(a). Dependencia de la temperatura de la susceptibilidad magnética por debajo de 0,3 T para H // c &H // ab; (B). La relación de Tc / TF2D proporciona la evidencia experimental de CuxBi2Se3 como un superconductor no convencional. Crédito:SIOM
En años recientes, la búsqueda de materiales topológicos no triviales se ha convertido en un tema candente en la física de la materia condensada. Dado que Hor et al, informó por primera vez del descubrimiento de superconductividad en material topológico dopado con Cu Bi 2 Se 3 en 2010, el cu X Bi 2 Se 3 se ha convertido en uno de los materiales más prometedores como superconductor topológico debido a sus propiedades físicas únicas y estructura cristalina. Sin embargo, la temperatura de transición superconductora Tc hasta 3.8 K en Cu X Bi 2 Se 3 es inesperadamente "alto" para un semiconductor de baja densidad de portadores. Hasta aquí, el mecanismo de tal fenómeno anómalo de Tc mejorado sigue sin estar claro a pesar de casi una década de extensas investigaciones.
En un trabajo reciente realizado por el Instituto de Óptica y Mecánica Fina de Shanghai, Academia china de ciencias, monocristal de alta calidad de Cu X Bi 2 Se 3 se cultivó mediante el método de Bridgman modificado. La Tc de los cristales recién crecidos con x =0,09 podría alcanzar 4,18 K, que fue el más alto entre los informes sobre Cu X Bi 2 Se 3 hasta aquí.
Un estudio sistemático de la susceptibilidad magnética, campos críticos, y transporte eléctrico en el Cu 0,09 Bi 2 Se 3 Se llevaron a cabo monocristales para explorar la Tc inusualmente mejorada y sus propiedades superconductoras.
Curiosamente, Se observó una nueva deformación en la susceptibilidad magnética frente a la temperatura a 96 K, que indicó una anomalía en la densidad de carga, probablemente transición de onda de densidad de carga (CDW).
El análisis del transporte magnetoeléctrico a baja temperatura arrojó una alta relación Kadowaki-Woods, que podría verse reforzada por la inestabilidad de la densidad de carga y / o una fuerte anisotropía electrónica.
Basado en la medición del campo crítico más bajo, la relación de brecha de energía Δ0 / kBTC se encontró obviamente mayor que el valor estándar de BCS 1.764, sugiriendo el Cu 0,09 Bi 2 Se 3 un superconductor de acoplamiento fuerte. Las relaciones de Tc / TF2D y Tc / λ-2 (0) cayeron en la región de los superconductores no convencionales según el régimen de Uemura, Apoyando el mecanismo superconductor no convencional en Cu X Bi 2 Se 3 .
Su investigación propuso que el alto Tc en Cu X Bi 2 Se 3 surge de la mayor densidad de estados en la energía de Fermi y la fuerte interacción electrón-fonón inducida por la inestabilidad de la densidad de carga.
Los resultados sugieren que el Tc más alto en Cu X Bi 2 Se 3 podría lograrse aún más mediante la técnica de compuerta o la técnica de alta presión, como se realiza en superconductores de hierro-seleniuro.
