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功能超导材料Nb2N的晶格与电子结构确认

发布时间:2024-12-11

铌氮化物自从发现以来因其出色的性能和广泛的应用而备受研究关注。在本研究中,我们通过氮离子分子束外延技术(MBE)成功在4H(6H)-SiC(001)衬底上生长了高质量的NbNx薄膜。通过扫描透射电子显微镜(STEM)X射线衍射(XRD),我们确认了薄膜的晶体结构对应于β-Nb2N。与先前报道的β相(P63/mmc)的结构不同,我们的结果明确地匹配了βB(P3m1)。电阻率测量表明,β-Nb2N在约10 K时出现超导性,其上临界场约为5 T。我们进一步结合角分辨光电子能谱(ARPES)测量和理论计算,阐明了其三维电子结构。观察到的β-Nb2N的超导性归因于其相对较高的电子-声子耦合强度和费米能级的态密度。值得注意的是,我们发现样品费米面接近于Lifshitz相变处,表明其具有可调节物理性质的潜力。我们的研究为β-Nb2N的晶格和电子结构提供了全面的理解,有助于其未来的应用。我们的工作发表在了Adv. Funct. Mater. 2024, 2417638


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