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在凝聚態物理中,物質的相通常由對稱性及其序參量來表徵。然而,在某些材料中,對稱性和序參量的測量卻非常艱難,比如Sr2RuO4的超導對稱性。Sr2RuO4自發現以來,長期被認為是具有奇對稱、自旋三重態配對、拓撲性質等特性的非常規超導體的典型代表。

最近,華中科技大學羅永康,加州大學洛杉磯分校Stuart Brown及Andrej Pustogow共同通訊在Nature線上發表題為”Constraints on the superconducting order parameter in Sr2RuO4 from 17O NMR“的研究論文,該研究使用氧17的核磁共振(NMR)光譜,以探測Sr2RuO4中超導的性質及其在應變下的演化。研究發現:首先,無論應變是否存在,Sr2RuO4的自旋磁化率在超導相變前後均有明顯的變化;其次,這些現象無法用常規的手性p波表象來理解,甚至所有與z方向平行的超導序參量都存在疑問,從而啟迪人們重新審視它的超導對稱性。該項工作並不完全排除所有的p波對稱性的可能,要證明或證偽它們,還需要更精確地測量超導前後自旋磁化率的改變數。

華中科技大學劉劍峰及密歇根大學X.Z. Shawn Xu共同通訊在Cell線上發表題為“A Cold-Sensing Receptor Encoded by a Glutamate Receptor Gene”的研究論文,該研究將紅藻氨酸類穀氨酸受體同源物GLR-3鑑定為冷受體。該研究顯示GLR-3在外周感覺神經元ASER中感知冷,以觸發冷避免行為。GLR-3通過G蛋白訊號傳遞冷訊號,與其穀氨酸門控通道功能無關,表明GLR-3是一種代謝型冷受體。來自斑馬魚,小鼠和人的脊椎動物GLR-3同系物GluK2在異源系統中都可以作為冷受體起作用。小鼠DRG感覺神經元表達GluK2,並且這些神經元中的GluK2敲低抑制了它們對寒冷而非涼爽溫度的敏感性。該研究確定了一種進化上保守的冷受體,揭示了一種中心化學受體意外地起到外周的熱受體的作用。

在凝聚態物理中,物質的相通常由對稱性及其序參量來表徵。然而,在某些材料中,對稱性和序參量的測量卻非常艱難,比如Sr2RuO4的超導對稱性。Sr2RuO4自發現以來(Y. Maeno, 1994),長期被認為是具有奇對稱、自旋三重態配對、拓撲性質等特性的非常規超導體的典型代表,羅永康等人在前期研究中(Phys. Rev. X 9, 021044)已從實驗上證實了應變下Sr2RuO4符合範霍夫奇點(van Hove singularity,vHs)的特徵,為揭示Sr2RuO4的超導電性打下了基礎:一方面,從態密度角度看,自旋單態配對下Tc受態密度影響更大;而另一方面,由於範霍夫奇點同時也會增加Stoner因子,即體系趨近於鐵磁不穩定性,從而增強了自旋三態的配對強度。

圖(左)為單軸應變下範霍夫奇點附近的17O NMR測量的奈特位移與溫度的曲線。上插圖的應變產生裝置;下插圖為應變下的超導轉變。圖(右)為無應變下17O NMR的奈特位移與射頻能量輸入的曲線。通過對射頻輸入能量進行控制及量化,證明在無應變下,自旋磁化率在超導前後發生變化。

為深入研究Sr2RuO4的超導態性質,羅永康教授與合作者對Sr2RuO4進行了更進一步的17O NMR測量和分析,為揭示Sr2RuO4的超導配對對稱性提供了新的啟示。研究發現:首先,無論應變是否存在,Sr2RuO4的自旋磁化率在超導相變前後均有明顯的變化;其次,這些現象無法用常規的手性p波表象來理解,甚至所有與z方向平行的超導序參量都存在疑問,從而啟迪人們重新審視它的超導對稱性。該項工作並不完全排除所有的p波對稱性的可能,要證明或證偽它們,還需要更精確地測量超導前後自旋磁化率的改變數。

羅永康教授是國家脈衝強磁場科學中心2018年8月從海外引進的高水平人才,該項工作是其繼今年5月在《物理評論X》(Physical Review X)發表論文後的又一重要成果。近年來隨著脈衝強磁場國家重大科技基礎設施執行效率的不斷提升,國家脈衝強磁場科學中心高水平科研成果不斷湧現,僅2019年上半年已發表科研論文104篇,其中一區論文29篇,包括《自然》(Nature)、《自然·材料》(Nature Materials)、《物理評論快報》(Physical Review Letters)等頂級學術期刊,大科學設施的科學效益正在日益突顯。

注:解析參考自華中科技大學官網介紹。

解析連結:

http://news.hust.edu.cn/info/1002/36394.htm

https://www.nature.com/articles/s41586-019-1596-2

最新評論
  • 1 #

    據說華為裡面有很多華中科技大學的人才,我就想問,清華北大的成果呢,

  • 2 #

    恭喜華中科技大人才濟濟!國之脊樑一大堆!

  • 3 #

    電能無線傳輸與常溫超導,哪個更容易突破?

  • 4 #

    半天沒看懂,就說能帶來什麼吧,或者達到了多少溫度

  • 5 #

    美國還在與國內科學家聯合科研?

  • 6 #

    我來簡單的解釋一下吧,就是超導是究竟為什麼,已經看到曙光

  • 7 #

    老子一個初中畢業的竟然一字不落的看完了,

  • 8 #

    實話實說,完全看不懂

  • 9 #

    華中最近幾年成果多多 人才在國內閃耀 加油

  • 10 #

    不遠的將來將給大家一個對超導現象一個完全不一樣的理解

  • 11 #

    清華北大為美國培養人才。

  • 12 #

    外國人研究出來後加了個共同作者吧

  • 13 #

    看得我一臉懵逼,看來還是術業有專攻啊。。。好厲害的樣子

  • 14 #

    就說在什麼溫度下實現了超導就行了,但沒發現。

  • 15 #

    注意保密,別給老美他們竊取了

  • 16 #

    唉,才疏學淺,看不懂

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