Yin-Yang vortex on UTe2 (011) surface
本研究通过扫描隧道显微镜/谱在UTe2(011)表面观测到类阴阳结构的新型磁涡旋,结合理论建模证实了UTe2的自旋三重态配对性质,并对其配对d矢量候选范围给出约束。
2025-05-21 cond-mat.supr-con
Novel $H_{\rm c2}$ suppression mechanism in a spin triplet superconductor -- Application to UTe$_2$--
提出自旋三重态超导体中新型 $H_{\rm c2}$ 抑制机制,可将其降至任意小且保持二阶相变,并成功应用于 UTe$_2$ 分析其 $H_{\rm c2}$ 数据,确定其非幺正自旋三重态配对对称性。
2025-11-03 cond-mat.supr-con
Anisotropic Enhancement of Lower Critical Field in Ultraclean Crystals of Spin-Triplet Superconductor UTe2
本研究测量了超洁净UTe2单晶的临界场,发现沿b轴和c轴的下临界场异常增强,提出强Ising型铁磁涨落对涡旋线能量的影响是其起源。
2023-01-12 cond-mat.supr-con
Crystal structure of the unconventional spin-triplet superconductor UTe2 at low temperature by single crystal neutron diffraction
首次在2.7 K的低温(LT)下研究了新超导体UTe 2的晶体结构,该低温(LT)刚好高于超导转变温度约1.7 K,通过单晶中子衍射,以证明Imm(Nr. 71国际表)报道的室温(RT)持续到超导相,可以被认为是一个母对称自旋三重态超导性的发展。我们的结果表明,以前报道的单晶X射线衍射得到的RT结构确实也描述了LT中子衍射数据具有高精度。从RT下降到2.7 K没有观察到结构变化。详细的结构参数为UTe 2在LT的报告。
2019-05-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Fully gapped pairing state in spin-triplet superconductor UTe$_2$
本研究通过超洁净 UTe$_2$ 单晶的热导率并结合 NMR Knight 位移,证明其超导态为无节点的完全能隙 $A_u$ 配对,支持其为三维强拓扑超导体。
2023-06-30 cond-mat.supr-con
Symmetry of magnetic correlations in spin-triplet superconductor UTe2
利用中子非弹性散射测量了自旋三重态超导体UTe $_2$的低能磁激发随温度的变化。动态磁化率的虚部遵循具有适当特征能量的杂化近藤晶格中的带间关联行为。这些激发是在其他近藤晶格材料中观察到的现象的低维模拟,因此它们的存在不一定是由于铁磁或反铁磁相关的主导。超导性的开始在相同的能量尺度上显著地改变了磁激发,这表明这些变化起源于额外的电子结构修改。
2021-12-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Chiral superconductivity in UTe2 probed by anisotropic low-energy excitations
针对UTe2体态超导序参量争议,通过测量Meissner态磁穿透深度发现幂律温度依赖性与各向异性低能激发,排除了单分量态,证实其基态为具有多分量的手性$B_{3u}+iA_u$非幺正态。
2022-01-26 cond-mat.supr-con
Thermal conductivity of nonunitary triplet superconductors: application to UTe$_2$
本文推导自旋三重态超导体热导率的一般表达式,并通过改变热流方向比较 UTe$_2$ 各类候选配对态的低温行为,以约束其序参量结构和节点位置。
2024-06-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Density functional theory based investigation of heavy fermion band candidates in triplet superconductor UTe2
本研究针对三重态超导体UTe2中Z点重电子费米面解读矛盾的问题,在紧束缚模型下用类Gutzweiller重整化修正DFT+U能带,解释了重费米子费米面的形成,提升了与实验的契合度。
