中文

通过调控无序揭示 $(\text{Ca,Sr})_{3}(\text{Ir,Rh})_{4}\text{Sn}_{13}$ 超导体中可能的非常规配对

超导电性 2022-06-01 v3

摘要

我们研究了在化学计量组成的“3-4-13”锡化物 (Ca,Sr)3(Ir,Rh)4Sn13(\text{Ca,Sr})_{3}(\text{Ir,Rh})_{4}\text{Sn}_{13} 中,由 2.5 MeV 电子辐照诱导的受控点状无序下电阻随温度的演化。这三种立方化合物表现出电荷密度波(CDW)序与超导(SC)的微观共存,而 Ca3Rh4Sn13\text{Ca}_{3}\text{Rh}_{4}\text{Sn}_{13} 不发展 CDW 序。正如预期,CDW 转变温度 TCDWT_{\text{CDW}} 在所有三种组成中均被辐照普遍抑制。超导转变温度 TcT_{c} 的行为更为复杂。在 Sr3Rh4Sn13\text{Sr}_{3}\text{Rh}_{4}\text{Sn}_{13} 中,它初始升高,方式与 CDW 和 SC 的直接竞争一致,但在更高辐照剂量下迅速饱和。在其他三种化合物中,TcT_{c} 被辐照单调抑制。最强的抑制见于无 CDW 序的 Ca3Rh4Sn13\text{Ca}_{3}\text{Rh}_{4}\text{Sn}_{13}。我们进一步通过测量伦敦穿透深度 λ(T)\lambda(T) 来考察该组成,并由此导出超流密度。结果明确指向弱耦合、全单能隙、各向同性的超导态。因此,我们必须解释两个看似不相容的实验观测:单一各向同性超导能隙,以及非磁性无序对 TcT_{c} 的显著抑制。我们基于广义 Anderson 定理进行了定量理论分析,指出一种非常规多带 s+s^{+-} 配对态,其中序参量符号在一个(或一小部分)较小的费米面片上不同,但整体上仍完全能隙。

关键词

引用

@article{arxiv.2110.02025,
  title  = {Possible unconventional pairing in $(\text{Ca,Sr})_{3}(\text{Ir,Rh})_{4}\text{Sn}_{13}$ superconductors revealed by controlling disorder},
  author = {E. H. Krenkel and M. A. Tanatar and M. Konczykowski and R. Grasset and E. I. Timmons and S. Ghimire and K. R. Joshi and Y. Lee and Liqin Ke and S. Chen and C. Petrovic and P. P. Orth and M. S. Scheurer and R. Prozorov},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2110.02025},
  year   = {2022}
}