(a). Temperaturberoende av magnetisk känslighet under 0,3 T för H // c &H // ab; (b). Ratio av Tc/TF2D ger experimentella bevis för CuxBi2Se3 som en okonventionell superledare. Upphovsman:SIOM
Under de senaste åren har sökandet efter icke-triviala topologiska material har blivit ett hett ämne inom kondenserad fysik. Eftersom Hor et al, rapporterade först upptäckten av supraledning i Cu -dopat topologiskt material Bi 2 Se 3 år 2010, Cu x Bi 2 Se 3 har blivit ett av de mest lovande materialen som topologisk superledare på grund av dess unika fysiska egenskaper och kristallstruktur. Dock, den överledande övergångstemperaturen Tc upp till 3,8 K i Cu x Bi 2 Se 3 är oväntat "hög" för en halvledare med låg bärartäthet. Än så länge, mekanismen för ett sådant avvikande förstärkt Tc -fenomen är fortfarande oklart trots nästan ett decennium av omfattande forskning.
I ett arbete som nyligen utförts av Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, Kinesiska vetenskapsakademien, högkvalitativ enkelkristall av Cu x Bi 2 Se 3 odlades med modifierad Bridgman -metod. Tc för de odlade kristallerna med x =0,09 kan nå 4,18 K, som var den högsta bland rapporter om Cu x Bi 2 Se 3 än så länge.
En systematisk studie av den magnetiska känsligheten, kritiska fält, och elektrisk transport på Cu 0,09 Bi 2 Se 3 enstaka kristaller genomfördes för att utforska det ovanligt förbättrade Tc och dess supraledande egenskaper.
Intressant, en ny kink i magnetisk känslighet mot temperatur observerades vid 96 K, som indikerade en avvikelse i laddningstäthet, troligen laddningsdensitetsvåg (CDW) övergång.
Analysen av den magnetoelektriska transporten vid låg temperatur gav ett högt Kadowaki-Woods-förhållande, som kan förstärkas av laddningstäthetens instabilitet och/eller stark elektronisk anisotropi.
Baserat på den lägre kritiska fältmätningen, energigapförhållandet Δ0/kBTC befanns uppenbarligen vara större än standard BCS -värdet 1.764, föreslår Cu 0,09 Bi 2 Se 3 en superkopplad superledare. Förhållandena för både Tc/TF2D och Tc/λ-2 (0) föll i regionen för okonventionella supraledare enligt Uemuras regim, stödja den okonventionella supraledande mekanismen i Cu x Bi 2 Se 3 .
Deras forskning föreslog att den höga Tc i Cu x Bi 2 Se 3 härrör från den ökade densiteten hos tillstånd vid Fermi-energi och stark elektron-fonon-interaktion inducerad av laddningstäthetens instabilitet.
Resultaten tyder på högre Tc i Cu x Bi 2 Se 3 kan ytterligare uppnås genom grindteknik eller högtrycksteknik, som realiseras i järn-selenider superledare.
