近日,威尼斯官网9778818物质科学与技术学院光子科学与凝聚态物理研究部颜世超组和齐彦鹏组合作在镍砷基超导材料单轴电荷密度波和复杂结构的研究中取得了新进展。该成果发表于知名期刊Nano Letters。
图1. BaNi2As2的晶体结构及费米面示意图、Ba表面形貌图和微分电导谱图
联合团队对Ba1-xSrxNi2As2材料体系进行了系统的结构和物性研究。他们利用低温扫描隧道显微镜在母体BaNi2As2的低温(三斜)相中发现了单轴电荷密度波序和多周期的复杂结构调制。通过变温实验发现BaNi2As2的高温(四方)相中,单轴电荷密度波消失的同时出现了周期性的1×2超结构。研究进一步发现,Sr掺杂能够抑制Ba0.5Sr0.5Ni2As2材料中单轴电荷密度波的形成,同时低温(三斜)相的Ba0.5Sr0.5Ni2As2演变为1×2周期的超结构。相比于母体材料(BaNi2As2),Ba0.5Sr0.5Ni2As2的超导能隙会增强。这些结果表明,对于Ba1-xSrxNi2As2体系,抑制单轴电荷密度波和复杂结构调制、形成稳定的1×2超结构有利于提升超导性能。
这项工作首次从实空间观测到了Ba1-xSrxNi2As2超导体的复杂结构和单轴电荷密度波,提供了单轴电荷密度波存在的关键实验证据,揭示了Sr掺杂的对该类材料中电子特性的影响。该成果有助于进一步理解Ba1-xSrxNi2As2材料中的复杂结构、电荷密度波序、电子向列序和超导之间的关联作用,有助于深化对材料输运特性的认识。