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無序堆疊的界面效應(yīng)引起TaS2薄膜體系的超導(dǎo)增強(qiáng)效應(yīng)

來源: X-MOL 2017-08-01 15:20:00

在發(fā)現(xiàn)LaAlO3/SrTiO3界面具有超導(dǎo)電性質(zhì)后(Science., 2007, 317, 1196),界面超導(dǎo)的研究引起了研究工作者的關(guān)注。隨后,人們在絕緣體La2CuO4/金屬相La2-xSrxCuO4界面也發(fā)現(xiàn)了高溫超導(dǎo)增強(qiáng)特性(Nature, 2008, 455, 782)。研究結(jié)果表明,超導(dǎo)增強(qiáng)歸功于界面處電荷的轉(zhuǎn)移與重新分布。后來,研究人員發(fā)現(xiàn)SrTiO3單晶/單層FeSe體系的超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度為Tc=65 K(Nature Materials, 2013, 12, 605),遠(yuǎn)高于FeSe塊體相的Tc=8 K,同樣的界面效應(yīng)在其中起到?jīng)Q定性作用。隨著研究的深入,界面超導(dǎo)已經(jīng)成為一類重要的超導(dǎo)體材料。


過渡金屬二硫族化合物MQ2(M=Ti, Nb, Ta, Mo, W等)的晶體結(jié)構(gòu)由二維[MQ2]層組成,層間存在弱作用力。該材料是一種準(zhǔn)二維的電子系統(tǒng),在低溫下具有豐富的物理特性。其中,2H-TaS2是一種典型的電荷密度波(CDW)與超導(dǎo)共存的TMD材料,通過插層或高壓的方式可以抑制CDW轉(zhuǎn)變,增強(qiáng)2H-TaS2的超導(dǎo)特性。然而界面調(diào)控2H-TaS2的電子結(jié)構(gòu)卻尚無報道。中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所、中國科學(xué)院上海微系統(tǒng)和信息技術(shù)研究所、北京大學(xué)等共同合作研究,通過化學(xué)剝離得到單層TaS2納米片以及納米片抽濾自組裝重新堆疊成TaS2薄膜,HAADF-STEM微觀電鏡觀察表明,層與層之間存在堆垛扭曲(圖1c),選區(qū)電子衍射進(jìn)一步證實了扭曲的結(jié)構(gòu)特點(圖1d),因此構(gòu)筑的重新堆疊的TaS2薄膜中存在豐富的同質(zhì)界面。


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