Field-angle Dependence of the Zero-Energy Density of States in the Unconventional Heavy-Fermion Superconductor CeCoIn5
在沿四面体旋转的磁场中,对重费米子超导体CeCoIn_5进行了比热随磁场角变化的测量,测量温度低至~ 0.29 K。在比热中观察到明显的四倍角振荡,最小值(最大值)沿[100]([110])方向发生。振荡持续到低场H <<Hc 2,从而直接证明间隙节点的存在。结果表明,超导能隙的对称性很可能是dxy型的。
2003-11-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Angular Position of Nodes in the Superconducting Gap of Quasi-2D Heavy-Fermion Superconductor CeCoIn_5
本文研究了重费米子超导体CeCoIn_5在二维平面内旋转的磁场中的热导率。一个明确的四重对称性的热导率,这是一个超导能隙的特点与节点沿(+-π,+-π)-方向被解决。热导率测量还揭示了在H_c2处的一级跃迁,表明是泡利极限超导态。这些结果表明,对称性最有可能属于d_{x^2-y^2},这意味着各向异性反铁磁涨落与超导电性有关。
2001-05-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spectroscopic Evidence for Multiple Order Parameter Components in the Heavy Fermion Superconductor CeCoIn_5
在150 ~ 2.5K温度范围内对重费米子超导体CeCoIn_5单晶进行了点接触光谱测量。脉冲测量技术确保了在宽电压范围内最小的焦耳加热。的光谱显示Andreev反射特性的多个结构,这取决于结阻抗。使用广义Blonder-Tinkham-Klapwijk公式对d波配对进行的谱分析揭示了两个共存的序参量分量,其振幅Delta_1 = 0.95 +/- 0.15 meV和Delta_2 = 2.4 +/- 0.3 meV,其随温度不同地演化。我们的观察表明,一个非常非常规的配对机制,可能涉及多个频带。
2005-04-10 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
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
Coupling between heavy fermion superconductor CeCoIn$_5$ and antiferromagnetic metal CeIn$_3$ through the atomic interface
为了研究非常规超导电性和磁有序通过界面的相互作用,我们制备了由重费米子超导体CeCoIn $_5$和反铁磁(AFM)重费米子金属CeIn $_3$交替层组成的近藤超晶格. AFM波动的强度通过向CeCoIn $_5(m)$ /CeIn $_3(n)$超晶格施加流体静压来调节,所述CeCoIn/CeIn超晶格分别具有CeCoIn $_5$和CeIn $_3$的$m$和$n$晶胞厚层。CeCoIn $_5$中的超导电性和CeIn $_3$中的AFM有序在空间分离的层中共存。在环境压力下,CeCoIn $_5$(7)/CeIn $_3(n)$的CeIn $_3$块层(BL)的Néel温度$T_N$对$n$的依赖性很小,这与CeIn $_3(n)$ /LaIn $_3$(4)超晶格相反,其中$T_N$随着$n$的降低而被强烈抑制。这表明每个CeIn $_3$ BL通过RKKY相互作用通过相邻的CeCoIn $_5$ BL磁耦合,并且形成3D磁状态。通过对CeCoIn $_5$(7)/CeIn $_3$(13)施加压力,CeIn $_3$ BL的$T_N$被抑制到高达2.4GPa,显示出与CeIn $_3$单晶类似的压力依赖性。上临界场的分析表明,CeCoIn $_5$ BL的超导电性几乎不受CeIn $_3$ BL的AFM涨落的影响,即使CeIn $_3$ BL处于AFM量子临界点附近.这…
2019-04-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Andreev Reflection in Heavy-Fermion Superconductors and Order Parameter Symmetry in CeCoIn_5
微分电导谱从纳米结上的重费米子超导体CeCoIn $_5$沿三个主要的晶体取向。连接点之间特征的一致性和可重复性确保了它们的光谱性质。所有的结都表现出类似的电导不对称性和Andreev反射式电导,信号降低(约10%-13%),这两种情况在重费米子超导体结中都很常见。使用扩展的Blonder-Tinkham-Klapwijk模型的分析表明,我们的数据提供了$d_{x^2-y^2}$对称性的第一个光谱证据。为了量化我们的电导谱,我们提出了一个模型,考虑在重费米子的一般现象,双流体的行为,和能量依赖的态密度。我们的模型非常适合实验数据,应该激励进一步的研究。
