非中心对称结构重费米子材料中反铁磁相与超导相之间的异常关系的发现

非常规超导体中通常是当反铁磁相被抑制后，超导转变出现在反铁磁相的相边界区域，这也表明磁涨落在非常规超导的形成中起到重要作用。重费米子材料在研究磁与超导之间的相互作用中具有独特的优势，因为它们的物性在压力的作用下是高度可调的。在重费米子化合物中，具有非中心对称的晶体结构的CeTX3（T = Co，Ir，Rh和X = Si，Ge）家族中CeIrSi3，CeRhSi3，CeCoGe3和CeIrGe3中的超导电性均出现在反铁磁边界附近，并显示出不寻常的特性，为探索和理解磁性和超导态之间的联系提供了一个特殊的平台。观察CeRhGe3的高压相图，其反铁磁转变温度并不是连续下降到零，而是在一定的压力范围内几乎随压力不变，在~21.5 GPa突然消失，此时Tc达到最大值。这和其姐妹化合物CeIrGe3及CeRhSi3在压力下的行为类似。对CeRhGe3的电阻曲线正常态进行拟合，得到其残余电阻和指数n随压力的变化，发现在临界压力（Pc）附近，指数n=1，意味着费米液体行为到非费米液体行为的转变。与临界磁涨落一样，临界价态涨落也可能导致非费米液体态，这也被认为是在Ce基，Yb基重费米子化合物中压致超导的一种机制。高压X射线吸收谱显示CeRhGe3中Ce的平均价态随着压力的升高而升高。低温电阻标度分析的方法分析了价态扰动在CeRhGe3压致超导中的作用进行了分析,结果显示CeRhGe3确实发生了压力引起的价态的不稳定性。扰动会对低温物性产生重要的影响，这些结果表明高压下CeRhGe3中反铁磁相和超导相之间的异常关系与临界价态不稳定性密切相关。这些研究结果不仅突出了价态涨落对Ce基重费米子化合物压致超导电性的影响，而且为验证或者发展理论模型提供了实验依据。研究成果发表在【Phys. Rev. B 99, 024504 (2019)】上。