Feedback spin resonance in superconducting CeCu$_2$Si$_2$ and CeCoIn$_5$
我们发现最近在重费米子超导体CeCoIn $_5$和CeCu $_2$ Si $_2$中观察到的自旋共振模是源于超导准粒子的磁激子。共振态的波矢${\bf Q}$为非常规能隙函数的对称性和节点位置提供了强有力的判据。对超导反馈磁激发的详细分析表明,超导能隙的对称性对应于单重态$d_{x^2-y^2}$对称性在这两种化合物。特别地,这解决了CeCoIn $_5$中间隙对称性的长期模糊性。我们证明,在这两种超导体的共振峰显示出显着的分散远离${\bf Q}$,应该观察到实验。我们的结果表明,在两个重费米子超导体和层状铜酸盐的共振峰的统一性质。
2008-04-15 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
Quasiparticle entropy in the high-field superconducting phase of CeCoIn$_5$
重费米子超导体CeCoIn $_5$在其超导(SC)状态内显示出额外的转变,其性质的特征在于对熵的等温场依赖性的高精度研究,该研究来自于在温度$T\geq 100$ mK和场$H\leq 12$ T平行、垂直和$18^\circ$偏离四方[100]方向的组合比热和磁热效应测量。对于这些条件中的任何一个,我们没有观察到额外的熵贡献调谐时,在恒定温度下由磁场从均匀SC到假定的富尔德-费雷尔-拉金-奥夫钦尼科夫(FFLO)SC状态。相反,对于$H\parallel [100]$的负的等温熵贡献,兼容的自旋密度波(SDW)ordering,被发现。我们的数据排除了形成的FFLO状态的CeCoIn $_5$的面外场方向,其中没有SDW秩序存在。
2013-06-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
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
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
Response of the Heavy-Fermion Superconductor CeCoIn$_5$ to Pressure: Roles of Dimensionality and Proximity to a Quantum-Critical Point
我们报告的压力依赖的超导转变温度$T_c$和电阻率的重费米子化合物CeCoIn $_5$的测量。压力使CeCoIn $_5$远离其接近大气压下的量子临界点。实验结果与强耦合,d波超导各向异性三维超导体的理论预测定性一致。
2001-10-24 cond-mat.str-el
Field-Induced Spin-Exciton Condensation in dx2-y2-wave Superconducting CeCoIn5
自旋激子机制的影响暴露在自旋密度波(SDW)不稳定性的上下文中发生的超导相的层状重电子化合物。在这个模型中,磁场作为一个调谐参数,使系统的横向自旋相关性增强,由于dx 2-y2波超导性和诱导的不稳定性共存的超导性和SDW秩序的阶段。该模型考虑了晶体中的电子与反铁磁相互作用,并提供了限制费米表面特性和有序波矢量(可以是相称的或不相称的接近结晶)。该模型应用于CeCoIn_5的低温/高磁场相[M. Kenzelmann等人,Science 321,1652(2008),Phys. Rev. Lett. 104,127001(2010)]。
2011-06-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Evolution of Paramagnetic Quasiparticle Excitations Emerged in the High-Field Superconducting Phase of CeCoIn5
我们提出在高磁场中,在一个新的热力学相CeCoIn 5的NMR测量,其中奇异的超导性与无公度的自旋密度波序共存。我们发现,在这个阶段的NMR谱提供了直接的证据,空间分布的正常准粒子区域的出现。对顺磁磁化强度和新出现的低能准粒子态密度的场演化的定量分析与Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)态的序参量表征的节面形成一致。核磁共振谱还表明,空间均匀的自旋密度波诱导的FFLO相。
2011-03-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Evolution of the spin resonance in CeCoIn$_5$ under magnetic field
用中子非弹性散射方法研究了非常规超导体CeCoIn $_{5}$的磁激发谱随[1,-1,0]方向磁场的变化.超导态的自旋共振特性被观察到直到大约$H_{c2}$ /2:当磁场增加时,它仍然以(1/2,1/2,1/2)为中心,而其特征能量降低,并且其线形显著加宽。
