Впервые сверхпроводящие свойства высокотемпературных железосодержащих пниктидов нового семейства 1144 — CaKFe4As4 — изучили специалисты кафедры физики низких температур и сверхпроводимости физического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова. Ученые также смогли выявить основные энергетические показатели этого материала.
Открытые сверхпроводники на основе железа из недавно обнаруженного семейства 1144, к которому относится CaKFe4As4, демонстрируют умеренные критические температуры перехода в сверхпроводящее состояние, достигающие приблизительно 35 К, а также чрезвычайно высокие критическое магнитное поле Hc2(0) около 100 Тл. Эти свойства делают их весьма привлекательными для использования в различных практических приложениях, включая ядерные и синхротронные технологии. В отличие от схожих пниктидных соединений, CaKFe4As4 не обладает магнитными свойствами и сверхпроводит при стехиометрическом составе, что представляет значительный интерес для понимания механизмов высокотемпературной сверхпроводимости.
Используя специализированный метод, активно разрабатываемый на кафедре — спектроскопию многократных андреевских отражений в контактах с микротрещинами — было установлено, что CaKFe4As4 обладает многощелевой сверхпроводимостью: ниже критической температуры Tc существуют и сосуществуют два типа куперовских пар, которые слабо взаимодействуют друг с другом и разделены в пространстве импульсов. "Сильный" конденсат имеет большую амплитуду сверхпроводящего параметра порядка и предположительно обладает анизотропией свойств в импульсном пространстве, что означает зависимость энергии связи куперовских пар от угла. В случае "слабого" конденсата такая анизотропия не была обнаружена.
Мы напрямую определили амплитуды СП-параметра порядка, а также их характеристические отношения. Также мы показали, что СП-щелевая структура и величины вышеуказанных отношений близки к таковым для родственных изоструктурных семейств Ba(Fe,Ni)2As2 и (Ba,K)Fe2As2 (семейство 122) и EuCsFe4As4 (семейство 1144, с магнитным переходом ниже Тс), исследованных группой ранее, что говорит об универсальности механизма сверхпроводимости железосодержащих пниктидов семейств 122 и 1144.
- Светослав Кузьмичев, старший научный сотрудник кафедры физики низких температур и сверхпроводимости физического факультета МГУ
Результаты исследования опубликованы в журнале «Письма в ЖЭТФ» с отметкой «Выбор редакции». Работа проводилась при поддержке Министерства науки и высшего образования РФ (грант No 075-15-2021-1353).
Изображения: МГУ
