Abstrakt
2H-NbSe2 is the prototype and most frequently studied of the well-known transition metal dichalcogenide (TMDC) superconductors. As 2H-NbSe2 is widely acknowledged as a conventional superconductor, its transition temperature to the superconducting state (Tc) is 7.3 K, a Tc that is substantially higher than those seen for the majority of TMDCs, where Tc values between 2 and 4 K are the norm. Here we report the intercalation of Cu into 2H-NbSe2 to make CuxNbSe2. As is typically found when chemically altering an optimal superconductor, Tc decreases with an increase in x, but the way that Tc is suppressed in this case is unusual: an S-shaped character is observed, with an inflection point near x = 0.03 and, at higher x values, a leveling off of the Tc near 3 K, down to the usual value for a layered TMDC. Electronic characterization reveals corresponding S-like behavior for many of the parameters of the materials that influence Tc. To illustrate its character, the superconducting phase diagram for CuxNbSe2 is contrasted with those of FexNbSe2 and NbSe2−xSx.
Cytowania
-
3 5
CrossRef
-
0
Web of Science
-
3 4
Scopus
Autorzy (6)
Cytuj jako
Pełna treść
- Wersja publikacji
- Accepted albo Published Version
- Licencja
- Copyright (2017 American Chemical Society)
Słowa kluczowe
Informacje szczegółowe
- Kategoria:
- Publikacja w czasopiśmie
- Typ:
- artykuł w czasopiśmie wyróżnionym w JCR
- Opublikowano w:
-
CHEMISTRY OF MATERIALS
nr 29,
strony 3704 - 3712,
ISSN: 0897-4756 - Język:
- angielski
- Rok wydania:
- 2017
- Opis bibliograficzny:
- Luo H., Strychalska-Nowak J., Li J., Tao J., Klimczuk T., Cava R.: S-Shaped Suppression of the Superconducting Transition Temperature in Cu-Intercalated NbSe2// CHEMISTRY OF MATERIALS. -Vol. 29, nr. 8 (2017), s.3704-3712
- DOI:
- Cyfrowy identyfikator dokumentu elektronicznego (otwiera się w nowej karcie) 10.1021/acs.chemmater.7b00655
- Bibliografia: test
-
- Withers, R. L.; Bursill, L. A. The structure of the incommensurate superlattices of 2H-TaSe 2 . Philos. Mag. B 1981, 43, 635−672. otwiera się w nowej karcie
- Arguello, C. J.; Chockalingam, S. P.; Rosenthal, E. P.; Zhao, L.; Gutíerrez, C.; Kang, J. H.; Chung, W. C.; Fernandes, R. M.; Jia, S.; Millis, A. J.; Cava, R. J.; Pasupathy, A. N. Visualizing the charge density wave transition in 2H-NbSe 2 in real space. Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2014, 89, 235115. otwiera się w nowej karcie
- Soumyanarayanan, A.; Yee, M. M.; He, Y.; van Wezel, J.; Rahn, D. J.; Rossnagel, K.; Hudson, E. W.; Norman, M. R.; Hoffman, J. E. Quantum phase transition from triangular to stripe charge order in NbSe 2 . Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2013, 110, 1623−1627. otwiera się w nowej karcie
- Matthias, B. T.; Geballe, T. H.; Compton, V. B. Super- conductivity. Rev. Mod. Phys. 1963, 35, 1. otwiera się w nowej karcie
