Anisotropy and temperature dependence ofH _c2 in layer superconductor: Pure and Fe-doped 2H−NbSe₂

Summary

The positive curvature of the upper critical fieldH _c2‖ (parallel to the layer) and the temperature dependence of the ratio,H _c2‖/H _c2⊥, observed in pure NbSe₂ can be accounted for by the Takanaka theory which includes anisotropies of both the Fermi velocity and the energy gap and the effect of nonlocality. In Fe-doped samples, the ratioH _c2‖/H _c2⊥ becomes almost constant, showing higher anisotropy than pure NbSe₂ at higher-temperature region. The resistance anomaly observed around 30 K in pure NbSe₂, which is believed to originate from the charge density wave (CDW) formation, is suppressed more rapidly than superconductivity by the addition of Fe impurities.

Riassunto

La curvatura positiva del campo critico superioreH _c2‖ (parallelo allo strato) e la dipendenza dalla temperatura del rapportoH _c2‖/H _c2⊥, osservate nel NbSe₂ puro, possono essere spiegate dalla teoria di Takanaka che comprende le anisotropie sia della velocità di Fermi che del gap di energia e l’effetto di non località. Negli esempi con impurezza di Fe, il rapportoH _2c‖/H _2c⊥ diventa quasi costante mostrando anisotropia più alta del NbSe₂ puro in regioni di temperatura più alta. L’anomalia della resistenza osservata a 30 K nel NbSe₂ puro, che si pensa sia originata dalla formazione di onde di densità di carica (CDW), è soppressa più rapidamente della superconduttività per mezzo dell’addizione di impurità di Fe.

Резюме

Положительная кривизна высшего критического поля,H _c2‖ (параллельного слою), и температурная зависимость отношения,H _c2‖/H _c2⊥, обнаруженные в чистом NbSe₂, могут быть объяснены с помощью теории Таканака, которая включает анизотропии скорости Ферми и энергетической щели, а также эффект нелокальности. В образцах с присадками Fe отношениеH _c2‖/H _c2⊥ становится почти постоянным, что указывает на более высокую анизотропию, чем в чистом NbSe₂ в области более высоких температур. Анималия в сопротивлении, обнаруженная вблизи 30 К в чистом NbSe₂, которая, как считается, связана с образованием волны плотности заряда, подавляется более быстро, чем сверхпроводимость, в результате добавления примесей железа.