重电子与自旋的辛对称
摘要
最近发现的两种重费米子材料 PuCoGa_{5} 和 NpPd_{5}Al_{2} 直接从居里顺磁体转变为超导体，揭示了一类新型超导体，其中局域矩直接淬灭进入超导凝聚体。大 N 展开是描述重费米子金属的强大工具，它在粒子携带大量 (N) 自旋分量的可解极限附近按 1/N 的幂次展开物理性质。就目前而言，该方法无法共同描述在 PuCoGa_{5} 和 NpPd_{5}Al_{2} 中发展的自旋淬灭与超导性。在此，我们利用一类新的大 N 展开解决了这一问题，该展开利用自旋的辛对称来保护自旋的奇时间反演宇称，并维持 Cooper 对作为明确的单态。利用该方法我们证明，当磁性离子晶格在两个不同的对称通道中与其金属环境交换自旋时，它们能够通过在局域矩与电子之间形成复合对凝聚体来同时满足这两个通道。在与 PuCoGa_{5} 和 NpPd_{5}Al_{2} 相关的四角晶系晶体环境中，晶格结构选择了一对自然的自旋交换通道，从而预测了一种具有 g 波对称性的独特各向异性配对态。该配对机制预测在 T_{c} 以上 NMR 弛豫率会出现大幅上翘，在隧穿测量中 Andreev 反射强烈增强，以及在 Pu 掺杂的 Np_{1-x}Pu_{x}Pd_{5}Al_{2} 中超导转变温度 T_{c} 升高。
引用
@article{arxiv.0710.1126,
title = {Heavy electrons and the symplectic symmetry of spin},
author = {Rebecca Flint and M. Dzero and P. Coleman},
journal= {arXiv preprint arXiv:0710.1126},
year = {2008}
}
备注
This is a substantially revised version of the original paper, focussing on the high temperature heavy electron superconductors PuCoGa_5 and NpPd_5Al_2. A substantially revised supplementary online material to this paper can be found in arXiv 0710.1128v2