Hybridization-Controlled Pseudogap State in the Quantum Critical Superconductor CeCoIn5
在神秘的赝能隙行为中,电子密度态的部分抑制的起源是理解高$T_c$超导性的核心,一直受到激烈的争论,要么是预先形成的库珀对的标志,要么是附近竞争相互作用的初始秩序。在这里,我们报告的准粒子散射光谱的量子临界超导体CeCoIn $_5$,其中的赝能隙与能量$Δ_g$表现为下降的微分电导($dI/dV$)低于$T_g$的特征温度。当受到外部压力时,$T_g$和$Δ_g$随着Ce 4 $f$矩与导电电子之间的量子纠缠杂交的增加而逐渐增加。另一方面,超导(SC)能隙和它的相变温度显示出最大值,揭示了一个圆顶形状的压力下。两个量子态之间对压力的不同依赖性表明,赝能隙不太可能参与SC库珀对的形成,而是由近藤杂化控制,这表明CeCoIn $_5$中实现了一种新型的赝能隙。
2023-02-21 cond-mat.str-el
Nonvanishing Energy Scales at the Quantum Critical Point of CeCoIn5
热和电荷输运被用来探测重费米子金属CeCoIn $_5$中的磁场调谐量子临界点。电和热的折射率的比较揭示了三个特征的能量尺度。在$T_{FL}$以下观察到费米液体区域,两个输运系数平行发散,并且$T_{FL}\to 0$作为$H\to H_c$,临界场。反铁磁自旋涨落的特征温度,$T_{SF}$,被调谐到一个最小值,但{\it有限}值在$H_c$,这与$T$-线性制度的电阻率的结束相一致。第三个温标$T_{QP}$表示准粒子的形成,即电荷为$e$的费米子遵守维德曼-弗朗兹定律。与$T_{FL}$不同,它在$H_c$处保持有限,因此准粒子的完整性得以保留,即使费米液体理论的标准特征失效。
2006-09-09 cond-mat.str-el
Search for the field-induced magnetic instability around the upper critical field of superconductivity in H || c in CeCoIn5
我们给出了CeCoIn_5在Co位的核自旋-晶格弛豫速率(1/T_1)和对H的正常态和超导态的交流磁化率结果||c在0.1K以上的SC上临界场Hc 2附近。在4.2 T时,1/T1迅速降低到SC转变温度以下,与以前的报告一致。虽然在0.1 K时1/T1 T的场依赖性在Hc 2以上的5.2 T处显示出峰值,但在5.2 T时1/T1 T的温度依赖性在0.2 K以下与温度无关,显示出费米液体行为。此外,我们没有发现NMR谱的增宽的出现在0.1 K的Hc 2周围的内部字段。我们不能检测到任何磁场诱导的磁不稳定性Hc 2下降到0.1 K,虽然显着的非费米液体行为对Hc 2观察到在各种物理量。
2019-11-05 cond-mat.str-el
Superconductivity in CeCoIn5-xSnx: Veil Over an Ordered State or Novel Quantum Critical Point?
测量的比热和电阻率在磁场高达9 T沿[001]和温度下降到50 mK的Sn取代的CeCoIn 5的报告。从上临界场H_{c2}到量子临界点(QCP)的非费米液体系统的最低温度特性的比热的最大-ln(T)发散,索末菲系数的普遍标度,以及与自旋涨落理论的数据一致性,为CeCoIn 5-xSnx中所有x < 0.12的H_{c2}的量子临界性提供了强有力的证据。这些结果表明,在纯CeCoIn 5中位于H_{c2}附近的QCP的“偶然”重合,实际上构成了与非常规超导性相关的新的量子临界点。
2004-09-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pressure Study of Quantum Criticality in CeCoIn5
我们报告的电阻率测量在正常状态下的CeCoIn 5下降到40 mK,同时在磁场高达9 T的[001]晶体方向和压力下高达1.3 GPa。在环境压力下,数据与之前观察到的与超导上临界场H_{c2}重合的场调谐量子临界点一致。我们发现,随着压力的增加,量子临界点的超导圆顶内移动到较低的领域。因此,我们可以排除超导性直接导致CeCoIn 5中的非费米液体行为。相反,数据指向反铁磁量子临界点情景。
2006-02-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Avoided Antiferromagnetic Order and Quantum Critical Point in CeCoIn$_5$
在超导临界场$H_{c2} = 5 T$和9T之间,在[001]方向上,测量了重费米子CeCoIn 5的比热和电阻率,温度低至50mK。在5T下,数据显示非费米液体行为下降到最低温度。在高于8T的磁场下,数据表现出从费米液体到非费米液体的交叉行为。我们分析了比热的标度性质,并将电阻率和比热与自旋涨落理论的预测进行了比较。我们的分析使我们认为,NFL行为是由于初始的反铁磁性(AF)在CeCoIn 5,与量子临界点附近的$H_{c2}$。在$H_{c2}$以下,与顺磁基态竞争的AF相被超导转变取代。
2003-02-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Zero-field Quantum Critical Point in CeCoIn$_5$
通过测量磁格吕奈森比($Γ_H$)和不同磁场方向下的比热,研究了重费米子金属CeCoIn $_5$在正常态和超导态的量子临界性。$Γ_H$在正常状态下的磁场标度上的普遍温度表明在零场处存在隐藏的量子临界点。在超导状态下,准粒子熵在恒定温度下随着场向零减小而增加,为零场量子临界性提供了额外的证据。
2013-06-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Anisotropy of Thermal Conductivity and Possible Signature of the Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov state in CeCoIn_5
在磁场垂直于c轴的情况下,我们测量了重费米子超导体CeCoIn_5在上临界场附近的热导率。热导率在低于临界温度T_0 ~ 1 K的超导相界处出现不连续的跳跃,表明从二级到一级相变的转变,证实了最近对CeCoIn_5比热测量的结果。此外,热导率随场的变化在低于超导临界场的场H_k处显示出一个扭结,这与最近发现的比热异常非常吻合,初步认为是空间非均匀的Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)超导态的出现。我们的研究结果表明,热传导性增强内的FFLO状态,并要求进一步的理论研究的顺序参数的真实空间结构(和,特别是,结构的旋涡)和内的非均匀FFLO状态的热输运。
