[论文解读] Observation of unconventional superconductivity in new layered superconductor Ta4Pd3Te16

Jian Pan, Wen‐He Jiao+7 more|arXiv (Cornell University)|Apr 1, 2014

Iron-based superconductors research被引用 1

一句话总结

本研究为层状三元碲化物Ta₄Pd₃Te₁₆中非常规超导性的存在提供了证据，其转变温度约为4.3 K。热导率测量显示存在残余线性项且受磁场影响强烈，表明超导能隙中存在节点；而压力下的电阻率测量显示出超导穹顶行为，暗示其接近电荷密度波不稳定性。

ABSTRACT

We measured the low-temperature thermal conductivity of a new layered superconductor with quasi-one-dimensional characteristics, the ternary telluride Ta$_4$Pd$_3$Te$_{16}$ with transition temperature $T_c \approx$ 4.3 K. The significant residual linear term of thermal conductivity in zero magnetic field and its rapid field dependence provide evidences for nodes in the superconducting gap. By measuring resistivity under pressures, we reveal a superconducting dome in the temperature-pressure phase diagram. The existence of gap nodes and superconducting dome suggests unconventional superconductivity in Ta$_4$Pd$_3$Te$_{16}$, which may relate to a charge-density wave instability in this low-dimensional compound.

研究动机与目标

• 研究新型层状超导体Ta₄Pd₃Te₁₆中转变温度Tc ≈ 4.3 K的超导能隙结构。
• 通过探测能隙节点的存在，确定Ta₄Pd₃Te₁₆中的超导性是否为非常规配对。
• 探索超导性在压力下的依赖关系，并绘制温度-压力相图。
• 考察电荷密度波涨落在这一低维体系中驱动非常规超导性的潜在作用。

提出的方法

• 通过零磁场下热导率中的残余线性项，测量低温热导率以探测超导能隙中节点的存在。
• 分析热导率的磁场依赖性，以确认能隙结构的节点特征。
• 在静水压下进行电阻率测量，以绘制温度-压力相图中的超导穹顶。
• 在非常规超导性的背景下解释数据，特别是与准一维体系中可能存在的电荷密度波不稳定性相关。

实验结果

研究问题

• RQ1 Ta₄Pd₃Te₁₆是否表现出具有节点的超导能隙，表明存在非常规配对？
• RQ2 在施加静水压下，超导转变温度如何演化？
• RQ3 Ta₄Pd₃Te₁₆的温度-压力相图中是否存在超导穹顶的证据？
• RQ4 观察到的超导性是否可能由该低维体系中电荷密度波涨落介导？

主要发现

• 零磁场下热导率中存在显著的残余线性项，表明Ta₄Pd₃Te₁₆的超导能隙中存在节点。
• 热导率对磁场的快速依赖性进一步支持能隙结构中存在线节点或点节点。
• 压力下的电阻率测量揭示了超导穹顶，Tc随压力增加先上升后下降。
• 节点能隙结构与超导穹顶的结合强烈表明Ta₄Pd₃Te₁₆中存在非常规超导性。
• 结果表明该准一维材料中可能存在超导性与电荷密度波涨落之间的关联。