高温超导体 Fermi 面上的破缺旋转对称性

在几类非常规超导体的实验性质中观察到了破缺的四重旋转 (C$_4$) 对称性。已有观点提出，这种对称性破缺对这些材料中的超导配对至关重要，但在高超导转变温度 (high-T$_{\mathrm{c}}$) 铜氧化物中，这种破缺对称性从未在 Fermi 面上被观察到。我们测量了欠掺杂高温超导体 YBa$_2$Cu$_3$O$_{6.58}$ 的层间磁阻角度依赖性的显著各向异性，直接揭示了其 Fermi 面上破缺的 C$_4$ 对称性。此外，我们证明了该 Fermi 面具有由单轴或各向异性密度波相产生的 C$_2$ 对称性。这确立了 C$_4$ 对称性破缺在 YBa$_2$Cu$_3$O$_{6+\delta}$ 的 Fermi 面重构中的核心作用，并表明非常规超导体之间具有显著程度的普适性。