Izquierda:estructura cristalina de CaPtAs. Derecha:Dependencia de la temperatura de (a) resistividad entre 300 K y 0,3 K, (b) susceptibilidad ac, y (c) resistividad por debajo de 2.5 K de CaPtAs. (d) Contribución electrónica al calor específico a baja temperatura de CaPtAs, ajustado utilizando un modelo de onda p. Crédito:© Science China Press
Un grupo de investigación de la Universidad de Zhejiang en China ha descubierto que el compuesto no centrífugo CaPtAs es un superconductor, que muestra evidencia de propiedades no convencionales. Este compuesto brinda una nueva oportunidad para estudiar la superconductividad no convencional en sistemas con simetría de inversión rota.
La falta de un centro de inversión en la estructura cristalina de un compuesto puede tener efectos profundos en sus propiedades físicas. Los fenómenos interesantes que se han encontrado que surgen incluyen la división de espín de las superficies de Fermi, el levantamiento de la degeneración cuádruple de un punto de Dirac para producir dos nodos de Weyl doblemente degenerados en semimetales de Weyl, skyrmions magnéticos con texturas de espín complejas, y las propiedades características de los superconductores nocentrosimétricos.
El estudio intensivo de superconductores nocentrosimétricos se remonta a 2004, cuando el primer ejemplo de esta clase de materiales con fuertes correlaciones electrónicas fue descubierto por E. Bauer et al. En tal superconductor que carece de un centro de inversión, el acoplamiento de espín-órbita antisimétrico permitido por simetría (ASOC) permite la mezcla de estados de emparejamiento de espín-singlete y espín-triplete, que puede dar lugar a una brecha superconductora nodal. Esto se ha evidenciado en los superconductores nocentrosimétricos débilmente correlacionados Li 2 (Pt, Pd) 3 B, donde H. Q. Yuan et al. encontró que la fuerza del ASOC puede sintonizar las fuerzas relativas de los componentes singlete y triplete en la función de onda de emparejamiento superconductor. En años recientes, Se ha descubierto un número cada vez mayor de superconductores nocentrosimétricos con propiedades novedosas. donde se ha predicho teóricamente que algunos sistemas exhiben potencialmente superconductividad topológica.
Recientemente, Los superconductores nocentrosimétricos, donde hay correlaciones débiles pero la simetría de inversión del tiempo se rompe por debajo de la temperatura de transición superconductora, se han discutido mucho. Sin embargo, la mayoría de las otras propiedades de estos sistemas parecen ser análogas a las de los superconductores BCS convencionales, con un espacio superconductor completamente abierto. El origen de este comportamiento inusual aún requiere explicación.
Aquí, un grupo de investigación dirigido por el profesor Huiqiu Yuan del Centro de Materia Correlacionada (CCM) y el Departamento de Física de la Universidad de Zhejiang ha descubierto un nuevo CaPtA superconductor no centrífugo con posible emparejamiento no convencional, que se publica en Science China:Física, Mecánica y Astronomía, titulado "CaPtAs:un nuevo superconductor nocentrosimétrico".
CaPtAs es un miembro de los compuestos ternarios equiatómicos de base alcalinotérrea, cristalizando en una estructura tetragonal nocentrosimétrica (grupo espacial I41md, No 109) con redes de nido de abeja tridimensionales (3-D). Esto es diferente a compuestos como SrPtAs, BaPtAs, y BaPtSb, que tienen estructuras que consisten en capas de panal hexagonales apiladas. Se han sintetizado con éxito tanto monocristales como policristales de CaPtAs, y la superconductividad en masa se confirma por debajo de 1,5 K. Las mediciones de las propiedades termodinámicas indican posibles nodos en la brecha superconductora, donde el calor específico electrónico está bien ajustado por un modelo de onda p. Actualmente se están realizando más estudios de colaboración para determinar la naturaleza del estado de emparejamiento superconductor de CaPtAs.
