چاپ مقاله خانم دکتر شاکری پور در مجله فیزیکال ریویو لترز

چکیده ای از مقاله:
پراکندگی بحرانی کوانتومی شبه ذرات درون حالت ابررسانايی در يک فلز فرميون سنگين
يکی از مسائل بنيادين در زمينه ابررسانايی، فھم مکانيزم جفت شدگی الکترون ھا و يا در واقع مکانيزم ابررسانايی در ابررساناھای نامتعارف می باشد. شواھد زيادی وجود دارد که نشان می دھد جفت شدگی الکترون ھا ريشه در مغناطيس دارد. مثل: مشاھده مجاورت و يا ھم زيستی دو فاز به ظاھر متفاوت ابررسانايی و مغناطيسی در نمودار فاز ابررساناھای کوپرات ھا و مواد فرميون سنگين. اخيرا کشف ابررساناھای با پايه آھن، شاھدی مسلم و قطعی بر جفت شدگی مغناطيسی الکترون ھا عنوان شده است. اين جفت شدگی "نامتعارف" (ناشی از نوسانات مغناطيسی) معموال ھمراه با ظھور يک نقطه بحرانی کوانتومی (QCP (درون ماده ديده می شود. فھم رابطه بين پديده بحرانی کوانتومی و ابررسانايی نامتعارف يکی از موضوعات و چالش ھای روز در زمينه تحقيقات ماده چگال می باشد. سيستم مطالعه شده در اين تحقيق، CeCoIn5 ،به داليل زير يک فلز فرميون سنگين بسيار مناسب برای مطالعه دقيق دو پديده ابررسانايی و نقطه بحرانی کوانتومی می باشد. توانايی ساخت تک کريستال ھای با درصد خلوص بسيار باال و نيز مشاھده يک QCP) کميت مربوط به پديده بحرانی) در نمودار فاز اين ترکيب دقيقا در مکان Hc2) کميت مربوط به پديده ابررسانايی) اين سوال را به ذھن می آورد که آيا آن نوع نوسانات مغناطيسی که موجب ظھور QCP در اين ماده می شوند، ممکن است در مکانيزم جفت شدگی در حالت ابررسانايی نيز سھيم باشند؟
در اين تحقيق، با اندازه گيری ھدايت گرمايی بر حسب دمای تک کريستال ھای مذکور تا دماھای نزديک به 50 ميلی کلوين و تحت اعمال ميدان مغناطيسی تا 17 تسال، به اين سوال پاسخ داده می شود. ديده می شود که با اعمال ميدان مغناطيسی کمتر از مقادير Hc2 و به علت وجود گاف بسيار کوچک ابررسانايی در اطراف بعضی از قسمت ھای سطح فرمی اين سيستم چند بانده، اين گاف ھای کوچک روی سطح فرمی، به صفر رسيده و شبه ذرات جفت نشده ای ظاھر شده که درون حالت ابررسانايی، موجب ھدايت گرما با رفتاری شبيه به رفتار ھدايت گرما در حالت نرمال می شوند. بررسی خواص الکتريکی و ھدايت گرمايی اين شبه ذرات جفت نشده نشان می دھد که اين شبه ذرات در حالت نرمال (درست در باالی Hc2 (و در حالت ابررسانايی (درست در زير Hc2 (رفتار بحرانی مشابھی تحت اعمال ميدان از خود نشان می دھند. به بيانی ساده، در اين تحقيق ديده می شود که نوسانات مغناطيسی که موجب بروز رفتار بحرانی (QCP (درون اين ترکيب شده، درمکانيزم جفت شدگی در حالت ابررسانايی نيز سھيم اند و شرکت می کنند.