2024-10-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconducting-Spin Reorientation in Spin-Triplet Multiple Superconducting Phases of UTe2
本研究通过核磁共振和AC磁化率测量,发现UTe2在压力下的SC2和SC3相中存在超导自旋重取向现象,证实了其自旋三重态超导特性并揭示了超导态中自旋自由度的残留。
2023-07-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Anomalous vortex dynamics in spin-triplet superconductor UTe$_2$
本文通过电阻率测量发现UTe$_2$超导态深处存在低临界电流岛状区域,与中间场超导态重合,并提出该现象源于多超导分量混合导致的非奇异涡旋及钉扎减弱。
2023-05-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pairing symmetries of multiple superconducting phases in UTe2: Competition between ferromagnetic and antiferromagnetic fluctuations
本文通过线性化Eliashberg方程研究UTe2中自旋涨落介导的配对机制,揭示伊辛型铁磁涨落稳定Au或B3u态、反铁磁涨落稳定B1u态的自旋三重态配对,从而解释压力下多超导相的成因。
2024-02-23 cond-mat.supr-con
Resonance from antiferromagnetic spin fluctuations for superconductivity in UTe$_2$
超导性起源于束缚(库珀)电子对的形成,这些电子对可以在超导转变温度$T_c$以下无阻力地穿过晶格。大多数超导体中的电子库珀对与总自旋$S=0$形成反平行自旋单线态,尽管它们也可以与$S=1$和奇宇称波函数形成平行自旋三线态库珀对。自旋-三重态配对是重要的,因为它可以承载与量子计算相关的拓扑态和马约拉纳费米子。由于自旋-三重态配对通常由铁磁(FM)自旋涨落介导,因此FM不稳定性附近的铀基材料被认为是实现自旋-三重态超导性的理想候选者。事实上,具有$T_c\approx 1.6$ K的UTe $_2$已被确定为接近FM不稳定性的手性自旋三重态拓扑超导体的候选者,尽管它也具有反铁磁(AF)自旋波动。在这里,我们使用非弹性中子散射(INS)表明,在UTe $_2$超导耦合到一个尖锐的磁激发,称为共振,在布里渊区边界附近AF秩序。由于这种共振只在自旋单重态非常规超导体的AF不稳定性附近发现,因此在UTe $_2$中的观察表明AF自旋波动也可能诱导自旋三重态配对,或者UTe $_2$中的电子配对具有自旋单重态分量。
2021-12-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Enhanced triplet superconductivity in next generation ultraclean UTe2
本研究通过新一代超净 UTe$_2$ 晶体的高磁场测量修正其超导相图,并以 Ginzburg-Landau 模型说明无序抑制磁涨落,从而揭示两种自旋三重态超导相的调控机制。
2024-08-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Anomalous normal fluid response in a chiral superconductor UTe2
手性超导体已经被提出作为利用其边界处的预测的Majorana正常流体(即,点、边或表面)。对实验实现的探索导致了一维手征超导系统的发现。然而,长期以来一直在寻找的二维和三维手性超导体的边缘和表面Majorana正常流体还没有最终发现。在这里,我们报告的证据,具有显着的表面正常流体响应的手征自旋三重态的UTe $_2$。测量了UTe $_2$晶体的微波表面阻抗,并将其转换为对正常和超流响应都敏感的复电导率。在零温度极限的异常剩余正常流体电导率支持存在一个显着的正常流体响应。超流导电性遵循轴向自旋三重态预测的低温行为,其进一步缩小到手性自旋三重态,并具有时间反演对称性破缺的证据。超流电导率的温度依赖性也揭示了低的体杂质散射率和低的频率-能隙比,这意味着所观察到的正常流体响应不具有平凡的起源。我们的研究结果表明,UTe $_2$可以成为一个新的平台,研究奇异的拓扑激发在更高的维度,并可能在未来的拓扑量子计算时代发挥作用的一个多功能的三维积木。
2021-03-07 cond-mat.supr-con
Thermodynamic transitions and topology of spin-triplet superconductivity: Application to UTe$_2$
