缺 Te 的 ZrTe$_2$ 中的超导性

我们报道了通过等温化学气相输运生长的高质量 ZrTe$_{1.8}$ 单晶的结构、电学和热电势测量。这些测量表明，缺 Te 的 ZrTe$_{1.8}$ 与非超导的 ZrTe$_2$ 形成相同的结构，在 3.2\,K 以下具有超导性。上临界场 (H$_{c2}$) 的温度依赖偏离了传统单带超导体预期的行为，最好用具有强带内耦合的电子-声子两能隙超导模型来描述。对于 ZrTe$_{1.8}$ 单晶，Seebeck 电势测量表明载流子主要为负，与 ab initio 计算一致。通过 DFT 内的第一性原理计算，我们表明 ZrTe$_2$ 中 Te 占位率的轻微降低由于局域 Zr-$d$ 带的形成意外地导致了费米能级处的态密度峰，根据标准 BCS 理论，这可能促进费米能级处的电子不稳定性并提高临界温度。这些发现强调 Te 缺失促进了超导基态稳定性的电子条件，表明缺陷可以微调电子结构以支持超导。