2008-04-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Point-Contact Spectroscopy of the Heavy-Fermion Superconductor CeCoIn$_5$
用点接触光谱法测量了重费米子超导体CeCoIn $_5$的动态电导随温度的变化(从60 K到400 mK)。金尖和单晶之间的接触被证明是在Sharvin极限与增强的子间隙电导所产生的Andreev反射。零偏压电导数据是最好的拟合使用扩展的Blonder-Tinkham-Klapwijk模型与d-波超导序参量。在400 mK下对全电导曲线的拟合表明强耦合($2Δ(0)/k_\textrm{B}T_\textrm{c} = 4.6$),并量化了被抑制的Andreev反射信号,这是正常金属/重费米子超导体结的特征。理论建模来解释抑制Andreev电导的可能性建议。
2004-11-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
New High Field State of Flux Line Lattice in Unconventional Superconductor CeCoIn_5
超声波速度测量的非常规超导体CeCoIn_5具有极大的泡利顺磁磁化率揭示了一个不寻常的结构转变的磁通线晶格(FLL)附近的上临界场。过渡场与热容测量揭示的二阶相变相一致。在过渡的声速的降低是一致的崩溃的FLL倾斜模量和交叉准二维FLL钉扎。这些结果提供了强有力的证据表明,高场状态是Fulde-Ferrel-Larkin-Ovchinikov相,其中的序参量是空间调制的,并具有垂直于涡旋排列的平面节点。
2003-12-02 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
Nodal quasiparticle dynamics in the heavy fermion superconductor CeCoIn5 revealed by precision microwave spectroscopy
CeCoIn 5是一种重费米子超导体,与高Tc铜氧化物有很强的相似性,包括准二维性,接近反铁磁性,以及可能由非费米液体正常状态产生的d波配对。允许详细比较它们的电子性质的实验特别有趣,但在大多数情况下很难实现,因为它们的转变温度非常不同。在这里,我们使用低温微波光谱研究CeCoIn 5超导态的电荷动力学。铜酸盐的相似之处,特别是超净YBa2Cu3Oy,是惊人的:准粒子电导率的频率和温度依赖性是立即可识别的,一个结果的快速抑制低于Tc的准粒子散射和穿透深度数据,当适当处理,揭示了一个干净的,线性的温度依赖性的准粒子超流密度的贡献。测量也暴露了关键的差异,包括突出的多带效应和温度依赖的准粒子质量重整化。
2013-09-22 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
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
Andreev reflection and order parameter symmetry in heavy-fermion superconductors: the case of CeCoIn$_5$
本文综述了Andreev反射光谱在重费米子研究中的应用现状,重点介绍了临界温度为2.3 K的重费米子超导体CeCoIn $_5$。这是一个完善的技术,研究超导序参量通过测量的微分电导从纳米金属结。Andreev反射在CeCoIn $_5$中清楚地观察到,在其他重费米子超导体。与理论预测值(100%)相比,测量的Andreev信号高度降低到最大值$\sim$ 13%的量级。利用扩展的BTK模型对电导谱进行分析,定性地测量了CeCoIn $_5$中的超导序参量对称性,确定其为$d_{x^2-y^2}$波.提出了一个唯象模型,采用两个电导通道之间的Fano干涉效应,以解释电导不对称性和减少Andreev信号。这个模型似乎是合理的,不仅因为它提供了良好的拟合数据,但也因为它是非常有可能的,通过两个通道,一个进入重电子液体和其他进入传导电子连续发生的电传导。进一步的实验和理论研究将揭示相干重电子液体如何从近藤晶格(一个典型的强关联电子系统)中出现的机制。还讨论了未解决的问题和未来的发展方向。
2009-02-06 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
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
Impurity-induced antiferromagnetic order in Pauli-limited nodal superconductors: application to heavy fermion CeCoIn5