- Revolinsky, E.; Lautenschlager, E. P.; Armitage, C. H. Layer structure superconductor. Solid State Commun. 1963, 1, 59−61. otwiera się w nowej karcie
- Wilson, J. A.; Di Salvo, F. J.; Mahajan, S. Charge-density waves in metallic, layered, transition-metal dichalcogenides. Phys. Rev. Lett. 1974, 32, 882. otwiera się w nowej karcie
- Boaknin, E.; Tanatar, M. A.; Paglione, J.; Hawthorn, D.; Ronning, F. R.; Hill, W.; Sutherland, M.; Taillefer, L.; Sonier, J.; Hayden, S. M.; Brill, J. W. Heat conduction in the vortex state of NbSe 2 : evidence for multiband superconductivity. Phys. Rev. Lett. 2003, 90, 117003. otwiera się w nowej karcie
- Suderow, H.; Tissen, V. G.; Brison, J. P.; Martínez, J. L.; Vieira, S. Pressure induced effects on the fermi surface of superconducting 2H- NbSe 2 . Phys. Rev. Lett. 2005, 95, 117006. otwiera się w nowej karcie
- Du, C. H.; Lin, W. J.; Su, Y.; Tanner, B. K.; Hatton, P. D.; Casa, D.; Keimer, B.; Hill, J. P.; Oglesby, C. S.; Hohl, H. X-ray scattering studies of 2H-NbSe 2 , a superconductor and charge density wave material, under high external magnetic fields. J. Phys.: Condens. Matter 2000, 12, 5361−5370. otwiera się w nowej karcie
- Xi, X. X.; Zhao, L.; Wang, Z. F.; Berger, H.; Forro, L.; Shan, L. F. J.; Mak, K. F. Strongly enhanced charge-density-wave order in monolayer NbSe 2 . Nat. Nanotechnol. 2015, 10, 765−770. otwiera się w nowej karcie
- Meńard, G. C.; Guissart, S.; Brun, C.; Pons, S.; Stolyarov, V. S.; Debontridder, F.; Leclerc, M. V.; Janod, E.; Cario, L.; Roditchev, D.; Simon, P.; Cren, T. Coherent long-range magnetic bound states in a superconductor. Nat. Phys. 2015, 11, 1013−1016.
- Kiss, T.; Yokoya, T.; Chainani, A.; Shin, S.; Hanaguri, T.; Nohara, M.; Takagi, H. Hidden Charge-Density-Wave Order in a Low- T c Superconductor 2H-NbSe 2 . https://arxiv.org/vc/cond-mat/ papers/0310/0310326v1.pdf. otwiera się w nowej karcie
- Johannes, M. D.; Mazin, I. I.; Howells, C. A. Fermi-surface nesting and the origin of the charge-density wave in NbSe 2 . Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2006, 73, 205102. otwiera się w nowej karcie
- Corcoran, R. C.; Meeson, P. J.; Onuki, Y.; Probst, P. A.; Springford, M.; Takita, K.; Harima, H.; Guo, G. Y.; Gyorffy, B. L. Quantum oscillations in the mixed state of the type II superconductor 2H-NbSe 2 . J. Phys.: Condens. Matter 1994, 6, 4479−4492. otwiera się w nowej karcie
- Tsuei, C. C.; Kirtley, J. R. d-Wave pairing symmetry in cuprate superconductorsfundamental implications and potential applica- tions. Phys. C 2002, 367, 1−8. otwiera się w nowej karcie
- Souma, S.; Machida, Y.; Sato, T.; Takahashi, T.; Matsui, H.; Wang, S. C.; Ding, H.; Kaminski, A.; Campuzano, J. C.; Sasaki, S.; Kadowaki, K. The origin of multiple superconducting gaps in MgB 2 . Nature 2003, 423, 65−67. otwiera się w nowej karcie
- Örd, T.; Kristoffel, N. Modeling MgB 2 two-gap super- conductivity. Phys. C 2002, 370, 17−20.