本文理论研究了UTe$_2$中双分量自旋三重态超导序的热力学转变与拓扑性质,发现非幺正复合序参量可导致消失或负的次级比热异常,并揭示时间反演对称性破缺分量使Dirac Majorana表面态打开能隙形成手性Majorana棱态,为实验验证配对对称性提供依据。
2024-02-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Ubiquitous Spin Freezing in the Superconducting State of UTe2
在大多数超导体中,电子在自旋单重态中形成库珀对,这种单重态由声子或自旋涨落等长程相互作用介导。超导体UTe $_2$是一种罕见的材料,其中电子被认为以独特的自旋三重态形成对,具有潜在的拓扑性质。虽然自旋三重态配对可能是由铁磁或反铁磁波动介导的,但在实验上,UTe $_2$的磁性尚不清楚。通过对独立生长的UTe $_2$单晶的μ子自旋旋转/弛豫($μ$ SR)测量,我们证明了在低温下逐渐冻结成无序自旋冻结状态的磁性团簇的存在。我们的研究结果表明,不均匀冻结的磁性团簇是与无处不在的剩余线性项的比热($C$)的温度依赖性和低温回升$C/T$与$T$。无处不在的磁不均匀性具有潜在的影响,旨在建立的内在的低温特性的UTe $_2$的实验。
2023-01-04 cond-mat.supr-con
Quasiparticle Interference of Spin-Triplet Superconductors: Application to UTe$_2$
本文研究自旋三重态超导体表面准粒子干涉的一般性质,将理论应用于UTe₂模型并与STM测量对比,发现$B_{2u}$和$B_{3u}$库珀对不稳定性的QPI特征及拓扑表面束缚态标志可确定其配对对称通道。
2025-08-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Self-reconstruction of order parameter in spin-triplet superconductor UTe$_2$
本研究通过测量UTe$_2$沿a轴的交流磁化率等,发现5.6 T处变磁驱动的场致相变,使上临界场升至12 T,熵增表明序参量自重构,使多组分超导态适应扰动。
2025-09-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Stability of a Nonunitary Triplet Pairing on the Border of Magnetism in UTe$_2$
受最近在UTe $_2$中发现的超导电性的启发,我们分析了各种三重态超导序参量的稳定性和结结构。结合对称群论分析、唯象Landau自由能和弱耦合BCS理论,我们证明了手征非幺正超导序可以稳定在UTe $_2$的铁磁性边界上,即使在没有长程磁序的情况下.我们进一步进行第一性原理密度泛函理论(DFT)计算的所谓的“小”费米面,不包括U $f$ -电子的贡献,并发现它是在最近的角分辨光电子能谱研究和DFT+DMFT计算非常一致。这使我们能够阐明超导能隙的节点结构,我们发现一般具有点节点沿晶体学$a$方向,与实验一致。分析了这些点节点及其相关的Majorana表面态的拓扑稳定性。预测的超导态的非幺正结构支持在最近的扫描隧道显微镜(STM)数据中观察到的手征边缘模式,并预测会导致非零磁光克尔效应。
2020-01-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetic-field sensitive charge density wave orders in the superconducting phase of UTe2
本研究利用扫描隧道显微镜在重费米子三重态超导体UTe2中发现了随磁场增强而减弱并在临界场Hc2处消失的非公度电荷密度波(CDW)序,并通过构建Ginzburg-Landau理论证明其源于与超导共存的三重态对密度波(PDW)态。
2022-11-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
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
Triplet pairing mechanisms from Hund's-Kondo models: applications to UTe$_{2}$ and CeRh$_{2}$As$_{2}$
针对 UTe$_2$ 和 CeRh$_2$As$_2$ 等候选三重态超导体,本文提出由 Hund 与 Kondo 相互作用协同驱动的配对机制,并用双通道 Kondo 晶格模型及实验证据加以支持。
2022-12-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Orientation of point nodes and nonunitary triplet pairing tuned by the easy-axis magnetization in UTe2
