Critical fields and features of electromagnetic transport of Bi2Se3 whiskers at low temperatures

Анотація

Досліджено температурні залежності опору ниткоподібних кристалів Bi₂Se₃ провідності n-типу з концентрацією легуючої домішки (1–2)⋅10¹⁹ cм^–3 в інтервалі температур 1,6–300 К. Виявлено різке падіння опору, що є результатом часткового переходу в надпровідний стан за критичної температури Т_с = 5,3 К, ймовірно, пов’язане з включенням β-PdBi₂ фази у досліджуваних зразках. У магнітних полях з індукцією 0–10 Тл вивчено поперечний магнітоопір ниткоподібних кристалів Bi₂Se₃ із різною концентрацією легуючої домішки Pd, що відповідає металевій стороні переходу метал–діелектрик. Встановлено ефект пригнічення надпровідності магнітним полем, який дозволяє визначити такі основні параметри, як верхнє критичне поле B_c2 = 1,5 Тл, довжину когерентності надпровідника ξ (0) = 15 нм та величину надпровідної щілини Δ ≈ 0,8 меВ. Проведені дослідження ниткоподібних кристалів Bi₂Se₃ провідності n-типу можуть бути використані для створення датчиків магнітного поля з чутливістю близько 3,5 % / Тл, які дієздатні в інтервалі температур 4,2–7 К. Досліджені кристали також можуть використовуватися в магнітних перемикачах за рахунок переходу в надпровідний стан за критичної температури Т_с, залежної від індукції магнітного поля.