- Kristoffel, N.; Örd, T.; Rago, K. MgB 2 two-gap super- conductivity with intra-and interband couplings. EPL 2003, 61, 109−115. otwiera się w nowej karcie
- Huang, C. L.; Lin, J.-Y.; Chang, Y. T.; Sun, C. P.; Shen, H. Y.; Chou, C. C.; Berger, H.; Lee, T. K.; Yang, H. D. Experimental evidence for a two-gap structure of superconducting NbSe 2 : A specific- heat study in external magnetic fields. Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2007, 76, 212504. otwiera się w nowej karcie
- Boaknin, E.; Tanatar, M. A.; Paglione, J.; Hawthorn, D.; Ronning, F.; Hill, R. W.; Sutherland, M.; Taillefer, L.; Sonier, J.; Hayden, S. M.; Brill, J. W. Heat Conduction in the Vortex State of NbSe 2 : Evidence for Multiband Superconductivity. Phys. Rev. Lett. 2003, 90, 117003. (21) Zehetmayer, M.; Weber, H. W. Experimental evidence for a two-band superconducting state of NbSe 2 single crystals. Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2010, 82, 014524. otwiera się w nowej karcie
- Fletcher, J. D.; Carrington, A.; Diener, P.; Rodiere, P.; Brison, J. P.; Prozorov, R.; Olheiser, T.; Giannetta, R. W. Penetration Depth Study of Superconducting Gap Structure of 2H-NbSe 2 . Phys. Rev. Lett. 2007, 98, 057003. (23) Rodrigo, J. G.; Vieira, S. STM study of multiband super- conductivity in NbSe 2 using a superconducting tip. Phys. C 2004, 404, 306−310. otwiera się w nowej karcie
- Guillamon, I.; Suderow, H.; Guinea, F.; Vieira, S. Intrinsic atomic-scale modulations of the superconducting gap of 2H-NbSe 2 . Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2008, 77, 134505. (25) Noat, Y.; Cren, T.; Debontridder, F.; Roditchev, D.; Sacks, W.; Toulemonde, P.; San Miguel, A. Signatures of multigap super- conductivity in tunneling spectroscopy. Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2010, 82, 014531.
- Rahn, D. J.; Hellmann, S.; Kallane, M.; Sohrt, C.; Kim, T. K.; Kipp, L.; Rossnagel, K. Gaps and kinks in the electronic structure of the superconductor 2H-NbSe 2 from angle-resolved photoemission at 1 otwiera się w nowej karcie
- K. Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2012, 85, 224532. (27) Yokoya, T.; Kiss, T.; Chainani, A.; Shin, S.; Nohara, M.; Takagi, H. Fermi Surface Sheet-Dependent Superconductivity in 2H-NbSe 2 . Science 2001, 294, 2518−2520. otwiera się w nowej karcie
- Tonjes, W. C.; Greanya, V. A.; Liu, R.; Olson, C. G.; Molinie, P. Charge-density-wave mechanism in the 2H-NbSe 2 family: Angle- resolved photoemission studies. Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2001, 63, 235101. otwiera się w nowej karcie
- Xi, X. X.; Wang, Z. F.; Zhao, W. W.; Park, J. H.; Law, K. T.; Berger, H.; Forro, L. J.; Shan, J.; Mak, K. F. Ising pairing in superconducting NbSe 2 atomic layers. Nat. Phys. 2016, 12, 139−144. otwiera się w nowej karcie
- Koh, Y. Y.; Kim, Y. K.; Jung, W. S.; Han, G. R.; Park, S. R.; Leem, C. S.; Kim, C.; Song, D. J.; Kyung, W. S.; Choi, H. Y.; Yang, L. X.; He, C.; Chen, F.; Feng, D. L.; Kim, C. Photoemission studies of Cu intercalated NbSe 2 . J. Phys. Chem. Solids 2011, 72, 565−567. otwiera się w nowej karcie
- Rodríguez-Carvajal, J. Recent developments of the program FULLPROF. Commission on Powder Diffraction 2001, 26, 12−19. otwiera się w nowej karcie
- Voorhoeve, J. M.; van den Berg, N.; Robbins, M. Intercalation of the Niobium-Diselenide Layer Structure by First-Row Transition Metals. J. Solid State Chem. 1970, 1, 134−137. otwiera się w nowej karcie
- McMillan, W. L. Transition temperature of strong-coupled superconductors. Phys. Rev. 1968, 167, 331. otwiera się w nowej karcie
- Wilson, J. A.; Barker, A. S.; Di Salvo, F. J.; Ditzenberger, J. A. otwiera się w nowej karcie
- Ditzenberger, Infrared properties of the semimetal TiSe 2 . Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 1978, 18, 2866−2875.