研究了重费米子CeCoIn 5在外加磁场作用下的巡游反铁磁性和节状$d$波超导共存相(Q相)的性质.我们解决的极小模型,其中包括$d$波超导性和潜在的磁关联在真实空间中阐明的结构的$Q$相在存在一个外部施加的磁场。我们进一步关注磁性杂质的作用,并表明它们在较低的磁场下使Q相成核。我们最重要的发现是,即使在零外加磁场,稀磁杂质合作通过RKKY交换相互作用,产生一个远程有序共存状态相同的Q相。这一结果与最近的中子散射测量结果一致[S. Raymond等人,日本物理学会{ \bf 83},013707(2014)]。
2015-10-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Effects of La substitution on superconducting state of CeCoIn5
我们报告的影响,镧替代重费米子超导体CeCoIn 5的超导态,所看到的运输和磁化测量。与传统超导体的情况相反,由La掺杂导致的对断裂导致Tc的降低,并表明强的带隙各向异性。在Ce_{1-x} La_xCoIn_5(x=0-0.15)中,上临界场Hc_2值随La浓度的增加而减小,但临界场各向异性γ = Hc_2(a)/Hc_2(c)不变。对于所有x值,电子系统均处于清洁限值。
2002-04-02 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
Sign reversal of field-angle resolved heat capacity oscillations in a heavy fermion superconductor CeCoIn$_5$ and $d_{x^2-y^2}$ pairing symmetry
为了确定CeCoIn 5(Tc=2.3 K)中的超导能隙对称性,我们在绕c轴旋转的磁场中进行了角分辨的比热(C_∞)测量,并进行了详细的理论计算。在1 T的磁场中,在T ~ 0.1Tc处观察到C_∞的四次角振荡在进入准经典区时出现符号反转,C_∞的最大值对应于波腹方向,与角分辨态密度(ADOS)计算结果一致.在[110]方向上表现出极小值的C_∞行为明确地使我们得出该系统的d_{x^2-y^2}对称性的结论。在T/Tc ~ 0.1和1.5T(0.13Hc ~ 2)范围内,ADOS准经典区仅限于一个狭窄的T和H畴。
2009-11-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Reversible Tuning of the Heavy Fermion Ground State in CeCoIn$_5$
在重费米子超导体CeCoIn $_5$中掺入镉元素,可以作为电子调谐剂,灵敏地改变超导性和反铁磁性之间的平衡,为重费米子基态的研究开辟新的常压相空间。
2006-11-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Wilson ratio in Yb-substituted CeCoIn5
我们研究了Yb替代对泡利极限重费米子超导体CeCoIn $_5$的影响。Yb在整个掺杂范围内充当Ce的非磁性二价取代基,相当于稀土位点上的空穴掺杂。我们发现(Ce,Yb)CoIn $_5$中的上临界场是Pauli限制的,而约化的(H,T)相图对无序不敏感,正如在纯轨道限制的情况下所预期的那样.我们利用泡利极限场、超导凝聚能和电子比热系数确定了CeCoIn的威尔逊比($R_{W}$),即比热系数与泡利磁化率的比值$_5$。该方法适用于任何泡利极限超导体的清洁极限。
2010-12-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
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
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))。
2010-02-02 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
Possible Evolution of Antiferromagnetism in Zn-Doped Heavy-Fermion Superconductor CeCoIn5
我们成功地生长了重费米子超导体CeCo(In_(1-x)Zn_x)_5(x ≤ 0.07)的单晶。比热,电阻率,直流磁化强度和交流磁化率的测量表明,超导(SC)转变温度Tc从2.25 K(x=0)降低到1.8 K(x=0.05)通过掺杂Zn到CeCoIn 5。在T_o ~ 2.2K(x=>0.05)以下,出现了一种新的有序相,其特征是有序相的磁化强度和电阻率降低,T_o处的比热增大。这种相变也可以通过在低温磁化强度场变化中在H_o ~ 55 kOe处观察到的肩状异常来识别,这与x=0.05时的超导临界场H_c ~ 2 =49 kOe和x=0.07时的超导临界场H_c ~ 2 = 42 kOe明显不同。我们建议从这些结果,反铁磁(AFM)秩序产生的掺杂Zn,SC和AFM订单之间的相互作用是实现在CeCo(In 1-xZnx)5。
