氧化物绝缘体/KTaO$_3$ 界面的可调超导性及其起源
超导电性
2023-02-28 v1
摘要
超导性源于电子库珀对的凝聚。在非传统超导体中，库珀对的产生机制通常难以捉摸，因为将特定配对机制与超导态性质相联系的实验特征十分稀少。最近发现的超导氧化物绝缘体/KTaO 界面可能为其起源提供线索。在此我们观察到，对于在 KTaO (111)、(001) 和 (110) 界面形成的电子气，超导转变温度 Tc 对载流子密度 n 呈现出不同的依赖关系。对于 KTaO (111) 界面，在近一个数量级的范围内观察到 Tc 对 n 的显著线性依赖。此外，我们对超导性随栅电场依赖关系的研究揭示了界面在介导超导性中的作用，这也使得在 T = 2 K 下可逆电开关超导成为可能。我们发现，超导性对晶体取向的极端敏感性可由破反转横向光学（TO1）声子和量子限域诱导的轨道间相互作用导致的库珀配对来解释。该机制也与 KTaO (111) 界面处 Tc 对 n 的依赖关系一致。我们的研究可能为其他超导量子顺电体中的配对机制提供启示。
引用
@article{arxiv.2203.05867,
title = {Tunable superconductivity at the oxide-insulator/KTaO$_3$ interface and its origin},
author = {Changjiang Liu and Xianjing Zhou and Deshun Hong and Brandon Fisher and Hong Zheng and John Pearson and Dafei Jin and Michael R Norman and Anand Bhattacharya},
journal= {arXiv preprint arXiv:2203.05867},
year = {2023}
}