МИКРОСТРУКТУРА И СВЕРХПРОВОДЯЩИЕ СВОЙСТВА МОНОКРИСТАЛЛОВ KCa2Fe4As4F2 Текст научной статьи по специальности «Физика»

МИКРОСТРУКТУРА И СВЕРХПРОВОДЯЩИЕ СВОЙСТВА МОНОКРИСТАЛЛОВ KCaiFe4As4F2

Дегтяренко А. Ю.1, Садаков А. В.1, Усольцев А. В. 1, Цзуньсю Гэ2

1Центр высокотемпературной сверхпроводимости и квантовых материалов им.

В.Л. Гинзбурга, ФИАН, Москва, Россия, degtyarenkoayu@lebedev.ru 2Университет Шанхая, Шанхай, КНР

В данной работе были исследованы монокристаллы нового семейства сверхпроводников на основе железа 12442, которые ввиду своей большой анизотропии близки к купратным сверхпроводникам [1]. Получение однородной фазы в данном семействе сверхпроводников является достаточно сложной задачей. Соединение 12442 (KCa2Fe4As4F2) имеет узкий интервал кристаллизации и образуется из двух фаз 1111 (CaFeAsF) и 122 (KFe2As2) [2]. Монокристаллы KCa2Fe4As4F2 были выращены из расплава собственного компонента KAs [2]. Методом рентгеновской ди-фрактометрии было подтверждено высокое качество монокристалла с минимальными следами второй фазы. Измерение температурной зависимости магнитной восприимчивости показало наличие сверхпроводящего перехода при температуре около 34 К. С помощью электронной микроскопии высокого разрешения были обнаружены дефекты вдоль плоскости ab. Эти дефекты представляют собой монослои CaFeAsF и KFe2As2, объемная доля которых составляет порядка 4 %. Нам удалось обнаружить вклад данных дефектов в туннельный ток. В ходе наблюдения за эффектом Андреевских отражений в симметричном контакте S-c-S мы смогли определить величину большой щели CaFeAsF и её температурное поведение вплоть до локальной Tc(28 K), которая лежит ниже Tc(34 K) KCa2Fe4As4F2. Аналогично многим родственным соединениям сверхпроводников на основе железа [3,4], эти дефекты могут выступать в качестве дополнительных центров пиннинга. Полученные петли магнитного гистерезиса в ориентации поля H//ab и H//c достаточно симметричны, что свидетельствует о преобладании объемного пиннинга в образце. Рассчитанная плотность критического тока составила ~106 А/см2. Также, мы обнаружили второй пик намагниченности (SMP) при высоких температурах (вблизи Tc), что не соответствует обычному положению SMP в родительских соединениях. При измерении первого критического поля в обеих ориентациях наблюдается существенное отличие в температурных зависимостях Hc1 (T).

Исследование выполнено при поддержке Российского научного фонда (№ 2312-00307).

Литература

1. Wang Z.C., et al. // J. Am. Chem. Soc. - 2016 - 138(25), 7856-7859.

2. Wang T., et al. // J. Phys. Chem. C. - 2019 - 123(22), 13925-13929.

3. Ishida S., et al. // NPJ Quantum Mater. - 2019 - 4, 272019.

4. Degtyarenko A.Y., et al. // Nanomaterials. - 2022 - 12(21), 3801.