2023年5月26日，Phys. Rev. Lett.在线发表了清华大学杨乐仙副教授
课题组及其合作者的研究论文，题目为《
Evidence for Band Renormalizations in Strong-Coupling Superconducting Alkali-Fulleride Films
》。
长期以来，
关于碱金属插层
富勒烯中异常
超导性的机制一直存在争论。在此研究中，作者利用高分辨率角分辨光电子能谱（ARPES）系统地研究了超导
K
3
C
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薄膜的电子结构。
观察到一个
穿过费米能级的色散能带
，占据带宽约为130 meV
。测量的能带结构显示出明显的准粒子扭结和涉及Jahn-Teller活性声子模式的复制能带，这反映了体系中的强电子-声子耦合。
电子-声子耦合常数
估计
约为1.2
，
它主导了准粒子质量重整化
。此外，
观察到各向同性无节点超导能隙超出了平均场估计（2Δ/k
B
T
c
≈5）
。大的电子-声子耦合常数和大的减小超导能隙表明
K
3
C
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具有强耦合超导性
，而电子关联效应则是通过观察到
瀑布状
的能带色散和与有效库仑相互作用相比的小带宽来说明。此研究结果不仅直接可视化了关键的能带结构，而且为
富勒烯化合物
异常超导性的机制提供了重要的见解。
图1
(a) 双层
K
3
C
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的晶体结构示意图；(b) 反射高能电子衍射(RHEED)条纹中镜面斑点的强度；(c) 5单层(ML)
K
3
C
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的STM表面形貌；(d) 均匀超导能隙
图2
(a) 3ML原始
C
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薄膜的能带结构；(b-e) 掺杂K后
K
x
C
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薄膜能带结构的演化；(f)
K
x
C
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薄膜的能量分布曲线(EDCs)
图3
(a-d) 不同温度下5ML
K
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薄膜的能带色散；(e) 8.5 K时的EDC；(f)
K
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与多晶金之间的EDCs比较；(g-h) 8.5和50K下的对称ARPES谱；(i) 不同温度下的对称EDCs；(j) ARPES测量的温度依赖前缘能隙；(k) 超导能隙的角度分布
图4
(a) 不同温度下能带色散的比较；(b-c) 电子自能的实部和虚部；(d-e) 大能量尺度下的ARPES谱和对应的EDC
Zhou, J.S., Xu, R.Z., Yu, X.Q. et al.
Evidence for Band Renormalizations in Strong-Coupling Superconducting Alkali-Fulleride Films
.
Phys. Rev. Lett
.,
2023
, 130, 216004. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.130.216004
【其他相关文献】
[1] Schluter, M., Lannoo, M. Needels, M. et al. Electron-Phonon Coupling and Superconductivity in Alkali-Intercalated
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