通过比热$C(T,H,Ω)$测量研究了一种新型铀基超导体UTe $_2$的带隙结构,该超导体位于铁磁量子临界附近.它的角度$Ω(ϕ,θ)$变化显示了一个特征性的肩部异常,在$ab$和$ac$平面内旋转的中等磁场下,在$H \parallel a$中具有局部最小值。根据理论计算,这些特征可以归因于超导带隙中沿$a$方向的点节点的存在。在沿易磁化$a$轴的磁场取向下,观察到低场下上临界场的温度依赖性以及$C(H)$中的向下凸曲率.这些反常行为可以解释的基础上,一个非幺正三重态模型的等自旋配对的$T_{\rm c}$是由沿$a$轴的磁化调谐。根据这些结果,UTe $_2$的能隙对称性最可能由$d(k)=(b + ic)(k_b + ik_c)$的矢量序参量描述。
2020-07-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetic Properties under Pressure in Novel Spin-Triplet Superconductor UTe2
本文报道了新型自旋三重态超导体UTe_2在高于临界压力Pc ~ 1.5GPa的1.7GPa压力下的磁化率和磁化强度。在低压下,样品的磁化率由易磁化的a轴各向异性转变为高压下的准各向同性,表现为a轴磁化率的快速抑制和b轴磁化率的逐渐增加。在Pc以上1.7GPa处,在T_MO ~ 3 K和T_WMO ~ 10 K测得磁异常。前一种异常对应于长程磁序,很可能是反铁磁性,而后一种异常则表现为宽异常,可能是短程磁序的发展。H // a和b轴磁化率在T_WMO以下的异常降低和增加分别表明了在Pc以上的低温下的复杂磁性。这与反铁磁性、铁磁性、价态和费米面不稳定性主导的多重涨落之间的相互作用有关。
2021-05-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Microscopic evidence for a chiral superconducting order parameter in the heavy fermion superconductor UTe2
自旋三重态超导是自旋为1的电子对和奇宇称波函数的凝聚。三重态配对的一个特别有趣的表现是手性p波态,它在拓扑上是非平凡的,是实现马约拉纳边缘模式的天然平台。然而,三重态配对在固态系统中是罕见的,并且到目前为止,在任何散装化合物中还没有明确的鉴定。由于配对是最自然介导的铁磁自旋涨落,铀基重费米子系统包含f电子元素,可以窝藏强关联和磁性被认为是理想的候选人自旋三重态超导体。在这项工作中,我们提出了扫描隧道显微镜(STM)研究的新发现的重费米子超导体,UTe 2的T $_{SC}$的1.6 K。我们发现了共存的近藤效应和超导性的签名,这表明竞争的空间调制在一个单位细胞。STM光谱在阶跃边缘显示的手征间隙状态,预测存在于拓扑超导体的边界处的签名。结合现有的数据表明三重态配对,手性边缘态的存在表明,UTe2是一个强大的候选材料的手性三重态拓扑超导性。
2019-12-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Intrinsic Anomalous Thermal Hall Effect in the Unconventional Superconductor UTe2
我们研究了本征异常热霍尔效应,作为推定的自旋三重态超导体UTe $_2$非幺正配对态序参量的有效探针。我们全面考虑了磁场作用下的所有非幺正态,并假设了三种费米面:椭圆形、圆柱形和环形,计算了由能隙函数的时间反演非幺正破缺Weyl点节点引起的反常Hall电导率,这三种费米面是由以前的能带计算所预测的.我们发现在两个不可约表象的一定比例下存在非零反常霍尔热导率。研究结果可用于进一步探索UTe $_2$的配对态。
2022-07-15 cond-mat.supr-con
Quenched randomness, thermal fluctuations and reentrant superconductivity: application to UTe$_2$
在候选自旋三重态超导体UTe $_2$中观察到了重入超导性随沿难磁化轴施加的磁场的变化。电阻率测量表明,在最小值$T_c$附近出现了一个加宽的超导转变,突出了超导波动在这一制度中的重要性。我们提出了一个唯象的研究假设场驱动的一级转变之间的两个超导态。我们表明,淬火随机性,不稳定性增强的超导波动附近的过渡可以自然地解释重入超导性以及加宽的超导过渡。
2022-05-09 cond-mat.supr-con
Enhanced spin triplet superconductivity due to Kondo destabilization