2009-08-19 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
Field Evolution of Coexisting Superconducting and Magnetic Orders in CeCoIn$_5$
我们提出了在[100]方向施加磁场的CeCoIn $_5$的三个不同的In位点上的核磁共振(NMR)测量。我们确定的微观性质的长程磁序(LRO)稳定在低温下在10.2 T以上的领域,而仍然在超导(SC)状态。我们推断有序矩是沿$\hat c$轴取向的,并绘制其场演化图。场依赖性的NMR位移为不同的网站的研究表明,LRO可能共存的调制SC相,可能是预测的富尔德,费雷尔,拉金,和Ovchinnikov。此外,我们发现了一个领域占主导地位的强自旋波动的静态LRO是缺席,并提出了一个修订的相图。
2009-12-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Interacting Antiferromagnetic Droplets in Quantum Critical CeCoIn_5
重费米子超导体CeCoIn_5可以通过空穴掺杂Cd在超导和反铁磁基态之间进行调谐。核磁共振(NMR)数据表明这两种有序在微观上共存,有序矩约为0.7 μ B.随着基态的演化,无序态的低频自旋动力学没有变化。这些结果表明,磁性出现局部附近的Cd掺杂剂。
2007-08-23 cond-mat.str-el
Effects of La non-magnetic impurities on the spin resonance of CeCoIn$_{5}$
用中子非弹性散射研究了La非磁性杂质对CeCoIn $_{5}$自旋动力学的影响。在La取代的系统中,自旋共振峰(在纯系统中在$Ω_{res}=0.55 meV$处观察到)向较低能量移动,但比率$Ω_{res}/k_{B}T_{c}$保持不变。激励加宽,直到它达到0.3 meV等于在正常状态下的准弹性信号的值。La取代的演变与Ni和Zn取代的YBa $_{2}$ Cu $_{3}$ O $_{7}$的磁共振的演变进行了比较。
2011-01-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Ising incommensurate spin resonance of CeCoIn$_{5}$: a dynamical precursor of the Q-phase
详细的非弹性中子散射实验表明,非常规超导体CeCoIn $_{5}$的带隙集体磁激发(自旋共振模式)是无公度的,相应的涨落是伊辛性质的。这些波动的无公度峰位置对应于相邻场诱导的静态磁有序相(所谓的Q相)的传播矢量。此外,磁矩波动的方向也是Q相的有序磁矩的方向。因此,谐振模式和Q相共享相同的对称性,这强烈支持静态顺序通过磁激励的凝聚来实现的情况。
2015-05-01 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
Spin resonance in the d-wave superconductor CeCoIn5
中子散射被用来探测d波重费米子超导体CeCoIn $_{5}$(T $_{c}$ =2.3 K)中的反铁磁自旋涨落。超导性从一个缓慢的($\hbarΓ$ =0.3 $\pm$ 0.15 meV)相称(${\bf{Q_0}}$ =(1/2,1/2,1/2))反铁磁自旋涨落和近各向同性自旋相关的状态发展。CeCoIn $_{5}$中的特征波矢量与CeIn $_{3}$相同,但不同于反铁磁有序CeRhIn $_{5}$中测量的无公度波矢量。一个尖锐的自旋共振($\hbarΓ<0.07$ meV)在$\hbar ω$ = 0.60 $\pm$ 0.03 meV的超导状态下发展,从低能量转移去除光谱权重。共振峰的存在表明f-电子磁性和超导性之间的强耦合,并且与满足$Δ({\bf q+Q_0})=-Δ({\bf q})$的d-波隙序参量一致。
2007-12-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Anisotropic effect of Cd and Hg doping on Pauli limited superconductor CeCoIn$_5$
通过测量CeCo的比热,研究了Cd和Hg掺杂对CeCoIn $_5$的一级超导转变和高场-低温超导态的影响(在$_{\rm 1-x}$中,Cd $_{\rm x}$)$_5$(x=0.0011、0.0022和0.0033)和CeCo(在$_{\rm 1-x}$ Hg $_{\rm x}$中)$_5$,x=0.00016、0.00032和0.00048,温度低至0.1 K,磁场高达14 T。Cd替代迅速抑制交叉温度$T_{\rm 0}$,其中超导转变从二阶变为一阶,对于$H\parallel$ [100],$T$ =0 K,x=0.0022,而对于$H\parallel$ [001],它在x=0.0033时保持大致恒定。在Hg掺杂样品中提出的FFLO状态的相关异常被x=0.00048洗掉,同时保持在相同的温度下,表明该状态对杂质的高灵敏度。我们将这些结果解释为支持CeCoIn $_5$中的高场-低温状态的非磁性(可能为FFLO)起源。
