O Instytucie

Tytuł: Competing Electronic Ground States in the Heavy-Fermion Superconductor CeRh₂As₂

Autorzy: J. Bławat, G. Chajewski, D. Gnida, J. Singleton, O. Ayala Valenzuela, D. Kaczorowski, R. D. McDonald

Czasopismo: Physical Review X

DOI: 10.1103/m44c-tzrj

Artykuł pokazuje, że w nadprzewodniku ciężkofermionowym CeRh₂As₂ pole magnetyczne może „przełączać” układ między różnymi stanami elektronowymi w zależności od kierunku przyłożonego pola. Gdy pole jest skierowane wzdłuż osi c, przy około 24 T obserwuje się wyraźną zmianę własności elektronowych materiału: gwałtownie wzrasta koncentracja nośników ładunku, którymi pozostają dziury. Analiza danych transportowych oraz efektu Halla wskazuje, że zjawisko to jest związane z rekonstrukcją struktury elektronowej, najprawdopodobniej wynikającą z osłabienia efektu Kondo i częściowej lokalizacji elektronów f. Silne pole magnetyczne zmniejsza więc udział elektronów f w przewodnictwie, co można interpretować jako przejście walencyjne lub zjawisko bardzo do niego zbliżone.

W przeciwieństwie do tego, gdy pole magnetyczne leży w płaszczyźnie ab kryształu, pojawia się sekwencja nowych faz indukowanych polem. Fazy te charakteryzują się wyraźną anizotropią przewodnictwa, czyli zależnością oporu od kierunku przepływu prądu, oraz „kopułowym” kształtem granic fazowych w diagramach temperatura–pole. Brak towarzyszących im istotnych zmian magnetyzacji sugeruje, że nie są to klasyczne przejścia magnetyczne, lecz fazy typu fal gęstości. Oznacza to, że pole magnetyczne w CeRh₂As₂ nie tylko modyfikuje własności nadprzewodzące, ale także sprzyja powstawaniu alternatywnych uporządkowanych stanów elektronowych. Dzięki temu materiał ten stanowi wyjątkowo dobry układ modelowy do badania rywalizacji między nadprzewodnictwem a innymi formami porządku w silnie skorelowanych układach elektronowych.