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【科學前沿】《自然》刊發國家脈沖強磁場科學中心羅永康團隊研究成果

來源:強磁場中心 瀏覽次數: 發布時間:2019-09-24 編輯:范千

新聞網訊(通訊員 胡浩)9月23日,《自然》(Nature)雜志在線刊發了國家脈沖強磁場科學中心羅永康教授題為“Constraints on the superconducting order parameter in Sr2RuO4 from 17O NMR”的論文。


該成果由羅永康教授與美國加州大學洛杉磯分校Stuart Brown教授、Andrej Pustogow博士,以及美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室、德國德累斯頓馬普所、斯坦福大學的合作者共同完成,羅永康教授為論文的共同第一作者兼通訊作者。



在凝聚態物理中,物質的相通常由對稱性及其序參量來表征。然而,在某些材料中,對稱性和序參量的測量卻非常艱難,比如Sr2RuO4的超導對稱性。Sr2RuO4自發現以來(Y. Maeno, 1994),長期被認為是具有奇對稱、自旋三重態配對、拓撲性質等特性的非常規超導體的典型代表,羅永康等人在前期研究中(Phys. Rev. X 9, 021044)已從實驗上證實了應變下Sr2RuO4符合范霍夫奇點(van Hove singularity,vHs)的特征,為揭示Sr2RuO4的超導電性打下了基礎:一方面,從態密度角度看,自旋單態配對下Tc受態密度影響更大;而另一方面,由于范霍夫奇點同時也會增加Stoner因子,即體系趨近于鐵磁不穩定性,從而增強了自旋三態的配對強度。



圖(左)為單軸應變下范霍夫奇點附近的17O NMR測量的奈特位移與溫度的曲線。上插圖的應變產生裝置;下插圖為應變下的超導轉變。圖(右)為無應變下17O NMR的奈特位移與射頻能量輸入的曲線。通過對射頻輸入能量進行控制及量化,證明在無應變下,自旋磁化率在超導前后發生變化。


為深入研究Sr2RuO4的超導態性質,羅永康教授與合作者對Sr2RuO4進行了更進一步的17O NMR測量和分析,為揭示Sr2RuO4的超導配對對稱性提供了新的啟示。研究發現:首先,無論應變是否存在,Sr2RuO4的自旋磁化率在超導相變前后均有明顯的變化;其次,這些現象無法用常規的手性p波表象來理解,甚至所有與z方向平行的超導序參量都存在疑問,從而啟迪人們重新審視它的超導對稱性。該項工作并不完全排除所有的p波對稱性的可能,要證明或證偽它們,還需要更精確地測量超導前后自旋磁化率的改變量。


羅永康教授是國家脈沖強磁場科學中心2018年8月從海外引進的高水平人才,該項工作是其繼今年5月在《物理評論X》(Physical Review X)發表論文后的又一重要成果。近年來隨著脈沖強磁場國家重大科技基礎設施運行效率的不斷提升,國家脈沖強磁場科學中心高水平科研成果不斷涌現,僅2019年上半年已發表科研論文104篇,其中一區論文29篇,包括《自然》(Nature)、《自然·材料》(Nature Materials)、《物理評論快報》(Physical Review Letters)等頂級學術期刊,大科學設施的科學效益正在日益突顯。


論文鏈接:https://www.nature.com/articles/s41586-019-1596-2

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