Observations of Pauli Paramagnetic Effects on the Flux Line Lattice in CeCoIn5
J. S. White, P. Das, M. R. Eskildsen, L. DeBeer-Schmitt, E. M. Forgan, A. D. Bianchi, M. Kenzelmann, M. Zolliker, S. Gerber, J. L. Gavilano, J. Mesot, R. Movsho… 展开作者
J. S. White, P. Das, M. R. Eskildsen, L. DeBeer-Schmitt, E. M. Forgan, A. D. Bianchi, M. Kenzelmann, M. Zolliker, S. Gerber, J. L. Gavilano, J. Mesot, R. Movshovich, E. D. Bauer, J. L. Sarrao, C. Petrovic
备注:
Submitted to New Journal of Physics, 13 pages, 4 figures
从小角度中子散射研究的磁通线晶格(FLL)在CeCoIn 5,与磁场施加平行于晶体c轴,我们得到的字段和温度依赖的FLL形状因子,这是一个衡量的空间变化的领域在混合状态。我们将我们早期的工作[A.D. Bianchi et al. 2008 Science 319,177]扩展到高达1250 mK的温度。在整个温度范围内,磁通线磁芯中的顺磁性导致形状因子随磁场而增加。在H_c2附近,形状因子再次减小,并且我们的结果表明这种下降延伸到所提出的FFLO区域之外。相反,我们将这种减少归因于库珀配对的顺磁抑制。在更高的温度下,观察到一个逐渐过渡到更传统的混合状态的行为。
英文摘要:
From small-angle neutron scattering studies of the flux line lattice (FLL) in CeCoIn5, with magnetic field applied parallel to the crystal c-axis, we obtain the field- and temperature-dependence of the FLL form factor, which is a measure of the spatial variation of the field in the mixed state. We extend our earlier work [A.D. Bianchi et al. 2008 Science 319, 177] to temperatures up to 1250 mK. Over the entire temperature range, paramagnetism in the flux line cores results in an increase of the form factor with field. Near H_c2 the form factor decreases again, and our results indicate that this fall-off extends outside the proposed FFLO region. Instead, we attribute the decrease to a paramagnetic suppression of Cooper pairing. At higher temperatures, a gradual crossover towards more conventional mixed state behavior is observed.
Pauli Paramagnetic Effects on Vortices in Superconducting TmNi2B2C
从理论和实验上研究了TmNi_2B_2C在顺磁相时涡旋周围的磁场分布。的漩涡形状因子,测量小角中子散射,被发现是独立的字段高达0.6 HC 2,然后在较高的字段急剧下降。的数据拟合好的解决方案的Eilenberger方程的顺磁效应时,由于交换相互作用与本地化的4f Tm时刻。涡核周围的感应顺磁矩用于保持由形状因子探测的场对比度。
Double-stage continuous-discontinuous superconducting phase transition in the Pauli paramagnetic limit of a 3D superconductor: the URu$%_{2}$Si$_{2}$ case
在重费米子化合物URu $_{2}$ Si $% _{2}$的混合超导(SC)态中观察到的de-Haas van-Alphen振荡的急剧抑制证实了在3D顺磁限制的超导体中由波动模糊的窄的双级SC相变的理论预测。二阶过渡到非均匀(FFLO)状态,然后通过一阶过渡到均匀的SC状态,通过使用非微扰的方法获得的预测的情况下,也被发现是一致的,最近的热导率测量上进行的这种材料。
Simultaneous Evidence for Pauli Paramagnetic Effects and Multiband Superconductivity in KFe$_2$As$_2$ by Small-Angle Neutron Scattering Studies of the Vortex Lattice
我们研究了KFe $_2$ As $_2$中超导态的内禀各向异性。当外加磁场向FeAs晶面旋转时,利用小角中子散射对涡旋晶格成像。各向异性被发现是强烈的场依赖性,表明多带超导性。此外,高场各向异性显着超过上临界场,提供进一步的支持泡利限制在KFe $_2$作为$_2$中施加在基面的字段。泡利顺磁性对涡核中未成对准粒子的影响直接从纵向和横向涡旋晶格场调制引起的散射强度的比值中表现出来。
Strong Pauli paramagnetic effect in the upper critical field of KCa$_2$Fe$_4$As$_4$F$_2$
近年来,12442系统铁基超导体由于其独特的双FeAs层结构而引起了人们的广泛关注。在KCa $_2$ Fe $_4$ As $_4$ F $_2$单晶中,在超导转变温度$T_c$附近,观察到面内上临界场随冷却而急剧增加.本文报道了在宽温度范围内对该材料上临界场的高场研究,测量了面外($H\|c$,$H_{c2}^{c}$)和面内($H\|ab$,$H_{c2}^{ab}$)方向。一个次线性的温度依赖性行为观察到的平面外$H_{c2}^{c}$,而强烈的凸曲率与冷却观察到的平面内$H_{c2}^{ab}$。这种行为不能用传统的Werthamer-Helfand-Hohenberg(WHH)模型来描述。基于WHH模型考虑自旋方面的数据分析揭示了大的Maki参数$α=9$,表明面内上临界场受到非常强的泡利顺磁效应的影响。
