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具有bcc与A15结构的Cr$_3$Ru化合物中非传统超导性的比较研究

超导电性 2022-10-10 v1

摘要

铬(Cr)是一种具有3dd轨道电子的过渡金属元素。在多数含Cr化合物中,由于关联效应,预期存在局域化与巡游双重特征。局域化产生磁矩,而后者表现为导电的有效相干权重。本文利用多种实验手段报道了具有bcc或A15相的Cr3_3Ru化合物的物理性质。电阻测量显示,bcc与A15结构分别在TcT_{\rm c} = 2.77 K和TcT_{\rm c} = 3.37 K处呈现尖锐的超导转变。两样品均存在高剩余电阻率,其平均自由程约为2 nm。磁化测量亦显示相当窄的转变,并在约150 K高温处出现清晰的驼峰结构,这可能归因于残留的反铁磁自旋涨落。比热系数揭示在TcT_{\rm c}处存在清晰跃变。我们发现可采用s波能隙拟合低温比热数据,得到比值约2Δ/kBTc2\Delta/k_{\scriptscriptstyle B}T_{\rm c} \approx 3.6,表明中等配对强度。有趣的是,bcc与A15相的Wilson比分别为3.81和3.62,暗示正常态中传导电子具有中等关联效应。此外,对于A15结构样品,另一比热反常出现在约0.85 K且对磁场敏感。施加高压后,两体系均呈现TcT_{\rm c}增强,bcc与A15相的速率分别约为0.019 K/GPa和0.013 K/GPa。我们还进行了隧穿谱测量,发现相干峰被强烈抹平。对相干峰的强烈抑制可归因于强散射。我们的综合结果表明这些Cr基化合物中存在非传统超导性。

关键词

引用

@article{arxiv.2203.16235,
  title  = {Comparative studies on unconventional superconductivity in Cr$_3$Ru compounds with bcc and A15 structures},
  author = {Zhengyan Zhu and Ying-Jie Zhang and Yiwen Li and Qing Li and Wen Duan and Hai-Hu Wen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2203.16235},
  year   = {2022}
}