华科国家脉冲强磁场科学中心罗永康团队研究成果

    9月23日，《自然》（Nature）杂志在线刊发了国家脉冲强磁场科学中心罗永康教授题为“Constraints on the superconducting order parameter inSr2RuO4 from 17O NMR”的论文。

    该成果由罗永康教授与美国加州大学洛杉矶分校Stuart Brown教授、Andrej Pustogow博士，以及美国洛斯阿拉莫斯国家实验室、德国德累斯顿马普所、斯坦福大学的合作者共同完成，罗永康教授为论文的共同第一作者兼通讯作者。

    在凝聚态物理中，物质的相通常由对称性及其序参量来表征。然而，在某些材料中，对称性和序参量的测量却非常艰难，比如Sr2RuO4的超导对称性。Sr2RuO4自发现以来（Y. Maeno, 1994）,长期被认为是具有奇对称、自旋三重态配对、拓扑性质等特性的非常规超导体的典型代表，罗永康等人在前期研究中（Phys. Rev. X 9, 021044）已从实验上证实了应变下Sr2RuO4符合范霍夫奇点（van Hove singularity，vHs）的特征，为揭示Sr2RuO4的超导电性打下了基础：一方面，从态密度角度看，自旋单态配对下Tc受态密度影响更大；而另一方面，由于范霍夫奇点同时也会增加Stoner因子，即体系趋近于铁磁不稳定性，从而增强了自旋三态的配对强度。

    图（左）为单轴应变下范霍夫奇点附近的17O NMR测量的奈特位移与温度的曲线。上插图的应变产生装置；下插图为应变下的超导转变。图（右）为无应变下17O NMR的奈特位移与射频能量输入的曲线。通过对射频输入能量进行控制及量化，证明在无应变下，自旋磁化率在超导前后发生变化。

    为深入研究Sr2RuO4的超导态性质，罗永康教授与合作者对Sr2RuO4进行了更进一步的17O NMR测量和分析，为揭示Sr2RuO4的超导配对对称性提供了新的启示。研究发现：首先，无论应变是否存在，Sr2RuO4的自旋磁化率在超导相变前后均有明显的变化；其次，这些现象无法用常规的手性p波表象来理解，甚至所有与z方向平行的超导序参量都存在疑问，从而启迪人们重新审视它的超导对称性。该项工作并不完全排除所有的p波对称性的可能，要证明或证伪它们，还需要更精确地测量超导前后自旋磁化率的改变量。

    罗永康教授是国家脉冲强磁场科学中心2018年8月从海外引进的高水平人才，该项工作是其继今年5月在《物理评论X》（Physical Review X）发表论文后的又一重要成果。近年来随着脉冲强磁场国家重大科技基础设施运行效率的不断提升，国家脉冲强磁场科学中心高水平科研成果不断涌现，仅2019年上半年已发表科研论文104篇，其中一区论文29篇，包括《自然》（Nature）、《自然·材料》（Nature Materials）、《物理评论快报》（Physical Review Letters）等顶级学术期刊，大科学设施的科学效益正在日益突显。

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