Nature：华中科技大学罗永康等在超导领域取得重大进展

来源：iNature

在凝聚态物理中，物质的相通常由对称性及其序参量来表征。然而，在某些材料中，对称性和序参量的测量却非常艰难，比如Sr2RuO4的超导对称性。Sr2RuO4自发现以来,长期被认为是具有奇对称、自旋三重态配对、拓扑性质等特性的非常规超导体的典型代表。

2019年9月23日，华中科技大学罗永康，加州大学洛杉矶分校Stuart Brown及Andrej Pustogow共同通讯在Nature 在线发表题为”Constraints on the superconducting order parameter in Sr2RuO4 from 17O NMR“的研究论文，该研究使用氧17的核磁共振（NMR）光谱，以探测Sr2RuO4中超导的性质及其在应变下的演化。研究发现：首先，无论应变是否存在，Sr2RuO4的自旋磁化率在超导相变前后均有明显的变化；其次，这些现象无法用常规的手性p波表象来理解，甚至所有与z方向平行的超导序参量都存在疑问，从而启迪人们重新审视它的超导对称性。该项工作并不完全排除所有的p波对称性的可能，要证明或证伪它们，还需要更精确地测量超导前后自旋磁化率的改变量。

2019年8月29日，华中科技大学刘剑峰及密歇根大学X.Z. Shawn Xu共同通讯在Cell在线发表题为“A Cold-Sensing Receptor Encoded by a Glutamate Receptor Gene”的研究论文，该研究将红藻氨酸类谷氨酸受体同源物GLR-3鉴定为冷受体。该研究显示GLR-3在外周感觉神经元ASER中感知冷，以触发冷避免行为。 GLR-3通过G蛋白信号传递冷信号，与其谷氨酸门控通道功能无关，表明GLR-3是一种代谢型冷受体。来自斑马鱼，小鼠和人的脊椎动物GLR-3同系物GluK2在异源系统中都可以作为冷受体起作用。小鼠DRG感觉神经元表达GluK2，并且这些神经元中的GluK2敲低抑制了它们对寒冷而非凉爽温度的敏感性。该研究确定了一种进化上保守的冷受体，揭示了一种中心化学受体意外地起到外周的热受体的作用（点击阅读）。

在凝聚态物理中，物质的相通常由对称性及其序参量来表征。然而，在某些材料中，对称性和序参量的测量却非常艰难，比如Sr2RuO4的超导对称性。Sr2RuO4自发现以来（Y. Maeno, 1994）,长期被认为是具有奇对称、自旋三重态配对、拓扑性质等特性的非常规超导体的典型代表，罗永康等人在前期研究中（Phys. Rev. X 9, 021044）已从实验上证实了应变下Sr2RuO4符合范霍夫奇点（van Hove singularity，vHs）的特征，为揭示Sr2RuO4的超导电性打下了基础：一方面，从态密度角度看，自旋单态配对下Tc受态密度影响更大；而另一方面，由于范霍夫奇点同时也会增加Stoner因子，即体系趋近于铁磁不稳定性，从而增强了自旋三态的配对强度。

图（左）为单轴应变下范霍夫奇点附近的17O NMR测量的奈特位移与温度的曲线。上插图的应变产生装置；下插图为应变下的超导转变。图（右）为无应变下17O NMR的奈特位移与射频能量输入的曲线。通过对射频输入能量进行控制及量化，证明在无应变下，自旋磁化率在超导前后发生变化。

为深入研究Sr2RuO4的超导态性质，罗永康教授与合作者对Sr2RuO4进行了更进一步的17O NMR测量和分析，为揭示Sr2RuO4的超导配对对称性提供了新的启示。研究发现：首先，无论应变是否存在，Sr2RuO4的自旋磁化率在超导相变前后均有明显的变化；其次，这些现象无法用常规的手性p波表象来理解，甚至所有与z方向平行的超导序参量都存在疑问，从而启迪人们重新审视它的超导对称性。该项工作并不完全排除所有的p波对称性的可能，要证明或证伪它们，还需要更精确地测量超导前后自旋磁化率的改变量。

罗永康教授是国家脉冲强磁场科学中心2018年8月从海外引进的高水平人才，该项工作是其继今年5月在《物理评论X》（Physical Review X）发表论文后的又一重要成果。近年来随着脉冲强磁场国家重大科技基础设施运行效率的不断提升，国家脉冲强磁场科学中心高水平科研成果不断涌现，仅2019年上半年已发表科研论文104篇，其中一区论文29篇，包括《自然》（Nature）、《自然·材料》（Nature Materials）、《物理评论快报》（Physical Review Letters）等顶级学术期刊，大科学设施的科学效益正在日益突显。

解析链接：

http://news.hust.edu.cn/info/1002/36394.htm

原文链接：

https://www.nature.com/articles/s41586-019-1596-2