Туннельная спектроскопия недодопированных пниктидов NaFe1-xCoxAs в нормальном состоянии
Российский научный фонд, 22-72-10082
Никитченков И.А.1,2, Кузьмичев С.А.1,2, Ильина А.Д.2, Морозов И.В.3, Шилов А.И.2, Рахманов Е.О.3,2, Кузьмичева Т.Е.2
1Физический факультет Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия
2Физический институт им. П.Н. Лебедева Российской академии наук, Москва, Россия
3Химический факультет МГУ им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия
Email: nikitchenkov.ia19@physics.msu.ru
Поступила в редакцию: 6 марта 2025 г.
В окончательной редакции: 6 марта 2025 г.
Принята к печати: 5 мая 2025 г.
Выставление онлайн: 18 августа 2025 г.
Методами туннельной спектроскопии исследованы монокристаллы номинального недодопированного состава NaFe0.979Co0.021As (т. е. с недостатком замещающего кобальта по сравнению с соединением, обладающим максимальной критической температурой Tc) в сверхпроводящем и нормальном состоянии. На dI(V)/dV-спектрах туннельных контактов при температурах как ниже, так и выше Tc обнаружена воспроизводимая остаточная нелинейность, нехарактерная для классического случая и не связанная со сверхпроводящими свойствами, которая исчезает при T~ 60 K. Обсуждается природа наблюдаемого эффекта и его возможная связь с нематичностью электронной подсистемы. Ключевые слова: высокотемпературная сверхпроводимость, арсениды железа, break-junction, фазовая диаграмма.
- J.H. Tapp, Z. Tang, B. Lv, K. Sasmal, B. Lorenz, P.C.W. Chu, A.M. Guloy. Phys. Rev. B 78, 6, 060505(R) (2008)
- D.R. Parker, M.J.P. Smith, T. Lancaster, A.J. Steele, I. Franke, P.J. Baker, F.L. Pratt, M.J. Pitcher, S.J. Blundell, S.J. Clarke. Phys. Rev. Lett. 104, 5, 057007 (2010)
- Y. Kamihara, H. Hiramatsu, M. Hirano, R. Kawamura, H. Yanagi, T. Kamiya, H. Hosono, J. Am. Chem. Soc. 128, 31, 10012 (2006)
- M.D. Watson, S. Aswartham, L.C. Rhodes, B. Parrett, H. Iwasawa, M. Hoesch, I. Morozov, B. Buchner, T.K. Kim. Phys. Rev. B 97, 3, 035134 (2018)
- Т.Е. Кузьмичева, С.А. Кузьмичев. Письма в ЖЭТФ 114, 10, 685 (2021). [T.E. Kuzmicheva, S.A. Kuzmichev. JETP Lett. 114, 10, 630 (2021).]
- R.S. Dhaka, S.E. Hahn, E. Razzoli, R. Jiang, M. Shi, B.N. Harmon, A. Thaler, S.L. Bud'ko, P.C. Canfield, A. Kaminski. Phys. Rev. Lett. 110, 6, 067002 (2013)
- Л.Л. Лев, Т.Е. Кузьмичева, С.А. Кузьмичев, А.М. Лебедев, В.Г. Назин, Р.Г. Чумаков, А.И. Шилов, Е.О. Рахманов, И.В. Морозов. Вестн. Моск. ун-та. Сер. 3. Физ. Астрон. 79, 1, 2410502 (2024). [L.L. Lev, T.E. Kuzmicheva, S.A. Kuzmichev, A.M. Lebedev, V.G. Nazin, R.G. Chumakov, A.I. Shilov, E.O. Rahmanov, I.V. Morozo. Moscow Univ. Bull. Phys. 79, 1, 46 (2024).]
