Feromagnetický supravodič

Feromagnetické supravodiče jsou materiály, které vykazují vnitřní koexistenci feromagnetismu a supravodivosti. Patří mezi ně UGe₂, URhGe, a UCoGe. Důkazy feromagnetické supravodivosti byla také hlášena u ZrZn₂ v roce 2001, ale pozdější zprávy tyto výsledky zpochybnily. Tyto materiály vykazují supravodivost v blízkosti magnetického kvantového kritického bodu.

Povaha supravodivého stavu ve feromagnetických supravodičích je v současné době předmětem diskuse. Dřívější výzkumy studovaly koexistenci konvenční s-vlny supravodivosti s putovním ferromagnetismem. Nicméně, scénář párování spinového-tripletu brzy získal navrch. Model pro koexistenci párování spinového tripletu a feromagnetismu byl vyvinut v roce 2005.

Tyto modely uvažují rovnoměrnou koexistenci feromagnetismu a supravodivosti, tj. stejných elektronů, které jsou feromagnetické a supravodivé současně. Dalším scénářem, kdy existuje souhra mezi magnetickým a supravodivým uspořádáním ve stejném materiálu, jsou supravodiče se spirálovým nebo spirálovým magnetickým uspořádáním. Mezi takové patří ErRh₄B₄ a HoMo₆S₈. V těchto případech se supravodivé a magnetické parametry uspořádání navzájem propojují v prostorově modulovaném vzoru, který umožňuje jejich vzájemnou koexistenci, i když již není jednotný. Dokonce párování spinového singletu může koexistovat s ferromagnetismem tímto způsobem.

Teorie

V konvenčních supravodičích tvoří elektrony Cooperovy páry mající opačný spin, které tvoří páry tzv. spinových singletů. Nicméně, jiné typy párování jsou také povolené Pauliho principem. V přítomnosti magnetického pole mají spiny tendenci otáčet se za polem, což znamená, že magnetické pole je škodlivé pro existenci Cooperových párů spinových singletů. Životaschopný Hamiltonián v oblasti středního pole pro modelování cestujícího feromagnetismu, který koexistuje s nerovnoměrným stavem spinového tripletu, může být po diagonalizaci napsán jako:

$H=H_0+\sum _{𝐤\sigma }{E}_{𝐤\sigma }{\gamma }_{𝐤\sigma }^{†}{\gamma }_{𝐤\sigma }$,

$H_0=\frac{1}{2}\sum _{𝐤\sigma }({\xi }_{𝐤\sigma }-E_{𝐤\sigma }-{\mathrm{\Delta }}_{𝐤\sigma }^{†}{b}_{𝐤\sigma })+IN{M}^2/2$,

$E_{𝐤\sigma }=\sqrt{{\xi }_{𝐤\sigma }^2+|{\mathrm{\Delta }}_{𝐤\sigma }{|}^2}$.

Externí odkazy

• Šablona:Cite book
• Šablona:Cite book
• Šablona:Cite journal
• Ferromagnetic superconductors – List of Authority Articles on arxiv.org