通过微量锰掺杂直接合成体超导的Fe(Te,Se)单晶（英文）

作者：谷亚东; 周孟虎; 张孟迪; 吴彦伟; 阮彬彬; 侯兴元; 张凡; 江培杰; 杨清松; 李更; 马明伟; 陈根富; 单磊^*; 任治安^*

来源：Science China-Materials, 2022, 65(09): 2472-2478.

无砷的铁硒基超导体Fe(Te,Se)在高场应用方面具有广阔的前景,但至今仍缺乏制备体超导块材的有效方法.本文通过微量的Mn掺杂,一步法直接合成了无间隙铁的厘米尺寸高性能体超导单晶.通过电阻、磁化率与比热表征,发现Mn掺杂浓度为1%时,样品具有最好的体超导电性,且上临界场和临界电流密度相比未掺杂时显著提高.最佳掺杂样品在2 K时自场下的临界电流密度高达4.5×105A cm-2,且在高场下衰减很小.利用扫描隧道显微镜观测,证实了微量锰掺杂有效消除了层间的间隙铁原子.本工作首次提供了一种大规模制备高性能Fe(Te,Se)超导块材的实用方法,为其未来高场应用奠定了基础.

• 单位
  安徽大学; 中国科学院大学