重费米子超导体 CeCoIn$_5$ 与反铁磁金属 CeIn$_3$ 通过原子界面的耦合

为研究非常规超导性与磁序通过界面的相互作用，我们制备了由重费米子超导体 CeCoIn$_5$ 与反铁磁（AFM）重费米子金属 CeIn$_3$ 交替层构成的近藤超晶格。通过对 CeCoIn$_5(m)$/CeIn$_3(n)$ 超晶格施加静水压来调节 AFM 涨落的强度，其中 $m$ 和 $n$ 分别为 CeCoIn$_5$ 和 CeIn$_3$ 的单元胞厚度层。CeCoIn$_5$ 中的超导性与 CeIn$_3$ 中的 AFM 序在空间分离的层中共存。在常压下，CeCoIn$_5$(7)/CeIn$_3(n)$ 中 CeIn$_3$ 块层（BLs）的奈尔温度 $T_N$ 对 $n$ 几乎无依赖，这与 CeIn$_3(n)$/LaIn$_3$(4) 超晶格中 $T_N$ 随 $n$ 减小而被强烈抑制形成对比。这表明各 CeIn$_3$ 块层通过相邻 CeCoIn$_5$ 块层以 RKKY 相互作用磁耦合，并形成三维磁态。对 CeCoIn$_5$(7)/CeIn$_3$(13) 施加压力时，CeIn$_3$ 块层的 $T_N$ 在高达 2.4 GPa 前被抑制，表现出与 CeIn$_3$ 单晶相似的压力依赖。对上限临界场的分析表明，即便 CeIn$_3$ 块层处于 AFM 量子临界点附近，CeCoIn$_5$ 块层中的超导性也几乎不受 CeIn$_3$ 块层中 AFM 涨落的影响。这与 CeCoIn$_5$/CeRhIn$_5$ 超晶格中 CeCoIn$_5$ 块层的超导性深受 CeRhIn$_5$ 块层 AFM 涨落影响形成鲜明对比。本结果表明，尽管 AFM 涨落通过界面从 CeIn$_3$ 块层注入 CeCoIn$_5$ 块层，但它们几乎不影响束缚超导电子对的力。这些结果证明，二维 AFM 涨落对 CeCoIn$_5$ 中的配对相互作用至关重要。