L’ingénierie des interfaces s’est avérée efficace pour découvrir de nouveaux états quantiques, tels que les états topologiques, la supraconductivité, les ondes de densité de charge, le magnétisme, etc., qui nécessitent la fabrication d’hétérostructures à l’échelle atomique. Monocouche FeSe sur SrTiO3 Les substrats ont suscité un vif intérêt en raison de leur remarquable supraconductivité améliorée au niveau de l'interface.
Des recherches expérimentales antérieures ont révélé un transfert d'électrons interfacial significatif vers la monocouche de FeSe, à partir du TiO2-δ couche de réservoir de charge avec des lacunes en oxygène comme donneurs intrinsèques. De plus, le FeSe monocouche présente des amplitudes d'intervalle encore plus élargies que les autres FeSe dopés aux électrons (c'est-à-dire 15 à 20 meV contre 12 meV), ce qui a été attribué à la contribution coopérative du couplage électron-phonon avec des modes de phonons optiques longitudinaux spécifiques de TiO 2-δ Surfaces.
Un appariement incohérent de Cooper et un pseudogap ont été revendiqués en raison de la température de résistance nulle remarquablement inférieure atteinte jusqu'à présent par rapport à la température d'ouverture de l'espace (65-83 K). Une caractérisation antérieure par microscopie/spectroscopie à effet tunnel a révélé des domaines denses dans les films monocouches de FeSe, et les lacunes supraconductrices sont supprimées autour des limites des domaines et ont même disparu dans les domaines à l'échelle nanométrique.
Les domaines proviennent de la transition de phase antiferrodistorsive à basse température (105 K) dans le SrTiO3 en vrac. . Les efforts antérieurs visant à améliorer l'uniformité de la monocouche FeSe se font généralement au détriment de l'affaiblissement du couplage d'interface, ou vice versa.
Qi-Kun Xue et Lili Wang de l'Université Tsinghua et Minghu Pan de l'Université normale du Shaanxi ont signalé un couplage d'interface amélioré ainsi qu'une uniformité spatiale améliorée dans les films monocouches de FeSe sur SrTiO3 (001) via un dopage δ métallique (atomes Au et Al), et donc une supraconductivité améliorée.
Les atomes d'Al et d'Eu ayant une affinité pour l'oxygène plus élevée que Ti récupèrent l'oxygène du TiO2-δ surface, augmentant ainsi la densité des lacunes en oxygène de surface mais empêchant leur regroupement, comme le révèlent des fonctions de travail réduites avec une variation électronique réduite. Films FeSe monocouches sur un tel SrTiO3 dopé δ (001) présentent une intensité réduite des domaines et des espaces supraconducteurs généralement élargis, indiquant un couplage de Cooper renforcé avec une homogénéité électronique améliorée.
Par conséquent, les mesures de résistivité dépendant de la température ont révélé une température de transition initiale de 53 K et une température de résistance nulle de 27 K. Ce travail est publié dans la National Science Review. , intitulé "Supraconductivité significativement améliorée dans les films monocouches de FeSe sur SrTiO3 (001) via un dopage δ métallique." Xiaotong Jiao de l'Université normale du Shaanxi), Wenfeng Dong, le Dr Mingxia Shi et le Dr Heng Wang de l'Université Tsinghua ont contribué à parts égales à ce travail.
Plus d'informations : Xiaotong Jiao et al, Supraconductivité considérablement améliorée dans les films monocouches de FeSe sur SrTiO3 (001) via un dopage δ métallique, National Science Review (2023). DOI :10.1093/nsr/nwad213
Fourni par Science China Press
