Физики UIUC обнаружили куперовские пары выше критической температуры в UTe2
Метод сканирующей туннельной микроскопии подтвердил существование волн плотности пар в дителлуриде урана выше температуры сверхпроводимости.
Физики из Иллинойсского университета в Урбане-Шампейне зафиксировали экспериментальные признаки формирования куперовских пар выше критической температуры сверхпроводящего перехода в дителлуриде урана (UTe2). Согласно исследованию, опубликованному в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, структура волн плотности пар (PDW) была визуализирована с помощью сканирующего туннельного микроскопа с векторным магнитным полем doi.org
Proceedings of the National Academy of Sciencesdoi.orgОткрыть источник ↗.
Дителлурид урана переходит в триплетное сверхпроводящее состояние при температуре ниже 2 кельвинов и обладает необычной фазой волны зарядовой плотности (CDW), чувствительной к внешнему магнитному полю doi.org
Proceedings of the National Academy of Sciencesdoi.orgОткрыть источник ↗. В отличие от классических сверхпроводников, где спаривание электронов совпадает с установлением фазовой когерентности, в UTe2 модуляции зарядового порядка сохраняются при разрушении объемной сверхпроводимости.
Измерения в векторном магнитном поле
Применяя туннельную микроскопию на высокочистых кристаллах, ученые проследили эволюцию пространственных модуляций. Помимо известных несоразмерных пиков CDW ($q_i$), авторы выявили бездисперсионные моды ($p_i$ и $h_{1,2}$), различающиеся температурной зависимостью doi.org
Proceedings of the National Academy of Sciencesdoi.orgОткрыть источник ↗.
Пики $p_i$ исчезали вблизи критической температуры перехода ($T_c$). При этом пики $q_i$ сохранялись существенно выше $T_c$, но анизотропно подавлялись при наложении магнитного поля определенной ориентации doi.org
Proceedings of the National Academy of Sciencesdoi.orgОткрыть источник ↗.
Связанные электронные порядки
Критические поля подавления пиков $q_i$ воспроизвели иерархию направлений верхнего критического поля ($H_{c2}$) сверхпроводящего состояния doi.org
Proceedings of the National Academy of Sciencesdoi.orgОткрыть источник ↗. По сообщению исследователей, это указывает на существование волны плотности пар выше объемной $T_c$.
Полученные данные согласуются с моделью свободной энергии Ландау: исходная PDW с волновыми векторами $p_i$ формируется выше $T_c$, образуя составной зарядовый порядок $q_i$. Ниже $T_c$ взаимодействие PDW с однородной сверхпроводимостью порождает моды $p_i$, что делает UTe2 редкой системой для изучения составных квантовых фаз doi.org
Proceedings of the National Academy of Sciencesdoi.orgОткрыть источник ↗.
