비전통적인 초전도체는 예상보다 훨씬 더 이상합니다.

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홀수 패리티 초전도의 증거. (제공: © PRX)

응집 물질 물리학자들은 CeRh가2As2 그들은 비전통적인 초전도체였지만 국제 연구팀이 높은 자기장에서 어떻게 행동하는지 자세히 살펴보기 전까지는 그것이 얼마나 비전통적인지 인식하지 못했습니다. 연구원들의 최신 연구 결과에 따르면 막스 플랑크 고체 화학 물리학 연구소 (MPI CPfS) 드레스덴, 독일 및 동료, CeRh2As2 홀수 패리티 초전도 상태, 즉 특정 방향으로 가해지는 자기장에 안정적인 물질을 자랑하는 몇 안 되는 물질 중 하나입니다.

 초전도는 일반적으로 두 가지 형태로 존재합니다. 첫 번째는 자기장의 존재에 의해 쉽게 파괴되고 짝수 패리티를 갖는다고 합니다. 즉, 초전도 상태의 파동함수는 반전점에 대해 대칭입니다. 두 번째는 특정 방향으로 가해지는 자기장에서 안정적이고 홀수 패리티를 갖습니다. 즉, 파동 함수가 비대칭입니다.

홀수 패리티 초전도성을 가진 물질에서 초전도성이 사라지는 임계 필드는 특성 각도 의존성을 나타내야 한다고 연구 리더가 설명합니다. 엘레나 하싱거. 그러나 홀수 패리티 초전도는 드물고 몇 가지 재료(3 및 강자성 초전도체 UCoGe, URhGe, UGe2 그리고 유테2)이 있는 것으로 알려져 있으며 어느 것도 예상되는 각도 의존성을 나타내지 않습니다.

로우 필드 및 하이 필드 상태

CeRh2As2 물질의 결정 구조의 특정 방향을 따라 4T의 자기장이 가해질 때 나타나는 저-장 상태와 고-장의 두 가지 초전도 상태를 나타내는 것으로 최근에 발견된 소위 중 페르미온 화합물입니다. c축). 그들의 작업에서 Hassinger와 동료들은 CeRh의 각도 의존성을 보여주었습니다.2As2 정확히는 홀수 패리티 상태에서 예상되는 것입니다.

그들은 온도, 적용된 자기장 및 결정 축에 대한 자기장의 다른 방향의 함수로서 재료의 AC 자화율, 자기 토크 및 비열을 측정하여 이 결과를 얻었습니다. 이 실험에서는 1K 미만의 초저온과 최대 36T의 높은 자기장이 필요했습니다.

Hassinger는 "결과적인 위상 다이어그램을 짝수 패리티와 홀수 패리티 초전도 상태를 모두 포함하는 국제 협력자들의 모델과 비교했습니다."라고 말합니다. 물리 세계. “우리가 사용한 모델은 수정의 대칭을 기반으로 하고 매우 제한된 수의 매개변수에 의존하기 때문에 단순하지만 강력합니다. 실험 결과를 거의 완벽하게 재현할 수 있습니다.

"연구원들은 오랫동안 홀수 패리티 초전도성과 CeRh를 찾고 있었습니다.2As2 이를 통해 우리는 이러한 유형의 초전도성의 특성을 조사할 수 있습니다. 즉, 초전도성이 어떻게 진화하는지에 대한 책임이 있는 작용하는 전자 짝짓기 메커니즘입니다.”라고 그녀는 덧붙였습니다. "이 물질은 이전에 관찰된 다른 질서 있는 상태(예: 초전도성과 유사한 온도에서 나타나는 사중극자 밀도파 상태 및 반강자성 상태)와 초전도성의 상호 작용을 더 잘 이해하는 데에도 중요합니다."

연구의 전체 세부 사항은 PRX.

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