在近藤晶格系统中,有效近藤耦合的抑制导致重电子金属的击穿和电子结构的变化。自旋三重态超导电性在近藤晶格UTe2似乎与自旋波动起源于初始铁磁秩序。在这里,我们显示了明确的证据,近藤相干性的压力驱动的抑制附近的自旋三重态超导性的两倍增强,这意味着超导性是由自旋和电荷波动的附属增长加强。在较高的压力下,相干的近藤态不连续地转变为铁磁有序。磁场的应用将系统调谐回到一阶相边界。跨越这一相界,我们发现了另一个例子,可重入超导电性的UTe2。除了与铁磁性相关的自旋涨落,我们的研究结果表明,近藤驱动的费米表面不稳定性可能在稳定自旋三重态超导性中发挥作用。
2019-09-16 cond-mat.supr-con
Magnetism and superconductivity in mixed-dimensional periodic Anderson model for UTe$_{2}$
该研究构建模拟UTe$_2$能带结构的混合维数周期Anderson模型,揭示铁磁与反铁磁涨落依赖于$f$电子费米面,并协同稳定自旋三重态$p$波超导,同时解释压力诱导的$d$波超导相。
2023-06-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity in UTe$_2$ from local noncentrosymmetricity
本文通过多子格周期安德森模型研究UTe$_2$,发现局部非中心对称性导致各向异性磁涨落,并预测$A_u$表示超导占主导,与实验一致。
2025-10-16 cond-mat.supr-con
Observation of odd-parity superconductivity in UTe2
The Pennsylvania State University(宾夕法尼亚州立大学);University of California San Diego(加州大学圣地亚哥分校);Florida State University(佛罗里达州立大学)
本研究通过约瑟夫森耦合实验观测到UTe2在零磁场下的奇宇称超导性,并发现其表面存在安德里耶夫束缚态。
2023-09-15 cond-mat.supr-con
Possible Realization of Topological Crystalline Superconductivity with Time-Reversal Symmetry in UTe2
针对UTe₂柱形费米面使其作为三维时间反演不变拓扑超导体平庸的问题,研究了其晶体对称性保护的拓扑晶体超导性,验证了奇宇称配对态下的表面态与拓扑不变量,发现所有不可约表示均可实现该超导性。
2023-05-02 cond-mat.supr-con
Detection of a Pair Density Wave State in UTe$_2$
本研究利用超导STM针尖在UTe$_2$中探测到三个与CDW波矢相同且相对相位约为π的PDW态,首次在超导体中证实了自旋三重态配对密度波的存在。
2023-02-27 cond-mat.supr-con
Pseudo Point Nodal Superconducting Gap in Spin-Triplet UTe$_2$
Los Alamos National Laboratory(洛斯阿拉莫斯国家实验室);University of Tokyo(东京大学);Louisiana State University(路易斯安那州立大学)
UTe₂的伪点节点能隙结构揭示了自旋三重态超导体的拓扑性质和配对机制。
2026-03-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Violation of the orbital depairing limit in a non-unitary state --on the high field phase in the heavy Fermion superconductor UTe$_2$--
本文基于 Ginzburg-Landau 框架研究 UTe$_2$ 极高上临界场起源,指出自旋三重态非幺正态与底层磁化耦合可破缺轨道退对极限,为纯净超导体高场物理提供了完整框架。
2023-01-22 cond-mat.supr-con
Point Node Gap Structure of Spin-Triplet Superconductor UTe2
对锕系超导体UTe 2单晶进行了低温电输运、热输运、磁穿透深度和热容测量,以确定超导能隙的结构。沿晶体学的a-和b-轴的电流进行的热传输测量揭示了一个消失的小残余费米子的热导率的组成部分。剩余项的磁场依赖性遵循与节状准粒子的存在一致的快速准线性增加,向a轴上临界场上升,其中Wiedemann-Franz定律被恢复。结合T/Tc =0.3范围内磁穿透深度与温度的二次关系,这些测量结果为非常规的点节点自旋三重态超导序参量提供了证据。在用于热输运的相同晶体上进行的毫开尔文比热测量揭示了低于300 mK的上升,这很好地描述了对态密度(DOS)的发散量子临界贡献。用T^{-1/3}幂律来模拟这种贡献,可以恢复超导态的完全熵平衡,并在T_c以下得到电子DOS的立方幂律,这与热导率和穿透深度测量所确定的点节点间隙结构一致。
