ДОСЛІДЖЕННЯ НАДПРОВІДНОСТІ В НАНОСТРУКТУРАХ BI2SE3

Анотація

У статті проведено огляд сучасних підходів до реалізації надпровідного стану в наноструктурах Bi₂Se₃ — топологічного матеріалу, перспективного для створення квантових логічних елементів. Розглянуто ключові механізми індукції надпровідності: епітаксійне гетероструктурування з NbSe₂, інтеркаляція атомів Ag, легування Sr, формування інтерфейсних фаз з Pd, а також контактна модифікація за допомогою сфокусованого іонного пучка. На основі експериментального порівняння проаналізовано, як змінюються критичні параметри (Tc, Bc₂), морфологія та тип парування електронів залежно від обраного методу. Особливу увагу приділено результатам, отриманим у власному дослідженні над ниткоподібними кристалами Pd_xBi₂Se₃, де зафіксовано двоступеневий перехід у надпровідний стан з Tc₁ = 5.3 К і Tc₂ = 3.5 К та високими критичними магнітними полями до 1.45 Тл. Показано, що інтеграція Pd у ґратку Bi₂Se₃ призводить до формування об’ємної стабільної фази з ознаками нетрадиційної надпровідності та участю сильних електронних кореляцій. Порівняння з сучасними публікаціями дозволяє узагальнити вплив морфології, методу синтезу та типу металевого контакту на властивості надпровідного стану, а також підкреслити унікальність підходу, реалізованого в роботі, тому у цій роботі аналізуються особливості надпровідного стану в наноструктурах Bi₂Se₃ на основі порівняння власних експериментальних результатів з даними сучасної наукової літератури. Такий підхід дозволяє не лише верифікувати отримані результати, а й встановити характерні риси надпровідності, що виникає в різних умовах: при легуванні, інтерфейсному контакті, інтеркаляції або під тиском.