2014-02-04 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
Growth, Characterization and Fermi Surface of Heavy Fermion CeCoIn5 Superconductor
用助熔剂法生长出了典型尺寸为(1~2)mm ×(1~ 2)mm × ~0.1 mm的高质量重费米子超导体CeCoIn 5单晶,并对单晶进行了X射线衍射、劳厄衍射和成分分析。对单晶的磁性和电学测量表明,超导转变温度Tc(onset)约为2.3K,转变宽度约为0.15K。CeCoIn 5晶体的电阻率在~45 K处呈现出一个驼峰,这是典型的重费米子系统。高分辨率角分辨光电子能谱(ARPES)测量CeCoIn 5揭示明确的费米表面片与能带结构计算时,假设巡回Ce 4f电子在低温下是一致的。这一工作为研究重费米子CeCoIn_5超导体的电子结构提供了重要信息。为进一步研究重费米子超导体的物理性质和超导机制奠定了基础。
2011-04-15 cond-mat.supr-con
Differential Conductance and Defect States in the Heavy Fermion Superconductor CeCoIn$_5$
我们证明了从准粒子干涉光谱中提取的电子能带结构[Nat. Phys. 9,468(2013)]和理论计算的超导能隙形式[Proc. Nat. Acad. Sci. 111,11663(2014)]可用于理解在CeCoIn $_5$的正常和超导状态下测量的$dI/dV$线形[Nat. Phys. 9,474 92103)]。特别是,$dI/dV$线型,和缺陷诱导的杂质态的空间结构,反映了多个超导带隙的$d_{x^2-y^2}$对称性的存在。这些结果有力地支持了最近提出的非常规超导态的微观起源。
2015-09-29 cond-mat.supr-con
Campbell penetration depth in a single crystal of heavy fermion superconductor CeCoIn$_5$
Ames National Laboratory(艾姆斯国家实验室);Iowa State University(爱荷华州立大学);Missouri University of Science and Technology(密苏里科技大学);Brookhaven National Laboratory(布鲁克海文国家实验室);Shanghai Advanced Research in Physical Sciences (SHARPS)(上海物理科学研究院);Vinca Institute of Nuclear Sciences, University of Belgrade(贝尔格莱德大学温卡核科学研究所)
研究通过频率域隧道二极管谐振器测量CeCoIn$_5$单晶中温度和磁场依赖的磁穿透深度,发现Campbell穿透深度偏离常规行为,揭示了超导体中涡旋晶格对称性变化的指纹。
2026-04-29 cond-mat.supr-con
Superconductivity and Quantum Criticality in CeCoIn_5
在4.2 GPa压力下对重费米子超导体CeCoIn_5单晶的电阻率测量表明,在P^* \approx 1.6 GPa附近,输运性质有很强的交叉,其中Tc最大。从这些数据构建的温度-压力相图提供了一个自然的连接到铜酸盐物理,包括可能存在的赝隙。
2002-10-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Non-Locality and Strong Coupling in the Heavy Fermion Superconductor CeCoIn$_{5}$: A Penetration Depth Study
我们报告测量的磁穿透深度$λ$在单晶CeCoIn $_{5}$下降到$\sim$ 0.14 K使用隧道二极管为基础的,自感技术在28 MHz。虽然面内穿透深度倾向于遵循幂律$λ_{//} \sim {\it T}^{3/2}$,但数据更好地描述为线性({\it T} $\gg $ ${\it T}^\ast $)和二次({\it T} $\ll {\it T}^\ast $)行为之间的交叉,其中${\it T}^\ast $是强耦合极限中的交叉温度。{\it c}轴穿透深度$λ_{\perp} $在{\it T}中是线性的,提供了CeCoIn $_{5}$是{\it d}波超导体的证据,其线节点沿着{\it c}轴。$λ_{//} $和$λ_{\perp} $的不同温度依赖性排除了作为${\it T}^{\ast} $来源的杂质效应。
2002-06-24 cond-mat.supr-con
Unconventional density wave in CeCoIn_5?