2008-04-15 cond-mat.str-el
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
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
Magnetic field induced pattern of coexisting condensates in the superconducting state of CeCoIn$_5$
在通常的超导体中,载流子形成总动量为零的库珀对,这意味着超流密度是均匀的。几十年来,我们知道在高场下观察到Fulde-Ferrel-Larkin-Ovchinikov(FFLO)状态是先验可能的,在这种状态下,超流密度表现出依赖于场的调制。在材料中寻找这种不均匀的凝聚体是非常令人兴奋的主题,特别是在发现CeCoIn $_5$中有希望的高场超导(HFSC)相之后。然而,随后的中子和NMR实验与CeCoIn $_5$中的FFLO图像相矛盾,建立了不同HFSC状态与磁调制的令人困惑的耦合。在这里,我们表明,一种新型的奇异态在高场CeCoIn $_5$中观察到的共存凝聚体的模式体现。具体模式包括d波单重SC态、交错的$π$ -三重SC态和自旋密度波(SDW)。由于粒子-空穴的不对称性,这三种凝聚体可以单独出现,也可以一起出现,这为研究可能包括高$T_c$铜酸盐和磷钨酸盐的反铁磁超导体提供了一个新的视角。CeCoIn $_5$中的场诱导的到图案状态的转变仅仅是一般机制的范例,该一般机制通过形成冷凝物的图案来防止场消除主导冷凝物。这不仅在电子系统中,而且在其他系统中寻找奇异态开辟了新的途径,在这些系统中,非均匀凝聚体被积极地讨论,如被困的原子费米气体和致密夸克物质。
2009-02-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Evolution of the spin resonance of CeCoIn$_{5}$ as a function of magnetic field and La substitution
我们报道了CeCoIn $_{5}$中自旋共振随磁场和镧取代的变化。在这两种情况下,共振峰的位置移动到较低的能量和线形加宽。对于La掺杂,发现比率$Ω_{res}/k_{B}T_{c}$作为$x$的函数几乎是恒定的。在磁场作用下,H// [1,$\bar{1}$,0]和[1,1,1]的激发能的降低是相似的,并且比$T_{c}(H)$的降低快。沿[1,$\bar{1}$,0]施加的场的塞曼效应对应于基态磁矩。
2011-06-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Field-induced coupled superconductivity and spin density wave order in the Heavy Fermion compound CeCoIn5
本文用横向场μ子自旋转动测量方法研究了CeCoIn_5的高场超导态,外加场平行于晶体学c轴,接近上临界场Hc_2 = 4.97T。在磁场>= 4.8 T时,μ介子的Knight位移增强,超导转变从二阶向一阶转变,这与对Pauli极限超导体的预测一致。横向μ子自旋弛豫速率σ的场和温度依赖性揭示了在2 T < H < 4.8 T的场区中顺磁自旋涨落。在正常状态下,接近Hc2的自洽重整化理论所描述的相关自旋涨落的观察。结果支持的模式耦合的超导和反铁磁有序相CeCoIn 5的H方向平行于c轴的形成。
2009-10-02 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
Comment on ``Texture in the Superconducting Order Parameter of CeCoIn$_5$ Revealed by Nuclear Magnetic Resonance''
Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)态的研究最近引起了相当大的兴趣。在被认为是CeCoIn $_5$中向FFLO相的转变温度($T$)的温度$T^*$以下,K. Kakuyanagi等人(Phys.Rev.Lett. 94,047602(2005))报道了在对应于正常状态信号的频率处观察到微小分量的复合NMR谱。这些结果被解释为FFLO状态出现的证据。这一结果与V.F. Mitrovi等人(Phys. Rev. Lett. 97,117002(2006))和B.- L. Young等人(Phys.Rev.Lett. 98,036402(2007))。本文指出K. Kakuyanagi等人并没有反映FFLO状态的真实性质,而是由该实验中使用的过量RF激发功率引起的。
