Надпровідність моношарів FeSe

Як в купратних, так і в безмедных ВТНП надпровідність виникає при додаванні носіїв заряду у вихідне антиферромагнитное (діелектричне або металеве) з’єднання.

Критична температура Тс має максимум при деякої оптимальної концентрації носіїв n. Величину n зазвичай регулюють шляхом неизовалентного хімічного заміщення окремих елементів і/або зміни вмісту кисню в зразку. В роботі [1] для допування моношару FeSe використаний інший підхід – відпал підкладки. Кисневі вакансії, що виникають в підкладці SrTiO3 при відпалі, служать джерелом електронів. В результаті авторам [1] вдалося досягти рекордної для безмедных ВТНП Tc = 65 До (див. рис.), що майже на порядок більше значення Tc для масивних зразків FeSe.

Схематичне зображення фазової діаграми плівки FeSe. Число електронів і відстань між атомами змінюється з допомогою електронного допування (ліворуч) або “тиску” з боку підкладки (праворуч).

 

В роботі [2] величину Tc плівок FeSe регулювали, змінюючи їх товщину, що еквівалентно зміні ефективного тиску з боку підкладки (невідповідність періодів гратки FeSe і SrTiO3 призводить до істотного розтягування моношару, а при збільшенні товщини плівки міжатомні релаксують до своїх рівноважних величин, тобто плівка стискається в поздовжніх напрямках). Максимальна Tc = 60 До при цьому також на даний момент є рекордною для пниктидов і селенідів заліза. Зауважимо, що в обох роботах [1,2] величина Tc визначалася як температура появи щілини в електронному спектрі (за даними фотоемісійної спектроскопії). Резистивні і діамагнітні переходи плівок FeSe ще належить вивчити. Але сумнівів у тому, що ці плівки надпровідні, ні в кого немає. Завдяки своїй гранично простий структурі монослои FeSe являють собою ідеальну систему для перевірки теорій надпровідності безмедных ВТНП. Крім того, успішне цілеспрямоване підвищення Tc плівок FeSe вселяє надію, що надпровідники наступного покоління будуть “сконструйовані”, а не знайдені випадково методом проб і помилок.

За матеріалами нотатки S. Borisenko,
“Fewer atoms, more information”,
Nature Mater. 12, 600 (2013).

1. S. He et al., Nature Mater. 12, 605 (2013).

2. S. Tan et al., Nature Mater. 12, 634 (2013).

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *