Atomic structures and nanoscale electronic states on the surface of MgB2 superconductor observed by scanning tunneling microscopy and spectroscopy

Анотація

Проведено систематичне дослідження нанорозмірних локальних електронних станів на поверхні MgB₂ з використанням низькотемпературної скануючої тунельної мікроскопії/спектроскопії (STM/STS). SТМ-топографія показує атомне зображення гексагональної решітки з постійним параметром a′ = 0,31 нм, яке ідентифікується в основному як сукупність місць, зайнятих Mg. Проаналізовано залежності SТМ-вимірювань від температури в припущенні існування двох енергетичних щілин. В результаті отримано оцінку амплітуд щілин Δ_fit ≃ 10,2 та ≃ 4,8 меВ при T = 4,9 К. Відскановані карти провідності (dI / dV) площею 4×2 нм² показали однорідний розподіл щілин, пов’язаних з π-зоною. Крім того, спостерігалися піки провідності при напрузі нульового зсуву через певні лінії на відстані близько 0,8 нм, що набагато менше, ніж довжина когерентності ξ_ab ~ 40 нм MgB₂. Форма піків нульового зсуву виглядає так, як у випадку відображення Андрєєва–Сент-Джеймса на контакті голка–зразок.