루테네이트 스트론튬

Strontium ruthenate
루테네이트 스트론튬
strontium ruthenate unit cell
루테네이트 스트론튬의 층상 페로브스카이트 구조의 단위 세포.루테늄 이온은 빨간색, 스트론튬 이온은 파란색, 산소 이온은 녹색입니다.
식별자
3D 모델(JSmol)
  • InChI=1S/4O.Ru.2Sr/q4*-1;+4;2*+2
    키 : KWNWXODLINPAJR-UHFFFAOYSA-N
  • [Sr+2] [Sr+2][O-] [Ru+4]([O-])([O-])[O-]
특성.
스루오24
구조[1]
KNiF24 구조(체심 사각형)
a = 387 pm, c = 1274 pm
달리 명시되지 않은 한 표준 상태(25°C[77°F], 100kPa)의 재료에 대한 데이터가 제공됩니다.

루테네이트 스트론튬(SrO)은 화학식이 SrRuO인24 스트론튬과 루테늄의 산화물이다.그것은 [2][3]구리를 포함하지 않은 최초의 페로브스카이트 초전도체였다.루테네이트 스트론튬은 구조적으로 고온의 구리산 [4]초전도체와 매우 유사하며, 특히 랜턴 도프 초전도체([5]La, Sr)2 CuO와4 거의 동일하다.단, 초전도 상전이의 전이온도는 0.93K(최적의 샘플의 경우 약 1.5K)로 해당 큐프레트 [2]값보다 훨씬 낮다.

루테늄을 플럭스로 하여 제어된 분위기에서 부유대법을 이용하여 루테늄산 스트론튬의 고품질 결정을 합성한다.페로브스카이트 구조는 분말 X선 회절 측정을 통해 추론할 수 있다.루테네이트 스트론튬은 25K [3]미만의 온도에서 전통적인 페르미 액체로 작용합니다.

초전도

SRO의 초전도성은 1994년 마에노 요시테루와 그의 연구팀이 큐프레트와 유사한 구조를 가진 고온 초전도체를 찾고 있을 때 처음 관측되었다.구리산염과는 달리 SRO는 [4]도핑이 없어도 초전도성을 보인다.SRO의 초전도 차수 파라미터는 시간역대칭 [6]파괴의 징후를 보여왔기 때문에 파격적인 초전도체로 분류할 수 있다.

SrRuO는24 초전도성이 주로 Ru-O 평면에서 발생하는 상당히 2차원적인 시스템으로 여겨진다.SrRuO의24 전자 구조는 Ru2g t 4d 오비탈에서 파생된 세 개의 밴드, 즉 α, β 및 β 밴드로 특징지어지며, 첫 번째 밴드는 구멍 모양이고 나머지 두 개는 전자 모양이다.이 중 δ밴드는 주로xy d오비탈에서 발생하며 α밴드와 β밴드는 d오비탈과yz d오비탈의 교배에서xz 발생한다.SrRuO의24 2차원성 때문에 페르미 표면은 결정성 c축을 따라 거의 분산되지 않는 3개의 2차원 시트로 구성되며 화합물은 거의 [7]자성을 띤다.

초기 제안은 초전도성이 δ 대역에서 우세하다는 것을 시사했다.특히 운동량 공간에서의 후보 키랄 p파 순서 파라미터는 시간역대칭 파괴의 특징인 k의존성 위상권선을 나타낸다.이 독특한 단일 밴드 초전도 질서는 샘플 가장자리에서 상당한 양의 자발적 초전류를 발생시킬 것으로 예상됩니다.이러한 효과는 초전도 상태에서 SrRuO를24 기술하는 해밀턴의 위상과 밀접하게 관련되어 있으며, 이 위상은 0이 아닌 체른 수로 특징지어진다.그러나 스캐닝 프로브는 지금까지 초전류에 의해 생성되는 예상 시간-역대칭 파괴 필드를 [8]몇 배나 오프로 검출하지 못했습니다.이는 초전도성이 [9]α와 β 대역에서 지배적으로 발생한다는 추측을 낳게 했다.이러한 2밴드 초전도체는 관련된 2개의 대역에서 k-의존성 위상 권선을 그 순서 파라미터로 가지지만, 두 대역이 서로 반대되는 체른 번호를 갖는 것은 위상적으로 하찮다.따라서 엣지에서 완전히 취소되지 않더라도 훨씬 더 적은 초전류를 제공할 수 있습니다.그러나, 이 순진한 추론은 나중에 완전히 정확하지 않은 것으로 밝혀졌다. 에지 전류의 크기는 카이랄 [10]상태의 위상 특성과 직접적으로 관련이 없다.특히, 사소한 위상이 보호되는 키랄 에지 상태를 발생시킬 것으로 예상되지만, U(1) 대칭 파괴로 인해 에지 전류는 보호량이 아니다.실제로 엣지 전류는 키랄 d파, f파 [11][12]등 더 큰 체른 수치를 특징으로 하는 높은 각운동량 키랄 페어링 상태에 대해 동일하게 소실되는 것으로 나타났다.

T는c 페르미 [14]준위를 가로질러xy d 오비탈의 van Hove 특이점을 밀어내는 단축 압축[13] 하에서 증가하는 것으로 보인다.

2021년 8월, 추측된 보다 파격적인 p파 삼중항 [15][16]상태 대신 cuprate 및 기존 초전도체와 같은 p파 단일항 상태에 대한 증거가 보고되었다.루테네이트 스트론튬 초전도성은 풀드-페렐-라킨-오브친니코프 [17][18]단계 때문일 수도 있다는 주장도 있다.

레퍼런스

  1. ^ Lichtenberg, F.; Catana, A.; Mannhart, J.; Schlom, D. G. (1992-03-02). "Sr2RuO4: A metallic substrate for the epitaxial growth of YBa2Cu3O7−δ". Applied Physics Letters. AIP Publishing. 60 (9): 1138–1140. doi:10.1063/1.106432. ISSN 0003-6951.
  2. ^ a b Yoshiteru Maeno; H. Hashimoto; et al. (1994). "Superconductivity in a layered perovskite without copper". Nature. 372 (6506): 532–534. Bibcode:1994Natur.372..532M. doi:10.1038/372532a0. S2CID 4303356.
  3. ^ a b Yanoff, Brian (2000). Temperature dependence of the penetration depth in the unconventional superconductor Sr2RuO4 (PDF). University of Illinois at Urbana-Champaign.
  4. ^ a b Wooten, Rachel. "Strontium Ruthenate". University of Tennessee-Knoxville. Retrieved 16 April 2012.
  5. ^ Yoshiteru Maeno; Maurice Rice; Manfred Sigrist (2001). "The intriguing superconductivity of Strontium Ruthenate" (PDF). Physics Today. 54 (1): 42. Bibcode:2001PhT....54a..42M. doi:10.1063/1.1349611. Retrieved 16 April 2012.
  6. ^ Aharon Kapitulnik; Jing Xia; Elizabeth Schemm Alexander Palevski (May 2009). "Polar Kerr effect as probe for time-reversal symmetry breaking in unconventional superconductors". New Journal of Physics. 11 (5): 055060. arXiv:0906.2845. Bibcode:2009NJPh...11e5060K. doi:10.1088/1367-2630/11/5/055060. S2CID 43924082.
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