Paramagnetic Effects on the Vortex Lattice of the Unconventional Superconductor CeCoIn_5
在临界场主要由泡利极限决定,超流主要来自电子自旋与局域磁场的顺磁相互作用的情况下,分析了具有d波配对的高kappa超导体Abrikosov晶格中的磁场分布.在广义Clem变分法框架下得到的结果与CeCoIn_5的形状因子随磁场的增加而增加,然后在接近H_c2时减小的观察结果是一致的。(A. D. Bianchi等人,Science第319卷,177(2008))。
Anisotropic two-gap superconductivity and the absence of a Pauli paramagnetic limit in single-crystalline LaO$_{0.5}$F$_{0.5}$BiS$_2$
常压生长的$_{0.5}$-BiS-$_2$具有高度各向异性的正常态,其超导转变温度为$T_{c}\sim$ 3 K。通过一系列磁场方向在结晶$c$ -轴和$ab$ -平面之间变化的电阻率测量,我们给出了第一组显示面外上临界场$H_{c2}^{\perp}(T)$,面内上临界场$H_{c2}^{\parallel}(T)$,以及常压生长的LaO $_{0.5}$ F $_{0.5}$ BiS $_2$单晶在固定温度下$H_{c2}$的角度依赖性。超导电性的各向异性,$H_{c2}^{\parallel}/H_{c2}^{\perp}$,达到$\sim$ 16接近0 K,但它显着下降附近$T_{c}$。一个明显的向上弯曲的$H_{c2}^{\parallel}(T)$观察到$T_{c}$附近,我们分析使用两个间隙模型。此外,发现$H_{c2}^{\parallel}(0)$超过泡利顺磁极限,这可以通过考虑与Bi相关的强自旋-轨道耦合以及电子活性BiS $_2$双层的局部反转对称性的破坏来理解。因此,具有中心对称晶格结构的LaO $_{0.5}$ F $_{0.5}$ BiS $_2$是探索与体晶体中的局部宇称违反相关联的物理的独特平台。
An Experimental and Semi-Empirical Method to Determine the Pauli-Limiting Field in Quasi 2D Superconductors as applied to $κ$-(BEDT-TTF)$_2$Cu(NCS)$_2$: Strong Evidence of a FFLO State
Pauli-limited upper critical field and anisotropic depairing effect of La2.82Sr0.18Ni2O7 superconducting thin film
Southeast University(东南大学);National Laboratory of Solid State Microstructures, Jiangsu Key Laboratory of Artificial Functional Materials, College of Engineering and Applied Sciences, Nanjing University(南京大学工程与应用科学学院);Collaborative Innovation Center of Advanced Microstructures, Nanjing University(南京大学先进微结构协同创新中心);Wuhan National High Magnetic Field Center and School of Physics, Huazhong University of Science and Technology(华中科技大学物理学院);Purple Mountain Laboratories(紫金山实验室);Jiangsu Physica Science Research Center(江苏物理科学研究中心)
La2.82Sr0.18Ni2O7 超薄 films 的 Pauli 限制临界磁场和各向异性配对破坏效应研究显示,其超导性在低温下表现出三维 bulk 特征,且自旋-顺磁效应显著影响高场超导相图。
High field paramagnetic Meissner effect in Mo$_{100-x}$Re$_x$ alloy superconductors
我们对一系列超导Mo $_{100-x}$ Re $_x$合金的磁化强度与温度和磁场的关系进行了实验研究。我们的研究揭示了在这些低温超导体中存在高场顺磁效应。研究结果表明,Mo $_{100-x}$ Re $_x$合金中的HFPME与样品在强磁场中冷却时强、弱磁通钉扎中心的不均匀分布以及由此产生的磁通压缩有关。对这些合金在不同恒定磁场中的电阻率和热容随温度的变化关系进行了研究。我们将我们的研究结果与文献中报道的低$T_C$和高$T_C$超导体的研究结果进行了比较。
Anomalous peak effect in iron-based superconductors Ba$_{1-x}$K$_x$Fe$_2$As$_2$ ($x \approx$ 0.69 and 0.76) for magnetic-field directions close to the $ab$ plane and its possible relation to the spin paramagnetic effect
Superconducting critical field far above the Pauli limit in one-dimensional Li$_{0.9}$Mo$_6$O$_{17}$
发现紫色青铜Li $_{0.9}$ Mo $_6$ O $_{17}$的上临界场$H_{c2}$具有大的各向异性,与从观察到的电阻率各向异性所预期的定量一致。随着磁场沿最导电的轴排列,$H_{c2}$随着温度的降低而单调增加,达到比估计的顺磁对断裂场大五倍的值。增强$H_{c2}$调用自旋轨道散射或强耦合超导性的理论被证明是不足以解释所观察到的行为,这表明在Li $_{0.9}$ Mo $_6$ O $_{17}$的配对状态是非常规的,可能是自旋三重态。
Pauli-limited upper critical field in Fe1+yTe1-xSex
本文通过测量Fe_(1.02)(3)Te_(0.61)(4)Se_(0.39)(4))和Fe_(1.05)(3)Te_(0.89)(2)Se_(0.11)(2))单晶在高达35 T的稳定直流磁场中的磁输运性质,研究了上临界场u_(0 H_c)~ 2(T)的温度依赖性。这两种晶体都表明,在ab平面和沿c轴的u 0 Hc 2(T)在低温下表现出饱和。u 0 Hc 2(T)的各向异性随温度的降低而减小,当温度T->0.此外,u 0 Hc 2(0)偏离传统的Werthamer-Helfand-Hohenberg(WHH)理论预测值的两个磁场方向。我们的分析表明自旋-顺磁对破缺效应是u 0 Hc 2(T)在两个场方向上的温度依赖行为的原因。