晶體表面帶狀褶皺結(jié)構(gòu)對(duì)超導(dǎo)電性的影響研究取得重要進(jìn)展

    鐵基超導(dǎo)體中超導(dǎo)電性的起源在經(jīng)過十幾年的研究后仍然沒有定論。在國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“量子調(diào)控與量子信息”重點(diǎn)專項(xiàng)等科技計(jì)劃的支持下，中國(guó)科學(xué)院物理研究所/北京凝聚態(tài)物理國(guó)家研究中心高鴻鈞、丁洪研究團(tuán)隊(duì)利用極低溫掃描隧道顯微鏡系統(tǒng)，研究了LiFeAs表面兩類帶狀褶皺結(jié)構(gòu)及其方向依賴對(duì)超導(dǎo)電性的影響。他們首先在LiFeAs表面觀測(cè)到兩類帶狀褶皺結(jié)構(gòu)，第一類沿著[110]方向（即Fe-Fe方向），第二類沿著[100]方向（即Fe-As方向）。dI/dV單譜顯示，與無(wú)褶皺區(qū)域的超導(dǎo)能隙相比，第一類褶皺能增大超導(dǎo)能隙而第二類褶皺抑制超導(dǎo)能隙（見下圖）。

圖：LiFeAs表面應(yīng)力誘導(dǎo)的褶皺

    結(jié)合其它實(shí)驗(yàn)證據(jù)，研究者發(fā)現(xiàn)褶皺的局域單軸應(yīng)力能改變能帶結(jié)構(gòu)，且不同類褶皺改變的方式不同：第一類褶皺使dxz能帶移動(dòng)到費(fèi)米面之上，增加了態(tài)密度進(jìn)而增強(qiáng)超導(dǎo)電性；第二類褶皺使dyz和dxz都移動(dòng)到費(fèi)米面之下，只留下dxy穿過費(fèi)米面，故只能觀測(cè)到dxy的小能隙。能帶的移動(dòng)導(dǎo)致可能的Lifshitz轉(zhuǎn)變，進(jìn)而影響超導(dǎo)電性。

    該工作首次在LiFeAs體系中報(bào)導(dǎo)了超導(dǎo)增強(qiáng)的現(xiàn)象，說明不同方向的局域單軸應(yīng)力對(duì)LiFeAs的非傳統(tǒng)超導(dǎo)電性有強(qiáng)烈影響。相關(guān)研究成果發(fā)表在Nature Communications上。

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