继上周Science后，浙大联合中科院物理所再发Science:控制界面超导性

【引言】

利用电场控制超导性不论是对于基础研究还是未来应用都是极具吸引力的。而与半导体场效应管类似，超导体的二维载流子密度n_2D能够通过外源的栅电压（gating voltage V_G）来进行调控。然而，对于大多数超导体来说，n_2D值都非常高且远超过典型电选通的容量（~10¹⁴ cm⁻²或更低），使得控制超导性成为了巨大的挑战。

【成果简介】

中科院物理所的Jirong Sun、Yi Zhou和浙江大学谢燕武（共同通讯作者）团队利用LaAlO₃和 KTaO₃(111)（LAO/KTO(111)）之间的氧化物界面可展现出超导态这一现象，通过施加穿过KTaO₃的V_G，来实现从超导到绝缘态的连续调控，同时还产生了圆顶型T_c-V_G相关性（为转变温度）。研究显示，电选通对载流子密度作用较小，但对迁移具有比较大的影响。研究认为这一对迁移行为调控主要是由于载流子在界面的空间状态发生变化，即产生“有效的无序性”。这一工作表明LaAlO₃/ KTaO₃(111)可作为理想平台，以探索无序二维超导体中的丰富物理现象。2021年05月14日，相关成果以题为“Electric field control of superconductivity at the LaAlO3/KTaO3(111) interface”的文章在线发表在Science上。

【图文导读】

图1 LAO/KTO(111)器件的表征

图2 输运性质的电场控制

图3 V_G从150变化至-170V过程中的电流-电压行为

图4 由垂直于界面的磁场驱动的量子相变（QPT）中的V_G调节

文献链接：Electric field control of superconductivity at the LaAlO3/KTaO3(111) interface（Science, 2021, DOI: 10.1126/science.abb3848）

本文由材料人学术组NanoCJ供稿。

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