OsB2: в монокристаллах диборида осмия найдена сверхпроводимость I рода ниже около 2,1 К
Авторы препринта arXiv сообщили, что диборид осмия, ранее относимый ко II роду, ведёт себя как редкий бинарный сверхпроводник I рода. Данные получены на монокристаллах, рецензии не было.
В препринте на arXiv, не прошедшем рецензирование, приведены экспериментальные данные о том, что диборид осмия (OsB2) является сверхпроводником I рода. До сих пор соединение относили к сверхпроводникам II рода с малым κ и критической температурой около 2,1 К. По словам авторов, это редкий неэлементарный, бинарный сверхпроводник I рода. arxiv.org
arXiv · препринтarxiv.orgОткрыть источник ↗
OsB2 кристаллизуется в орторомбической структуре (пространственная группа Pmmn, № 59) с гофрированными гексагональными слоями бора между плоскостями осмия. В прежних работах отмечали аномалии: уменьшенный скачок теплоёмкости при переходе, кривые намагниченности, похожие на кривые I рода, и необычную вогнутую форму фазовой границы. arxiv.org
arXiv · препринтarxiv.orgОткрыть источник ↗
Образцы и методы
Монокристаллы выращены дуговой плавкой и из раствора во флюсе Cu-B. Это тонкие гексагональные пластинки, фазовую чистоту проверили порошковой рентгеновской дифракцией. Магнитную AC-восприимчивость измеряли в PPMS-ECII при переменном поле 0,1 Э на частоте 111 Гц и статических DC-полях, направленных вдоль пластин. Теплоёмкость регистрировали методом тепловой релаксации на двух кристаллах из разных партий роста. arxiv.org
arXiv · препринтarxiv.orgОткрыть источник ↗
Три признака I рода
Во-первых, в нулевом поле AC-восприимчивость резко падает в диамагнитную сторону при переходе. При умеренном DC-поле сразу ниже критической температуры появляется выраженный положительный пик. По мнению авторов, этот дифференциальный парамагнитный эффект отмечает вход в промежуточное состояние. arxiv.org
arXiv · препринтarxiv.orgОткрыть источник ↗
Во-вторых, в нулевом поле теплоёмкость показывает ступенчатую аномалию при переходе, что согласуется с прежними данными. В приложенном поле, направленном вдоль оси c, переход превращается в острый пик, многократно превышающий значение в нулевом поле. Авторы трактуют это как поглощение скрытой теплоты при фазовом переходе первого рода, индуцированном полем. arxiv.org
arXiv · препринтarxiv.orgОткрыть источник ↗
В-третьих, циклы теплоёмкости при развёртке поля на двух температурах ниже критической показывают гистерезис между ростом и убыванием поля. Авторы считают это переохлаждением на границе сверхпроводящего и нормального состояний. arxiv.org
arXiv · препринтarxiv.orgОткрыть источник ↗
Контекст
Авторы сопоставляют результаты с недавними сообщениями о сверхпроводимости I рода в других бинарных интерметаллидах. Они также напоминают, что прежние расчёты электронной структуры дают для OsB2 высокие скорости Ферми и большие длины когерентности, что снижает параметр Гинзбурга — Ландау до области I рода. arxiv.org
arXiv · препринтarxiv.orgОткрыть источник ↗