2019-11-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Restoration of superconductivity in high magnetic fields in UTe$_2$
这是20多年前理论上预测的[A.G. Lebed和K. Yamaji,{ \it Phys. Rev. Lett.} { \bf 80},2697(1998)],三重态准二维(Q2 D)超导体可以在高于其上临界磁场$H > H_{c2}(0)$的平行磁场中恢复其超导态。最近Nicholas Butch、Sheng Ran及其同事在Q2 D超导体UTe $_2$中实验上很可能发现了这种现象,并得到了日法研究小组的证实。我们回顾了我们以前的理论结果,使用这样一种一般的方法,它描述了在上述化合物中的重入超导性,以及将有希望描述类似的现象,这可以在其他Q2 D超导体中发现。
2020-08-15 cond-mat.supr-con
Microscopic imaging homogeneous and single phase superfluid density in UTe$_2$
本文通过微观成像研究UTe$_2$表面磁场与磁化率,发现均匀超流体密度和涡旋,温度依赖无额外扭结,支持$B_{3u}$序参量,排除多相变。
2022-10-18 cond-mat.supr-con
Topological band and superconductivity in UTe$_2$
UTe $_2$最近被发现是一个可能的自旋三重态超导体,表现出手性马约拉纳边缘状态的证据。UTe $_2$的一个特征性结构特征是U原子的反转对称相关对,形成阶梯的梯级。在这里,我们将展示每个梯级的两个亚晶格自由度如何在理解电子结构和超导电性的起源中发挥关键作用。特别是,我们表明,DFT+ $U$计算一般揭示了一个拓扑带,起源于与$5f$电子居住在这些梯级亚晶格自由度的带反转。此外,我们表明,以前确定的强铁磁相互作用内的U-U横档导致赝自旋三重态超导状态,可以占一个非零的极克尔角,观察到的磁场-温度相图,节点外尔费米子。我们的分析也可能与其他U基超导体有关。
2020-08-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconducting order parameter in UTe$_2$ determined by Knight shift measurement
利用Knight位移测量方法,研究了U基超导体UTe $_2$在超导态下的自旋磁化率,磁场沿UTe $_2$的易磁化轴($a$轴)方向变化.虽然一个微小的异常归因于SC的抗磁效应,观察到低于SC的转变温度$T_{\rm c}$,在SC状态的$a$轴奈特位移没有显着减少,从正常状态的温度依赖性的外推。这表明自旋磁化率在低于$T_{\rm c}$时几乎不变。考虑到之前对$H \parallel b$和$H \parallel c$的Knight位移结果,确定了自旋-三重态配对中占主导地位的SC态为$B_{\rm 3u}$,这与正常态下的自旋各向异性一致。结果表明,UTe $_2$是一种具有自旋自由度的自旋三重态超导体。
2022-03-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Periodic Anderson model for magnetism and superconductivity in UTe2
我们提供并分析了一个周期性的安德森模型研究磁性和超导电性的UTe $_2$,最近发现的候选人的拓扑自旋三重态超导体。24带紧束缚模型再现了从DFT $+U$计算与角度分辨光电子能谱一致的能带结构。$f$ -电子的库仑相互作用增强了沿$a$ -轴的伊辛铁磁涨落,并稳定了$B_{3u}$或$A_{u}$对称的自旋三重态超导性。当在跳跃积分中考虑压力的影响时,磁涨落变为反铁磁涨落,从而稳定了$A_{g}$对称的自旋单重态超导性.基于这些结果,我们提出了压力-温度和磁场-温度相图,揭示了多个超导相以及一个反铁磁相。特别地,我们预言了一个具有自发反转对称破缺的混合宇称超导态。
2021-03-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Paramagnetic effects of j-electron superconductivity and application to UTe2
