UTe2 中配对密度波态的探测
超导电性
2023-07-04 v3
摘要
自旋三重态拓扑超导体应展现许多前所未有的电子性质，包括与量子信息处理相关的分数量子化电子态。尽管 UTe2 可能体现此类体拓扑超导性，其超导序参量 Δ(k) 仍未知。在此类重费米子材料中，Δ(k) 的多种不同形式在物理上均可能。此外，自旋 (SDW)、电荷 (CDW) 与配对 (PDW) 的密度波可能交织出现，其中后者展现空间调制的超导序参量 Δ(r)、电子对密度与配对能隙。因此，UTe2 中新发现的 CDW 态引发了该材料中可能存在 PDW 态的预期。为搜寻之，我们利用具有 μeV 尺度能量分辨率的超导 STM 针尖可视化配对能隙。我们探测到三个 PDW，每个均具有约 10 μeV 的峰峰能隙调制，且处于与先前 CDW 的波矢 Qi=1,2,3 不可区分的不 commensurate 波矢 Pi=1,2,3。对 UTe2 超导 PDW 与非超导 CDW 的同步可视化揭示每个 Pi : Qi 对均呈现相对相位 δφ ≈ π。由这些观测，并鉴于 UTe2 为自旋三重态超导体，该 PDW 态应为自旋三重态配对密度波。尽管此类态存在于超流 3He 中，对超导体而言它们却是前所未有的。
引用
@article{arxiv.2209.10859,
title = {Detection of a Pair Density Wave State in UTe$_2$},
author = {Qiangqiang Gu and Joseph P. Carroll and Shuqiu Wang and Sheng Ran and Christopher Broyles and Hasan Siddiquee and Nicholas P. Butch and Shanta R. Saha and Johnpierre Paglione and J. C. Séamus Davis and Xiaolong Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2209.10859},
year = {2023}
}
备注
39 pages, 14 figures