新发现的过渡金属二硫族化物基超晶格中的二维超导与反常涡旋耗散
超导电性
2024-11-20 v1 材料科学
摘要
当从块体减薄至单层时，层状超导体的性质会发生剧烈变化，这是由于维度的降低和层间耦合的减弱。在过渡金属二硫族化物中，原子级薄晶体中固有的对称性破缺效应促使了新物质态的出现，例如具有非凡面内上临界场的 Ising 超导。在这里，我们证明了类似于原子层但具有更迷人行为的二维（2D）超导可以在两种新型 TMD 基超导体 Ba0.75ClTaS2 和 Ba0.75ClTaSe2 的块体晶体中实现。它们由 H 型 TMD 层和 Ba-Cl 层交替堆叠组成。在这两种材料中，本征二维超导在 Berezinskii-Kosterlitz-Thouless 转变以下发展。ab 面内的上临界场超过了泡利极限（Hp）；特别是，Ba0.75ClTaSe2 表现出极高的面内 Hc2（14Hp）和 150 的巨大超导各向异性。此外，面内磁场下 Ba0.75ClTaSe2 的温度-磁场相图包含一个大的涡旋耗散相区，这可归因于约瑟夫森涡旋运动，标志着 TMD 基超导体中前所未有的强涨落效应。我们的结果为在 TMD 基超导体的块体晶体中建立二维超导和新颖奇异量子相提供了一条新途径。
引用
@article{arxiv.2411.12219,
title = {Two-dimensional superconductivity and anomalous vortex dissipation in newly-discovered transition metal dichalcogenide-based superlattices},
author = {Mengzhu Shi and Kaibao Fan and Houpu Li and Senyang Pan and Jiaqiang Cai and Nan Zhang and Hongyu Li and Tao Wu and Jinglei Zhang and Chuanying Xi and Ziji Xiang and Xianhui Chen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.12219},
year = {2024}
}
备注
Accepted by JACS