CeCoIn 5 ("Cerio-Cobalto-Indio 5") es un superconductor de fermiones pesados con una estructura de cristal en capas , con propiedades de transporte electrónico algo bidimensionales. [1] La temperatura crítica de 2,3 K es la más alta entre todos los superconductores de fermiones pesados basados en Ce. [2]
CeCoIn 5 es miembro de una rica familia de compuestos de fermiones pesados . [3] [4] CeIn 3 es un metal de fermiones pesados con una estructura cristalina cúbica que se ordena antiferromagnéticamente por debajo de 10K. Con la aplicación de presión externa, el antiferromagnetismo en CeIn 3 se suprime continuamente y una cúpula superconductora emerge en el diagrama de fase cerca del punto crítico cuántico antiferromagnético . [5] CeCoIn 5 tiene una estructura de cristal tetragonal, y la celda unitaria de CeCoIn 5 puede considerarse como 'CeIn 3 con una capa adicional de CoIn 2 por celda unitaria'. Estrechamente relacionado con CeCoIn5 es el material de fermiones pesados CeRhIn 5 , que tiene la misma estructura cristalina y se ordena antiferromagnéticamente por debajo de 4K, pero no se convierte en superconductor a presión ambiental. A alta presión CeRhIn 5 se convierte en superconductor con un máximo T c ligeramente por encima de 2 K a una presión alrededor de 2 GPa, [6] y a la misma presión la superficie de Fermi de CeRhIn 5 cambios [7] que sugiere llamada criticidad cuántica local. También el compuesto PuCoGa 5 , que es un superconductor con T c aproximadamente 18,5 K y que se puede considerar un intermedio entre heavy-fermiones y superconductores de cuprato, tiene la misma estructura cristalina. [8] [9]
Crecimiento de monocristalina CECOIN 5 ha tenido mucho éxito poco después del descubrimiento del material, y grandes cristales simples de CECOIN 5 , como se requiere para la dispersión inelástica de neutrones , se han preparado. (En contraste con algunos otros compuestos de fermiones pesados donde el crecimiento de monocristales es más desafiante).
El campo magnético crítico superior H c2 del estado superconductor de CeCoIn 5 es anisotrópico, de acuerdo con la estructura cristalina y otras propiedades físicas. Para campos magnéticos aplicados a lo largo de la dirección [100], H c2 equivale aproximadamente a 11,6 T, y H c2 para campos a lo largo de las direcciones [001] a 4,95 T. [10]
El parámetro de orden superconductor tiene simetría de onda d, según lo establecido por varios experimentos, [11] [12] tales como microscopía de túnel de barrido (STM) y espectroscopía (STS). [13]
Se han realizado estudios detallados cercanos al campo crítico sobre CeCoIn 5 , y se encontraron indicios de que ciertos regímenes en el diagrama de fases de este material deben interpretarse en términos de la fase Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov (FFLO) . [10] [1] Posteriormente, los experimentos de difracción de neutrones mostraron que este régimen presenta una fase más compleja que también exhibe un orden antiferromagnético inconmensurable, una llamada "fase Q". [14]