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鎖相放大器在拓撲Kagome超導體CsV3Sb5非互易電荷傳輸中的應用

瀏覽次數:1002 發布日期:2023-9-15  來源:本站 僅供參考,謝絕轉載,否則責任自負

【概述】
2022 年,上?萍即髮W李軍研究員團隊在Research Square 發表了一篇題為《Nonreciprocal Charge Transport in Topological Kagome Superconductor CsV3Sb5》文章,報道了超導 CsV3Sb5 薄片中強烈的非互易輸運現象。 二次諧波電壓主要源于渦旋運動的整流效應,是由面內和面外磁場明確產生的,其幅度與非中心對稱超導體相當。 二次諧波磁阻分裂成幾個峰值,其中一些通過使超導過渡內的磁場或電流傾斜而反轉它們的符號。 特殊非互易輸運現象的渦旋動力學由非常規超導配對對稱性主導,為探索 CsV3Sb5 中可能的拓撲超導性提供了一條有希望的途徑。

【樣品 & 測試】

傳輸測量在 PPMS 中進行。四端直流和交流信號分別由 Keithley 2400 和 2182a 組以及Keithley 6221 和 OE1022 鎖定放大器組測量。一次和二次諧波電阻定義為Rω = Vω/I0和R2ω = V 2ω/I0,其中I0是幅度是施加的交流電流的幅度,以及一次和二次諧波電壓的 V ω和 V。電流頻率設置為 113 Hz 以降低噪聲,二次諧波信號的相位設置為 π/2。
 

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圖1超導表征. (a)CsV3Sb5晶體結構.(b) 覆蓋有 h-BN 的樣品的光學圖像.(c) 歸一化電阻與不同厚度溫度的函數關系.(d) 80 nm 厚樣品的霍爾電阻(紅色)和微分電阻(藍色)的溫度依賴性.
 

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圖2  (a) (b)分別沿 ab 平面和 c 軸應用的 B 下的第一(頂部)和第二(底部)諧波信號的 R - T 曲線。 虛線是二次諧波信號起始溫度的指南。(C)B = 0.1 T 下  - T 曲線的過渡區域。紅色虛線是順導貢獻的 Aslamazov-Larkin 擬合曲線
 

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圖3磁場和溫度的關系
 

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圖4.相干長度和非線性系數。
 

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圖5當前對非互易性的依賴。


【總結】
我們研究了超導 CsV3Sb5 薄片中的非互易傳輸。 隨著晶體厚度的減小,我們發現隨著與CDW的競爭,超導性先增強后抑制。 當超導發生時,可以檢測到強烈的非互易信號,其強度可與人工結構化或非中心對稱的超導體相媲美。 二次諧波電阻可以觀察為沿 ab 平面和 c 軸的磁場,這基本上可以歸因于渦旋棘輪運動。 相對于磁場的非互易信號分裂成幾個與磁場不對稱的峰系列。 順導區域的非互易性可以反映超導的本征性質。 我們認為破壞反轉對稱性的拓撲帶和表面狀態可能會在 CsV3Sb5 超導體中引起磁手性。

【參考文獻】
✽ Jun Li, Yanpeng Qi, Yueshen Wu, Qi Wang, Xiang Zhou, Jinghui Wang, et al.Nonreciprocal Charge Transport in Topological Kagome superconductor CsV3Sb5 | Research Square

發布者:廣州賽恩科學儀器有限公司
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