Bi2Sr2CaCu2O8+δ衬底上单层铜氧化物外延薄膜的超导配对机理研究(英文)

作者：仲勇; 王旸; 韩厦; 吕衍凤; 王文琳; 张定; 丁浩; 张一民; 王立莉; 何珂; Ruidan Zhong; John A.Schneeloch; 顾根大; 宋灿立; 马旭村; 薛其坤

来源：Science Bulletin, 2016, 61(16): 1239-1247.

• Copper oxides
• Molecular beam epitaxy
• Nodeless pairing
• Modulation doping Copper oxides
• Molecular beam epitaxy
• Nodeless pairing
• Modulation doping

铜氧化物高温超导体的超导机理是近30年凝聚态物理学悬而未决的重大科学难题之一.为了彻底解决这一科学难题,最有效的办法是直接测量铜氧化物中的超导层-Cu O2的性质.在本研究中,我们首次利用分子束外延技术在Bi2Sr2CaCu2O8+δ衬底表上制备出了单层的CuO2薄膜.原位低温扫描隧道显微镜研究表明,取决于衬底电荷转移情况,单层Cu O2薄膜会呈现"U"和"V"两种不同形状的能隙结构.我们发现,"V"形状能隙对应于铜氧化物中BiO层的赝能隙,和超导的形成没有必然的联系;"U"形状无节点的能隙为超导能隙,它不受非磁性杂质(K,Cs和Ag)散射的影响.我们的研究说明铜氧化物高温超导体具有s波电子配对对称性.根据这些结果,我们提出了调制掺杂诱导的、基于刚性能带(rigid-band)的二维空穴液体模型,利用这个模型我们可以解释复杂的高温超导相图.

• 单位
  清华大学; 低维量子物理国家重点实验室