Физика Низких Температур: Том 46, Выпуск 5 (Май 2020), c. 638-652    ( к оглавлению , назад )

Особенности избыточной проводимости и возможная псевдощель в сверхпроводниках FeSe

А.Л. Соловьев, Е.В. Петренко, Л.В. Омельченко

Физико-технический институт низких температур им. Б.И. Веркина НАН Украиныпр. Науки, 47, г. Харьков, 61103, Украина
E-mail: solovjov@ilt.kharkov.ua

E. NazarovaandK. Buchkov

Georgi Nadjakov Institute of Solid State Physics, Bulgarian Academy of Sciences72 Tsarigradsko shosse Blvd., Sofia, 1784, Bulgaria

K. Rogacki

W. Trzebiatowski Institute of Low Temperatures and Structure Research, PASWroclaw, 1410 PL-50-050, Poland

Статья поступила в редакцию 19 декабря 2019г., опубликована онлайн24 марта 2020 г.

Анотація

Досліджено температурну залежність надлишкової провідності σ ′(Т) в трьох полікристалічних зразках надпровідника FeSe0,94, які виготовлено за різною технологією. Отримані з вимірювань температурні залежності параметра Δ*(Т), який в купратах асоціюється з псевдощілиною, проаналізовано в моделі локальних пар. При високих температурах усі три зразки демонструють високий вузький максимум Δ*(Т) при Тs1 ~ 250К, який є типовим для магнітних надпровідників. Нижче Т≈ 225К залежності Δ*(Т) відрізняються. Практично в усьому інтервалі температур нижче Тs1 зразок S2, який був виготовлений методом твердотільної реакції й не містить домішок, демонструє Δ*(Т), типову для Fe-пниктидів. Виняток становить інтервал від температури структурного переходу Тs = 85 К до Тс, де Δ*(Т) має нетиповий широкий максимум. Аналіз отриманої залежності дає змогу говорити про відкриття псевдощілини в цьому зразку FeSe0,94 нижче Тs. Виготовлені методом часткового плавлення зразки S1, який містить 4 мас.% Ag, та S3, який має номінальну композицію, але містить включення ненадпровідної гексагональної фази, демонструють ідентичні Δ*(Т), проте відмінні від S2. На них виявлено ряд особливостей, які корелюють з температурами, при яких спостерігаються особливості на М(Т), і коефіцієнт Хола RH(T) декілька раз і взмінює знак при зменшенні Т, що вказує на зміну типу носіїв заряду в FeSe. Нижче Тs зразок S1 також демонструє форму Δ*(Т), яка нагадує псевдощілину, але спотворену впливом домішок Ag. На залежності Δ*(Т) зразка S3 нижче Тs практично немає максимуму, оскільки ненадпровідні домішки гексагональної фази перешкоджають утворенню спарених ферміонів у S3 поблизу Тс. Як наслідок, S3 має й мінімальну густину локальних пар <nn> = 0,26, яка була визначена шляхом порівняння Δ*(ТG)/Δmax поблизу Тс з теорією Пітерса−Бауера, а залежність Δ*(Т) не узгоджується з теорією. Максимальну <nn> = 0,47 має S1 імовірно внаслідок впливу домішок Ag. Зразок S2, що не містить домішок, має <nn>≈ 0,3, таку ж, як і в YBa2Cu3O7–δ, й обидві залежності Δ*(Т) для S1 та S2 узгоджуються з теорією в широкому інтервалі температур

Ключові слова: халькогеніди FeSe, магнетизм, надлишкова провідність, псевдощільовий стан, намагніченість, локальні пари.