Ферромагнитный сверхпроводник
Ферромагнитные сверхпроводники — это материалы, которые демонстрируют внутреннее сосуществование ферромагнетизма и сверхпроводимости . К ним относятся UGe 2 , [1] УРГе, [2] и УКоГе. [3] О доказательствах ферромагнитной сверхпроводимости также сообщалось для ZrZn 2 в 2001 году, но позже сообщалось [4] подвергнуть сомнению эти выводы. Эти материалы проявляют сверхпроводимость вблизи магнитной квантовой критической точки.
Природа сверхпроводящего состояния в ферромагнитных сверхпроводниках в настоящее время является предметом дискуссий. Ранние расследования [5] изучал сосуществование обычной s -волновой сверхпроводимости с коллективизированным ферромагнетизмом. Однако вскоре сценарий спин- триплетного спаривания взял верх. [6] [7] Модель среднего поля для сосуществования спин-триплетного спаривания и ферромагнетизма была разработана в 2005 году. [8] [9]
Эти модели рассматривают однородное сосуществование ферромагнетизма и сверхпроводимости, т.е. одних и тех же электронов, которые одновременно являются ферромагнитными и сверхпроводящими. Другой сценарий, в котором существует взаимодействие между магнитным и сверхпроводящим порядком в одном и том же материале, — это сверхпроводники со спиральным или спиральным магнитным порядком. Примеры таких включают ErRh 4 B 4 и HoMo 6 S 8 . В этих случаях сверхпроводящие и магнитные параметры порядка переплетаются друг с другом в пространственно-модулированной схеме, что обеспечивает их взаимное сосуществование, хотя оно уже не является однородным. Таким образом, даже спин-синглетное спаривание может сосуществовать с ферромагнетизмом.
Теория
[ редактировать ]В обычных сверхпроводниках электроны, составляющие куперовскую пару, имеют противоположный спин, образуя так называемые спин-синглетные пары. Однако основополагающий принцип Паули допускает и другие типы пар. В присутствии магнитного поля спины стремятся выровняться по полю, а это означает, что магнитное поле губительно для существования спин-синглетных куперовских пар. Жизнеспособный гамильтониан среднего поля для моделирования коллективизированного ферромагнетизма, сосуществующего с неунитарным спин-триплетным состоянием, после диагонализации может быть записан как [8] [9]
См. также
[ редактировать ]- Модель критического состояния Бина
- Ферромагнитные сверхпроводящие 2D материалы
- Возвратная сверхпроводимость
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Саксена, СС; Агарвал, П; Агарвал, П.; Ахилан, К.; Гроше, FM; Хазельвиммер, RKW; Штайнер, MJ; Пью, Э.; и др. (2000). «Сверхпроводимость на границе ферромагнетизма коллективизированных электронов в UGe 2 ». Природа . 406 (6796): 587–92. Бибкод : 2000Natur.406..587S . дои : 10.1038/35020500 . ПМИД 10949292 . S2CID 983431 .
- ^ Аоки, Дай; Хаксли, Эндрю; Рессуш, Эрик; Брейтуэйт, Дэниел; Флуке, Жак; Бризон, Жан-Паскаль; Лотель, Эльза; Полсен, Карли (2001). «Сосуществование сверхпроводимости и ферромагнетизма в URhGe». Природа . 413 (6856): 613–6. Бибкод : 2001Natur.413..613A . дои : 10.1038/35098048 . ПМИД 11595943 . S2CID 4415338 .
- ^ Хай, Н.; Гаспарини, А.; Де Нейс, Д.; Хуанг, Ю.; Клаасс, Дж.; Гортенмулдер, Т.; Де Виссер, А.; Хаманн, А.; Гёрлах, Т.; Лёнейсен, Х. (2007). «Сверхпроводимость на границе слабого коллективизированного ферромагнетизма в UCoGe». Письма о физических отзывах . 99 (6): 67006. arXiv : 0708.1388 . Бибкод : 2007PhRvL..99f7006H . doi : 10.1103/PhysRevLett.99.067006 . ПМИД 17930860 . S2CID 10155231 .
- ^ Йелланд, Э.; Хайден, С.; Йейтс, С.; Пфлайдерер, К.; Уларз, М.; Воллмер, Р.; Лёнейсен, Х.; Бернхофт, Н.; Смит, Р.; Саксена, СС; Кимура, Н. (2005). «Сверхпроводимость, вызванная искровой эрозией в ZrZn2». Физический обзор B . 72 (21): 214523. arXiv : cond-mat/0502341 . Бибкод : 2005PhRvB..72u4523Y . дои : 10.1103/PhysRevB.72.214523 . S2CID 119485503 .
- ^ Карчев Н.И.; Благоев, К.Б.; Беделл, Канзас; Литтлвуд, ПБ (30 ноября 1999 г.). «Сосуществование сверхпроводимости и ферромагнетизма в ферромагнитных металлах». arXiv : cond-mat/9911489 .
- ^ МакХида, Казусигэ; Оми, Тецуо (2001). «Теория ферромагнитной сверхпроводимости». Письма о физических отзывах . 86 (5): 850–3. arXiv : cond-mat/0008245 . Бибкод : 2001PhRvL..86..850M . doi : 10.1103/PhysRevLett.86.850 . ПМИД 11177956 . S2CID 22804232 .
- ^ Самохин К.; Уокер, М. (2002). «Симметрия параметра порядка в ферромагнитных сверхпроводниках». Физический обзор B . 66 (17): 174501. arXiv : cond-mat/0206487 . Бибкод : 2002PhRvB..66q4501S . дои : 10.1103/PhysRevB.66.174501 . S2CID 119355166 .
- ^ Перейти обратно: а б Невидомский, Андрей (2005). «Сосуществование ферромагнетизма и сверхпроводимости вблизи квантового фазового перехода: переход типа Гейзенберга в Изинг». Письма о физических отзывах . 94 (9): 97003. arXiv : cond-mat/0412247 . Бибкод : 2005PhRvL..94i7003N . doi : 10.1103/PhysRevLett.94.097003 . ПМИД 15783990 . S2CID 31327399 .
- ^ Перейти обратно: а б Линдер, Дж.; Судбё, А. (2007). «Квантовый транспорт в нецентросимметричных сверхпроводниках и термодинамика ферромагнитных сверхпроводников». Физический обзор B . 76 (5): 54511. arXiv : 0707.2875 . Бибкод : 2007PhRvB..76e4511L . doi : 10.1103/PhysRevB.76.054511 . S2CID 119313463 .
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Солтан Солтан (2005). Взаимодействие сверхпроводимости и ферромагнетизма в YBCO-LCMO . Кювилье Верлаг. п. 1. ISBN 3-86537-349-6 .
- Т. Херрмансдёрфер и Ф. Побелл (2003). «Взаимодействие сверхпроводимости и ядерного магнетизма» . В Израиле Д. Вагнер; Питер Уайдер и Цофар Манив (ред.). Современные тенденции в теории физических явлений в сильных магнитных полях . Спрингер. п. 18. ISBN 1-4020-1373-6 .
- Т. Мория и К. Уэда; Уэда (2003). «Антиферромагнитные спиновые флуктуации и сверхпроводимость». Rep Prog Phys . 66 (8): 1299–1341. Бибкод : 2003РПФ...66.1299М . дои : 10.1088/0034-4885/66/8/202 . S2CID 250884100 .
- Ферромагнитные сверхпроводники - Список авторитетных статей на arxiv.org