硫掺杂硒化铁的超导特性

最近在单层硒化铁中发现的高温超导性引发了通过晶格修饰优化铁基超导体超导特性的重大实验兴趣。为了模拟由于 S 掺杂改变化学成分产生的类似效应，我们利用磁化强度、电阻率、London 穿透深度和低温比热测量，研究了高质量 FeSe$_{1-x}$S$_{x}$ ($x$=0, 0.04, 0.09, 和 0.11) 单晶的超导特性。我们表明，向 FeSe 中引入 S 提高了超导转变温度 $T_{c}$、各向异性、上临界场 $H_{c2}$ 和临界电流密度 $J_{c}$。上临界场 $H_{c2}(T)$ 及其各向异性强烈依赖于温度，表明该系统中存在多带超导性。通过对 London 穿透深度 $\lambda _{ab}(T)$ 和比热的测量与分析，我们提供了强耦合双隙 $s$-波超导性的明确证据。从下临界场和电子比热计算得出的 $\lambda _{ab}(T)$ 温度依赖性可以用具有 $s$-波类能隙的双带模型很好地描述。我们发现，弱耦合方法下的 $d$-波和单隙 BCS 理论无法描述我们的实验结果。磁场引起的比热变化只能用多带超导性来解释。