生超导的极低载流子密度（ $10^{18}$ - $10^{20}$ cm $^{-3}$ ）表明超导非常规起源，超出了Bardeen-Cooper-Schrieffer (BCS) 和 Migdal-Eliashberg (ME) 理论所基于的绝热极限。我们利用一种新开发的在氧化物界面处工程化能带对齐的方法，并使用高分辨率隧穿谱访问了Nb掺杂SrTiO $_3$ 的电子结构。我们观察到与最高能量纵向光学（LO）声子支的强耦合，并估算了无量纲电声子相互作用强度（ $\lambda$ ）的掺杂演化。当冷却到超导转变温度（ $T_{\mathrm{c}}$ ）以下时，我们观察到对应于BCS理论弱耦合极限的单一超导能隙，表明小一个数量级的耦合（ $\lambda_{\textrm{BCS}} \approx 0.1$ ）。这些结果表明，尽管与电子存在强正常态相互作用，最高LO声子并未对配对提供主要贡献。它们进一步证明SrTiO $_3$ 是一个在宽载流子密度、绝热参数和电声子耦合强度范围内探测超导性的理想系统。

关键词

弱耦合超导体极化子行为 SrTiO3 电声子耦合 BCS理论隧穿谱超导能隙

引用

@article{arxiv.1608.05621,
  title  = {Polaronic behavior in a weak coupling superconductor},
  author = {Adrian G. Swartz and Hisashi Inoue and Tyler A. Merz and Yasuyuki Hikita and Srinivas Raghu and Thomas P. Devereaux and Steven Johnston and Harold Y. Hwang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1608.05621},
  year   = {2017}
}

弱耦合超导体中的极化子行为

摘要

关键词

引用

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