(uma). Dependência da temperatura da susceptibilidade magnética abaixo de 0,3 T para H // c &H // ab; (b). A proporção de Tc / TF2D fornece a evidência experimental de CuxBi2Se3 como um supercondutor não convencional. Crédito:SIOM
Nos últimos anos, a busca por materiais topológicos não triviais se tornou um tópico quente na física da matéria condensada. Desde Hor et al, relatou pela primeira vez a descoberta de supercondutividade em material topológico dopado com Cu Bi 2 Se 3 em 2010, o Cu x Bi 2 Se 3 tornou-se um dos materiais mais promissores como supercondutor topológico devido às suas propriedades físicas e estrutura cristalina únicas. Contudo, a temperatura de transição supercondutora Tc até 3,8 K em Cu x Bi 2 Se 3 é inesperadamente "alto" para um semicondutor de baixa densidade de portadora. Até aqui, o mecanismo de tal fenômeno Tc anômalo intensificado permanece obscuro, apesar de quase uma década de extensa pesquisa.
Em um trabalho recente conduzido pelo Instituto de Óptica e Mecânica Fina de Xangai, Academia Chinesa de Ciências, cristal único de cobre de alta qualidade x Bi 2 Se 3 foi cultivado pelo método Bridgman modificado. O Tc dos cristais crescidos com x =0,09 pode chegar a 4,18 K, que foi o mais alto entre os relatórios sobre Cu x Bi 2 Se 3 até aqui.
Um estudo sistemático da susceptibilidade magnética, campos críticos, e transporte elétrico no Cu 0,09 Bi 2 Se 3 cristais únicos foram conduzidos para explorar o Tc excepcionalmente aprimorado e suas propriedades supercondutoras.
Interessantemente, uma nova torção na suscetibilidade magnética versus temperatura foi observada a 96 K, que indicou uma anomalia de densidade de carga, provavelmente transição de onda de densidade de carga (CDW).
A análise do transporte magnetoelétrico em baixa temperatura rendeu uma alta razão Kadowaki-Woods, que pode ser aumentada pela instabilidade da densidade de carga e / ou forte anisotropia eletrônica.
Com base na medição de campo crítico inferior, a razão do gap de energia Δ0 / kBTC foi encontrada obviamente maior do que o valor BCS padrão 1,764, sugerindo o Cu 0,09 Bi 2 Se 3 um supercondutor de forte acoplamento. As razões de Tc / TF2D e Tc / λ-2 (0) caíram na região de supercondutores não convencionais de acordo com o regime de Uemura, apoiar o mecanismo supercondutor não convencional em Cu x Bi 2 Se 3 .
Sua pesquisa propôs que o alto Tc em Cu x Bi 2 Se 3 surge do aumento da densidade de estados na energia de Fermi e da forte interação elétron-fônon induzida pela instabilidade da densidade de carga.
Os resultados sugerem o maior Tc em Cu x Bi 2 Se 3 poderia ser ainda mais alcançado pela técnica de passagem ou técnica de alta pressão, como realizado em supercondutores de selenetos de ferro.
