URu2Si2中时间反演对称性破缺超导态的体积证据

URu$_2$Si$_2$被认为是一种手性$d$波超导体，其库珀对波函数具有$k_z (k_x \pm ik_y)$时间反演对称性破缺的轨道分量，同时包含节点点和节点线\cite{kasahara, kasahara2}。为了通过体热力学探针研究这种非常规态的磁响应，我们在高质量、良好表征的URu$_2$Si$_2$单晶\cite{altarawneh,altarawneh2}中，于高磁场$H$和极低温度$T$下测量了磁转矩$\tau$。在超导态下，对于与$ab$面夹角在$15^{\circ}$以内的角度，URu$_2$Si$_2$的磁化强度$M(H) \propto \tau(H)/H$在$H$接近$H_{c2}$时表现出符号变化：从由涡旋钉扎主导的清晰抗磁响应，转变为一种较小但具有“顺磁样”磁滞响应，该响应在$H_{c2}$处消失，从而暗示其与超导态本质相关。我们认为，这种反常的、依赖角度的行为是URu$_2$Si$_2$中时间反演对称性破缺超导态的证据，尽管不一定对应于$k_z (k_x \pm ik_y)$态。