铜氧化物界面上层间相分离可实现的自优化超导性
强关联电子
2016-08-23 v1
摘要
在高温稳定超导并阐明其机制一直是凝聚态物理材料研究的重大挑战。同时，纳米结构的最新进展为设计新功能提供了前所未有的可能。尤为突出的是，铜基和铁基高温超导薄膜表现出比块体更优异的超导特性（例如更高临界温度），但其潜在机制尚不清楚。通过求解适用于铜氧化物的微观模型，本文证明：在莫特绝缘体与过掺杂非超导金属之间的界面处，超导幅值始终钉扎在块体中所达到的最优值，与金属中的载流子浓度无关。这与块体超导体的圆顶状依赖关系形成对比，但与在La2CuO4和La2-xSrxCuO4界面处观察到的临界温度对载流子密度x的惊人独立性一致。我们进一步确定了一种自组织机制是导致钉扎在最优幅值的原因：由层间相分离引发的涌现电子结构规避了会在块体中扼杀超导的体相分离和不均匀性。因此，界面提供了增强和稳定超导性的理想工具。这一界面实例开辟了通过抑制竞争不稳定性来塑造超导性的新途径，对器件设计具有直接前景。
引用
@article{arxiv.1608.06058,
title = {Self-Optimized Superconductivity Attainable by Interlayer Phase Separation at Cuprate Interfaces},
author = {Takahiro Misawa and Yusuke Nomura and Silke Biermann and Masatoshi Imada},
journal= {arXiv preprint arXiv:1608.06058},
year = {2016}
}
备注
27 pages, 5 figures