通过氮含量调控ZrN薄膜中的超导圆顶

摘要

超导圆顶作为非常规超导材料的一个常见特征,其存在经常被用来作为区分常规与非常规超导材料的判别标准.本文利用脉冲激光沉积氮化锆薄膜,并通过改变薄膜中的氮含量,实现了超导圆顶于绝缘态附近的调控。利用电学输运、磁性表征、太赫兹光谱、拉曼散射和透射电镜综合实验手段与密度泛函计算,作者发现氮化锆薄膜正常态存在从强绝缘到金属态再到弱绝缘的转变,其电阻率表现出类似于非常规超导的线性温度依赖到二次温度依赖特征.而氮化锆超导能隙及其转变温度符合BCS预期,其超导圆顶的演化与材料中电声耦合强度及结构无序相关,这项工作为“常规”超导材料中存在的“非常规”超导圆顶提供了强有力的证据与实例.