Ova stranica koristi kolačiće (cookies) kako bi osigurala bolje korisničko iskustvo. Više informacija možete pronaći u Izjavi o kolačićima.
Slažem se
  • Kontakt
  • Imenik
  • Webmail
Institut za fizikuInstitut za fizikuInstitut za fiziku
  • Novosti
    • Vijesti
    • Istaknute publikacije
    • Natječaji
    • Otvoreni pozivi za prijavu projekata
    • Arhiva vijesti
  • Događanja
    • Seminari
    • Konferencije i stručni skupovi
    • Nastupna predavanja
    • Ostala događanja
    • Sve kategorije
  • Institut
    • O institutu
    • Uprava
    • Znanstveni savjet
    • Godišnji izvještaj
    • Ustroj
    • Djelatnici
  • Istraživanja
    • Odsjeci
      • Centar za napredne laserske tehnike
        • Grupa za istraživanje površina, međupovršina i 2D materijala
        • Grupa za kvantne tehnologije
        • Grupa za plazmena i laserska primijenjena istraživanja
        • Grupa za ultrabrzu spektroskopiju
        • Grupa za nano/bio sustave i meku kondenziranu tvar
      • Odsjek za istraživanje materijala u ekstremnim uvjetima
        • Teorijska grupa za fiziku kondenzirane materije i statističku fiziku 
        • Grupa za eksperimentalno istraživanje naprednih elektronskih materijala
        • Grupa za istraživanje kompleksnih i jako koreliranih funkcionalnih materijala
    • Znanstveni projekti
    • Publikacije
    • Baze podataka
    • Područja istraživanja
      • Atomic And Molecular Physics
      • Solid state physics
      • Surface physics
      • Optical physics
      • Biological physics
      • Statistical physics
      • Plasma physics
  • Gospodarstvo
    • Primijenjeni projekti
    • Pozivi za suradnju
    • Kriogeno postrojenje
    • Katalog opreme
    • Cjenik usluga
    • Patenti i prijave patenata
  • Studenti
    • Teme seminarskih i diplomskih radova
    • Stručne prakse
    • Karijerni putevi
    • Doktorandi
    • Nastavne aktivnosti
    • Obranjeni diplomski radovi
    • Obranjene disertacije
  • Popularizacija
  • Javne informacije
    • Kontakt
    • Imenik
    • Dokumenti
    • Javna nabava
    • Povelja i kodeks
    • Članstva
    • Službenik za informiranje
    • Zaštita osobnih podataka
    • Prijavljivanje nepravilnosti
    • Izjava o kolačićima
    • Izjava o pristupačnosti
Font ResizerAa
Font ResizerAa
Institut za fizikuInstitut za fiziku
  • Novosti
    • Vijesti
    • Istaknute publikacije
    • Natječaji
    • Otvoreni pozivi za prijavu projekata
    • Arhiva vijesti
  • Događanja
    • Seminari
    • Konferencije i stručni skupovi
    • Nastupna predavanja
    • Ostala događanja
    • Sve kategorije
  • Institut
    • O institutu
    • Uprava
    • Znanstveni savjet
    • Godišnji izvještaj
    • Ustroj
    • Djelatnici
  • Istraživanja
    • Odsjeci
      • Centar za napredne laserske tehnike
        • Grupa za istraživanje površina, međupovršina i 2D materijala
        • Grupa za kvantne tehnologije
        • Grupa za plazmena i laserska primijenjena istraživanja
        • Grupa za ultrabrzu spektroskopiju
        • Grupa za nano/bio sustave i meku kondenziranu tvar
      • Odsjek za istraživanje materijala u ekstremnim uvjetima
        • Teorijska grupa za fiziku kondenzirane materije i statističku fiziku 
        • Grupa za eksperimentalno istraživanje naprednih elektronskih materijala
        • Grupa za istraživanje kompleksnih i jako koreliranih funkcionalnih materijala
    • Znanstveni projekti
    • Publikacije
    • Baze podataka
    • Područja istraživanja
      • Atomic And Molecular Physics
      • Solid state physics
      • Surface physics
      • Optical physics
      • Biological physics
      • Statistical physics
      • Plasma physics
  • Gospodarstvo
    • Primijenjeni projekti
    • Pozivi za suradnju
    • Kriogeno postrojenje
    • Katalog opreme
    • Cjenik usluga
    • Patenti i prijave patenata
  • Studenti
    • Teme seminarskih i diplomskih radova
    • Stručne prakse
    • Karijerni putevi
    • Doktorandi
    • Nastavne aktivnosti
    • Obranjeni diplomski radovi
    • Obranjene disertacije
  • Popularizacija
  • Javne informacije
    • Kontakt
    • Imenik
    • Dokumenti
    • Javna nabava
    • Povelja i kodeks
    • Članstva
    • Službenik za informiranje
    • Zaštita osobnih podataka
    • Prijavljivanje nepravilnosti
    • Izjava o kolačićima
    • Izjava o pristupačnosti
Pratite nas


