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(Referência obtida automaticamente do Web of Science, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores.)

Electron-phonon superconductivity in C-doped topological nodal-line semimetal Zr5Pt3: a muon spin rotation and relaxation (mu SR) study

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Autor(es):
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Bhattacharyya, A. [1] ; Ferreira, P. P. [2] ; Panda, K. [1] ; Masunaga, S. H. [3, 4] ; de Faria, L. R. [2] ; Correa, L. E. [2] ; Santos, F. B. [2] ; Adroja, D. T. [5, 6] ; Yokoyama, K. [6] ; Dorini, T. T. [7] ; Jardim, R. F. [3] ; Eleno, L. T. F. [2] ; Machado, A. J. S. [2]
Número total de Autores: 13
Afiliação do(s) autor(es):
[1] Ramakrishna Mission Vivekananda Educ & Res Inst, Dept Phys, Howrah 711202, W Bengal - India
[2] Univ Sao Paulo, Escola Engn Lorena, DEMAR, Lorena - Brazil
[3] Univ Sao Paulo, Inst Fis, Rua Matao 1371, BR-05508090 Sao Paulo, SP - Brazil
[4] Ctr Univ, FEI, Dept Fis, Sao Bernardo Do Campo - Brazil
[5] Univ Johannesburg, Phys Dept, Highly Correlated Matter Res Grp, ZA-2006 Auckland Pk - South Africa
[6] Rutherford Appleton Lab, ISIS Facil, Didcot OX11 OQX, Oxon - England
[7] Univ Lorraine, CNRS, IJL, Nancy - France
Número total de Afiliações: 7
Tipo de documento: Artigo Científico
Fonte: JOURNAL OF PHYSICS-CONDENSED MATTER; v. 34, n. 3 JAN 19 2022.
Citações Web of Science: 0
Resumo

In the present work, we demonstrate that C-doped Zr5Pt3 is an electron-phonon superconductor (with critical temperature T (C) = 3.8 K) with a nonsymmorphic topological Dirac nodal-line semimetal state, which we report here for the first time. The superconducting properties of Zr5Pt3C0.5 have been investigated by means of magnetization, resistivity, specific heat, and muon spin rotation and relaxation (mu SR) measurements. We find that at low temperatures, the depolarization rate is almost constant and it can be well described by a single-band s-wave model with a superconducting gap of 2 Delta(0)/k (B) T (C) = 3.84, somewhat higher than the value of BCS theory. From the transverse field mu SR analysis, we estimate the London penetration depth lambda (L) = 469 nm, superconducting carrier density n (s) = 1.83 x 10(26) m(-3), and effective mass m{*} = 1.428m (e). The zero field mu SR confirms the absence of any spontaneous magnetic field in the superconducting ground state. In order to gain additional insights into the electronic ground state of C-doped Zr5Pt3, we also performed first-principles calculations within the framework of density functional theory (DFT). The observed homogenous electronic character of the Fermi surface as well as the mutual decrease of T (C) and density of states at the Fermi level are consistent with the experimental findings of this study. However, the band structure reveals the presence of robust, gapless fourfold-degenerate nodal lines protected by 6(3) screw rotations and glide mirror planes. Therefore, Zr5Pt3 represents a novel, unprecedented condensed matter system to investigate the intricate interplay between superconductivity and topology. (AU)

Processo FAPESP: 19/14359-7 - Crescimento de cristais e investigação de propriedades supercondutoras topológicas em dicalcogeneto de metais de transição
Beneficiário:Antonio Jefferson da Silva Machado
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
Processo FAPESP: 19/05005-7 - Laboratório de Computação em Materiais para o estudo ab initio da estabilidade de compostos intermetálicos
Beneficiário:Luiz Tadeu Fernandes Eleno
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
Processo FAPESP: 18/08819-2 - Crescimento de monocristais de dicalcogênios de protótipo CdI2 e investigação de propriedades supercondutoras
Beneficiário:Lucas Eduardo Corrêa
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
Processo FAPESP: 13/07296-2 - CDMF - Centro de Desenvolvimento de Materiais Funcionais
Beneficiário:Elson Longo da Silva
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão - CEPIDs
Processo FAPESP: 20/08258-0 - Estudo ab initio de sistemas supercondutores e topológicos
Beneficiário:Pedro Nunes Ferreira
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado