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非中心对称化合物表现出丰富的物理性质。最近几年,凝聚态体系中的外尔费米子引起了广泛的兴趣,而这类现象主要存在于很多非中心对称化合物中,源于自旋轨道耦合引起的能带劈裂。而早在2004年,E. Bauer等人在非中心对称重费米子化合物CePt3Si中首次发现超导,开启了非中心对称超导的研究。当超导体缺乏中心反演对称时,反对称自旋轨道耦合允许自旋单态和自旋三重态混合,从而产生新颖的超导性质。随后,袁辉球等人在弱关联的非中心对称超导体Li2(Pt, Pd)3B中发现,自旋轨道耦合强度的大小可以调节混合超导配对态中自旋单态和自旋三重态的占比。随着越来越多非中心对称超导材料的发现,许多新奇的物理现象正逐渐呈现出来。理论上,非中心对称超导还被认为是一类潜在的拓扑超导材料。
近年来,一类新的弱关联非中心对称超导材料引起了人们的广泛关注。这些材料在超导转变温度以下发生时间反演对称性破缺,但不存在超导能隙节点,表现出许多与常规BCS超导相似的物理性质。越来越多的证据表明,该类超导广泛存在于非中心对称化合物中,但也出现在一些具有中心对称的超导体中,其时间反演对称破缺的物理起源以及超导配对机制仍亟待进一步研究。
图1 CaPtAs的晶体结构(a)和主要超导性质(b)-(e)
[Michael Smidman/袁辉球等在非中心对称超导方面开展了系列研究,扩展阅读可参考综述文章:M. Smidman, M. B. Salamon, H. Q. Yuan, and D. F. Agterberg, Superconductivity and spin–orbit coupling in non-centrosymmetric materials: a review, Rep. Prog. Phys. 80, 036501 (2017)。]
http://engine.scichina.com/doi/10.1007/s11433-019-1488-5
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