Science news — 26/08/2024

Pressure-Sensitive Multiple Superconducting Phases and Their Structural Origin in Van der Waals HfS2 Up to 160 GPa

Our postdoctoral researcher Ertugrul Karaca, in collaboration with scientist from China and Spain, has published a paper in Physical Review Letters, in which they report the multiple superconducting state transitions in 1T-HfS2 under pressure and reveal its structural origin.

Pressure-Sensitive Multiple Superconducting Phases and Their Structural Origin in Van der Waals HfS2 Up to 160 GPa

Wei Zhong, He Zhang, Ertugrul Karaca, Jie Zhou, Saori Kawaguchi, Hirokazu Kadobayashi, Xiaohui Yu, Daniel Errandonea, Binbin Yue, and Fang Hong,  Phys. Rev. Lett. 133, 066001 (2024).

DOI: 10.1103/PhysRevLett.133.066001

Transition metal dichalcogenides (TMDCs) show complex superconductivity under ultra-high pressure, which could mean that the sensitive structural phase transitions possibly exist under ultra-high pressure and low temperature. However, the structures of these superconducting (SC) phases are still unknown, due to the absence of direct structural study at low temperature and ultra-high pressure. This lack of structural analyses for SC states also raises a longstanding question: whether the superconductivity is from the chalcogens decomposed from TMDCs under ultrahigh pressure and low temperature? Especially for the SC TMDCs with a Tc close to the corresponding chalcogens.

To address these questions, in addition to the electrical transport measurements and analysis, we have conducted a challenging in situ low-temperature synchrotron X-ray diffraction in 1T-HfS2 up to 160 GPa. In this work, we demonstrated multiple SC states in HfS2 under ultra-high pressure (up to ~158 GPa), including an exciting SC-I state with Tc around 16.4 K and an upper critical field surpassing the weak-coupling Pauli limit (μ0Hc2(0) ≈ 29.7 T for a Tc = 15.2 K). Both Tc and μ0Hc2(0) are the highest records in bulk TMDCs. It is distinct from previous reports.

fig1

Fig. 1 Proposed phase diagram of HfS2 (a), and the summarized Tc (b), and μ0Hc2 (c) for different bulk TMDCs and sulfur. The Tc of Smag and SRT are obtained from magnetic susceptibility and R-T curves, respectively.

In situ high-pressure XRD results reveal that there are multiple structural phase transitions at room temperature, and an extra structural transition from I4/mmm to R-3m at low temperature. The coexistence of I4/mmm and R-3m phases near the Tc is the reason for the emergence of multiple SC states. More importantly, our XRD data directly excludes the existence of sulfur. The most special SC-I with a large μ0Hc2(0) may originate from the R-3m structure, which can be regarded as β-Po type S doped with Hf atoms. This suggests that the 4f electrons of Hf potentially contribute to the unconventional superconductivity, resulting in a large μ0Hc2(0). These results demonstrate the sensitive structure behavior in such kinds of TMDCs under pressure, which is responsible for their complex superconductivity. To our knowledge, this work is the first in situ temperature-dependent structural study under ultrahigh pressure, and it establishes the close correlation between the low-temperature structures and SC states in TMDCs. In addition, the extremely large upper critical field and the unconventional superconductivity features in HfS2 will extend our understanding on the superconductivity in TMDCs.

INSTITUT ZA FIZIKU

Bijenička cesta 46, 10000 Zagreb
Telefon: +385 1 469 8888
Fax: +385 1 469 8890
E-mail: ifs@ifs.hr

 

OIB: 77627408491
IBAN: HR26 23600001101445766
SWIFT: ZABAHR2X

Institut za fizikuInstitut za fiziku
Copyright © IF 2025
  • Izjava o pristupačnosti
  • Izjava o kolačićima
  • Kontakt