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北大/物理所最新Nature子刊:原子尺度觀測FeSe/SrTiO3!

北大/物理所最新Nature子刊:原子尺度觀測FeSe/SrTiO3!
第一作者:Ruochen Shi、Qize Li、Xiaofeng Xu
通訊作者:高鵬教授、郭建東研究員、朱學(xué)濤研究員
通訊單位:北京大學(xué)、中國科學(xué)院物理研究所
論文速覽
在生長在SrTiO3上的單晶胞FeSe中,超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度顯著提高,與電子-聲子耦合相關(guān)的界面局域聲子可能在界面誘導(dǎo)增強中起重要作用。然而,這種聲子模式一直沒有被實驗直接觀測到,同時復(fù)雜原子結(jié)構(gòu)為獲得精確的結(jié)構(gòu)-聲子關(guān)系帶來了挑戰(zhàn)。
在本文中,作者通過原子級分辨的掃描透射電子顯微鏡結(jié)合電子能量損失譜(STEM-EELS)技術(shù),對FeSe/SrTiO3界面的原子結(jié)構(gòu)和聲子模式進行了直接表征。
研究發(fā)現(xiàn),在FeSe/SrTiO3界面處存在幾個高度局域化(~1.3?nm)的聲子,其中一個聲子模式(~83 meV)與FeSe中的電子存在強烈的相互作用。該發(fā)現(xiàn)為理解FeSe/SrTiO3界面超導(dǎo)性增強的起源提供了新見解。
?圖文導(dǎo)讀
北大/物理所最新Nature子刊:原子尺度觀測FeSe/SrTiO3!
圖1:展示了FeSe/SrTiO3界面的原子結(jié)構(gòu)。通過高角環(huán)形暗場(HAADF)圖像和FeL2,3邊和TiL2,3邊的核心損失電子能量損失譜(EELS)
北大/物理所最新Nature子刊:原子尺度觀測FeSe/SrTiO3!圖2:通過原子級分辨的STEM-EELS測量了FeSe/SrTiO3界面的聲子譜
北大/物理所最新Nature子刊:原子尺度觀測FeSe/SrTiO3!
圖3:FeSe/SrTiO3界面的計算聲子態(tài)密度(PDOS)、色散和電子-聲子耦合。強耦合界面(SCI)聲子模式(約83 meV),它在Γ點與FeSe電子具有最強的耦合強度
總結(jié)展望
本研究通過實驗和理論計算相結(jié)合的方法,揭示了FeSe/SrTiO3界面處高度局域化的聲子模式和電子-聲子耦合特性。這些發(fā)現(xiàn)對于理解界面誘導(dǎo)的超導(dǎo)性增強機制具有重要意義,并可能激發(fā)未來在理論和實驗方面的進一步研究。
文獻信息
標題:Atomic-scale observation of localized phonons at FeSe/SrTiO3 interface
期刊:Nature Communications

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