Enhanced weak superconductivity in trigonal <i>γ</i> -PtBi <sub>2</sub>
J Zabala, V. F. Correa, Facundo J. Castro, P. Pedrazzini
Abstract
Abstract Electrical resistivity experiments show superconductivity at <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" overflow="scroll"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mi>T</mml:mi> <mml:mi>c</mml:mi> </mml:msub> <mml:mo>=</mml:mo> <mml:mn>1.1</mml:mn> <mml:mstyle scriptlevel="0"/> </mml:mrow> </mml:math> K in a high-quality single crystal of trigonal γ -PtBi 2 , with an enhanced critical magnetic field <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" overflow="scroll"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mi>μ</mml:mi> <mml:mn>0</mml:mn> </mml:msub> <mml:msub> <mml:mi>H</mml:mi> <mml:mrow> <mml:mi>c</mml:mi> <mml:mn>2</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo stretchy="false">(</mml:mo> <mml:mn>0</mml:mn> <mml:mo stretchy="false">)</mml:mo> <mml:mo>≳</mml:mo> <mml:mn>1.5</mml:mn> <mml:mstyle scriptlevel="0"/> </mml:mrow> </mml:math> Tesla and a low critical current-density <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" overflow="scroll"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mi>J</mml:mi> <mml:mi>c</mml:mi> </mml:msub> <mml:mo stretchy="false">(</mml:mo> <mml:mn>0</mml:mn> <mml:mo stretchy="false">)</mml:mo> <mml:mo>≈</mml:mo> <mml:mn>40</mml:mn> </mml:mrow> </mml:math> A cm −2 at H = 0. Both T c and <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" overflow="scroll"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mi>H</mml:mi> <mml:mrow> <mml:mi>c</mml:mi> <mml:mn>2</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo stretchy="false">(</mml:mo> <mml:mn>0</mml:mn> <mml:mo stretchy="false">)</mml:mo> </mml:mrow> </mml:math> are the highest reported values for stoichiometric bulk samples at ambient pressure. We found a weak <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" overflow="scroll"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mi>H</mml:mi> <mml:mrow> <mml:mi>c</mml:mi> <mml:mn>2</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:math> anisotropy with <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" overflow="scroll"> <mml:mrow> <mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi> <mml:mo>=</mml:mo> <mml:msubsup> <mml:mi>H</mml:mi> <mml:mrow> <mml:mi>c</mml:mi> <mml:mn>2</mml:mn> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi>a</mml:mi> <mml:mi>b</mml:mi> </mml:mrow> </mml:msubsup> <mml:mrow> <mml:mo>/</mml:mo> </mml:mrow> <mml:msubsup> <mml:mi>H</mml:mi> <mml:mrow> <mml:mi>c</mml:mi> <mml:mn>2</mml:mn> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi>c</mml:mi> </mml:mrow> </mml:msubsup> <mml:mo><</mml:mo> <mml:mn>1</mml:mn> </mml:mrow> </mml:math> , which is unusual among superconductors. Under a magnetic field, the superconducting transition becomes broader and asymmetric. Along with the low critical currents, this observation suggests an inhomogeneous superconducting state. In fact, no trace of superconductivity is observed through field-cooling–zero-field-cooling magnetization experiments.