Bi4O4S3 超导体的结构、电磁与热电性质
超导电性
2013-04-17 v1
摘要
我们报道了层状 Bi4O4S3 超导体的合成与广泛表征。这是通过固相反应合成的一系列 Bi6O4S4(SO4)_1-x 样品中 Tc ~5.3 K 的最佳掺杂样品。合成该系列旨在建立转变温度随载流子浓度变化的相图。Bi4O4S3 的晶体结构显示，与母相相比，BiS2 层中 Bi2-S2-Bi2 键的弯曲更大。扫描电子显微镜图像显示 Bi4O4S3 呈片状形貌，表明其层状结构。虽然母化合物是半导体性的，但 Bi4O4S3 的电阻率在 25 至 50 K 的小温度范围内表现出 T^2 依赖性。未观察到 Tc 随掺杂剂浓度变化的典型穹顶结构。根据磁输运数据，利用 WHH 近似估计 Bi4O4S3 的 Hc2 约为 2.75T，相应的相干长度约为 110A。磁阻数据未显示多带特征的支持。RF 磁化率数据与 S 波各向同性能隙拟合良好，能隙值高于 BCS 强耦合极限。霍尔测量证实了电子输运的主导地位。35K 时的塞贝克系数实验值与利用霍尔实验中的电荷载流子密度推导出的计算值非常一致。Sommerfeld 常数估计约为 1.113 mJ/K^2 mol。观察到了热激活磁通流动的证据。
关键词
引用
@article{arxiv.1304.4386,
title = {Structural, Electromagnetic, and Thermoelectric properties of Bi4O4S3 Superconductor},
author = {P. Srivatsava and Shruti and S. Patnaik},
journal= {arXiv preprint arXiv:1304.4386},
year = {2013}
}