非中心對(duì)稱材料具有豐富的物理現(xiàn)象,例如在非中心對(duì)稱的鐵磁性材料中,由于存在鐵磁交換作用和DM相互作用的競爭,在外磁場下將出現(xiàn)拓?fù)涞拇潘垢衩髯?Skyrmion)相。同樣的,在一些非中心對(duì)稱超導(dǎo)體中,由于其內(nèi)部含有反中心對(duì)稱的Rashba自旋-軌道相互作用,材料將展現(xiàn)出不同于常規(guī)超導(dǎo)材料的新奇性質(zhì),如理論預(yù)言其超導(dǎo)態(tài)可能會(huì)出現(xiàn)超導(dǎo)對(duì)自旋單重態(tài)和自旋三重態(tài)的混合特征等。
最近,張?jiān):阍菏康牟┦垦芯可f文森在強(qiáng)磁場中心杜海峰博士和田明亮研究員的聯(lián)合指導(dǎo)下,在首次合成非中心對(duì)稱過渡金屬氮化物Rh2Mo3N【PHYSICAL REVIEW B 93, 060409(R) (2016)】的基礎(chǔ)上,對(duì)其物性進(jìn)行研究。 實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):該材料展現(xiàn)出轉(zhuǎn)變溫度為4.3 K的超導(dǎo)特性。通過對(duì)其電阻、磁性、比熱、安德烈夫反射譜(Andreev reflection)等進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn),該材料展現(xiàn)出非常明顯的以各相同性s波單重態(tài)占主導(dǎo)的超導(dǎo)配對(duì)機(jī)制。 通過對(duì)材料磁性元素鐵、鈷摻雜,超導(dǎo)特性被抑制,但出現(xiàn)了非平庸的拓?fù)渌垢衩髯?Skyrmion)相。因此,該工作不僅為探索非中心對(duì)稱超導(dǎo)物理提供了新的機(jī)遇,而且也為探索非中心對(duì)稱超導(dǎo)體和非平庸拓?fù)浯潘垢衩髯又g的相互競爭機(jī)理提供了新思路 。
該工作與美國亞利桑那州立大學(xué)陳廷勇教授、美國約翰霍普金斯大學(xué)錢嘉凌教授(C. L. Chien)及美國新罕普什爾大學(xué)藏佳棟教授開展了合作研究,論文于2016年9月7日在線發(fā)表在《物理評(píng)論B》上。
文章鏈接:http://journals.aps.org/prb/abstract/10.1103/PhysRevB.94.104503
該工作部分?jǐn)?shù)據(jù)在穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場實(shí)驗(yàn)裝置SHMFF的多功能物性測試測試系統(tǒng)、磁性測試系統(tǒng)、X射線衍射儀設(shè)備上測試完成,獲得了國家自然科學(xué)基金、中國科學(xué)院青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)、中國科學(xué)院/外國專家局(CAS / SAFEA)國際合作創(chuàng)新研究團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目的支持。
?
圖.?非中心對(duì)稱超導(dǎo)體Rh2Mo3N展現(xiàn)出豐富的磁學(xué)、電學(xué)和比熱特性。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和理論擬合顯示,Rh2Mo3N超導(dǎo)態(tài)庫伯對(duì)是以s波單重態(tài)配對(duì)為主導(dǎo)的配對(duì)機(jī)制。