自旋三重态超导体UTe 2具有类伊辛磁各向异性,表明库珀对自旋平行于易磁化轴。然而,上临界场的难磁化轴方向是远远大于易磁化轴,这意味着强抑制的泡利削弱效应,即使是在难磁化轴方向。这一观察结果与最近的NMR测量结果一致,NMR测量结果表明,在难磁化轴磁场的转变温度Tc以下,奈特位移略有下降。我们澄清,这些行为自然地理解为多轨道f -电子带与总角动量j=5/2的结果。考虑到自旋-轨道耦合的正交结构,我们表明,对于难磁化轴磁场,自旋磁化率的下降低于Tc和泡利退配对效应被强烈抑制。
2021-02-15 cond-mat.supr-con
Nodal superconducting gap structure and topological surface states of UTe$_2$
本文构建UTe$_2$超导相的微观最小模型,揭示其费米面在对称性要求之外强制产生额外点节点,并刻画(0-11)表面拓扑表面态与Majorana束缚模式,以调和现有实验矛盾并深化对三重态配对结构的理解。
2025-09-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Inhomogeneous Superconducting State Probed by $^{125}$Te NMR on UTe$_2
UTe $_2$是最近发现的自旋三重态超导体的有希望的候选者。与传统的自旋单重态超导相反,自旋三重态超导具有自旋和角动量自由度。为了检测这些自由度并获得UTe $_2$中自旋三重态超导性的确凿证据,我们进行了$^{125}$ Te-NMR测量。我们以前报道过,肩信号出现在NMR谱低于超导(SC)转变温度$T_{\rm c}$在$H \parallel b$,并在骑士移位略有下降沿$b$和$c$轴($K_b$和$K_c$,分别)低于$T_{\rm c}$在低磁场$H$。为了阐明肩信号的来源和$K_b$减少的痕迹,我们比较了当$H~\parallel~b$和$H~\parallel~c$时获得的PDMATHAMN Te-NMR谱,并测量了高达14.5 T的$H~\parallel~b$的PDMATHAMN Te-NMR谱。对于$H~\parallel~b$观察到的肩信号的强度在$\sim 6$ ~T处具有最大值,并且在10~T以上消失,尽管超导性通过$χ_{\rm AC}$测量得到证实,其可以在高达14.5~T(本测量中的最大$H$)下存在。此外,SC状态下的$K_b$的减少在7 T附近开始很小,在12.5 T时几乎为零。这表明SC自旋状态随着$H$的应用而逐渐改变。同时,在$H~\parallel~c$中,在1~T下在$T_{\rm c}$以下观察到没有肩信号的意外增宽,并且随着$H…
2021-05-25 cond-mat.supr-con
Interplay between magnetism and superconductivity in UTe2
通过观察零磁场中冷却后超导态的自发克尔响应,推断了UTe 2的时间反演对称性破缺(TRSB),同时利用有限c轴磁场训练进一步确定了该材料的非幺正复合序参量的性质.在这里,我们提出了一个广泛的研究磁场训练克尔效应,揭示了一个独特的临界状态的钉扎铁磁涡旋。我们发现,一个repeated克尔信号,出现以下删除的训练磁场,这反映了响应的TRSB序参量和外部磁场通过顺磁磁化率。这清楚地表明了铁磁涨落的重要性及其与复合序参量的密切关系。将测量集中到样品的中心,我们能够准确地确定由临界状态和相应的临界电流屏蔽的最大场。在存在磁场的情况下的测量显示超导体产生屏蔽电流的趋势,该屏蔽电流对抗由于发散的顺磁磁化率而引起的涡旋感应磁化强度的增加。
2021-08-22 cond-mat.supr-con
Theoretical Study of Impurity Effects on Superconductivity in UTe2
University of Hyogo(兵库大学);National Institute for Quantum Science and Technology(量子科学技术研究院);Sanyo-Onoda City University(山阳下关城市大学)
本研究通过六轨道f-d-p模型分析UTe2中杂质对超导相变温度的影响,发现杂质位点对Tc变化有主导作用,且磁性杂质的单态与非磁性杂质的三态均与实验一致。
2025-11-03 cond-mat.supr-con
Visualizing the low-energy electronic structure of the triplet superconductor UTe$_2$ through quasiparticle interference
