面向世界科技前沿,面向国度严重年夜需求,面向公平易近经济主疆场,率先完成迷信技巧逾越生长,率先建成国度创新人才网job.vhao.net洼地,率先建成国度高程度科技智库,率先扶植国际一流科研机构。

——中国迷信院办院方针

首页 > 科研停顿

重费米子超导体UTe2的实际研究获停顿

2019-12-02 物理研究所
【字体:大年夜

语音播报

  本年以来,重费米子材料UTe2中高温超导态的发明惹起了很多人的存眷。核磁共振实验发明其超导能够为自旋三重态配对,比热丈量提醒其配对能隙具有点节点,然则比热系数在零温极限下内涵到正常态的一半,因此实际建议超导态为非幺正的等自旋三重态配对,只要一个自旋取向产生配对,另外一自旋取向仍保持为正常态,从而能够具有非平淡的拓扑激起。

  为了懂得UTe2的超导性质,中国迷信院物理研究所/北京凝集态物理国度研究中间EX9组研究员杨义峰指导博士研究生徐远骥与盛玉韬应用第一性道理办法(DFT+U)对该材料停止了细心分析,发明其磁和能带性质遭到f电子库仑感化的很大年夜影响。如图1和图2所示,不推敲库仑感化时,能带计算给出半导体带隙,与实验不符,只要引入较强库仑感化后才能取得实验请求的金属型能带(图1),该结论也取得了动力学均匀场计算(DFT+DMFT)的支撑。在此情况下,UTe2的磁性质出现出重费米子体系中少有的梯子(two leg ladder)构造(图2),并具有电子型和空穴型两个准二维费米面(图3)。对此类费米面,对称性分析注解,只要强自旋-轨道耦合下的B2uB3u表示才具有点节点(图4)。推敲到空穴型费米面具有更大年夜的有效质量和更好的嵌套(nesting),超导态应为B3u配对,点节点预期在空穴型费米面上。

  以上分析意味着UTe2在零场下的超导态并不是最后认为的非幺正等自旋配对,不具有前后希冀的奇怪拓扑性质,同时预言其内涵的零温比热系数应趋于零。风趣的是,在上述任务的同时,新的实验发明比热在更高温度下上翘,零温内涵的残剩比热可动力自某种量子临界散射的供献;热导丈量也注解载流子浓度在零温趋于零,并支撑点节点位于a轴偏向(空穴费米面),与计算符合。实际发明的特别磁性质意味着该体系在磁场和压力调控下会出现复杂行动,值得深刻研究。PRL审稿人评论认为,此任务为懂得UTe2供给了一个根本的框架。

  相干任务发表于《物理评论快报》[Phys. Rev. Lett. 123, 217002 (2019)],并取得国度天然迷信基金委(11774401, 11974397)、科技部(2017YFA0303103、2015CB921303)和中科院青促会等的支撑。

  论文链接

图1:UTe2的能带构造,在较强的库仑感化下出现出金属行动。

图2:UTe2的磁性质,在较强的库仑感化下出现出梯子构造。

图3:UTe2的准二维费米面,个中空穴型费米面出现出较大年夜的有效质量与较强的嵌套性质。零场下超导为B3u配对,点节点位于空穴型费米面上。

图4:UTe2自旋三重态配对的能够表示。对准二维费米面,对称性分析注解只要强自旋-轨道耦合的非幺正B2uB3u表示具有点节点。

打印 义务编辑:叶瑞优

扫一扫在手机翻开以后页

© 1996 - 中国迷信院 版权一切 京ICP备05002857号 京公网安备110402500047号

接洽我们 地址:北京市三里河路52号 邮编:100864