- Kohn, W. Excitonic Phases. Phys. Rev. Lett. 1967, 19, 439−442. otwiera się w nowej karcie
- Werthamer, N. R.; Helfand, E.; Hohenberg, P. C. Temperature and Purity Dependence of the Superconducting Critical Field, H c2 . III. Electron Spin and Spin-Orbit Effects. Phys. Rev. 1966, 147, 295. otwiera się w nowej karcie
- Kresin, V. Z.; Wolf, S. A. Fundamentals of superconductivity; otwiera się w nowej karcie
- Luo, H. X.; Xie, W. W.; Tao, J.; Pletikosic, I.; Valla, T. G.; Sahasrabudhe, S.; Osterhoudt, G.; Sutton, E.; Burch, K. S.; Seibel, E. M.; Krizan, J. W.; Zhu, Y. M.; Cava, R. J. Differences in chemical doping matter -Superconductivity in Ti 1-x Ta x Se 2 but not in Ti 1-x Nb x Se 2 . Chem. Mater. 2016, 28, 1927−1935. otwiera się w nowej karcie
- Winiarski, M. J.; Wiendlocha, B.; Gołąb, S.; Kushwaha, S. K.; Wisńiewski, P.; Kaczorowski, D.; Thompson, J. D.; Cava, R. J.; Klimczuk, T. Superconductivity in CaBi 2 . Phys. Chem. Chem. Phys. 2016, 18, 21737−21745. otwiera się w nowej karcie
- Yadav, C. S.; Paulose, P. L. Upper critical field, lower critical field and critical current density of FeTe 0.60 Se 0.40 single crystal. New J. Phys. 2009, 11, 103046. otwiera się w nowej karcie
- Kiss, T.; Yokoya, T.; Chainani, A.; Shin, S.; Hanaguri, T.; Nohara, M.; Takagi, H. Charge-order-maximized momentum depend- ent superconductivity. Nat. Phys. 2007, 3, 720−725. otwiera się w nowej karcie
- Naik, I.; Rastogi, A. K. Charge density wave and super- conductivity in 2H-and 4H-NbSe 2 : A revisit. Pramana 2011, 76, 957− 963. otwiera się w nowej karcie
- Ugeda, M. M.; Bradley, A. J.; Zhang, Y.; Onishi, S.; Chen, Y.; Ruan, W.; Ojeda-Aristizabal, C.; Ryu, H.; Edmonds, M. T.; Tsai, H. Z.; Riss, A.; Mo, S. K.; Lee, D. H.; Zettl, A.; Hussain, Z.; Shen, Z. X.; Crommie, M. F. Characterization of collective ground states in single- layer NbSe 2 . Nat. Phys. 2016, 12, 92−97. otwiera się w nowej karcie
- Hauser, J. J.; Robbins, M.; DiSalvo, F. J. Effect of 3d Impurities on the Superconducting Transition Temperature of the Layered Compound NbSe 2 . Phys. Rev. B 1973, 8, 1038−1042. otwiera się w nowej karcie
- Fisher, W. G.; Sienko, M. J. Stoichiometry, structure, and physical properties of niobium disulfide. Inorg. Chem. 1980, 19, 39−43. otwiera się w nowej karcie
- Weryfikacja:
- Politechnika Gdańska
wyświetlono 89 razy
Publikacje, które mogą cię zainteresować
Importance of Specific Heat Characterization when Reporting New Superconductors: An Example of Superconductivity in LiGa2Rh
- E. M. Carnicom,
- W. Xie,
- Z. Yang
- + 4 autorów
Polytypism and superconductivity in the NbS2 system
- C. Witteveen,
- K. Górnicka,
- J. Chang
- + 3 autorów
Superconductivity and ferromagnetism in Pd doped Y9Co7
- J. Strychalska-Nowak,
- J. D. Thompson,
- R. J. Cava
- + 1 autorów