块晶 NdO$_{0.5}$F$_{0.5}$BiS$_2$ 中的二维相位涨落超导电性

我们展示了对超导单晶 NdO$_{0.5}$F$_{0.5}$BiS$_2$ 的生长与输运联合研究。我们报道了在超导转变之前，预形成的库珀对存在显著的相位涨落，这为二维超导电性提供了证据。该结果基于三个关键观察：(1) 电阻超导转变温度 $T_c$（由电阻率 $\rho \rightarrow 0$ 定义）随无序度增加而升高。(2) 当 $T\rightarrow T_c$ 时，电导率的发散速度显著快于二维和三维高斯涨落的预期。(3) 在超导态中观察到非欧姆电阻行为。总而言之，我们的观察与相位涨落超导电性的温区相符。NdO$_{0.5}$F$_{0.5}$ 层中的磁有序倾向与 BiS$_2$ 层中的（超）导电性所构成的晶体结构，很可能是导致这种二维相位涨落的原因。因此，NdO$_{0.5}$F$_{0.5}$BiS$_2$ 属于一类非常规的“层状”块体超导体，这类材料包括铜氧化物材料和 4Hb-TaS$_2$。