研究透视：Science-重费米子超导体UTe2-多分量超导阶参数

原创今日新材料今日新材料

‍‍‍

重费米子超导体，是一类典型的强关联和非常规超导系统，超导的产生与量子临界涨落有着紧密的关系。大多数超导体只有一个转变点，并且在低于某一温度时，其电阻会降至零。在极少数情况下，超导转变出现在较低的温度。最近，在二碲化铀 (UTe2) 中，发现了一种非常规的超导态，其中自旋三重态超导性，源自重费米子材料的顺磁常态。磁涨落和超导性的共存，以及这种材料的晶体结构，表明超导状态具有一组独特的对称性、磁性和拓扑结构。今日，斯坦福大学A. Kapitulnik和J. Paglione团队联合马里兰大学，复旦大学等研究人员，在Science上发文，报道了对非零极性克尔效应，以及进入超导状态时比热的两次跃迁的观察结果，这些共同表明 UTe2 中的超导性，以破坏时间反转对称性的双分量顺序参数为特征。

下图为UTe2 中超导转变温度下的极性克尔的角演变（Polar Kerr angle evolution）（图源-Science）

下图为克尔效应的磁场。（图源-Science）

下图为UTe2 在比热下的超导转变。四个 UTe2 样品，绘制了每摩尔铀的比热对温度与温度的关系图。样品 S1 的 y 轴是准确的，而其他三个样品的曲线以 100 mJ/mol K2 的增量偏移。每个样本显示两个异常，间隔约 80 mK，表明存在两个超导跃迁。（图源-Science）

下图为UTe2分裂超导跃迁的磁场演化。（A-F）对于样品 S1 和 S2，比热是通过长脉冲方法，沿每个晶轴每 100 或 300 mT 测量的。显示在每个磁场下收集的 Cp/T(T) 曲线。曲线没有偏移。当场沿晶体学 c 轴取向时，两个跃迁在~2 T 以上无法区分，这与 Kerr 数据暗示的阶参数乘积的线性场耦合一致。然而，对于其他场方向，在高得多的磁场下可以看到两个特征。（图源-Science）

通过测量其比热，揭示这种两步超导发生在复合二碲化铀中。互补的光学测量表明时间反演对称性被打破，限制了该材料中有序参数的可能对称性。

文献链接：https://science.sciencemag.org/content/373/6556/797

DOI: 10.1126/science.abb0272

本文译自“Science”。

‍

继续滑动看下一个