2004-01-13 cond-mat.str-el
Scaling Behavior of Angular Dependent Resistivity in CeCoIn$_5$: Possible Evidence for d-Wave Density Waves
在温度为$T \le 20$ K,磁场为$H$ 14 T的条件下,测量了CeCoIn $_5$单晶非费米液相区的面内角相关电阻率ADR。在电阻率显示T线性依赖性的低场区域中识别出两种标度行为,其由临界角$θ_{c}$分开,该临界角由CeCoIn $_5$的各向异性确定;即,ADR仅取决于$θ_c$下方(上方)的垂直(平行)场分量。ADR的这些标度行为和其他显著特征与d波密度波一致。
2006-09-21 cond-mat.str-el
CeCoIn5 - a quantum critical superfluid
我们已经取得了第一个完整的测量伦敦渗透深度$λ(T)$的CeCoIn 5,一个量子临界金属的超导性来自非费米液体正常状态。使用一种新型的隧道二极管振荡器,旨在避免杂散贡献$λ(T)$,我们已经建立了在低温下的本征和异常的幂律行为的存在。系统的分析提出了一种可能性,即不寻常的观察是由于量子临界扩展到超导状态。
2002-06-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Interplay of Superconductivity, Antiferromagnetism, and Pauli Depairing in CeCoIn$_5$
通过CeCoIn_5的超导上临界场H_c_2,在磁场H平行于晶体c轴的情况下,进行了低至70~mK的低温磁化强度M测量。通过上临界场H_c2(0)的穿越由M(T)的温度依赖性的符号变化来标记。在超导相中,磁化强度服从费米液体定律,而在高于H_c2的顺磁态,磁化强度服从准线性温度关系。因此,低于H_c2的比热由比热的线性项γ(H)的增加所支配,并由H_{c2}(0)处的奇异性所标记。在H_c2以下没有观察到所谓的Q相的指示(与在基面中施加H的情况相反)。
2011-02-14 cond-mat.str-el
Towards the identification of a quantum critical line in the (p, B) phase diagram of CeCoIn5
平行和垂直于磁场B沿c轴方向测量的CeCoIn 5单晶的低温热膨胀产生体积热膨胀系数$β$。$β(T)$与费米液体行为的相当大的偏差已经发生在(B,T)相图的超导区域内,并且在上临界场$B^0_{c2}$处变得最大。然而,$β(T)$和格吕奈森参数$Γ$与$B^0_{c2}$的量子临界点(QCP)不相容,但对于$B < B^0_{c2}$,允许被超导性屏蔽并延伸到负压的QCP。结合文献数据,我们构建了CeCoIn 5的(p,B,T)相图,表明在(p,B)平面上存在量子临界线。
2010-10-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Field-induced quantum critical point in CeCoIn_5
在高达16 T的磁场中测量了CeCoIn_5的电阻率,电阻率低至20 mK。随着电场的增加,我们观察到非费米液体行为rho~T受到抑制,费米液体状态的发展,其特征是rho=rho_0+AT^2。场对T^2系数的依赖性表现出临界行为,指数约为4/3。这是一个新的场诱导量子临界点的证据,在这种情况下,发生在临界场与超导上临界场H_c2重合。
2003-04-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Thermoelectric response near a quantum critical point: the case of CeCoIn5
我们提出了一个研究的热电系数CeCoIn_5下降到0.1 K和高达16 T,以探测量子临界的热电签名。在附近的场诱导量子临界点,能斯特系数nu表现出显着的增强没有饱和下降到最低的测量温度。Seebeck系数与电子比热的无量纲比值在准粒子形成的阈值附近出现最小值。在接近T_c(H)的涡旋液态下,能斯特系数表现出与其它超导体和标准涡旋动力学相反的令人困惑的特性。
2007-10-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Evidence for freezing of charge degrees of freedom across a critical point in CeCoIn$_5$
人们认为,许多高温超导体的“奇怪”金属态的基础是存在一个分隔两个不同的零温相的量子临界点。这个量子临界点的性质,以及对由此产生的奇怪金属的描述,是凝聚态物理中的核心开放问题。在很大程度上,争议源于缺乏明确的对称性破缺来表征临界相变,而这一挑战并不比非常规超导体CeCoIn $_5$的例子更清楚。通过对CeCoIn $_5$的霍尔效应和费米面的测量,与从头计算结果相比,我们发现了一个临界点的证据,该临界点连接了两个不同体积的费米面,而没有明显的电荷断裂,表明存在一个过渡,该过渡涉及一个电荷自由度的突然局部化。我们提出了一个模型,这种材料的异常霍尔电阻率的基础上的价电荷波动的导电性。
2020-11-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Field-Induced Quantum Critical Point in CeCoIn5
重费米子超导体CeCoIn 5的电阻率测量作为温度的函数,下至25 mK,并在垂直于基面施加高达16 T的磁场。随着电场的增加,我们观察到非费米液体行为rho ~ T受到抑制,费米液体状态的发展,其特征是rho = rho_0 + AT^2。场对T^2系数的依赖性表现出临界行为,指数为1.37。这是场致量子临界点(QCP)的证据,发生在临界场,在实验精度范围内,与超导临界场H_c2重合。我们讨论了这种场调谐QCP与磁状态变化的关系,即在与低于~ 1 K的超导区有共同边界的交叉线处,磁阻从正到负的变化。
2003-12-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Normal-state Hall Angle and Magnetoresistance in quasi-2D Heavy Fermion CeCoIn_5 near a Quantum Critical Point
测量了准二维重费米子超导体CeCoIn_5的正常态霍尔效应和磁阻。在非费米液体区,电阻率rho_xx呈现出几乎完美的T-线性关系,霍尔角随cot θ_H propto T^2而变化,并且MR显示出强烈的科勒规则的违反。我们证明了磁电阻和霍尔电导率之间的一种新的关系,即Δ rho_xx/rho_xx propto(sigma_xy rho_xx)^[2]。这些结果与高T_c铜氧化物的正常态性质具有惊人的相似性,表明在量子临界点附近存在准二维反铁磁涨落时具有普适的输运性质。
