近日,理学院物理系计算物理团队陈亚江副教授、张铭博士与俄罗斯高等经济研究大学(HSE University)量子超材料中心A. A. Shanenko教授合作,在国际著名物理期刊《Phys. Rev. B》上发表了题为“Surface superconductor-insulator transition induced by electric field”的学术论文。
应用物理专业本科生尹粒羽同学为第一作者,硕士生白云飞为第二作者,陈亚江副教授为通讯作者,浙江理工大学为第一论文署名单位。该工作得到了浙江省自然科学基金、浙江理工大学科研启动科学基金,以及HSE University基础研究项目的支持。
工作简介:
众所周知,电场可以控制载流子密度,由此诱导薄膜材料在超导态、金属态和绝缘态之间发生相变。可以期待电场对块状样品表面的载流子也有类似的影响。在本工作中,我们研究了外加屏蔽电场下超导体表面态的相变。通过数值求解一维吸引Hubbard模型的自洽Bogoliubov-de Gennes方程,我们发现在足够大的(但实验上仍可接近的)电场下,超导体表面能出现表面超导-绝缘相变。我们得到了表面超导态、表面金属态和表面绝缘态的温度-电场参数相图,该相图在定性上与(Li, Fe)OHFeSe薄膜的输运性质测量得到的结果一致[Ma et al., Sci. Bull. 64, 653 (2019); Yin et al., ACS Nano 14, 7513 (2020)]。
该工作为基于表面超导态的超导电子元器件的研发提供了重要的理论依据。
论文信息:
Liyu Yin, Yunfei Bai, Ming Zhang, A. A. Shanenko, and Yajiang Chen*, Phys. Rev. B 108, 054508 (2023).
URL:https://doi.org/10.1103/PhysRevB.108.054508
DOI: 10.1103/PhysRevB.108.054508