- H. Ghosh, S. Sen, A. Ghosh. J. Phys. Chem. Solids 102, 7, 157 (2017)
- J.D. Wright, T. Lancaster, I. Franke, A.J. Steele, J.S. Muller, M.J. Pitcher, A.J. Corkett, D.R. Parker, D.G. Free, F.L. Pratt, P.J. Baker, S.J. Clarke, S.J. Blundell. Phys. Rev. B 85, 5, 054503 (2012)
- A. Martinelli, F. Bernardini, S. Massidda. Comptes Rendus Physique 17, 1-2, 5 (2015)
- R.M. Fernandes, A.V. Chubukov, J. Schmalian. Nature Phys. 10, 2, 97 (2014)
- R. Zhou, L.Y. Xing, X.C. Wang, C.Q. Jin, G.-Q. Zheng. Phys. Rev. B 93, 6, 060502(R) (2016)
- P. Cai, W. Ruan, X. Zhou, C. Ye, A. Wang, X. Chen, D.-H. Lee, Y. Wang. Phys. Rev. Lett. 112, 12, 127001 (2014)
- Q. Deng, J. Liu, J. Xing, H. Yang, H.-H. Wen. Phys. Rev. B 91, 2, 020508(R) (2015)
- E.P. Rosenthal, E.F. Andrade, C.J. Arguello, R.M. Fernandes, L.Y. Xing, X.C. Wang, C.Q. Jin, A.J. Millis, A.N. Pasupathy. Nature Phys. 10, 3, 225 (2014)
- Y. Zhang, C. He, Z.R. Ye, J. Jiang, F. Chen, M. Xu, Q.Q. Ge, B.P. Xie, J. Wei, M. Aeschlimann, X.Y. Cui, M. Shi, J.P. Hu, D.L. Feng. Phys. Rev. B 85, 8, 085121 (2012)
- S.-H. Baek, D. Bhoi, W. Nam, B. Lee, D.V. Efremov, B. Buchner, K.H. Kim. Nature Commun. 9, 1, 2139 (2018)
- X. Lu. Phase Diagram and Magnetic Excitations of BaFe2-xNixAs2: A Neutron Scattering Study. Springer, Singapore (2017)
- J.-H. Chu, J.G. Analytis, K. De Greve, P.L. McMahon, Z. Islam, Y. Yamamoto, I.R. Fisher. Sci. 329, 5993, 824 (2010)
- X. Lu, J.T. Park, R. Zhang, H. Luo, A.H. Nevidomskyy, Q. Si, P. Dai. Sci. 345, 6197, 657 (2014)
- M.P. Smylie, K. Willa, J.K. Bao, K. Ryan, Z. Islam, H. Claus, Y. Simsek, Z. Diao, A. Rydh, A.E. Koshelev, W.K. Kwok, D.Y. Chung, M.G. Kanatzidis, U. Welp. Phys. Rev. B 98, 10, 104503 (2018)
- V.S. Stolyarov, A. Casano, M.A. Belyanchikov, A.S. Astrakhantseva, S.Y. Grebenchuk, D.S. Baranov, I.A. Golovchanskiy, I. Voloshenko, E.S. Zhukova, B.P. Gorshunov, A.V. Muratov, V.V. Dremov, L.Y. Vinnikov, D. Roditchev, Y. Liu, G.-H. Cao, M. Dressel, E. Uykur. Phys. Rev. B 98, 14, 140506(R) (2018)
- A. Kreisel, B.M. Andersen, P.O. Sprau, A. Kostin, J.C. Seamus Davis, P.J. Hirschfeld. Phys. Rev. B 95, 17, 174504 (2017)
- М.М. Коршунов, Ю.Н. Тогушова. Письма в ЖЭТФ 119, 4, 302 (2024). [M.M. Korshunov, Yu.N. Togushova. JETP Lett. 119, 4, 310 (2024).]
- P.O. Sprau, A. Kostin, A. Kreisel, A.E. Bohmer, V. Taufour, P.C. Canfield, S. Mukherjee, P.J. Hirschfeld, B.M. Andersen, J.C. Seamus Davis. Sci. 357, 6346, 75 (2017)
- R.M. Fernandes, A.V. Chubukov, J. Knolle, I. Eremin, J. Schmalian. Phys. Rev. B 85, 2, 024534 (2012)
- Y. Gallais, R.M. Fernandes, I. Paul, L. Chauviere, Y.-X. Yang, M.-A. Measson, M. Cazayous, A. Sacuto, D. Colson, A. Forget. Phys. Rev. Lett. 111, 26, 267001 (2013)
- H. Kontani, Y. Yamakawa. Phys. Rev. Lett. 113, 4, 047001 (2014)
- A.A. Kordyuk, V.B. Zabolotnyy, D.V. Evtushinsky, A.N. Yaresko, B. Buchner, S.V. Borisenko. J. Supercond. Nov. Magn. 26, 9, 2837 (2013)
- T. Sonobe, T. Shimojima, A. Nakamura, M. Nakajima, S. Uchida, K. Kihou, C.H. Lee, A. Iyo, H. Eisaki, K. Ohgushi, K. Ishizaka. Sci. Rep. 8, 1, 2169 (2018)
- T. Shimojima, T. Sonobe, W. Malaeb, K. Shinada, A. Chainani, S. Shin, T. Yoshida, S. Ideta, A. Fujimori, H. Kumigashira, K. Ono, Y. Nakashima, H. Anzai, M. Arita, A. Ino, H. Namatame, M. Taniguchi, M. Nakajima, S. Uchida, Y. Tomioka, T. Ito, K. Kihou, C.H. Lee, A. Iyo, H. Eisaki, K. Ohgushi, S. Kasahara, T. Terashima, H. Ikeda, T. Shibauchi, Y. Matsuda, K. Ishizaka. Phys. Rev. B 89, 4, 045101 (2014)
- S. Onari, H. Kontani. Phys. Rev. Res. 2, 4, 042005(R) (2020)
- C. He, Y. Zhang, B.P. Xie, X.F. Wang, L.X. Yang, B. Zhou, F. Chen, M. Arita, K. Shimada, H. Namatame, M. Taniguchi, X.H. Chen, J.P. Hu, D.L. Feng. Phys. Rev. Lett. 105, 11, 117002 (2010)
- Q.Q. Ge, Z.R. Ye, M. Xu, Y. Zhang, J. Jiang, B.P. Xie, Y. Song, C.L. Zhang, P. Dai, D.L. Feng. Phys. Rev. X 3, 1, 011020 (2013)
- P. Szabo, Z. Pribulova, G. Pristavs , S.L. Bud'ko, P.C. Canfield, P. Samuely. Phys. Rev. B 79, 1, 012503 (2009)
- И.А. Никитченков, А.Д. Ильина, В.М. Михайлов, К.С. Перваков, В.А. Власенко, С.А. Кузьмичев, Т.Е. Кузьмичева. Вестн. Моск. ун-та. Сер. 3. Физ. Астрон. 78, 4, 2340501 (2023). [I.A. Nikitchenkov, A.D. Ilina, V.M. Mikhailov, K.S. Pervakov, V.A. Vlasenko, S.A. Kuzmichev, T.E. Kuzmicheva. Moscow Univ. Bull. Phys. 78, 4, 521 (2023).]