2008-06-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Intertwined Orders in Heavy-Fermion Superconductor CeCoIn$_5$
CeCoIn $_5$的超导相图在低温高场角出现自旋密度波(SDW)磁序,这在非常规超导体中是独一无二的。这种磁性$Q$相的性质是目前争论的问题。在这里,我们提出了CeCoIn $_5$在旋转磁场中的热导率,这揭示了$Q$相内的一个额外的顺序的存在下,是密切交织在一起的超导$d$波和SDW订单。当磁场围绕超导$d$波序参量的波腹旋转时,$Q$相内热导率的不连续变化要求附加序必须与最近观察到的SDW切换一起突然改变。相互作用的组合,其中自旋-轨道耦合定向SDW,然后选择次级$p$ -波对密度波分量(具有初级$d$ -波序参量的20\%的平均振幅),解释了观察到的行为。
2016-12-21 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
Microscopic Insights into London Penetration Depth: Application to CeCoIn$^{}_{5}$
本文提出基于一般超导能隙对称性微观计算的磁穿透深度理论,并应用于CeCoIn$_5$,揭示能带、费米表面与序参量对称性的作用及$d_{x^2-y^2}$节点特征。
2023-09-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Field Dependence of the Ground State in the Exotic Superconductor CeCoIn$_5$: a Nuclear Magnetic Resonance Investigation
我们报告$^{115}$在核磁共振(NMR)测量CeCoIn $_5$在低温($T \approx 70$ mK)作为磁场($H_0$)的函数,从2 T到13.5 T垂直于$\hat c$轴施加。NMR谱线位移表明,在10 T以下,自旋磁化率以$\sqrt{H_0}$的形式增加。我们将这与由于塞曼和多普勒频移准粒子扩展到d波超导体的涡核之外的状态密度的增加相关联。在10 T以上,一个新的超导态稳定下来,可能是Fulde,Ferrell,Larkin和Ovchinnikov(FFLO)预测的调制相位。这个阶段是清楚地确定了一个强大的和线性增加的NMR位移与字段,在一阶跃过渡到正常状态之前。
2008-06-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Microscopic evidence for field-induced magnetism in CeCoIn$_5$
我们目前的NMR数据在正常和超导状态的CeCoIn $_5$接近$H_{\rm c2}(0)=11.8$ T在$ab$平面的字段。最近的实验确定了一个一阶过渡从正常到超导状态的$H> 10.5$ T,和一个新的热力学相低于290 mK的超导状态。我们发现In(1),In(2)和Co的Knight位移在一级跃迁处是不连续的,并且磁性线宽显著增加。的扩大不同的三个网站,不同于预期的Abrikosov涡晶格,并建议在涡核中的静态自旋力矩的存在。在低温和高场相的广泛的NMR lineshapes建议有序的本地时刻,而不是一个长波长准粒子自旋密度调制预期的FFLO阶段。
2006-12-07 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
The ab initio study of unconventional superconductivity in CeCoIn$_{5}$ and FeSe
电子结构和费米面的形状对实际材料中的超导不稳定性具有重要意义。我们证明了这种不稳定性可以探索静态库珀对磁化率重整化配对相互作用,并提出了一个有效的方法,其评估使用Wannier轨道从头计算。作为一个例子,这种方法被用来寻找一个非常规的超导相的Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)类型的重费米子化合物CeCoIn $_5$和铁基超导体FeSe。结果表明,在有限的磁场下,两种材料都出现了FFLO超导相。
2017-10-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
FFLO State and Peak Effect Dynamics in CeCoIn_5: Magnetization Studies