最近在重费米子超导体CeCoIn_5中,在超导转变温度2.3K以上观察到了大的能斯特效应和塞贝克效应。我们将用出现在T=18K附近的非常规密度波(UDW)来解释这种大的能斯特效应。还描述了在T=18K以下的Seebeck系数的温度依赖性的UDW。UDW的另一个标志是角相关的磁阻,这应该是容易获得的实验。
2004-08-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Andreev reflection spectroscopy of the heavy-fermion superconductor CeCoIn$_5$ along three different crystallographic orientations
使用金尖作为反电极,沿着三个不同的晶体学取向(001)、(110)和(100)对重费米子超导体(HFS)CeCoIn $_5$单晶进行了Andreev反射光谱。动态电导谱在宽的温度范围内是可重复的,并且彼此一致,从而确保光谱性质。所有方向的共同特征是:i)背景电导的不对称行为,我们将其归因于新兴的相干重费米子液体; ii)由于Andreev反射导致的电导增强的能量尺度(~1 meV); iii)增强的零偏压电导的幅度(10 - 13%)。这些值比Blonder-Tinkham-Klapwijk(BTK)理论的预测值小一个数量级,但与其他HFS的预测值相当。利用d波BTK模型,我们得到了~460 ueV的能隙。然而,它被发现,扩展BTK模型考虑费米面参数的不匹配并不能完全解释我们的数据,我们归因于光谱权重的移动到低能量以及抑制Andreev反射。与计算曲线的电导谱的定性比较表明与d $_{x^2-y^2}$-对称性的一致性,提供了第一个光谱证据的序参量对称性和解决争议的线节点的位置。
2006-06-20 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
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
Suppressed Andreev Reflection at the Normal-Metal / Heavy-Fermion Superconductor CeCoIn$_5$ Interface
动态电导谱取自Au/CeCoIn $_5$点接触在Sharvin极限沿(001)和(110)方向。我们的电导谱,可重复地在很宽的温度范围内获得,构成了有史以来最干净的数据集报告的HFSS。一个签名的新兴重费米子液体的发展证明了在正常状态下的背景中的不对称性。在$T_c$以下,观察到Andreev反射引起的子带隙电导的增强,对于(001)和(110)点接触,分别具有$\sim$ 13.3%和$\sim$ 11.8%的幅度,比在常规超导体中观察到的幅度小一个数量级,但与在其他HFSS中观察到的一致。我们的(001)点接触的零偏压电导数据与使用d波序参量的扩展BTK模型最佳拟合。对(001)点接触的全电导曲线的拟合表明强耦合性质($2Δ/k_{B}T_c = 4.64$)。然而,我们观察到的Andreev反射信号和能隙的抑制表明现有模型的失败。我们提供了可能的方向的理论公式的电子输运通过N/HFS接口。在(110)点接触中观察到的几个定性特征为$d_{x^2-y^2}$对称性提供了第一个明确的光谱证据。
2005-07-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
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
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
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
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
Landau Renormalizations of Superfluid density in Heavy Fermion Superconductor CeCoIn5