- И.А. Никитченков, С.А. Кузьмичев, А.Д. Ильина, К.С. Перваков, В.А. Власенко, Т.Е. Кузьмичева. ЖЭТФ 166, 6, 834 (2024)
- H.Z. Arham, L.H. Greene. Current Opinion. Solid State. Mater. Sci. 17, 2, 81 (2013)
- M.J. Lawler, D.G. Barci, V. Fernandez, E. Fradkin, L. Oxman. Phys. Rev. B 73, 8, 085101 (2006)
- W.-C. Lee, P.W. Phillips. Phys. Rev. B 86, 24, 245113 (2012)
- С.А. Кузьмичев, И.В. Морозов, А.И. Шилов, Е.О. Рахманов, Т.Е. Кузьмичева. Письма в ЖЭТФ 117, 8, 614 (2023). [S.A. Kuzmichev, I.V. Morozov, A.I. Shilov, E.O. Rakhmanov, T.E. Kuzmicheva. JETP Lett. 117, 8, 612 (2023).]
- L. Morgun, S. Kuzmichev, I. Morozov, A. Degtyarenko, A. Sadakov, A. Shilov, I. Zhuvagin, Y. Rakhmanov, T. Kuzmicheva. Mater. 16, 19, 6421 (2023)
- С.А. Кузьмичев, Т.Е. Кузьмичева. Физика низких температур 42, 11, 1284 (2016). [S.A. Kuzmichev, T.E. Kuzmicheva. Low Temperature Phys. 42, 11, 1008 (2016).]
- J. Moreland, J.W. Ekin. J. Appl. Phys. 58, 10, 3888 (1985)
- Z. Popovic, S.A. Kuzmichev, T.E. Kuzmicheva. J. Appl. Phys. 128, 013901 (2020)
- G.E. Blonder, M. Tinkham, T.M. Klapwijk. Phys. Rev. B 25, 7, 4515 (1982)
- M. Octavio, M. Tinkham, G.E. Blonder, T.M. Klapwijk. Phys. Rev. B 27, 11, 6739 (1983)
- R. Kummel, U. Gunsenheimer, R. Nicolsky. Phys. Rev. B 42, 7, 3992 (1990)
- R.C. Dynes, V. Narayanamurti, J.P. Garno. Phys. Rev. Lett. 41, 21, 1509 (1978)
- Yu.G. Naidyuk, K. Gloos. Low Temperature Phys. 44, 4, 343 (2018)
- J. Fink, J. Nayak, E.D.L. Rienks, J. Bannies, S. Wurmehl, S. Aswartham, I. Morozov, R. Kappenberger, M.A. ElGhazali, L. Craco, H. Rosner, C. Felser, B. Buchner. Phys. Rev. B 99, 24, 245156 (2019)
- I. Giaever, K. Megerle. Phys. Rev. 122, 4, 1101 (1961)
- U. Gunsenheimer, A.D. Zaikin. Phys. Rev. B 50, 9, 6317 (1994)
- Ю.В. Шарвин. ЖЭТФ 48, 3, 984 (1965). [Yu.V. Sharvin. JETP 21, 3, 655 (1965).]
- Н.Л. Бобров. УФН 190, 11, 1143 (2020). [N.L. Bobrov. Phys. --- Uspekhi 63, 11, 1072 (2020).]
- M.M. Korshunov, S.A. Kuzmichev, T.E. Kuzmicheva. Mater. 15, 17, 6120 (2022)
- M. Wissmann, F. Caglieris, X. Hong, S. Aswartham, A. Vorobyova, I. Morozov, B. Buchner, C. Hess. Phys. Rev. B 106, 5, 054508 (2022)
- S. Kuzmichev, A. Muratov, S. Gavrilkin, I. Morozov, A. Shilov, Y. Rakhmanov, A. Degtyarenko, T. Kuzmicheva. Eur. Phys. J. Plus 139, 1, 74 (2024)
- S. Kuzmichev, T. Kuzmicheva, I. Morozov, A. Boltalin, A. Shilov. Discover Appl. Sci. 4, 6, 189 (2022).