在温度低至30 mK的CeCoIn_5上进行磁化测量,其中磁场以三种不同的取向施加:平行、近平行($\sim$ 10 $^{0}$旋转)和垂直于ab平面。对于这三个方向,我们已经观察到交叉功能的扭矩/磁化强度的轨迹在低于$H_{c2}$的领域,给出了进一步的证据形成的高场Fulde-Ferrel-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)超导态在CeCoIn_5的$H \parallel ab$平面和新表明,FFLO状态持续面外的场取向。此外,对于(近)平行于$ab$平面的场位形和$T\leq \mathrm{50 mK}$,我们发现当磁场从正常态扫向超导态时,在交叉场的正下方存在反常峰效应(APE)。该峰的动力学表明在FFLO相附近存在亚稳相,并提出了关于从FFLO到超导状态的过渡的顺序(第一或第二)的问题。在Ce_{0.98} Gd_{0.02} CoIn_{5}晶体中没有发现上述特征。
2006-08-31 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Normal Fermi Surface in the Nodal Superconductor CeCoIn$_5$ Revealed via Thermal Conductivity
通过旋转磁场热导率实验证明CeCoIn$_5$中的共振源于其费米面结构,并用DFT计算验证,展示了该方法可探测超导态内部的正常费米面。
2024-03-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Controllable Rashba spin-orbit interaction in artificially engineered superlattices involving the heavy-fermion superconductor CeCoIn5
利用分子束外延技术,在具有强Pauli对破缺效应的重费米子超导体CeCoIn_5和重金属YbCoIn_5之间制备了一种新型的原子层厚度可控的交替块体超导超晶格。YbCoIn_5块层厚度调制的引入打破了以CeCoIn_5超导块为中心的反转对称性。这种配置导致上临界场的温度和角度依赖性的急剧变化,这可以通过考虑由反转对称性破缺和泡利对破缺效应的相关减弱所产生的Rashba自旋轨道相互作用的影响来理解。由于厚度调制的程度是这种类型的超晶格的设计特征,因此Rashba相互作用和对断裂的性质在这些具有强自旋轨道耦合的调制超晶格中在很大程度上是可调的。
2014-04-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
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
Controlling unconventional superconductivity in artificially engineered $f$-electron Kondo superlattices
非常规的超导性和磁性在微观水平上交织在一个广泛的材料类别中,包括高$T_c$铜酸盐,铁磷属元素化物和重费米子化合物。一种新的方法来解决这个最基本和激烈争论的问题,重点是超导电子之间的相互作用和异质结构中相邻层之间的界面处的玻色子波动的作用。最近的国家的最先进的分子束外延技术使我们能够制造超晶格组成的不同的重费米子化合物的原子厚度。这些近藤超晶格提供了一个独特的机会来研究非常规超导性和磁序之间的相互作用,通过原子界面。在这里,我们设计和制造的混合近藤超晶格组成的超导CeCoIn $_5$与$d$波配对对称和超导金属YbCoIn $_5$或反铁磁重费米子金属,如CeRhIn $_5$和CeIn $_3$的交替层。在这些近藤超晶格中,超导重电子被限制在二维CeCoIn $_5$块层内,并通过界面与相邻的磁性层或磁性层相互作用。在CeCoIn $_5$ /YbCoIn $_5$超晶格中,界面处的局域反转对称性破缺对超导电性有很强的影响.在CeCoIn $_5$ /CeRhIn $_5$和CeCoIn $_5$ /CeIn $_3$超晶格中,超导态和反铁磁态共存于空间分离的层中,但它们通过界面的相互耦合显著地改变了超导和磁性。各种各样的杂化超晶格的制备为研究强关联材料中非常规超导性与磁性之间的关系开辟了新的途径。
2021-02-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Strong pressure dependence of the magnetic penetration depth in single crystals of the heavy fermion superconductor CeCoIn5 studied by muon spin rotation
在四重费米子系统CeCoIn_5中,利用μ子自旋转动探测非常规超导态。研究了单晶体中磁穿透深度(λ_a)的压力依赖性(0- 1GPa)、穿透深度各向异性(γ=λ_c/λ_a)和1/λ_i^2(i=a,c)的温度依赖性。λ_a随压力的增大而减小,而γ和λ_i^2(0)/λ_i^2(T)与压力无关。我们还发现1/λ_a^2(270 mK)与Tc之间存在线性关系,λ_a随压力的大幅下降表明超导准粒子数增加了约2倍。
2012-12-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Unpaired Electrons in the Heavy-Fermion Superconductor CeCoIn_{5}