重费米子带的形成可以通过近藤效应和随之而来的巨大的费米液体重整化将周期性的局域矩阵列转换为巡回电子来实现。Leggett对液态$^3$ He预言,在超导状态下费米液体重整化发生变化,导致伦敦穿透深度$Λ$的温度依赖性与BCS理论中的结果完全不同。使用莱格特的理论,修改为重费米子,它是可能的,从测量的温度依赖性$Λ$在高质量的样品中提取朗道参数$F_0^s$和$F_1^s$ ;这是从来没有完成过。与$Λ$相关的比热$C_\mathrm{el}$的温度依赖性的修改也是预期的。我们仔细地确定了CeCoIn $_5$中$Λ$的大小和温度依赖性,通过μ子自旋弛豫速率测量获得$F_0^s = 36 \pm 1$和$F_1^s = 1.2 \pm 0.3$,并发现电子比热$C_\mathrm{el}$的温度依赖性的一致变化。这是在重费米子化合物中首次测定$F_1^s$,其值为~ $\ll F_0^s$,检验了重费米子理论的基本假设,即自能的频率依赖性比其动量依赖性重要得多。
2014-10-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Equivalence of magnetic field and particle dilution in the strange metal state of CeCoIn$_5$
巴丁-库珀-施里弗超导机制是多体系统理论的胜利。其公式中隐含着长寿命(准)粒子的存在,这些粒子源自材料的电子构建块,它们相互作用形成库珀对,以锁步一致地移动。非常规超导体的挑战在于,不仅不清楚相互作用的性质,而且不清楚形成超导凝聚体的熟悉的准粒子是否存在。在这项工作中,我们揭示,通过在电子稀释材料中施加的磁场的研究,非常规超导体CeCoIn $_5$的金属性质是由(近藤)杂化本地和巡回电子的量子纠缠的程度决定。这项工作表明,奇怪的金属态的性质是多体态解纠缠到系统本身的潜在电子构建块的反映。
2018-10-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spectroscopic Evidence for the Direct Involvement of Local Moments in the Pairing Process of the Heavy-Fermion Superconductor CeCoIn$_5$
重费米子超导体中电子配对的微观机制仍然是量子材料中的一个主要挑战。某种形式的磁调解被广泛接受,自旋涨落是主要的候选者。一种新的机制,“复合配对”的基础上合作的双通道近藤效应直接涉及的f-电子的时刻也提出了一些重费米子化合物,包括CeCoIn $_5$。中子散射测量中观察到的CeCoIn $_5$上的自旋共振峰的起源仍然是有争议的,相应的峰谷结构的隧道电导是失踪。这与铜酸盐和铁基高温超导体形成对比,在铜酸盐和铁基高温超导体中观察到两种特征签名,表明自旋波动可能参与配对过程。在这里,我们报告的结果从平面隧道光谱沿三个主要的结晶取向CeCoIn 5在很宽的温度和磁场范围内。的配对间隙打开T $_p$ ~ 5 K,远高于体T $_c$ = 2.3 K,其方向依赖性是一致的d $_{x^2-y^2}$对称性。随着磁场的增加,这种配对间隙如预期的那样被抑制,但有趣的是,间隙状结构平滑地出现,线性增加到所施加的最高场。这种场致间隙样特征仅在T $_p$以下观察到。伴随出现的配对间隙和场诱导的gaplike功能,随着其线性增加的领域,表明f-电子的本地时刻直接参与CeCoIn $_5$的配对过程。
2021-06-14 cond-mat.supr-con
The Fermi surface of CeCoIn5: dHvA
在20 ~ 500 mK的温度范围内和18 T的磁场下,用悬臂梁测量了重费米子超导体CeCoIn_5正常态的de Haas-van Alphen效应。角依赖测量的极值费米表面积揭示了一个更极端的二维片比发现在任何CeRhIn 5或CeIrIn 5。测量频率的有效质量范围为9至20 m*/m0。
2001-02-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Antiferromagnetic fluctuations and the Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov state in CeCoIn5
重费米子超导体CeCoIn 5是第一种材料,不同的实验探针显示出强有力的证据指向Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)状态的实现。具有周期性调制的序参量的非均匀超导FFLO态早在40多年前就被预测出现在Pauli限制的、足够干净的II型超导体中。另一方面,CeCoIn 5被认为接近于在大气压下显示强反铁磁(AFM)自旋涨落(SF)的磁量子临界点(QCP)。我们通过在压力下(0 GPa ≤ P ≤ 1.5 GPa,0 T ≤ mu_0 H ≤ 14 T,100 mK ≤ T ≤ 4 K)的热容实验研究了FFLO相在远离强AFM-SF影响下的演化。我们的结果证明了在压力下的FFLO相的稳定性。它甚至扩展,而保利限制变得更弱,AFM-SF被抑制。这显示了AFM-SF对FFLO状态的有趣影响。