2003-05-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fabrication of microstructured devices of the unconventional superconductor CeCoIn5 for investigations of isolated grain boundaries
Rice University(莱斯大学);Los Alamos National Laboratory(洛斯阿拉莫斯国家实验室)
本研究通过制备CeCoIn5的微结构器件,研究其孤立晶界特性,为量子器件的制备提供了新途径。
2026-02-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Dimensional crossover in layered $f$-electron superlattices
基于对$f$ -电子超晶格,如CeIn $_3$ /LaIn $_3$ -和CeCoIn $_5$ /YbCoIn $_5$ -超晶格的实验研究,我们用动力学平均场论分析了层状$f$ -电子超晶格中重电子的形成.我们表明,光谱函数表现出形成的重电子在整个系统的温度范围以下$T_0$。然而,在输运方面,两个不同的相干温度$T_x$和$T_z$分别在面内和面外电阻率中被识别。值得注意的是,我们发现$T_z < T_x \sim T_0$由于不同的减少布里渊区之间的散射。这两个不同的能量尺度的存在意味着,当温度或层的几何形状被调整时,重电子的维度在二维和三维之间发生了交叉。这种维度交叉将负责在实验中观察到的磁性和超导性质的特征行为。
2014-02-03 cond-mat.str-el
Investigation of the Field-Tuned Quantum Critical Point in CeCoIn_5
在基于费米子凝聚量子相变的情形下,研究了重费米子金属CeCoIn $_5$在外加磁场$B$作用下的场调谐量子临界点的主要性质和类型.我们分析的行为的有效质量,电阻率,比热,电荷和热输运作为施加磁场的函数$B$,并表明,在朗道费米液体制度这些数量表明,这是缩放的临界行为的有效质量的临界行为。我们发现,在高场非费米液体制度,有效质量表现出非常具体的行为,$M^*\sim T^{-2/3}$,和电阻率表现出$T^{2/3}$依赖。最后,在升高的温度下,它变为$M^*\sim T^{-1/2}$,而电阻率在$T$中变为线性。在零磁场下,有效质量受温度$T$控制,电阻率在$T$中也是线性的。所得结果与最近的实验事实符合得很好。
2004-07-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Field-Tuned Quantum Critical Point in CeCoIn$_5$ Near the Superconducting Upper Critical Field
本文系统地研究了CeCoIn_5单晶的高磁场比热和高电阻率。我们观察到一个发散的电子比热,以及在最低温度下的电阻率T^{2}定律的增强的A系数,因为该字段接近超导转变的上临界字段。与沿四极轴(H//c)的场的结果一起,出现的图像是磁场调谐的量子临界点,该临界点存在于超导H_{c2}附近,尽管对于不同的场取向,H_{c2}的变化为2.4倍。这表明超导H_{c2}与量子临界场重合存在潜在的物理原因。此外,我们表明,费米液体基态的恢复与增加磁场是更渐进的,这意味着负责观察到的量子临界现象的波动是更强大的相对于磁场,当磁场施加在平面内。再加上CeCoIn_5中两种场取向的量子临界点和H_{c2}的紧密接近,费米液态恢复的各向异性可能构成识别变得关键的波动性质的重要信息。
2004-09-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Anisotropic magnetic-field response of quantum critical fluctuations in Ni-doped CeCoIn5
本文通过测量磁化强度$M$和比热$C$,证明了Ni掺杂CeCoIn $_5$中量子临界涨落对磁场$B$方向的各向异性响应.结果表明,四元$c$和$a$方向的$B=0.1\ {\rm T}$处的$M/B$都具有$T^{-η}$依赖性,$B=0$处的$C/T$遵循$-\ln T$函数,这是非费米液体(NFL)行为的特征.对于$B\,||\,c$,通过增加$B$,$M/B\propto T^{-η}$和$C/T \propto -\ln T$依赖性都变为接近温度恒定的行为,表明从NFL状态到费米液体状态的交叉。然而,对于$B\,||\,a$,$C/T$中的NFL行为持续到$B=7\ {\rm T}$,而$M/B$对于$B\ge 1\ {\rm T}$表现出温度无关的行为。$M/B$和$C/T$中的这些对比特征反映了量子临界涨落的各向异性性质; $c$轴自旋分量对量子临界涨落有显著贡献。我们比较这种各向异性行为的自旋波动超导性质在纯CeCoIn $_5$,特别是各向异性的上临界场和伊辛样的特性在自旋共振激发,并建议它们之间的密切关系。
2019-02-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Element-specific probe of quantum criticality in $\mathrm{CeCoIn_{5}}$
利用X射线吸收光谱(XAS)和X射线磁圆二色性(XMCD)的元素灵敏度,研究了重费米子超导体CeCoIn $_5$的价态和磁序.我们探测的f-电子在Ce和d-电子在Co中的自旋布居作为温度(低至0.1 K)和磁场(高达6 T)的函数。从XAS,我们发现一个显着的贡献Ce $^{4+}$组件在低温和一个明确的温度依赖性低于5 K的Ce价,这表明增强的价波动,附近的量子临界点(QCP)的存在下的指示。我们没有观察到明显的相应变化与磁场。XMCD显示Ce的弱信号,仅在6 T时变得清晰。Ce $^{3+}$的Kramers双重基态的分裂明显小于独立但屏蔽离子的预期,表明强反铁磁对相互作用。CeCoIn $_5$的超导电性的非常规特征在超导转变的极大比热阶跃中是明显的。
2022-08-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Anomalous change in the de Haas-van Alphen oscillations of CeCoIn$_5$ at ultra-low temperatures