测量了重费米子材料Ce_{1-x} La_{x} CoIn_{5}在超导状态下的热导率和比热。随着杂质浓度x的增加,T_{c}的抑制伴随着d波超导体的剩余电子比热的增加,但它与剩余电子热导率的降低并行发生。这种对比的行为揭示了非凝聚电子与结状准粒子共存的存在。一个极端的多带方案提出,d-波超导能隙的费米面的重电子片和轻,三维口袋上的间隙可以忽略不计。
2005-08-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Impurity-induced magnetic droplet in unconventional superconductors near magnetic instability: Application to Nd doped $\mathbf{CeCoIn_5}$
除了在高磁场下$\mathrm{CeCoIn_5}$超导相内部的自旋密度波(SDW)顺序外,最近的中子散射测量在低磁场下发现了$5\%$ Nd掺杂的$\mathrm{CeCoIn_5}$中的布拉格峰。低场下的布拉格峰强度随场的增加而减弱。基于唯象和微观模型,我们证明了在与$\mathrm{CeCoIn_5}$相关的SDW不稳定性附近,对于泡利极限$d$波超导体,磁性杂质局部诱导出SDW量级的液滴.由于在由$d$ -波配对对称性保证的自旋涨落中的动量空间中的强各向异性,在$\mathbf{Q}$ s处的自旋结构因子中的尖峰由杂质产生,即使当SDW的液滴不有序时。在零场时,除了Nd杂质自身的晶场效应外,由于Nd杂质与导电电子的耦合,杂质自旋沿$c$轴,具有$c$易磁化轴.面内磁场使杂质磁矩向$ab$面倾斜,抑制了SDW级的液滴。在高磁场下,由于磁振子凝聚,超导相内部的长程SDW是稳定的。我们的结果与最近的中子散射和热导率测量结果是一致的。
2017-05-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Anomalous NMR Magnetic Shifts in CeCoIn_5
本文报道了重费米子超导体CeCoIn_5在T_c以上和T_c以下的^{115}In和^{59}Co核磁共振(NMR)测量结果。In和Co的超精细耦合是各向异性的,并且由于Ce离子的晶场能级布居的变化而在50 K以下表现出戏剧性的变化。在T_c以下,自旋磁化率被抑制,表明为单重态配对。
2001-05-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
NMR Studies of Field Induced Magnetism in CeCoIn$_5$
最近的核磁共振和弹性中子散射实验已经最终揭示了静态无公度磁性在场诱导的B相的CeCoIn 5的存在。我们分析了NMR数据,假设超精细耦合到In(2)核是各向异性的,并模拟了几种不同的磁结构的光谱。NMR数据与沿[001]方向的有序Ce矩一致,但对无公度波矢量的方向相对不敏感。
2009-10-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Specific heat at the transition in a superconductor with fluctuating magnetic moments
在重费米子材料CeCoIn $_5$和UBe $_{13}$中,超导序参量与局域$f$矩未补偿部分的涨落磁化耦合。我们发现这种耦合降低了超导转变温度,增加了比热系数的跳跃,这表明在转变温度下从磁性到超导自由度的熵转移。在过渡区之下,我们发现磁涨落被抑制了。我们讨论了我们的结果的关系CeCoIn $_5$在压力下的实验。
2003-02-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
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
Quasiparticle interference in heavy Fermion superconductor CeCoIn_5
我们研究了重费米子超导体CeCoIn_5中的准粒子干涉,作为确定d波带隙对称性的直接方法。早期比热和热输运研究中残留的d_{xy}和d_{x^2-y^2}对称性之间的不明确性已经通过观察仅能发生在d_{x^2-y^2}对称性中的自旋共振而得到了有利于后者的解决。然而,这些方法都是间接的,在很大程度上依赖于理论解释。本文提出用扫描隧道显微镜(STM)的准粒子干涉(QPI)谱可以给出实空间中超导能隙的直接指纹,从而对CeCoIn_5及其相关化合物的对称性作出明确的结论。计算了磁性杂质和非磁性杂质的QPI图,发现了可能的d波对称性和特征差异,这些差异可以通过STM方法识别。
2011-08-23 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
Low Frequency Spin Dynamics in the CeMIn_5 Materials
