• Medientyp: E-Artikel
  • Titel: Experimental signatures of nodeless multiband superconductivity in a $$\hbox {2H-Pd}_{0.08} \hbox {TaSe}_2$$ single crystal
  • Beteiligte: Kim, Chanhee; Bhoi, Dilip; Sur, Yeahan; Jeon, Byung-Gu; Wulferding, Dirk; Min, Byeong Hun; Kim, Jeehoon; Kim, Kee Hoon
  • Erschienen: Springer Science and Business Media LLC, 2021
  • Erschienen in: Scientific Reports
  • Umfang:
  • Sprache: Englisch
  • DOI: 10.1038/s41598-021-92709-8
  • ISSN: 2045-2322
  • Schlagwörter: Multidisciplinary
  • Zusammenfassung: <jats:title>Abstract</jats:title><jats:p>In order to understand the superconducting gap nature of a <jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$\hbox {2H-Pd}_{0.08} \hbox {TaSe}_2$$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mtext>2H-Pd</mml:mtext> <mml:mrow> <mml:mn>0.08</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:msub> <mml:mtext>TaSe</mml:mtext> <mml:mn>2</mml:mn> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula> single crystal with <jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$T_{c} = 3.13 \text { K}$$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mi>T</mml:mi> <mml:mi>c</mml:mi> </mml:msub> <mml:mo>=</mml:mo> <mml:mn>3.13</mml:mn> <mml:mspace /> <mml:mtext>K</mml:mtext> </mml:mrow> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula>, in-plane thermal conductivity <jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$\kappa $$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mi>κ</mml:mi> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula>, in-plane London penetration depth <jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$\lambda _{\text {L}}$$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msub> <mml:mi>λ</mml:mi> <mml:mtext>L</mml:mtext> </mml:msub> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula>, and the upper critical fields <jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$H_{c2}$$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msub> <mml:mi>H</mml:mi> <mml:mrow> <mml:mi>c</mml:mi> <mml:mn>2</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula> have been investigated. At zero magnetic field, it is found that no residual linear term <jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$\kappa _{0}/T$$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mi>κ</mml:mi> <mml:mn>0</mml:mn> </mml:msub> <mml:mo>/</mml:mo> <mml:mi>T</mml:mi> </mml:mrow> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula> exists and <jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$\lambda _{\text {L}}$$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msub> <mml:mi>λ</mml:mi> <mml:mtext>L</mml:mtext> </mml:msub> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula> follows a power-law <jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$T^n$$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msup> <mml:mi>T</mml:mi> <mml:mi>n</mml:mi> </mml:msup> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula> (<jats:italic>T</jats:italic>: temperature) with <jats:italic>n</jats:italic> = 2.66 at <jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$T \le \frac{1}{3}T_c$$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:mi>T</mml:mi> <mml:mo>≤</mml:mo> <mml:mfrac> <mml:mn>1</mml:mn> <mml:mn>3</mml:mn> </mml:mfrac> <mml:msub> <mml:mi>T</mml:mi> <mml:mi>c</mml:mi> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula>, supporting nodeless superconductivity. Moreover, the magnetic-field dependence of <jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$\kappa _{0}$$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msub> <mml:mi>κ</mml:mi> <mml:mn>0</mml:mn> </mml:msub> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula>/<jats:italic>T</jats:italic> clearly shows a shoulder-like feature at a low field region. The temperature dependent <jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$H_{c2}$$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msub> <mml:mi>H</mml:mi> <mml:mrow> <mml:mi>c</mml:mi> <mml:mn>2</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula> curves for both in-plane and out-of-plane field directions exhibit clear upward curvatures near <jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$T_c$$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msub> <mml:mi>T</mml:mi> <mml:mi>c</mml:mi> </mml:msub> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula>, consistent with the shape predicted by the two-band theory and the anisotropy ratio between the <jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$H_{c2}$$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msub> <mml:mi>H</mml:mi> <mml:mrow> <mml:mi>c</mml:mi> <mml:mn>2</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula>(<jats:italic>T</jats:italic>) curves exhibits strong temperature-dependence. All these results coherently suggest that <jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$\hbox {2H-Pd}_{0.08} \hbox {TaSe}_2$$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mtext>2H-Pd</mml:mtext> <mml:mrow> <mml:mn>0.08</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:msub> <mml:mtext>TaSe</mml:mtext> <mml:mn>2</mml:mn> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula> is a nodeless, multiband superconductor.</jats:p>
  • Beschreibung: <jats:title>Abstract</jats:title><jats:p>In order to understand the superconducting gap nature of a <jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$\hbox {2H-Pd}_{0.08} \hbox {TaSe}_2$$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