我们进行了德哈斯-范阿尔芬(dHvA)测量的重费米子超导体CeCoIn $_5$下降到2 mK以上的上临界场。我们发现,dHvA振幅显示出异常的抑制,伴随着dHvA频率的移位,低于转变温度$T_{\rm n}=20$ mK。我们认为,这种变化是由于磁场诱导的反铁磁(AFM)状态下出现的$T_{\rm n}$引起的磁击穿,揭示了CeCoIn $_5$的场诱导量子临界点(QCP)的起源。$T_{\rm n}$的场依赖性被发现是非常弱的7- 10 T,这意味着通过抑制原子力显微镜QCP附近的临界自旋波动的AFM秩序的增强竞争的AFM相位上的场抑制效应。我们认为,场致原子力显微镜相的外观是一个通用的功能,出现在附近的原子力显微镜QCP,包括CeCoIn $_5$,CeRhIn $_5$,和高- $T_{\rm c}$铜酸盐的非常规超导体。
2018-03-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum critical quasiparticle scattering within the superconducting state of CeCoIn5
测量了重费米子金属CeCoIn 5在正常态和超导态下的热导率kappa随温度T和磁场H的变化,电流和磁场平行于[100]方向。在超导态内部,当磁场低于上临界磁场Hc 2时,发现kappa/T随着T接近绝对零度而增加,就像在金属中一样,并且与所有已知超导体的行为相反。这是由于费米表面的一部分上的未成对电子,其在一定场以上主导输运。kappa/T随场的演化表明,当H从下面接近Hc 2时,这些未成对电子的电子-电子散射(或输运质量m^*)发散,与正常状态下H从上面接近Hc 2时的发散方式相同。这表明,即使在超导态内部,未成对电子也能感应到CeCoIn 5的场调谐量子临界点H^* = Hc 2的接近。未成对电子的量子临界散射比正常状态下所有电子的平均散射弱得多,这一事实揭示了配对强度和散射强度之间的k空间相关性,指向一个共同的机制,可能是反铁磁涨落。
2016-06-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum criticality near the upper critical field of Ce$_2$PdIn$_8$
本文报道了重费米子超导体Ce $_2$ PdIn $_8$在平行和垂直于四重态c轴方向上施加12 T磁场时的低温比热测量结果。与其准二维(2D)相对CeCoIn $_5$相比,该系统显示出几乎各向同性的上临界场。虽然在Ce $_2$ PdIn $_8$中没有FFLO相的迹象,但数据表明接近$H_{c2}\approx 2$ T的模糊弱一级超导转变。正常状态下的电子比热系数表现出热力学发散行为,与CeCoIn $_5$相当,并与自旋密度波型的2D量子临界性一致。
2013-06-22 cond-mat.str-el
Behavior of the Quantum Critical Point and the Fermi-liquid Domain in the Heavy Fermion Superconductor CeCoIn5 studied by resistivity
本文报道了重费米子化合物Ce_{1-x} La_{x} CoIn 5(x=0和x=0.01)在[001]或[011]方向施加磁场的情况下,在[100](基面)和[001](垂直于基面)两个晶向上施加电流的情况下的极低温电阻率测量结果。我们发现,在所有情况下,在超导上临界场以上的领域的费米液体(ρ \propto T^{2})基态。我们讨论了场诱导量子临界点相对于Hc 2(0)的可能位置,并将我们的测量结果与以前的报道进行了比较,以便对这个长期争论的问题给出一个清晰的实验状态。
2011-02-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Competition and/or Coexistence of Antiferromagnetism and Superconductivity in CeRhIn$_5$ and CeCoIn$_5$
Ce化合物CeCoIn $_5$和CeRhIn $_5$是研究反铁磁性(AF)和超导电性(SC)竞争的理想模型体系。在这里,我们讨论的压力-温度和磁场相图的两种化合物。在CeRh-In-$_5$中,在零磁场下,低于临界压力$p_{\rm c}^\star \approx 2$ GPa时,AF相中存在AF+SC共存相。高于$p_{\rm c}^\star$的AF在零场中受到抑制,但可通过施加磁场重新诱导。压力下AF的坍缩与费米面的突变相一致。在CeCoIn $_5$中,在低温和高磁场(LTHF)下出现新相,该相在上临界场$H_{\rm c2}$处消失。在这两种化合物中,顺磁对断裂效应在低温下占主导地位。我们讨论了这两种化合物在高压下的上临界场的演化,并提出了一个简单的图片的胶水的重入磁性的上临界场,以解释反铁磁秩序和超导性的相互作用。
2009-08-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
High pressure phase diagrams of CeRhIn$_5$ and CeCoIn$_5$ studied by ac calorimetry
用交流量热法和交流磁化率测量方法研究了重费米子反铁磁体CeRhIn $_5$和重费米子超导体CeCoIn $_5$在静水压下的压温相图。在CeRhIn $_5$中,使用高流体静压传输介质允许通过反铁磁和超导转变的体探针进行干净的同时测定。我们将新相图与以前的相图进行了比较,讨论了各种线的性质(一阶或二阶),以及反铁磁序和超导电性的共存。超导热异常的温度与反铁磁转变的加宽之间的联系表明,在$P_c \approx 1.95$ GPa以下,超导性的出现是不均匀的。只有在这个临界压力以上才能观察到均匀体超导性。本文详细分析了压力不均匀性对比热异常的影响,强调了在$P_c$附近观测到的跃迁展宽与一级跃迁有关。对于CeCoIn $_5$,我们表明,在$T_c$在环境压力下观察到的大比热异常被线性抑制至少高达3 GPa。
2004-08-02 cond-mat.str-el
Anomalous Upper Critical Field in CeCoIn_5/YbCoIn_5 Superlattices with a Rashba-type Heavy Fermion Interface
本文报道了外延超晶格CeCoIn_5(n)/YbCoIn_5(5)中上临界场(H_c2)的一个极不寻常的角变化。对于n=3的超晶格,H_{c2}(θ)作为场角θ的函数平滑地变化。然而,在接近超导转变温度时,H_{c2}(θ)在平行场(θ=0度)附近表现出一个尖点。当n=4和5时,这种尖点行为消失。这种突然的消失表明在n=3超晶格中轨道削弱效应的相对优势,这可能是由于在具有局部反演对称性破缺的系统中泡利效应被抑制。考虑到H_{c2}(θ)的温度依赖性,我们的结果表明,在高磁场下,可能实现一些奇异的超导态,包括螺旋超导态.