我们测量了CeMIn_5材料中In(1)核的自旋晶格弛豫,提取了CeRhIn_5和CeCoIn_5中Ce磁矩晶格的低能自旋动力学的定量信息,并确定了正常状态下的交叉。高于温度T* 的Ce晶格表现出“近藤气体”的行为,其特征在于独立筛选的时刻的局部波动;低于T* 两个系统表现出“近藤液体”制度,其中局部时刻之间的相互作用有助于自旋动力学。在这些系统中的反铁磁和超导基态出现的“近藤液体”制度。我们的分析为CeCoIn_5的量子临界性提供了强有力的证据。
2003-01-08 cond-mat.str-el
Superconducting state of quasiparticles with spin dependent mass and their distinguishability for Cooper-pair state
最近在CeCoIn 5和其他系统中观察到准粒子质量的自旋依赖性。它产生于磁极化状态下的强电子相关性,并且在早些时候被预测。此外,在CeCoIn 5中也发现了Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)相,因此,出现了这两种基本现象在多大程度上相互关联的问题,因为它在理论上出现。在这里,我们表明,自旋分裂的质量的外观本质上扩展的制度的温度和施加的磁场,其中FFLO状态是稳定的,因此,它被认为是非常重要的相位检测。此外,在自旋z分量σ的值对粒子质量微分的情况下,基本问题是两个相互束缚的粒子在多大程度上是量子力学上不可区分的?首先考虑库珀对态,我们明确地表明,自旋对波函数在基态的反对称性可能会被打破时,磁场施加。
2008-08-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Anisotropic spin fluctuations in heavy-fermion superconductor CeCoIn5: In-NQR and Co-NMR studies
我们报告的CeCoIn $_5$,经历了一个超导转变的记录高$T_{\rm c}$ = 2.3 K的重费米子超导体中的在NQR和Co-NMR实验。在零磁场下,基于各向异性自旋涨落模型,在反铁磁量子临界点附近,用$1/T_1\propto T\cdotχ_Q(T)^{3/4}$关系解释了$^{115}$ In的核自旋-晶格弛豫速率$1/T_1$与温度的反常关系($T$). $1/T_1\sim T^{1/4}$在$T_{\rm c} < T < 40$ K的宽$T$范围内的新行为出现,因为交错磁化率几乎遵循居里定律$χ_Q(T)\propto 1/(T+θ)$与$θ= 0.6$ K,因此$1/T_1\propto T/(T+0.6)^{3/4}\sim T^{1/4}$对于$θ< T$。我们强调,行为$1/T_1\sim T^{1/4}$是由于接近各向异性的AFM QCP与其分层结构,并没有与各向同性的3D系统的AFM QCP。我们还发现,CeCoIn $_5$中的AFM自旋波动被小磁场抑制,使得$H$ =0时的$θ=0.6$ K增加到$H$ = 1.1 T时的$θ= 2.5$ K,从而加强了CeCoIn $_5$紧密位于QCP处。
2003-08-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
In Situ STM Observation of Nonmagnetic Impurity Effect in MBE-grown CeCoIn$_5$ Films
杂质附近的局部电子效应为非常规超导性的起源提供了关键的见解,特别是当材料位于磁不稳定性的边缘时。在高温铜氧化物超导体中,在掺杂杂质附近明显观察到超导性的强烈抑制和低能束缚态的出现。然而,这些特征是否是其他强关联超导体所共有的,还没有实验确定。在这里,我们报告的{ $in$ } { $situ$ }扫描隧道显微镜观察周围的重费米子CeCo(在$_{1-x}$ Zn $_x$)$_5$薄膜,这是外延生长的国家的最先进的分子束外延技术的电子结构。该薄膜具有非常宽的原子平坦的梯田和Zn原子居住在两个不同的在网站上清楚地解决。值得注意的是,没有观察到明显的变化的超导间隙和周围的Zn原子。此外,Zn原子周围的局域态密度在$c$ - $f$杂化带隙内几乎没有变化,这与没有局域磁序的周期性Anderson模型的计算结果一致.这些结果表明,没有非超导区域周围的Zn杂质诱导,并不支持反铁磁液滴形成的情况下所建议的间接测量在Cd掺杂的CeCoIn $_5$。这些结果也突出了铜酸盐和CeCoIn $_5$之间的杂质效应的显着差异,在这两种$d$波超导性产生于反铁磁不稳定性附近的非费米液体正常状态。
2018-02-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetic field dependence of the neutron spin resonance in CeB6
