单晶的生长及其物性研究
——CrAs晶体的生长
摘要:传统的超导体的超导电性可以用BCS理论解释,但是CrAs作为非传统超导体,无法运用BCS理论对其超导电性进行解释。从压力到3 GPa的CrAs温度-压力相图中可知,单晶CrAs的超导电性对样品的质量和实验条件很敏感,而且CrAs是一个有趣的材料来研究超导电性如何在螺旋磁体相附近实现并伴随着一个大的磁致伸缩。在加压的情况下,磁相变与大部分的超导的出现导致超导电性的出现指示了磁性与超导电性之间有直接的联系。在CrAs的结构、磁相图与压力诱导的超导电性的研究中可知,反铁磁性的波动与低磁矢量相位对CrAs的超导电性的产生很重要。最后,高压力的应用超导电性与反铁磁序的接近,表明CrAs超导状态的一个非常规的配对机制。
关键词:CrAs; 超导电性; 相图; 压力
一、文献综述
传统的超导体的超导电性可以用BCS理论解释,但是CrAs作为非传统超导体,无法运用BCS理论对其超导电性进行解释。于此同时, 3d电子系统可以提供平台诱导有趣的超导电性,如实现铜氧化物,铁磷族元素化合物,钴氧化物的超导电性。而且超导电性已在多数3d过渡金属化合物中得到观察,除Cr和Mn基的化合物,费米能级附近的低洼状态由3d电子的主导。CrAs的系统结构就是3d电子系统,但是不同材料的超导(SC)机制和对称性也是不同的。因此对CrAs的超导电性的研究对在新系统中发现超导性的研究是至关重要的。
图1 CrAs压力温度相图
非常规超导如铜氧化物超导体,铁基超导体,和重费米子超导体可以通过化学掺杂或通过加压使其磁有序化进行实现。因此,实验在2.2K加压的螺旋体系统中诱导CrAs超导电性的发生来测量电阻率。完成了压强最大值为3GPa的单晶CrAs的温度—压强相图。