    <mml:mrow>
    <mml:msub>
    <mml:mtext>2H-Pd</mml:mtext>
    <mml:mrow>
    <mml:mn>0.08</mml:mn>
    </mml:mrow>
    </mml:msub>
    <mml:msub>
    <mml:mtext>TaSe</mml:mtext>
    <mml:mn>2</mml:mn>
    </mml:msub>
    </mml:mrow>
    </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula> single crystal with <jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$T_{c} = 3.13 \text { K}$$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
    <mml:mrow>
    <mml:msub>
    <mml:mi>T</mml:mi>
    <mml:mi>c</mml:mi>
    </mml:msub>
    <mml:mo>=</mml:mo>
    <mml:mn>3.13</mml:mn>
    <mml:mspace />
    <mml:mtext>K</mml:mtext>
    </mml:mrow>
    </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula>, in-plane thermal conductivity <jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$\kappa $$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
    <mml:mi>κ</mml:mi>
    </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula>, in-plane London penetration depth <jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$\lambda _{\text {L}}$$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
    <mml:msub>
    <mml:mi>λ</mml:mi>
    <mml:mtext>L</mml:mtext>
    </mml:msub>
    </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula>, and the upper critical fields <jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$H_{c2}$$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
    <mml:msub>
    <mml:mi>H</mml:mi>
    <mml:mrow>
    <mml:mi>c</mml:mi>
    <mml:mn>2</mml:mn>
    </mml:mrow>
    </mml:msub>
    </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula> have been investigated. At zero magnetic field, it is found that no residual linear term <jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$\kappa _{0}/T$$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
    <mml:mrow>
    <mml:msub>
    <mml:mi>κ</mml:mi>
    <mml:mn>0</mml:mn>
    </mml:msub>
    <mml:mo>/</mml:mo>
    <mml:mi>T</mml:mi>
    </mml:mrow>
    </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula> exists and <jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$\lambda _{\text {L}}$$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
    <mml:msub>
    <mml:mi>λ</mml:mi>
    <mml:mtext>L</mml:mtext>
    </mml:msub>
    </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula> follows a power-law <jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$T^n$$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
    <mml:msup>
    <mml:mi>T</mml:mi>
    <mml:mi>n</mml:mi>
    </mml:msup>
    </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula> (<jats:italic>T</jats:italic>: temperature) with <jats:italic>n</jats:italic> = 2.66 at <jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$T \le \frac{1}{3}T_c$$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
    <mml:mrow>
    <mml:mi>T</mml:mi>
    <mml:mo>≤</mml:mo>
    <mml:mfrac>
    <mml:mn>1</mml:mn>
    <mml:mn>3</mml:mn>
    </mml:mfrac>
    <mml:msub>
    <mml:mi>T</mml:mi>
    <mml:mi>c</mml:mi>
    </mml:msub>
    </mml:mrow>
    </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula>, supporting nodeless superconductivity. Moreover, the magnetic-field dependence of <jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$\kappa _{0}$$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
    <mml:msub>
    <mml:mi>κ</mml:mi>
    <mml:mn>0</mml:mn>
    </mml:msub>
    </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula>/<jats:italic>T</jats:italic> clearly shows a shoulder-like feature at a low field region. The temperature dependent <jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$H_{c2}$$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
    <mml:msub>
    <mml:mi>H</mml:mi>
    <mml:mrow>
    <mml:mi>c</mml:mi>
    <mml:mn>2</mml:mn>
    </mml:mrow>
    </mml:msub>
    </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula> curves for both in-plane and out-of-plane field directions exhibit clear upward curvatures near <jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$T_c$$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
    <mml:msub>
    <mml:mi>T</mml:mi>
    <mml:mi>c</mml:mi>
    </mml:msub>
    </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula>, consistent with the shape predicted by the two-band theory and the anisotropy ratio between the <jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$H_{c2}$$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
    <mml:msub>
    <mml:mi>H</mml:mi>
    <mml:mrow>
    <mml:mi>c</mml:mi>
    <mml:mn>2</mml:mn>
    </mml:mrow>
    </mml:msub>
    </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula>(<jats:italic>T</jats:italic>) curves exhibits strong temperature-dependence. All these results coherently suggest that <jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$\hbox {2H-Pd}_{0.08} \hbox {TaSe}_2$$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
    <mml:mrow>
    <mml:msub>
    <mml:mtext>2H-Pd</mml:mtext>
    <mml:mrow>
    <mml:mn>0.08</mml:mn>
    </mml:mrow>
    </mml:msub>
    <mml:msub>
    <mml:mtext>TaSe</mml:mtext>
    <mml:mn>2</mml:mn>
    </mml:msub>
    </mml:mrow>
    </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula> is a nodeless, multiband superconductor.</jats:p>
  • Anmerkungen:
  • Zugangsstatus: Freier Zugang