在零磁场中,f电子超导体CeCoIn 5中著名的中子自旋共振与最近在非超导体CeB6中发现的激子峰相似。磁场将CeCoIn 5中的共振分裂为两个分量,表明它是一个双重态。在这里,我们采用非弹性中子散射(INS),仔细检查在CeB6的自旋起伏的字段依赖性。激子表现出明显不同的行为,没有任何场分裂。相反,我们观察到第二个场诱导的磁振子,其能量随场而增加。然而,在铁磁区中心,我们发现只有一个单一的模式与非单调场的依赖性。在低场时,它最初与反铁磁序参量一起被抑制到零,但随后在更高场时,在电子自旋共振(ESR)的能量之后,在隐藏序相内重新出现。这是ESR和INS在宽磁场范围内一致观察到的重费米子金属铁磁共振的独特示例。
2016-06-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconducting BCS versus Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov states of quasiparticles with spin dependent mass and their distinguishability
首次观测到的Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)超导态和随后对CeCoIn_5重费米子系统中自旋相关的准粒子有效质量的探测结合在一个单一的理论框架中。自旋分裂质量的出现基本上扩展了温度和施加的磁场的范围,其中FFLO是可观察的,因此声称对于FFLO的可检测性非常重要。我们还强调了组成库珀对的准粒子在非零场中变得可分辨。分析是在Kondo晶格限制的有限U安德森晶格模型包含在一个单一的计划中的质量重整化和实空间配对。
2008-09-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Universal Heat Conduction in Ce1-xYbxCoIn5: Evidence for Robust Nodal d-wave Superconducting Gap
据报道,在重费米子超导体Ce $_{1-x}$ Yb $_x$ CoIn $_5$系统中,Yb掺杂可能会导致复合对在$x \approx$ 0.07(名义值$x_{nom}$ = 0.2)附近从节$d$波超导性转变为完全带隙的$d$波分子超流体。在这里,我们提出了系统的热导率测量Ce $_{1-x}$ Yb $_x$ CoIn $_5$($x$ = 0.013,0.084和0.163)单晶。观测到的有限剩余线性项$κ_0/T$对Yb掺杂不敏感,验证了Ce $_{1-x}$ Yb $_x$ CoIn $_5$中节状$d$波超导能隙的普遍热传导。在CeCo(In $_{1-y}$ Cd $_y$)$_5$体系中也观察到了类似的普遍热传导。这些结果揭示了在Yb或Cd掺杂时CeCoIn $_5$中的稳健的节点$d$波隙。
2015-10-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Heat transport as a probe of superconducting gap structure
超导能隙的结构为研究序参量的对称性和配对机制提供了重要线索。由对称性引起的间隙函数中节点的存在意味着非常规的序参量,而不是s波。在这里,我们展示了如何在非常低的温度下测量热导率可以用来确定是否存在这样的节点在一个特定的超导体,并阐明其性质和位置。我们专注于T趋于0时的剩余线性项。零磁场中的有限值是杂质强加节点的强有力证据,并且对杂质散射的依赖性可以区分节点的线或点节点。应用磁场探测低能准粒子激发,无论是与节点或与费米表面某个部分上的小间隙值相关,如在多带超导体中。我们围绕原型材料进行讨论:Nb用于s波,Tl2Ba2CuO(6+δ)用于d波,Sr2RuO4用于p波,NbSe 2用于多带超导。在此框架下,我们讨论了三种重费米子超导体:CeIrIn 5,CeCoIn 5和UPt 3。
2009-04-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Robust Upward Dispersion of the Neutron Spin Resonance in the Heavy Fermion Superconductor Ce$_{1-x}$Yb$_{x}$CoIn$_5$
中子自旋共振是一种集体磁激发,出现在氧化铜、铁磷属元素化物和重费米子非常规超导体中。虽然由于超导序参量的$d$($s^{\pm}$)波对称性,共振通常与自旋激子相关联,但也有人提出它是出现在超导状态中的类磁振子激发。在这里,我们使用非弹性中子散射,以证明在重费米子超导体Ce $_{1-x}$ Yb $_{x}$ CoIn $_5$与$x=0,0.05,0.3$的共振有一个环状向上的色散,是强大的对Yb掺杂。通过比较我们的实验数据与随机相位近似计算使用的电子结构和$d_{x^2-y^2}$波超导间隙的动量依赖性确定的CeCoIn $_5$的扫描隧道显微镜,我们得出的结论,在Ce $_{1-x}$ Yb $_{x}$ CoIn $_5$的强大的向上色散共振模式是不一致的自旋激子的情况下预测的向下色散。
2016-07-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con