Résumé - Observation du décalage de bord induit par la supraconductivité dans les films minces de $\mathrm{La}_{3}\mathrm{Ni}_{2}\mathrm{O}_{7}$ dopés au strontium

Observation du décalage de bord induit par la supraconductivité dans les films minces de $\mathrm{La}_{3}\mathrm{Ni}_{2}\mathrm{O}_{7}$ dopés au strontium

2025-07-10 04:07:36

{"Wenjie Sun","Zhicheng Jiang","Bo Hao","Shengjun Yan","Hongyi Zhang","Maosen Wang","Yang Yang","Haoying Sun","Zhengtai Liu","Dianxiang Ji","Zhengbin Gu","Jian Zhou","Dawei Shen","Donglai Feng","Yuefeng Nie"}

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Cette étude de recherche examine la structure électronique des films minces de La3Ni2O7 dopés au strontium à l'aide de spectroscopie de photoémission à angle résolu (ARPES) et de calculs de théorie des fonctionnelles de la densité (DFT). L'objectif de l'étude est de comprendre le mécanisme de pairage superconducteur dans ces matériaux, qui font partie de la famille des superconducteurs à nickelate. Les chercheurs ont constaté que la surface de Fermi des films minces La2.79Sr0.21Ni2O7 se compose principalement d'un puits électronique (α) et d'un puits de trous (β), tous deux dérivés de l'orbital Ni-3ddx2-y2. Les bandes α et β montrent une corrélation électronique modérée, caractérisée par un facteur de renormalisation de bande de 3 à 4. La bande γ dérivée de l'orbital Ni-3ddz2 se situe environ 75 meV en dessous du niveau de Fermi, indiquant une physique de Fermi dominée par 3ddx2-y2 dans ce composé. Un décalage avancé d'environ 2 meV a été observé pour les bandes α et β lors du refroidissement à travers la température de transition superconductrice, ce qui suggère que les orbites Ni-3ddx2-y2 sont essentielles pour le pairage de Cooper. Ce résultat fournit des insights expérimentaux cruciaux pour répondre au débat en cours concernant le mécanisme de superconductivité à multiples bandes dans les nickelates à deux couches. Les auteurs notent que l'absence d'un pic de cohérence superconducteur distinct dans les spectres de photoémission suggère une suppression de la superconductivité induite par le désordre, probablement causée par des vacancies en oxygène ou des imperfections structurales dans les films minces. Ils reconnaissent également que les décalages avancés observés dans leur étude peuvent être sous-estimés d'un facteur 2 à 3 par rapport à la taille réelle du trou de Cooper. En résumé, cette étude fournit des preuves spectrométriques des trous de Cooper induits par la superconductivité dans le système de nickelate à deux couches, fournissant des lignes directrices essentielles pour établir le modèle minimal pour éclairer le mécanisme de pairage dans ce système. Les découvertes contribuent à notre compréhension de la superconductivité à haute température dans les matériaux à nickelate et peuvent avoir des implications pour la conception et l'optimisation des matériaux superconducteurs futurs.