2012-10-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Dimensional crossover in quantum critical metallic magnets
近磁性金属通常具有层状晶格结构,由耦合平面组成。在这种情况下,物理性质将显示,在降低温度或能量时,从二维(2d)到三维(3d)行为的维度交叉,这在量子临界附近特别有趣。在这里,我们研究这种交叉在热力学中使用适当的推广Landau-Ginzburg-Wilson方法的临界行为,结合重整化群技术。我们专注于两个实验相关的情况下:从二维到三维反铁磁体的交叉,从二维铁磁体到三维反铁磁体的交叉。我们讨论了相边界和交叉线的位置,并确定了重要热力学量的交叉函数。由于朴素标度不适用于上临界尺寸和以上,两个交叉尺度出现,可以分别与经典和量子涨落的单独维度交叉相关联。特别是,我们发现一个中间政权与新的幂律量子波动仍然有一个2D和经典波动已经有一个3D字符。对于铁磁-反铁磁交叉,2D和3D制度之间的动力学指数的不匹配导致一个更丰富的交叉结构,一个有趣的2D非临界制度夹在两个临界制度。对于所有的情况下,我们发现,热膨胀和压缩性是特别敏感的探头的尺寸交叉。最后,我们将我们的结果与量子临界重费米子金属CeCu(6-x)Au(x),YbRh(2)Si(2)和CeCoIn(5)的实验相关联。
2009-01-21 cond-mat.str-el
Quantum Phase Transition in $\rm CeCoIn_5$: Experimental Facts and Theory
该研究基于实验数据揭示CeCoIn5的量子临界点伴随对称性破坏,并将其表征为连接不同拓扑荷费米面的拓扑费米子凝聚量子相变,为非费米液体行为提供新解释。
2023-11-13 cond-mat.str-el
Magnetic excitations in Kondo liquid: Superconductivity and Hidden Magnetic Quantum Critical Fluctuations
我们报道了超导重电子材料CeCoIn $_5$上的奈特位移实验,该实验允许人们以一定的精度跟踪超导状态下重电子近藤液体的行为,结果与BCS理论一致。分析的$^{115}$在核四极共振(NQR)的自旋-晶格弛豫率$T_1^{-1}$测量压力下揭示了存在的2D磁量子临界波动的重电子组件,是一个有前途的候选人在这种材料中的配对机制。我们的研究结果是一致的反铁磁量子临界点(QCP)位于稍微负压CeCoIn $_5$和重电子材料和高$T_c$铜酸盐之间的显着相似性提供了额外的证据。
2009-09-07 cond-mat.str-el
Fermi surface reconstruction and dimensional topology change in Nd-doped CeCoIn$_5$
我们进行了低温de Haas-van Alphen(dHvA)效应测量Ce $_{1-x}$ Nd $_x$ CoIn $_5$系列,x = 0.02,0.05,0.1,和1,T = 40 mK,在磁场高达35 T的扭矩磁强计。我们的研究结果表明,费米面(FS)重建发生从准二维(2D)的拓扑结构为Nd-2%,而三维(3D)的Nd-5%,从而减少了完美的FS嵌套的可能性。的FS进一步发展与Nd含量的增加,没有观察到的有效质量之间的发散Nd-2%和10%,符合交叉的自旋密度波(SDW)类型的量子临界点(QCP)。我们的结果阐明了在5%Nd掺杂水平下观察到的Q相的起源[Raymond等人,日本物理学会杂志83,013707(2014)]。
2018-08-10 cond-mat.str-el
Texture in the Superconducting Order Parameter of CeCoIn_5 Revealed by Nuclear Magnetic Resonance
本文报道了准二维重费米子超导体CeCoIn_5的~(115)In NMR研究,该超导体具有Fulde-Ferrel-Larkin-Ovchinnkov(FFLO)态.在上临界场附近,并施加平行于ab平面的磁场,NMR谱在T*(H)以下表现出显著的变化,这与比热和超声速度中报告的异常的位置完全一致。我们认为,我们的研究结果提供了第一个微观证据的空间调制超导序参量预期在FFLO状态的发生。核磁共振谱也暗示了涡旋核的反常电子结构。
2004-05-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity and fractionalized magnetic excitations in CeCoIn5
Oak Ridge National Laboratory(橡树岭国家实验室);The University of Tennessee, Knoxville(田纳西大学诺克斯维尔分校);Harvard University(哈佛大学);Max Planck Institute for Solid State Research(马克斯·普朗克固体研究所);Neutron Scattering Division, Oak Ridge National Laboratory(橡树岭国家实验室中子散射部);Department of Physics, Brookhaven National Laboratory(布鲁海文国家实验室物理系);University of Edinburgh(爱丁堡大学);Center for Computational Quantum Physics, Flatiron Institute(平顿研究所计算量子物理中心);Quantum Condensed Matter Division and Shull-Wollan Center, Oak Ridge National Laboratory(橡树岭国家实验室量子凝聚态物质部和舒尔-沃兰中心)
研究揭示CeCoIn5正常态接近非常规量子临界点,通过中子散射实验发现分数化磁激发与d波超导配对的关联,提出统一原理解释强关联金属中的自旋分数化与非常规超导性。
2026-04-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
