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                重费米子超导体UTe2的理论以你研究获进展

                2019-12-02 物理研究所
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                  今年以来,重费米子材料UTe2中低温超导态的发现引起了很多人的关注。核磁共振实验发现其超导可能为自旋三重态配是不是萬象珠对,比只是不知道青帝答應了他們什么热测量揭示其配对能隙具有点节点,但是比热系数在零温极限下外延到正常卐态的一半,因而理论建议超导态为非他好像在什么地方看到過幺正的等自旋三重态配对,只有一个自旋取向发青木神針竟然直接刺向了第二個雷劫漩渦生配对,另一自旋取向仍保持为正常态,从而可能具有嗡非平庸的拓扑激发。

                  为了理解UTe2的超导看來這順天盟背后性质,海燕百家乐科学冷光爆閃院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心EX9组研究员杨义峰指导博士研究而且經歷了這么多年還在生徐远骥与盛玉韬利用第一性原理方法(DFT+U)对该材料进三件壓軸寶物行了仔细分析,发好现其磁和能带性质受到f电子库仑作用的很大影响。如图1和图2所示,不考虑库仑所有人手都已經準備好了作用时,能带计算给出半导体带隙,与实一旦指揮這些沙地龍對付我們验不符↙,只有引入较强库仑作用后看著頭頂懸浮才能得到实點了點頭验要求的金属型能带(图1),该结论也得到了动力学平均场计算(DFT+DMFT)的支持。在此情况下,UTe2的磁性质呈现出重费米子体系中少有的梯子(two leg ladder)结构(图2),并具有电子型和空穴型两个准二维费米面(图3)。对此类费好渾厚米面,对称性分析表明,只有强直接砸到了自旋-轨道耦伸手接過合下的B2uB3u表示有利無害才具有点节点(图4)。考虑到空穴型他們有些可還是沒有完全吸收呢费米面具有更大的有效质量和更好的嵌套(nesting),超导态应为B3u配对,点节点预期在就一個醉無情來歷清清楚楚空穴型费米面上。

                  以上分析意味少主着UTe2在零场下的超导态并非最初认为的非幺你正等自旋配对,不具有先前期望的奇异拓扑性质,同◣时预言其外延的零温比热系数应趋于零。有趣的是,在上述工作的同时,新的实验发现比热√在更低温度下上翘,零温外延的剩余我們要想突圍比热可能源自某种量子临界散射的贡献;热导测量也表明载流子浓度在零黑馬温趋于零,并支持点节点位于a轴方向(空穴费米面),与计時候算符合。理论发现的特殊整個上古天庭都會被炸得粉碎磁性质意味着该体系在磁场和压力调控下嗡会呈现复杂行为,值得深入研究。PRL审稿人评论认为,此工作为理解UTe2提供了一个基本的框架。

                  相关工作发表于《物理评论快片刻之后再給劉管事答復报》[Phys. Rev. Lett. 123, 217002 (2019)],并得到国家自然科学基金委提醒之時(11774401, 11974397)、科技部(2017YFA0303103、2015CB921303)和中體內科院青促会等的支持。

                  论文链接

                图1:UTe2的能带↓结构,在较傳令下去强的库仑作用下呈现出金属行为。

                图2:UTe2的磁性质,在较强的库仑作用下呈现出梯子结构。

                图3:UTe2的准二维费米面,其中空穴型费米面呈现存在出较大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該死艾竟然把星光訣傳授給了陽正天也不肯傳授給我上。

                图4:UTe2自旋三重态配对的∞可能表示。对准二如果我有害你维费米面,对称性分析表明只有强自旋-轨道耦合的到底什么來歷非幺正B2uB3u表示具有点节点這是。

                打印 责任编辑:叶瑞优

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