单晶MgCNi$_3$中的常规超导性与滞后Campbell穿透深度

使用立方压砧高压技术，通过自助熔剂法生长了面积达1 mm$^{2}$的MgCNi$_3$单晶。由零温外推确定的第一临界场\textit{H$_{c1}$}约为18 mT。使用隧道二极管谐振器技术，在无外加\textit{dc}场条件下测量了London穿透深度，并在外加\textit{dc}场最高达9T的条件下，针对样品相对于外加磁场方向的两个不同取向测量了Campbell穿透深度。London穿透深度的绝对值$\lambda(0) = 245 \pm 10$ nm由热力学Rutgers公式确定。发现超流密度$\rho_s=(\lambda(0)/\lambda(T))^2$在整个温度范围内遵循弱耦合BCS理论预言的洁净各向同性\textit{s}-波行为。London穿透深度的低温行为同样符合BCS解析形式，并得出接近弱耦合值的$\Delta (0)/k_BT_c = 1.71$。发现上临界场\textit{$H_{c2}$}的温度依赖性是各向同性的，在\textit{T$_c$}处斜率为-2.63 T/K，零温下\textit{$H_{c2}$}(0) $\approx$ 12.3 T。Campbell穿透深度探测混合态中的磁通格子响应，并对钉扎势的细节敏感。对于MgCNi$_3$，当样品经场冷并升温与零场冷并升温相比时，在TDR响应中观察到了不可逆特征。该特征具有非单调的磁场依赖性，通常被称为峰值效应，极有可能与场依赖的非抛物线钉扎势有关。