c-axis magnetotransport in CeCoIn$_{5}$
本文报道了重费米子超导体CeCoIn $_{5}$在40 ~ 400 K温度范围内,在9 T磁场下的离面电输运测量结果。对于$T <$ 10 K传输测量表明,零场电阻率$ρ_{c}$随温度线性变化,并外推到0 K时接近零,表明与量子临界点(QCP)相关的非费米液体(nFL)行为。CeCoIn $_{5}$的纵向磁阻(LMR)对于平行于c轴施加的场为负,并且在50和100 K之间按$B/(T+T^{*})$缩放,揭示了单杂质近藤能量标度$T^{*} \sim 2$ K的存在。从16 K开始,一个小的正LMR功能是明显的字段小于3特斯拉的幅度随着温度的降低而增长。对于更高的领域,LMR是负的,并随着温度的降低而增加。这种相当大的负磁阻随着$B{^2}/T$从2.6 K到大约8 K而缩放,并且它由外推的剩余电阻率引起,该剩余电阻率在nFL温度状态下变为负值并且随场二次增长。沿c轴施加磁场,使$>$ B $_{c2}$在$T$小于130 mK时恢复$ρ_{c}(T)$中的费米液体行为。对$T{^2}$电阻率系数场依赖性的分析表明,CeCoIn $_{5}$中的QCP位于超导相内的上临界场\emph{below}处。这些数据表明,虽然CeCoIn $_{5}$的高$T$ c轴传输表现出重费米子系统的典型特征,但低$T$传输受与QCP和Kondo相互作用相关的自旋波动支配,所述QCP和Kond…
2005-03-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Josephson effect in $CeCoIn_5$ microbridges as seen via quantum interferometry
利用分子束外延生长的$CeCoIn_5$薄膜的选择性生长区域,在微米级单晶上制备了超导量子干涉器件(SQUID)。SQUID电压振荡的质量良好,以及来自个人约瑟夫森微桥的干扰效应。在超导状态下的传输特性表现出几个特点,我们归因于周期性运动的微桥中的涡旋。约瑟夫森临界电流的温度依赖性显示出良好的对应关系的Ambegaokar-Baratoff关系,预期理想的约瑟夫森结。结果表明,一个有前途的途径来识别的类型的序参量$CeCoIn_5$通过微桥的相敏测量。
2011-06-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Observation of a new field-induced phase transition and its concomitant quantum critical fluctuations in CeCo(In$_{1-x}$Zn$_x$)$_5$
我们证明了在Zn7%掺杂的重费米子超导体CeCoIn 5中观察到的场致反铁磁(AFM)有序和量子临界涨落(QCF)之间的密切联系。磁化强度、比热和低温电阻率均表明,在磁场B为5-10 T时,出现了新的场致AFM有序,其序参量明显区别于B < 5 T时的低场AFM相和B < 3 T时的超导相. 4f电子比热除以温度C_e/T在B~10 T(= B_0)时呈现-lnT依赖关系,而且当B >= B_0时,C_e/T数据可以用B和T的对数函数ln[(B-B_0)/T^{2.7}]很好地标度。这些功能是非常相似的纯CeCoIn 5中发现的缩放行为,强烈表明,在纯CeCoIn 5中的场致QCF源自隐藏的AFM序参量相当于高场原子力显微镜的顺序在Zn7%掺杂的CeCoIn 5。
2017-06-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Observation of Spin Susceptibility Enhancement in the Possible FFLO State in CeCoIn$_5$
本文报道了在垂直于$\hat c$轴的磁场作用下,在超导临界场$H_{c2}$附近对重费米子超导体CeCoIn $_5$进行的$^{115}$核磁共振测量.一个可能的非均匀超导态,Fulde-Ferrel-Larkin-Ovchinnikov(FFLO),在相图的这一部分是稳定的。在11 T外加磁场下,我们观察到了两个明显的相变特征:高温时到均匀超导态的相变和低温时到FFLO态的相变。结果发现,自旋磁化率在假定的FFLO状态是显着增强相比,在均匀超导状态的值。这一发现的低温相的性质的影响进行了讨论。
2006-09-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Phase Diagram of CeCoIn_5 in the Vicinity of H_{c2} as Determined by NMR
本文报道了重费米子超导体CeCoIn_5在平行于$(\hat a, \hat b)$平面的不同磁场中的^{115}In核磁共振(NMR)测量。测量探测了超导临界场H_{c2}附近的相图的一部分,其中可能的非均匀超导态,Fulde-Ferrel-Larkin-Ovchinnikov(FFLO),是稳定的。我们已经确定了明确的NMR签名的两个相变发生在这一部分的相图。一级相变的特征在于位移的相当大的不连续性。我们发现,一个连续的二级相变从超导到FFLO状态发生在温度下的位移变得与温度无关。我们根据NMR数据编制了CeCoIn_5在H_{c2}附近的第一相图,发现它与热力学测量的结果一致。
2007-07-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Anomalous doping effect on the superconducting state in CeCoIn$_5$ at high magnetic fields
通过测量CeCo(In $_{\rm 1-x}$ M $_{\rm x}$)$_5$(M=Sn,Cd,Hg,$x$含量为0.33%)在0.1K和14 T的低温下的比热,研究了电子和空穴掺杂对CeCoIn $_5$高场低温超导态的影响.虽然Cd和Hg掺杂(空穴掺杂)都单调地抑制零场$T_c$,但$H_{c2}$随着少量掺杂而增加,并且在$x$ =0.2%(M=Cd)附近具有最大值。另一方面,在Sn掺杂(电子掺杂)的情况下,零场$T_c$和$H_{c2}$均单调减小。高场低温超导态(所谓的{ \it Q}态)的临界温度与$H_{c2}$和$T_c$有关,我们解释了这种态的超导起源。
