非中心对称超导体 Mo$_3$Al$_2$C 的晶体生长、表征与深入研究

我们报道了利用立方压砧高压高温技术,首次成功生长出非中心对称超导体 Mo$_3$Al$_2$C 的单晶。通过 X 射线衍射、能量色散 X 射线能谱、磁化率以及电阻率随温度变化的测量,研究了晶体的成分、结构和正常态输运性质。观测到临界温度 ($T_c$) 在 8.6 至 9.3 K 之间的变化,这可能归因于样品中碳化学计量比的微小差异。单晶 X 射线精修证实了所生长晶体具有很高的结构完美性。值得注意的是,使用 $P4_132$ 空间群模型对所有测量晶体精修的 Flack 参数值始终接近 0 或 1,因此表明所研究的晶体属于两个对映空间群 $P4_132$ 和 $P4_332$。在约 130 K 处观察到电阻率异常,极可能与电荷密度波相的出现有关。利用点接触 Andreev 反射能谱(首次在该化合物中使用)研究了超导性质(特别是超导能隙的对称性、振幅及温度依赖性)。结果证实 Mo$_3$Al$_2$C 是一个中等强耦合超导体,其 $2\Delta/k_BT_c \simeq 4$,并明确证明尽管由于反演对称性缺失产生了不对称自旋轨道耦合,其序参量仍具有 s 波对称性。