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南京大学李绍春团队Phys. Rev. Lett.: FeSe/SrTiO3单层中铁空位可调的超导体-绝缘体转变

时间：2023-12-25 来源： 浏览：

南京大学李绍春团队Phys. Rev. Lett.: FeSe/SrTiO3单层中铁空位可调的超导体-绝缘体转变

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2023年12月20日，Phys. Rev. Lett.在线发表了南京大学 李绍春教授 课题组的研究论文，题目为《 Iron Vacancy Tunable Superconductor-Insulator Transition in FeSe/SrTi O 3 Monolayer 》。

具有 √5×√5 空位有 序的Fe 4 Se 5 被认为 是 莫特（ Mott）绝缘体 ，其是体相FeSe超导体的 母 态。 Fe 空位有序态被认为是莫特绝缘体，也是体相FeSe基超导体的母体化合物。 然而，对于具有界面增强高转变温 度 （T c ） 的超导 FeSe/SrTiO 3 单层 （FeSe/STO） ，由于在FeSe/STO单层中实现 Fe 空位有序的挑战， 尽管对理解超导机制很重要，但尚未探索从其Fe空位有序母相到超导态的电子演化 。

在此研究中，作者开发了一种新的方法， 在原子氢的辅助下以可调的方式在FeSe/STO单层内产生Fe空位 。因此，研究实现了 绝缘 √5×√5的 Fe 空位有序单层作为母态 。利用扫描隧道显微镜（STM）和扫描隧道光谱（STS）技术， 充分 表征了从超导到绝缘体的光谱 演化 过程。令人惊讶的是，发生了显著的光谱权重转移，这意味着 强烈的电子关联效应 。此外， Fe 空位 诱导 的绝缘能隙没有表现出类似莫特能隙的特征 。这项研究工作为理解FeSe/STO单层的高 T c 超导性提供了新的见解。

图1  氢暴露在超导FeSe/STO单层中诱导的Fe空位

图2  FeSe/STO单层形貌随氢暴露的变化

图3 氢暴露下的光谱演化和FeSe/STO单层的相图

图4 超导体-金属-绝缘体过渡过程中FeSe/STO单层的光谱权重演化

【 论文链接 】
Xue, C., Dou, L., Xu, Y. et al. Iron Vacancy Tunable Superconductor-Insulator Transition in FeSe/SrTi O 3 Monolayer . Phys. Rev. Lett . , 2023 , 131, 256002. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.131.256002

【其他相关文献】

[1] Tan, S., Zhang, Y., Xia, M. et al. Interface-induced superconductivity and strain-dependent spin density waves in FeSe/SrTi O 3 thin films. Nat. Mater ., 2013 , 12, 634–640. https://doi.org/10.1038/nmat3654
[2]  Lee, J., Schmitt, F., Moore, R. et al. Interfacial mode coupling as the origin of the enhancement of T c in FeSe films on SrTi O 3 . Nature , 2014 , 515, 245–248. https://doi.org/10.1038/nature13894
中科院物理所金魁/陈其宏团队Nat. Phys.: FeSe中超导性与奇异金属态的相互作用
南京大学李绍春团队Phys. Rev. Lett.: VTe2单层中电子强关联的观察
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