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通过合金化拓扑绝缘体 SnBi2Te4 实现超导性

超导电性 2024-10-11 v1 材料科学

摘要

将铟合金化入拓扑绝缘体 Sn1-xInxBi2Te4 中可诱导体超导性,临界温度 Tc 高达 1.85 K,上限临界场高达约 14 kOe。这由电阻、热容与磁化率测量所证实。热容在 Tc 处显示不连续,且 Tc 以下的温度依赖性与弱耦合 BCS 理论一致,并表明超导能隙接近 0.25 meV。该超导为 II 类,且拓扑表面态已由光发射证实。一个简明的图像暗示了其与同结构磁性拓扑绝缘体 MnBi2Te4 的相似性,后者中天然异质结构在不同子晶格上承载互补性质,并引发了对这一大类化合物的新兴趣。Sn1-xInxBi2Te4 中拓扑表面态与超导性并存,使这些材料成为研究拓扑超导的有前景候选者。

关键词

引用

@article{arxiv.2212.08125,
  title  = {Superconductivity by alloying the topological insulator SnBi2Te4},
  author = {Michael A. McGuire and Heda Zhang and Andrew F. May and Satoshi Okamoto and Robert G. Moore and Xiaoping Wang and Clément Girod and Sean M. Thomas and Filip Ronning and Jiaqiang Yan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2212.08125},
  year   = {2024}
}