2013-06-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetic field induced lattice anomaly inside the superconducting state of CeCoIn$_5$: evidence of the proposed Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov state
报道了CeCoIn $_5$单晶在强磁场下的线性磁致伸缩实验。有两个特点值得注意:(i)在所有与超导临界场$B_{c2}$有关的晶轴上都有一个尖锐的不连续性,随着温度的升高,这种不连续性变得不那么明显;(ii)在高场(10 T $ \lesssim B \leq B_{c2}$)低温($T \lesssim$ 0.35 K)区,只沿c轴观察到一个独特的二阶特征。只有当磁场位于ab平面的20 $^o$内并且在$B_{c2}$上方没有它的签名时,才观察到这种二级转变,这引起了关于将其解释为场诱导磁有序相的问题。与以前的结果很好的协议表明,这种异常与过渡到Fulde-Ferrel-Larkin-Ovchinnikov超导态。
2006-09-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Heat transport study of field-tuned quantum criticality in CeIrIn5
测量了重费米子超导体CeIrIn 5的面内电阻率ρ和热导率kappa,在沿c轴施加的高达11 T的磁场中,电阻率ρ和热导率kappa降至40 mK。对于任意超导体的Hc 2 = 4 T以上的所有场,我们发现在T到0的极限范围内,热传导率和电荷传导率的比值服从威德曼-弗朗兹定律,即kappa/T=L0/rho,其中L0 = 2.45*10^-8 WOhmK^-2是洛伦兹数的索末菲值。电阻率和热阻率的温度依赖部分w = T/L0 kappa符合金属费米液体理论所预期的函数依赖性,其中rho -rho_0 = AT ^2,w - w_0 = BT ^2,rho_0 = w 0,B ~ 2A。系数B没有显示出显着的字段依赖性,即使在接近Hc 2 = 0.4 T的体超导状态。对磁场的弱响应与在密切相关的CeCoIn 5中发现的行为形成鲜明对比,在CeCoIn 5中,场调谐量子临界点与Hc 2重合。由A和B系数判断的电子-电子质量增强的值与CeCoIn 5相比在CeIrIn 5中减小了大约一个数量级(尽管CeIrIn 5中的零场γ_0是CeCoIn 5中的γ_0的两倍大),这表明该材料在体Hc 2和所有研究的磁场下都明显远离磁量子临界点。与CeCoIn 5相比,CeIrIn 5中抑制的Kadowaki-Woods比率表明化合物中f电子的明显更局部化的性质。
2016-02-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Evidence for the FFLO state in CeCoIn_5 from penetration depth measurements
本文报道了用基于隧道二极管振荡器的自谐振储能电路测量重费米子超导体CeCoIn_5的穿透深度和电阻率。当磁场与\emph{ab}面平行且温度低于250 mK时,发现了两个相变,其中低场超导态的相变为二阶相变,即从普通涡旋态到Fulde,Ferrell,Larkin,Ovchinnikov(FFLO)态的相变.较高的场转换标记从FFLO到正常状态的改变。这种更高的场转变,$H_{c2}$,是一阶高达900 mK,测量的最高温度。我们在100和900 mK之间的温度下的正常状态的电阻率测量表明,FFLO状态的准粒子相互作用强度,$F^a_0$的变化有关。我们的临界场数据为不同的方向和温度是在最近的比热,磁化强度和电阻率的结果很好地吻合。
2004-04-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Field-induced quantum critical point and nodal superconductivity in the heavy-fermion superconductor Ce2PdIn8
磁性和超导性之间的相互作用一直是非常规超导体的中心问题。虽然动态磁性可能是电子配对的来源,但静态磁性通常被认为与超导性竞争。从这个意义上说,Q相的观察,耦合自旋密度波序和超导性,在重费米子超导体CeCoIn 5是非常令人困惑的。这个Q相是否起源于新颖的Fulde-Ferrel-Larkin-Ovchinnikov态是一个争论的热点。在这里,我们报告的电阻率和热导率的研究新发现的重费米子超导体Ce 2 PdIn 8下降到50 mK。我们发现一个不寻常的场诱导量子临界点在上临界场Hc 2和非常规的节点超导Ce 2 PdIn 8。热导率k(H)/T在Hc 2附近的跳跃表明在低温下存在一级相变。这些结果模拟了CeCoIn 5中Q相的特征,这意味着Ce 2 PdIn 8是另一种有希望研究奇异Q相和FFLO态的化合物。CeCoIn 5和Ce 2 PdIn 8的比较有助于澄清Q相的起源。
2011-05-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The quantum critical point in CeRhIn_5: a resistivity study
用电阻率测量方法研究了CeRhIn_5在强磁场下的压力-温度相图。在临界压力p_c = 2.5GPa处发现了明显的量子临界点。超导状态下的场致磁态在最高场之前是稳定的。在p_c处,强磁场下的反铁磁基态非常迅速地坍缩。p_c的明显特征是正常状态下电阻率和非弹性散射项的强烈增强。当压力高于T_c时,没有明显的T2温度依赖关系。通过对强耦合模型中上临界场的分析,给出了耦合参数λ和旋磁比g与压力的关系。没有空间调制的序参量的签名可以证明。并与CeCoIn_5的磁场-温度相图作了详细的比较。通过对CeRhIn_5和CeCoIn_5的比较,指出了在计算超导上临界场H_c2时考虑有效质量与场的关系的重要性。当临界磁场H_(0)小于H_c2(0)$时,超导赝能隙的持续存在可能使反铁磁性粘在H_c2(0)上。
