Статья
Температурная зависимость объемного и поверхностного критических токов в перспективном железосодержащем сверхпроводнике CaKFe4As4
С. А. Кузьмичев
Физический факультет, Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Ленинские горы, 1, 119991, Москва, Россия
Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН, Ленинский проспект, 53, 119991, Москва, Россия
e-mail: kuzmichev@lt.phys.msu.ru
Т. Е. Кузьмичева
Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН, Ленинский проспект, 53, 119991, Москва, Россия
А. Д. Ломоносова
Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН, Ленинский проспект, 53, 119991, Москва, Россия
Московский физико-технический институт, Институтский переулок, 9, 141701, Долгопрудный, Россия
И. А. Никитченков
Физический факультет, Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Ленинские горы, 1, 119991, Москва, Россия
Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН, Ленинский проспект, 53, 119991, Москва, Россия
В. А. Власенко
Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН, Ленинский проспект, 53, 119991, Москва, Россия
А. С. Медведев
Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН, Ленинский проспект, 53, 119991, Москва, Россия
К. С. Перваков
Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН, Ленинский проспект, 53, 119991, Москва, Россия
УДК 538.945
Аннотация
С помощью туннельной спектроскопии контактов на микротрещине в поликристаллических образцах железосодержащего пниктида CaKFe4As4 с Tс ≈ 35–36 К исследовано температурное поведение критического сверхтока Ic(T) в нулевом магнитном поле. Получены температурные зависимости критического тока межзеренных границ IcGB(T) и объемного критического тока Icbulk(T) (соответствующего концентрации куперовских пар сверхпроводника).
Ключевые слова: железосодержащие сверхпроводники; критический ток; туннельная спектроскопия; сверхпроводящий параметр порядка.
Литература
[1] Y. Kamihara, H. Hiramatsu, M. Hirano, R. Kawamura, H. Yanagi, T. Kamiya, H. Hosono, J. Am. Chem. Soc. 128, 10012 (2006). DOI: 10.1021/ja063355c
[2] Y. Kamihara, T. Watanabe, M. Hirano, H. Hosono, J. Am. Chem. Soc. 130, 3296 (2008).
[3] M. Fujioka, S.J. Denholme, T. Ozaki, H. Okazaki, K. Deguchi, S. Demura, H. Hara, T. Watanabe, H. Takeya, T. Yamaguchi, Supercond. Sci. Technol. 26, 085023 (2013). DOI: 10.1088/0953-2048/26/8/085023
[4] M. Rotter, M. Tegel, D. Johrendt, Phys. Rev. Lett. 101, 107006 (2008). DOI: 10.1103/PhysRevLett.101.107006
[5] A. Iyo, K. Kawashima, T. Kinjo, T. Nishio, Sh. Ishida, H. Fujihisa, Y. Gotoh, K. Kihou, H. Eisaki, Y. Yoshida, J. Am. Chem. Soc. 138, 3410 (2016). DOI: 10.1103/PhysRevB.93.214503
[6] Ю.А. Изюмов, Э.З. Курмаев, УФН 178, 1307 (2008). DOI: 10.3367/UFNr.0178.200812d.1307
[7] Т.Е. Кузьмичева, Ю.А. Алещенко, П.И. Безотосный, С.Ю. Гаврилкин, К.А. Дмитриева, А.Д. Ильина, С.А. Кузьмичев, А.В. Муратов, И.А. Никитченков, Г.В. Рыбальченко, Письма в ЖЭТФ 121, 462 (2025) [Миниобзор]. DOI: 10.1134/S002136402560541X
[8] Т.Е. Кузьмичева, С. А. Кузьмичев, А. Ю. Дегтяренко, Сверхпроводимость: фунд. и прикл. исслед. 2, 66 (2024). DOI: 10.62539/2949-5644-2024-0-2-66-78
[9] Д.А. Иванов, М.М. Коршунов, Сверхпроводимость: фунд. и прикл. исслед. 3, 72 (2025). DOI: 10.62539/2949-5644-2025-8-3-72-81
[10] R.M. Fernandes, A.I. Coldea, H. Ding, I.R. Fisher, P.J. Hirschfeld, G. Kotliar, Nature 601, 35 (2022). DOI: 10.1038/s41586-021-04073-2
[11] М.М. Коршунов, Ю.Н. Тогушова, Письма в ЖЭТФ 119, 302 (2024). DOI:10.31857/S1234567824040098
[12] S.V. Borisenko, D.V. Evtushinsky, Z.-H. Liu, I. Morozov, R. Kappenberger, S. Wurmehl, B. Büchner, A.N. Yaresko, T.K. Kim, M. Hoesch, T. Wolf, N.D. Zhigadlo , Nature Phys. 12, 311 (2016). DOI: 10.1038/nphys3594
[13] M.M. Korshunov, Yu.N. Togushova, J. Siberian Federal University. Mathematics & Physics 11, 430 (2018). DOI: 10.17516/1997-1397-2018-11-4-430-43
[14] R. Yu, H. Hu, E.M. Nica, J.-X. Zhu, Q. Si, Front. Phys. 9, 578347 (2021). DOI: 10.3389/fphy.2021.578347
[15] T. Saito et al., Phys. Rev. B 88, 045115 (2013).
