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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
Strong suppression of superconductivity by divalent Ytterbium Kondo-holes in CeCoIn_5
为了研究Yb离子在Ce基近藤晶格中部分取代的性质,我们利用分子束外延技术制备了高质量的Ce_{1-x} Yb_xCoIn_5外延薄膜。结果表明,Yb离子的取代导致晶胞体积的线性减小,表明Yb离子是二价离子,在Ce_{1-x} Yb_xCoIn_5中形成了Kondo空穴,并导致了超导电性和Kondo相干性的强烈抑制。结合霍尔效应的测量结果,表明Yb离子在相干近藤晶格中作为杂质散射,对反铁磁涨落没有严重的抑制作用。这些是在鲜明的对比,以前的研究使用散装单晶,声称的重要性,价波动的Yb离子。目前的工作也突出了外延膜的适用性在近藤晶格上的杂质效应的研究。
2012-08-03 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
Antiferromagnetic Order oriented by Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov Superconducting Order
解决高场超导相(HFSP),通常被称为Q相,以及出现在该相中的反铁磁或自旋密度波(SDW)序仍然是超导体CeCoIn $_5$的关键问题。结果表明,由于HFSP中磁场方向的微小变化而引起的SDW结构域的切换,被报道和解释为诱导SDW有序的$π$ -三联体配对的存在的证据[S. Gerber等人,Nature Physics 10,126(2014)],可以用没有三重态配对分量来解释,如果HFSP中的$d$波超导序包括平行于场的Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)调制。这一结果证实了CeCoIn $_5$的HFSP和只在相位中发现的SDW序是这种$d$波超导体中强顺磁对破缺的结果。
2015-03-09 cond-mat.supr-con
Superconductivity from a non-Fermi liquid metal : Kondo fluctuation mechanism in the slave-fermion theory
在弱耦合方法中,我们发现了自旋涨落理论之外的新的超导机制,即非常规超导的标准模型,其中近藤涨落导致了在从费米子理论的反铁磁量子临界点附近的多能隙超导.杂交机制的指纹是两种共振模式,不仅自旋,而且电荷的波动,起源于$d-wave$配对的传导电子和无自旋的holons,分别,从而区别于自旋波动机制。我们证明了传导电子$Δ_{c}$和空穴$Δ_{f}$的超导能隙与转变温度$T_{c}$之比为$2Δ_{c} / T_{c} \sim 9$和$2Δ_{f} / T_{c} \sim \mathcal{O}(10^{-1})$,与$CeCoIn_{5}$的结果非常一致.
2010-02-18 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
Field induced spin exciton doublet splitting in d_{x^2-y^2}-wave 115-heavy electron superconductors
用中子非弹性散射方法研究了CeMIn_5重费米子化合物在反铁磁波矢下超导d_{x^2-y^2}态的自旋激子模。我们提出了一个理论模型,解释了两个场方向的场依赖性。我们发现最近观察到的CeCoIn_5中自旋激子偶分裂为两个非简并模的现象在这个模型中自然出现。这是由于自旋各向异性的g因子和准粒子相互作用,导致不同的共振条件的动态磁化率组件。我们预测,分裂的自旋共振双峰变得强非线性较大的领域时,两个分裂组件的能量降低。对于沿四极轴的场,没有分裂,只有共振的加宽,这与实验一致。
2012-08-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Resonant spin excitations in unconventional heavy fermion superconductors and Kondo lattice compounds
近藤材料中的重准粒子带起源于f-和传导电子的杂化,表现出许多,有时共存,对称性破缺相。最值得注意的是非常规的超导性,巡回小矩反铁磁性和隐藏的高阶多极的f-电子,这都导致了重带的缺口。在极少数情况下,化学势位于杂化能隙内,并且基态是没有有序的近藤半导体。用中子非弹性散射研究了这种带隙f电子系统的动态磁响应。结果表明,在超导阈值以下或隐序带隙或直接在杂化带隙处出现了由准粒子相互作用引起的集体自旋激子模。自旋激子共振通常位于带边界矢量$Q$周围,在正常状态下具有嵌套性质。在超导的情况下,它的出现给出了一个强有力的标准,要求由于相干因子的符号变化$Δ_{{\bf k}+{\bf Q}}=-Δ_{\bf k}$的间隙对称性。因此,这种具有根本重要性的多体效应也可以用作区分所提出的间隙模型的工具。虽然在许多化合物中都观察到了自旋共振,但我们在这里仅限于讨论f电子超导体CeCoIn 5、CeCu 2Si 2和UPd 2Al 3、隐序近藤化合物CeB 6和URu 2Si 2以及近藤半导体YbB 12。
2015-09-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The Nature of Superfluidity in Ultracold Fermi Gases Near Feshbach Resonances
我们用BCS-BEC交叉理论研究了费米气体原子的超流态。我们的方法强调非凝聚费米子对强烈杂交与他们的(Feshbach诱导)分子玻色子对应。这些对导致高于$T_c$的假能隙效应和低于非BCS特征。我们将讨论这些效应如何影响超流性的实验特征。
2004-02-28 cond-mat.quant-gas cond-mat.soft cond-mat.str-el
Multiorbital spin-triplet pairing and spin resonance in the heavy-fermion superconductor $\mathrm{UTe_2}$
重费米子系统$\mathrm{UTe_2}$是自旋三重态超导的候选体系,在量子工程中具有重要的意义。其中一个悬而未决的问题是配对状态的性质。最近的一个令人惊讶的发现是在反铁磁波矢处观察到自旋激发谱中的共振[C。Duan { \it等人},Nature \textbf{600},636(2021)],这与该系统中预期的相互作用的铁磁性质形成明显的对比。我们展示了如何解决这个难题的多轨道自旋三重态配对从当地的自由度。因为它不与哈密顿量的动力学部分交换,配对在带基中包含带内和带间项。我们证明,带内配对组件自然产生的反铁磁波矢的自旋共振。我们的工作说明了轨道自由度如何丰富强关联量子材料的自旋三重态超导性的本质和性质。
2021-12-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con