О структуре параметра порядка в высокотемпературных сверхпроводниках на основе железастатья
Статья опубликована в журнале из списка RSCI Web of Science
Информация о цитировании статьи получена из
Scopus
Статья опубликована в журнале из перечня ВАК
Статья опубликована в журнале из списка Web of Science и/или Scopus
Дата последнего поиска статьи во внешних источниках: 17 октября 2017 г.
Аннотация:Нами подробно изучены монокристаллы высокотемпературных сверхпроводников класса Ba-122 [Ba{Fe(1−x)Ni(x)}2As2 и {Ba(1−x)K)x)Fe2As2] с дырочным и электронным допированием, соответственно. Несмотря на различие в типе допирования, оба материала обладают схожими сверхпроводящими свойствами. Высококачественные монокристаллы Ba(FeNi)2As2 с различными концентрациями никеля и критическими температурами до Tc ≈ 21 К были выращены с помощью метода раствора в расплаве собственных компонентов (self-flux). Характеризация показала присутствие единственной сверхпроводящей фазы и однородность сверхпроводящих свойств кристаллов.
Исследования структуры сверхпроводящего параметра порядка проведены пятью различными взаимодополняющими методами. Измерения теплоемкости и первого критического поля дали информацию об объемных свойствах материала, с помощью внутренней андреевской спектроскопии были проведены прямые локальные измерения объемных параметров сверхпроводящего состояния, в то время как свойства поверхности исследовались методами оптической спектроскопии и эллипсометрии. Тем не менее, результаты, полученные этими методами, неплохо согласуются друг с другом. Главный качественный вывод наших исследований — сосуществование двух компонент сверхпроводящего конденсата с различным по силе электрон-бозонным взаимодействием. Две щели, открывающиеся на различных листах поверхности Ферми, не обращаются в нуль в плоскости kx-ky и имеют симметрию s-волнового типа, что согласуется с данными ARPES.
Полученные различными методами количественные данные о структуре сверхпроводящего параметра порядка могут быть суммированы следующим образом. (а) Для оптимальных {Ba(1−x)K(x)}Fe2As2 амплитуда большой щели составляет Δ_L(0) = 8–-11.3 мэВ c анизотропией порядка 30% в kx-ky-плоскости, а малой щели — Δ_S(0) = 1.7--2.5 мэВ. (б) Полученные для в {Ba(1−x)K(x)}Fe2As2 и Ba{Fe(1−x)Ni(x)}2As2 характеристические отношения щелей 2Δ_L/kTc близки и заметно превышают предел слабой связи вследствие довольно сильного электрон-бозонного взаимодействия в зонах с большой щелью. Схожесть структуры параметра порядка указывает на неизменность механизма сверхпроводимости в этих соединениях, несмотря на различный тип замещения и Тc. (в) Амплитуды большой и малой щели, электронной теплоемкости и первого критического поля спадают с ростом температуры по закону, отличному от однозонного БКШ-образного типа. При этом двухзонная модель достаточна для описания основных параметров сверхпроводящего состояния. (г) Умеренное межзонное взаимодействие, а также существенная роль ненулевого кулоновского отталкивания в описании двухщелевого сверхпроводящего состояния пниктидов бария не противоречат реализации s++-модели.