[16] A.E. Karakozov, M.V. Magnitskaya, J. Surf. Inv. 18, S231 (2024). DOI: 10.1134/S1027451024702112
[17] I.I. Mazin, D.J. Singh, M.D. Johannes, M.H. Du, Phys. Rev. Lett. 101, 057003 (2008). DOI: 10.1103/PhysRevLett.101.057003
[18] H. Kontani, S. Onari, Phys. Rev. Lett. 104, 157001 (2010). DOI: 10.1103/PhysRevLett.104.157001
[19] A. Bianconi, Nature Phys. 9, 536 (2013). DOI: 10.1038/nphys2738
[20] C. Tarantini, C. Pak, Y.-F. Su, E.E. Hellstrom, D.C. Larbalestier, F. Kametani, Sci. Rep. 11, 3143 (2021). DOI: 10.1038/s41598-021-82325-x
[21] V.A. Vlasenko, K.S. Pervakov, Yu. F. Eltsev, V.D. Berbentsev, A.S. Tsapleva, P.A. Lukyanov, IEEE Trans. Appl. Supercond. 29, 6900505 (2019). DOI: 10.1109/TASC.2019.2902362
[22] K. Iida, IEEE Trans. Appl. Supercond. 35, 7400109 (2025). DOI: 10.1109/TASC.2025.3530910
[23] P.Yang, H. Huang, M. Han, C. Liu, C. Yao, Y. Ma, D. Wang, Materials 17, 5306 (2024). DOI: 10.3390/ma17215306
[24] M.R. Koblischka, A. Koblischka-Veneva, J. Schmauch, M. Murakami, Materials 12, 2173 (2019). DOI: 10.3390/ma12132173
[25] K.S. Pervakov, V.A. Vlasenko, E.P. Khlybov, A. Zaleski, V.M. Pudalov, Yu.F. Eltsev, Supercond. Sci. Technol. 26, 015008 (2013). DOI: 10.1088/0953-2048/26/1/015008
[26] W. Cheng, H. Lin, B. Shen, H.-H. Wen, Sci. Bull. 64, 81 (2019). DOI: 10.1016/j.scib.2018.12.024
[27] X. Xing, W. Zhou, J. Wang, Z. Zhu, Y. Zhang, N. Zhou, B. Qian, X. Xu, Z. Shi, Sci. Rep. 7, 45943 (2017). DOI: 10.1038/srep45943
[28] P. C. Bean, Rev. Mod. Phys. 36, 31 (1985). DOI: 10.1103/RevModPhys.36.31
[29] Y. Chen, C. Wang, Y. Zu, Y. Kobayashi, A. Ichinose, R. Sakagami, T. Tamegai, Supercond. Sci. Technol. 38, 015004 (2025). DOI: 10.1088/1361-6668/ad8e00
[30] S. Ishida, S.P. Kumar Naik, Y. Tsuchiya, Y. Mawatari, Y. Yoshida, A. Iyo, H. Eisaki, Y. Kamiya, K. Kawashima, H. Ogino, Supercond. Sci. Technol. 33, 094005 (2020). DOI: 10.1088/1361-6668/aba019
[31] S.J. Singh, M. Bristow, W.R. Meier, P. Taylor, S.J. Blundell1, P.C. Canfield, A.I. Coldea, Phys. Rev. Materials 2, 074802 (2018). DOI: 10.1103/PhysRevMaterials.2.074802
[32] Д.М. Гохфельд, Ю.С. Гохфельд, Сверхпроводимость: фунд. и прикл. исслед. 2, 52 (2025). DOI: 10.62539/2949-5644-2025-7-2-52-58
[33] P. Sunwong, J.S. Higgins, Y. Tsui, M.J. Raine, D.P. Hampshire, Supercond. Sci. Technol. 26, 095006 (2013). DOI: 10.1088/0953-2048/26/9/095006
[34] А.К. Асадов, Н.К. Дорошенко, Физ. твердого тела 33, 3216 (1991).
