领物课堂 | UTe2中的自旋三重态超导

自旋三重态超导是非常罕见的物理现象。

绝大多数常规超导体和非常规超导体都是自旋单重态超导体，其库珀对的电子都是自旋反平行排列。自旋反平行排列的电子非常容易被外磁场翻转成同向排列，从而破坏超导现象，故单重态超导体的临界磁场都比较小。然而在自旋三重态超导体中，库珀对中的电子是自旋平行排列，不容易受到外界磁场的影响，因此拥有极大的临界磁场。另外，自旋三重态超导也是拓扑超导的候选系统，可以承载马约拉纳费米子，有可能可以用来建造拓扑量子计算机。

本次课程我们特别邀请到华盛顿大学圣路易斯物理系的冉升老师给大家介绍最新在UTe2中发现的自旋三重态超导现象。

本次报告介绍的UTe2中自旋三重态超导由于具有如下两方面特点而备受关注。

1. 很多表征手段表明UTe2有非常特殊的超导态，很可能是手性拓扑超导。

NMR测量验证了自旋三重态的配对。STM测量显示在超导能隙内存在非对称的特征信号，很可能是自由移动的马约拉纳费米子在材料表面单向循环运动产生的。这种手性拓扑超导非常罕见，自由移动的马约拉纳费米子更是人们长期寻找的奇异激发态。

2. 在强磁场中，UTe2同样显示出非常罕见的性质。

一般情况下，磁场会抑制超导态，导致超导的转变温度降低。但是在UTe2中，在某一些特殊的角度，磁场不仅不会抑制超导，而且会诱导超导态的形成。迄今为止，UTe2是唯一一个存在两个不同的由磁场诱导的超导态。其中一个存在于非常强的磁场中，和一个奇怪的角度范围里，这是目前所有的超导理论都很难解释的。

时间：2020年7月28日 10:00-11:00 a.m. BJS

主讲人：冉升 助理教授

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主讲人介绍

 

冉  升  助理教授

2008年毕业于复旦大学物理系，2014年毕业于爱荷华州立大学，先后在加州大学圣地亚哥分校和马里兰大学做博士后。研究兴趣主要是发现和合成新的量子材料，及低温输运性质的表征。