从正常态有序态中解耦 CeRh$_2$As$_2$ 的多相超导性

CeRh$_2$As$_2$ 是一种多相超导体,其 $T_{\textrm{c}}=0.26\,\textrm{K}$。对于平行于四方晶胞 $c$ 轴的磁场 $H$,观测到的两个超导(SC)相 SC1 和 SC2 被解释为偶宇称和奇宇称 SC 态,由 $\mu_{\textrm{0}}H^{*}=4\,\textrm{T}$ 处的相界分隔。这种宇称切换之所以可能,是由于位于全局中心对称晶格的局域非中心对称环境中的 Ce 位点上存在强 Rashba 自旋轨道耦合。在温度 $T_{\textrm{0}}\approx0.4\,\textrm{K}$ 以下存在另一种有序态(相 I),这提示了对 $H^{*}$ 转变的另一种解释:它分隔了混合 SC+I (SC1) 态和纯 SC (SC2) 态。在此,我们展示了关于 CeRh$_2$As$_2$ 更高质量单晶的详细研究,其在 $T_{\textrm{c}}=0.31\,\textrm{K}$ 和 $T_{\textrm{0}}=0.48\,\textrm{K}$ 处显示出更尖锐的特征。我们细化了 CeRh$_2$As$_2$ 的 $T$-$H$ 相图,并证明 $T_{0}(H)$ 与 $T_{\textrm{c}}(H)$ 线在 $\mu_{\textrm{0}}H\approx6\,\textrm{T}$ 处相交,远高于 $H^{*}$,意味着相 I 对 SC 相切换没有影响。基于 Ginzburg-Landau 理论的基本分析表明两种序之间存在弱竞争。