[35] T. Hatano, D. Qin, K. Iida, H. Gao, Z. Guo, H. Saito, S. Hata, Y. Shimada, M. Naito, A. Yamamoto, NPG Asia Materials 16, 41 (2024). DOI: 10.1038/s41427-024-00561-9
[36] N. Koshizuka, T. Takagi, J.G Wen, K. Nakao, T. Usagawa, Y. Eltsev, T. Machi, Physica C 337, 1 (2000). DOI: 10.1016/S0921-4534(00)00050-2
[37] A.A. Gippius, A.V. Gunbin, A.V. Tkachev, S.V. Zhurenko, D.I. Fazlizhanova, S.A. Kuzmichev, T.E. Kuzmicheva, V. Yu Verchenko, A.V. Shevelkov, Intermetallics 163, 108063 (2023). DOI: 10.1016/j.intermet.2023.108063
[38] W. Belzig, C. Bruderm, Phys. Rev. B 54, 13, 9443 (1996). DOI: 10.1103/PhysRevB.54.9443
[39] A.A. Golubov, M.Yu. Kupriyanov, J. Low Temp. Phys. 70, 83 (1988). DOI: 10.1007/BF00683247
[40] T.M. Klapwijk, J. Supercond. Novel Magn. 17, 593 (2004). DOI: 10.1007/s10948-004-0773-0
[41] Т.Е. Кузьмичева А.Д. Ильина, И.А. Никитченков, К.С. Перваков, В.А. Власенко, А.С. Медведев, С.А. Кузьмичев, Физ. Тверд. Тела 67, 1215 (2025). DOI: 10.61011/PSS.2025.07.61177.9HH-25
[42] А.С. Медведев и др., Краткие сообщения по физике, Спецвыпуск, 81 (2025).
[43] С.А. Кузьмичев, Т.Е. Кузьмичева, Физ. Низк. Темп. 42, 1284 (2016) [обзор]. DOI: 10.1063/1.4971437
[44] J. Moreland, J.W. Ekin, J. Appl. Phys. 58, 3888 (1985). DOI: 10.1063/1.335608
[45] M. Octavio, M. Tinkham, G. E. Blonder, T. M. Klapwijk, Phys. Rev. B 27, 6739 (1983). DOI: 10.1103/PhysRevB.27.6739
[46] R. Kümmel, U.G.R. Nicolsk, Phys. Rev. B 42, 3992 (1990). DOI: 10.1103/PhysRevB.42.3992
[47] В. А. Москаленко, Физ. Мет. Металл. 8, 503 (1959).
[48] H. Suhl, B.T. Matthias, L.R. Walker, Phys. Rev. Lett. 3, 552 (1959). DOI: 10.1103/PhysRevLett.3.552
[49] G.A. Ummarino, M. Tortello, D. Daghero, R.S. Gonnelli, Phys. Rev. B 80, 172503 (2009). DOI: 10.1103/PhysRevB.80.172503
[50] H. Padamsee, J. E Neighbor, C. A. Shiffman , J. Low Temp. Phys. 12, 387 (1973).
[51] E. Piatti, D. Torsello, Francesca Breccia, T. Tamegai, G. Ghigo, D. Daghero, Nanomaterials 14, 1319 (2024). DOI: 10.3390/nano14151319
[52] P. K. Biswas, A. Iyo, Y. Yoshida, H. Eisaki, K. Kawashima, A.D. Hillier, Phys. Rev. B. 95, 140505 (2017). DOI: 10.1103/PhysRevB.95.140505
[53] D. Torsello, K. Cho, K.R. Joshi, S. Ghimire, G.A. Ummarino, N.M. Nusran, M.A. Tanatar, W.R. Meier, M. Xu, Phys. Rev. B 100, 094513 (2019). DOI: 10.1103/PhysRevB.100.094513