2007-10-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Anomalous thermopower and Nernst effect in $\rm CeCoIn_5$: entropy-current loss in precursor state
重电子超导体CeCoIn $_5$在其超导临界温度($T_c$ = 2.3 K)以上表现出一种令人困惑的前体态。热电势和能斯特信号异常。低于15 K时,电子的熵流急剧下降,在$T_c$处达到$\sim$ 0。同时,增强了非对角热电流$α_{xy}$。零熵态对场的敏感性意味着在很大距离上的相位相干性。热电流中的显著异常与电阻率和磁化强度中相对较弱的影响形成对比。
2007-05-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Anomalous quasiparticle transport in the superconducting state of CeCoIn5
本文研究了CeCoIn_5超导态的霍尔热导率k_xy。由k_xy得到的标度关系和离域准粒子态密度与d波超导对称性是一致的。超导电性的出现伴随着热霍尔角的急剧增加,这表明准粒子平均自由程显著增强,这种增强在很弱的磁场中被大大抑制。这些结果突出了CeCoIn_5在超导体中的独特性。CeCoIn_5具有较小的费米能、较大的超导能隙、较短的相干长度和较长的平均自由程,这表明CeCoIn_5处于超净区(E_F/Delta<<l/xi),在超净区可能存在特殊的涡旋态。
2005-06-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Exotic heavy fermion superconductivity in atomically thin CeCoIn$_5$ films
本文报道了用扫描隧道显微镜对$d$波重费米子超导体CeCoIn $_5$原子薄膜的{\it in-situ}研究。即使在单层CeCoIn $_5$中也观察到杂化和超导能隙,这为纯二维玻色子激发介导的重准粒子的超导性提供了直接证据。在这些原子级薄膜中,$T_c$被抑制到体的几乎一半,但类似于含有CeCoIn $_5$层的CeCoIn $_5$ /YbCoIn $_5$超晶格,其具有与薄膜相同的厚度。值得注意的是,在零温度下的平面外上临界场$μ_0H_{c2\perp}$大大增强了体相和超晶格。增强的$H_{c2\perp}$以及超过泡利和散装轨道限制,这表明可能出现不寻常的超导性与宇称混合引起的反转对称性破缺。
2023-03-16 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
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
Point-contact Andreev reflection spectroscopy of heavy-fermion-metal/superconductor junctions
我们之前使用Au尖端对重费米子超导体CeCoIn $_5$的点接触Andreev反射研究显示了两个明显的特征:降低的Andreev信号和不对称的背景电导[1]。为了探索它们的物理起源,我们已经将我们的测量扩展到单晶重费米子金属和超导Nb尖端之间的点接触结。微分电导谱上采取的结与三个重费米子金属,CeCoIn $_5$,CeRhIn $_5$,和YbAl $_3$,每一个具有不同的电子质量。与Au/CeCoIn $_5$结相比,Andreev信号没有降低,并且没有观察到对有效质量的依赖性。基于重费米子的双流体图像提出了一种可能的解释。[1]W. K. Park等人,Phys. Rev. B 72 052509(2005); W. K. Park等人,Proc. SPIE-Int. Soc.Opt.Eng.593259321Q(2005); W. K. Park等,Physica C(印刷中)(cond-mat/0606535)。
2007-06-10 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
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