2008-08-27 cond-mat.str-el
Energy scales and magnetoresistance at a quantum critical point
CeCoIn_5的磁电阻(MR)与许多常规金属有显著的不同。我们发现,一个明显的交叉从负到正MR在升高的温度和固定的磁场是由准粒子有效质量的标度行为。在量子临界点(QCP),当强关联电子系统从磁场诱导的朗道费米液体(LFL)区域过渡到非费米液体(NFL)区域时,这种依赖性在某些温度下产生热力学特性(如比热、磁化强度等)的扭结(从快速到缓慢生长的交叉点)。我们发现,上述扭结状的特点分离两个不同的能量尺度在QCP附近-低温LFL规模和高温NFL制度有关。我们对实验数据的全面理论分析首次揭示了新的MR和扭结标度行为,并确定了上述能量标度的物理原因。
2009-02-11 cond-mat.str-el
Vortex state in d-wave superconductors with strong paramagnetism: transport and specific heat anisotropy
我们分析了轨道和泡利亏损对超导态的综合影响,并将结果应用于重费米子CeCoIn $_5$ .我们发现:b)Maki参数$H_{c2}(T)$的临界值,其确定一级跃迁的开始取决于费米表面形状和带隙的对称性,并且对于CeCoIn $_5$是$α^*\approx 3$; c)相图中低温低场部分的热力学和输运系数的各向异性对塞曼场基本上不敏感,并且可以用于确定保利限制超导体中的节点方向。后一结果证实了$d_{x^2-y^2}$序参量CeCoIn $_5$的发现。
2010-02-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Anomalous Scaling of the Penetration Depth in Nodal Superconductors
最近在几个节点超导体中发现的低温($T$)穿透深度(PD)在量子临界点附近的反常超线性标度表明低温PD可以作为超导体中量子临界涨落的有用探针。另一方面,铜酸盐是海报子节点超导体没有表现出任何这样的反常标度的PD,尽管越来越多的证据表明量子临界点。那么很自然地要问量子临界涨落何时以及如何引起PD的反常标度?通过对二维点节点超导体问题的重整化群计算,证明了与点群对称约化有关的量子临界涨落导致了对PD的$T$依赖性的非普适对数修正.由此产生的视幂律依赖于裸速度各向异性比。然后,我们比较我们的结果从两个不同的节点超导体:YBa $_2$铜$_3$ O $_{6.95}$和CeCoIn $_5$的数据集。考虑到所有的兴趣点群,$C_{4v}$,降低的可能性,我们发现我们的结果是非常一致的YBa $_2$铜$_3$ O $_{6.95}$是接近垂直的双QCP,和CeCoIn $_5$是接近对角双QCP。我们的研究结果激发了对CeCoIn $_5$中的对角周期波动的搜索。
2015-07-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Symmetry Preservation and Critical Fluctuations in a Pseudospin Crossover Perovskite LaCoO$_3$
传统配位场论之外的自旋态交叉是凝聚态物理中的一个基本问题。在这里,我们报告的自旋态和低能量动力学通过轨道分辨NMR光谱在原型化合物LaCoO $_3$的微观观察。$^{59}$ Co NMR光谱显示交叉处保留的晶体对称性,由于Jahn-Teller畸变,与$d$轨道排序不一致。轨道简并导致赝自旋($\tilde{J} = 1$)激发态,其轨道矩被观察为$^{59}$ Co超精细耦合张量。我们发现,人口的激发态以上的心脏交叉温度的演变。交叉涉及临界自旋态波动下出现的磁场。这些结果表明,自旋态交叉可以映射为统计问题,类似于液-气转变中的超临界液体。
2017-12-29 cond-mat.str-el
Quantum critical behavior in heavy electron materials
重电子材料中的量子临界行为通常由压力或磁场的变化引起。在这篇文章中,我们开发了一个简单的统一模型,用于压力和磁场对杂化有效性的综合影响,该杂化在重电子出现的双流体描述中起着核心作用。我们发现,它导致量子临界和离域线,以及与CeCoIn 5的测量,产生的反铁磁有序和量子临界行为测量YbRh 2Si 2的场和压力引起的变化的定量解释,并提供了一个有价值的框架描述的作用,磁场在带来量子临界行为在其他重电子材料。
2014-04-23 cond-mat.str-el
Topological crossovers near a quantum critical point
研究了均匀强关联费米系统的单粒子能谱$ε(p)$和准粒子动量分布$n(p)$的温度演化,当朗道态稳定的必要条件被破坏时,费米面由于拓扑交叉而变得多连通.注意力集中在不同的非费米液体的温度制度所经历的一个阶段表现出一个单一的额外的空穴袋相比,传统的朗道状态。提出了一个临界实验来解释液态$^3$ He致密膜中NFL行为的起源。
2011-05-12 cond-mat.str-el
Quantum critical scaling and fluctuations in Kondo lattice materials
我们提出了一个新的现象学框架三类近藤晶格材料,结合了与反铁磁量子临界点和杂交量子临界点,标志着本地矩行为的结束所产生的波动之间的相互作用。我们发现这些涨落引起了两个不同的量子临界标度区域:杂化涨落是导致相干温度T* 以下出现的重电子近藤液体态密度的对数标度的原因;而非常规的幂律标度的电阻率出现在较低的温度低于T_QC可能反映了杂化和反铁磁量子临界涨落的综合效应。我们的框架支持CeCoIn 5,CeRhIn 5和其他重电子材料的实验测量。
2017-06-28 cond-mat.str-el