北京理工大学王秩伟：Ta掺杂可果美超导体CsV3Sb5的超导性增强及相图
论论资讯 ｜ 2024-04-27 ｜
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Scientific Reports
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Enhancement of superconductivity and phase diagram of Ta-doped Kagome superconductor CsV<sub>3</sub>Sb<sub>5</sub>
Liu Jinjin; Li Qing; Li Yongkai; Fan Xinwei; Li Jun; Zhu Peng; Deng Hanbin; Yin Jia-Xin; Yang Huaixin; Li Jianqi; Wen Hai-Hu; Wang Zhiwei
Published：2024-04-26
DOI：10.1038/s41598-024-59518-1
研究背景
在当今社会，科学家们一直在努力寻找更高效的超导体材料，以应用于各种领域，如能源传输和储存。然而，传统的超导体材料在特定条件下会出现一些限制，因此需要不断寻求新的突破。其中，Kagome超导体AV<sub>3</sub>Sb<sub>5</sub> (A = K, Rb, 和 Cs) 因其具有电荷密度波（CDW）序、非传统超导性（SC）和反常霍尔效应（AHE）的共存而引起了广泛关注。
研究内容
最近，一项名为《Ta掺杂Kagome超导体CsV<sub>3</sub>Sb<sub>5</sub>的超导性增强和相图》的研究在《Scientific Reports》期刊上发表。研究团队对Cs(V<sub>1-x</sub>Ta<sub>x</sub>)<sub>3</sub>Sb<sub>5</sub>单晶进行了深入研究，通过系统性Ta掺杂解决了其中的问题。他们确认Ta被掺入Kagome层的V位，通过单晶X射线衍射结构精修和扫描透射电子显微镜观察。研究发现，Ta的最高掺杂水平约为16%，是Nb掺杂CsV<sub>3</sub>Sb<sub>5</sub>的两倍以上。随着Ta掺杂的增加，CDW序逐渐被抑制，并在掺杂水平达到8%以上时最终消失。与此同时，超导性得到增强，最高临界温度（Tc）达到了5.3 K，这是迄今为止该Kagome系统在常压下的最高Tc。
研究意义
这项研究的创新点在于为AV<sub>3</sub>Sb<sub>5>家族中寻找具有更高Tc的新型超导体打开了新的途径，并建立了一个新的平台，用于调节和控制多种序和超导态。研究结果为超导体材料的进一步发展提供了重要参考，有望在未来的科学研究中发挥重要作用。
通过这项研究，科学家们为超导体领域的发展贡献了新的见解，为未来的研究和应用奠定了坚实基础。这一突破性的成果将有望推动超导体技术的发展，为我们的科技世界带来更多惊喜和可能性。
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