Harvard University(哈佛大学);Niels Bohr Institute, University of Copenhagen(哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所);University of Maryland, College Park(马里兰大学帕克分校);National Institute of Standards and Technology(美国国家标准与技术研究院);Washington University in St. Louis(圣路易斯华盛顿大学);Canadian Institute for Advanced Research(加拿大高级研究院)
通过准粒子干涉研究UTe₂的费米面,揭示其自旋三重态超导体的低能电子结构及CDW能隙特征。
2026-01-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum interference between quasi-2D Fermi surface sheets in UTe2
本文报告了UTe2在高磁场下磁导中的量子振荡现象,发现其源于准粒子穿越磁击穿网络的量子干涉,证实其费米面仅由两个准二维圆柱形部分组成。
2024-06-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Probing $p$-wave superconductivity in UTe$_2$ via point-contact junctions
本文通过点接触结光谱测量UTe$_2$,用BTK模型拟合提取能隙,发现0.26±0.06 meV的$p_y$波能隙与数据吻合,为UTe$_2$的自旋三重态$p$波超导配对提供了光谱学证据。
2024-09-04 cond-mat.supr-con
Expansion of the high field-boosted superconductivity in UTe2 under pressure
磁场诱导超导是一个有趣的量子现象,其起源尚未完全理解。最近发现的自旋三重态超导体UTe 2表现出两个这样的超导相,第二个超导相在45 T的磁场中重新进入并持续到65 T。更令人惊讶的是,为了诱导这种超导相,必须在特定的角度范围内施加磁场,而不是沿着任何高对称性的结晶方向。在这里,我们研究了这种高场感应超导相在压力下的演变。两个超导相在压力下合并在一起,零电阻持续到45 T,目前研究的领域限制。我们还发现,高场诱导超导相是完全解耦的一阶场极化相变,不同于先前已知的例子,场诱导超导电性在URhGe,表明超导电性由不同的配对机制。
2021-07-06 cond-mat.supr-con
Superconducting Properties of Heavy Fermion UTe$_2$ Revealed by $^{125}$Te-Nuclear Magnetic Resonance
我们对新发现的自旋三重态超导体UTe $_2$进行了$^{125}$ Te-核磁共振(NMR)测量。核自旋-晶格弛豫速率除以温度$1/T_1T$在超导(SC)转变温度$T_c$以下突然降低,而不显示相干峰,表明UTe $_2$是非常规超导体。结果发现,温度依赖性的$1/T_1T$在SC状态不能理解的一个单一的SC间隙行为,但可以解释的两个SC间隙模型。奈特位移与自旋磁化率成正比,在低于$T_c$时减小,但减小的幅度远小于自旋-单重态配对中预期的减小。相反,小的骑士位移减少以及缺乏保利-depairing效应可以解释的自旋三重态的情况。
2019-11-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Theory of Magnetic Excitations in the Heavy-Fermion Spin-Triplet Superconductor UTe$_2$
The University of Tokyo(东京大学);RIKEN Center for Emergent Matter Science(理化学研究所涌现物质科学中心);Institute for Molecular Science(分子科学研究所)
本研究用混合维周期安德森模型结合BCS-RPA,分析UTe₂的磁激发,发现仅B₂ᵤ超导态会在Q_Y处产生超导诱导自旋共振,确立了适用于三维重费米子多带超导体的符号改变准则。
2026-08-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Clear Reduction in Spin Susceptibility and Superconducting Spin Rotation for $H \parallel a$ in the Early-Stage Sample of Spin-Triplet Superconductor UTe$_2$
通过重新测量UTe$_2$早期样品的Knight位移,发现$a$轴自旋磁化率在超导态降低约3%,且随磁场增大被抑制,归因于超导自旋旋转。
2024-11-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con