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科技工作者之家 2021-10-10
英文原题:Extrinsic and Intrinsic Anomalous Metallic States in Transition Metal Dichalcogenide Ising Superconductors通讯作者:王健教授,北京大学;林熙研究员,北京大学;刘易副研究员,中国人民大学作者:Ying Xing (邢颖), Pu Yang (杨朴), Jun Ge (葛军), Jiaojie Yan (闫姣婕), Jiawei Luo (骆佳伟), Haoran Ji (季浩然), Zeyan Yang (杨泽燕), Yongjie Li (李永杰), Zijia Wang (王子佳), Yanzhao Liu (刘彦昭), Feng Yang (杨峰), Ping Qiu (邱萍), Chuanying Xi (郗传英), Mingliang Tian (田明亮), Yi Liu* (刘易), Xi Lin* (林熙), Jian Wang* (王健)二维超导因其丰富的物理性质和广阔的应用前景,引起了科学家们的广泛关注。
然而它们(尤其是微纳尺度的超导器件)往往容易受到外界环境氧化以及高频噪声的影响,为极低温下的物性研究提出重要挑战。
近日,北京大学王健教授、林熙研究员、中国石油大学(北京)邢颖副教授、中国人民大学刘易副研究员在Nano Letters上发表了机械剥离的过渡金属硫化物4Ha相TaSe₂超导薄片的极低温电输运实验研究。
通过高频滤波对照实验,直接观测到高频噪声诱导的非本征反常金属态;随后在更低温、更高磁场下,通过对测量线路进行有效滤波后,进一步得到了本征反常金属态的可靠实验证据,并绘制了包含本征和非本征反常金属态的完备相图(下图)。
该项工作证明了在易受环境影响的二维微纳超导器件中,尽管存在高频噪声诱导的非本征反常金属态,但在更低温度下反常金属态仍然可以作为量子基态存在;同时,也揭示了在量子基态研究中对低温测量进行有效滤波的必要性。
二维超导TaSe₂器件的非本征(a)、本征(b)反常金属态实验证据;(c)包含非本征和本征反常金属态的相图。
此外,联合研究团队还探索了4Ha-TaSe₂的伊辛超导电性,即:在二维极限下,2.8 nm厚(约单个原胞层)的TaSe₂薄片破缺了面内中心反演对称性,表现出超过6倍泡利极限的超高平行临界场,符合伊辛超导的物理机制。
与以往观测到的伊辛超导现象不同,随着样品厚度从单个原胞层增加至三维块材,4Ha-TaSe₂的平行临界场始终超过泡利极限;这可能和4Ha相TaSe₂中层间距较大,导致层与层之间耦合较弱有关。
相关论文发表在Nano Letters上,中国石油大学(北京)邢颖副教授、硕士生杨朴、北京大学博士生葛军、闫姣婕为共同第一作者,北京大学物理学院量子材料科学中心王健教授、林熙研究员、中国人民大学刘易副研究员为共同通讯作者。
该工作得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划、北京市自然科学基金、中科院卓越创新中心的支持。
来源:ACS美国化学会
原文链接:http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzIyMjgzMzI0Ng==&mid=2247528119&idx=3&sn=9fbfbc455282a2faf217c3e5b72b0597
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