헤비 페르미온 초전도체

Heavy fermion superconductor

무거운 페르미온 초전도체는 파격적인 초전도체의 일종이다.null

최초의 무거운 페르미온 초전도체인 CecuSi는22 1978년 Frank Steglich에 의해 발견되었다.[1]null

이후 30개 이상의 무거운 페르미온 초전도체가 발견되었으며(Ce, U, Ce, 소재에서), 임계 온도는 최대 2.3K(CecoIn5)이다.[2]null

재료 TC(K) 평. 원참조
체쿠시22 0.7 최초의 파격적인 초전도체 [1]
세코인5 2.3 Ce 기반 헤비 페미온 중 최고C T [2]
셉시3 0.75 비대칭 결정 구조를 가진 최초의 헤비페르미온 초전도체 [3]
세인3 0.2 고압에서만 초전도 [4]
UBe13 0.85 p파 초전도체 [5]
UPt3 0.48 몇 가지 뚜렷한 초전도 단계 [6]
우루시22 1.3 17K 이하 불가사의한 '주문 단계'
Updal23 2.0 14K 이하의 반소자성 [7]
유니알23 1.1 5K 이하의 반자성 [8]

헤비 페르미온 물질은 희토류 또는 액티나이드 원소를 포함하는 금속간 화합물이다.이들 원자의 f 전자는 강화된 유효 질량을 가진 퀘이파티클로 이어지는 정상적인 전도 전자와 혼합된다.[citation needed]null

특정 열 측정(ΔC/C(TC)을 통해 초전도 상태의 쿠퍼 쌍도 무거운 퀘이파티클에 의해 형성된다는 것을 알 수 있다.[9]일반 초전도체와 대조적으로 BCS-이론에서는 설명할 수 없다.큰 유효 질량 때문에 페르미 속도는 감소하고 역 데비예 주파수와 비교된다.[10]이것은 격자를 매력적인 힘으로 양극화하는 전자의 그림의 실패로 이어진다.[citation needed]null

일부 무거운 페르미온 초전도체는 풀데-페렐-라킨-오프친니코프(FLO) 단계의 후보물질이다.[11]특히 임계 분야에 가까운5 CeCoIn이 FFLO 상태라는 증거가 있다.[12]null

참조

  1. ^ a b Steglich, F.; Aarts, J.; Bredl, C.D.; Lieke, W.; Meschede, D.; Franz, W.; Schäfer, H. (1979). "Superconductivity in the Presence of Strong Pauli Paramagnetism: CeCu2Si2". Physical Review Letters. 43 (25): 1892–1896. Bibcode:1979PhRvL..43.1892S. doi:10.1103/PhysRevLett.43.1892. hdl:1887/81461.
  2. ^ a b Petrovic, C.; Pagliuso, P.G.; Hundley, M.F.; Movshovich, R.; Sarrao, J.L.; Thompson, J.D.; Fisk, Z.; Monthoux, P. (2001). "Heavy-fermion superconductivity in CeCoIn5 at 2.3 K". Journal of Physics: Condensed Matter. 13 (17): L337. arXiv:cond-mat/0103168. Bibcode:2001JPCM...13L.337P. doi:10.1088/0953-8984/13/17/103.
  3. ^ E. Bauer; et al. (2004). "Heavy Fermion Superconductivity and Magnetic Order in Noncentrosymmetric CePt3Si". Phys. Rev. Lett. 92 (2): 027003. arXiv:cond-mat/0308083. Bibcode:2004PhRvL..92b7003B. doi:10.1103/PhysRevLett.92.027003. PMID 14753961.
  4. ^ Mathur, N.D.; Grosche, F.M.; Julian, S.R.; Walker, I.R.; Freye, D.M.; Haselwimmer, R.K.W.; Lonzarich, G.G. (1998). "Magnetically mediated superconductivity in heavy fermion compounds". Nature. 394 (6688): 39. Bibcode:1998Natur.394...39M. doi:10.1038/27838.
  5. ^ Ott, H.R.; Rudigier, H.; Fisk, Z.; Smith, J.L. (1983). "UBe13: An Unconventional Actinide Superconductor" (Submitted manuscript). Phys. Rev. Lett. 50 (20): 1595. Bibcode:1983PhRvL..50.1595O. doi:10.1103/PhysRevLett.50.1595.
  6. ^ Stewart, G.R.; Fisk, Z.; Willis, J.O.; Smith, J.L. (1984). "Possibility of Coexistence of Bulk Superconductivity and Spin Fluctuations in UPt3" (Submitted manuscript). Phys. Rev. Lett. 52 (8): 679. Bibcode:1984PhRvL..52..679S. doi:10.1103/PhysRevLett.52.679.
  7. ^ Geibel, C.; Schank, C.; Thies, S.; Kitazawa, H.; Bredl, C.D.; Böhm, A.; Rau, M.; Grauel, A.; Caspary, R.; Helfrich, R.; Ahlheim, U.; Weber, G.; Steglich, F. (1991). "Heavy-fermion superconductivity at Tc=2K in the antiferromagnet UPd2Al3". Z. Phys. B. 84 (1): 1. Bibcode:1991ZPhyB..84....1G. doi:10.1007/BF01453750.
  8. ^ Geibel, C.; Thies, S.; Kaczorowski, D.; Mehner, A.; Grauel, A.; Seidel, B.; Ahlheim, U.; Helfrich, R.; Petersen, K.; Bredl, C.D.; Steglich, F. (1991). "A new heavy-fermion superconductor: UNi2Al3". Z. Phys. B. 83 (3): 305. Bibcode:1991ZPhyB..83..305G. doi:10.1007/BF01313397.
  9. ^ Neil W. Ashcroft and N. David Mermin, 솔리드 스테이트 물리학
  10. ^ Pfleiderer, C. (2009). "Superconducting phases of f -electron compounds". Reviews of Modern Physics. 81 (4): 1551–1624. arXiv:0905.2625. Bibcode:2009RvMP...81.1551P. doi:10.1103/RevModPhys.81.1551.
  11. ^ Matsuda, Yuji; Shimahara, Hiroshi (2007). "Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov State in Heavy Fermion Superconductors". J. Phys. Soc. Jpn. 76 (5): 051005. arXiv:cond-mat/0702481. Bibcode:2007JPSJ...76e1005M. doi:10.1143/JPSJ.76.051005.
  12. ^ Bianchi, A.; Movshovich, R.; Capan, C.; Pagliuso, P.G.; Sarrao, J.L. (2003). "Possible Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov State in CeCoIn5". Phys. Rev. Lett. 91 (18): 187004. arXiv:cond-mat/0304420. Bibcode:2003PhRvL..91r7004B. doi:10.1103/PhysRevLett.91.187004. PMID 14611309.