CeCoIn 5

CeCoIn ₅ ("Cerio-Cobalto-Indio 5") es un superconductor de fermiones pesados ​​con una estructura cristalina en capas y 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 un miembro de una rica familia de compuestos de fermiones pesados . ^{[ 3 ] [ 4 ]} CeIn ₃ es un metal de fermiones pesados ​​con estructura cristalina cúbica que se ordena antiferromagnéticamente por debajo de 10 K. Al aplicar presión externa, el antiferromagnetismo en CeIn ₃ se suprime continuamente, y emerge una cúpula superconductora en el diagrama de fases cerca del punto crítico cuántico antiferromagnético . ^{[ 5 ]} CeCoIn ₅ tiene una estructura cristalina 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 CeCoIn ₅ está el material de fermiones pesados ​​CeRhIn ₅ , que tiene la misma estructura cristalina y que se ordena antiferromagnéticamente por debajo de 4 K, pero no se vuelve superconductor a presión ambiente . A alta presión, el CeRhIn₅ _se vuelve superconductor con una T_{_c} máxima ligeramente superior a 2 K a una presión de alrededor de 2 GPa, ^{[ 6 ]} y a la misma presión la superficie de Fermi del CeRhIn₅ _cambia [ ^{7 ] lo} que sugiere la denominada criticidad cuántica local. Asimismo, el compuesto PuCoGa₅ _, que es un superconductor con una T_{_c de aproximadamente 18,5 K y que puede considerarse un intermedio entre} los superconductores de fermiones pesados ​​y los cupratos , tiene la misma estructura cristalina. ^{[ 8 ] [ 9 ]}

El crecimiento de monocristales _de CeCoIn₅ ha sido muy exitoso poco después del descubrimiento del material, y se han preparado grandes monocristales de CeCoIn₅ _, como los necesarios para la dispersión inelástica de neutrones . (A diferencia de otros compuestos de fermiones pesados, donde el crecimiento de monocristales es más difícil).

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 asciende a aproximadamente 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, como lo establecen varios experimentos, ^{[ 11 ] [ 12 ]} tales como la microscopía de efecto túnel (STM) y la espectroscopía de efecto túnel (STS). ^{[ 13 ]}

Se han realizado estudios detallados cerca del campo crítico en _CeCoIn₅ , y se encontraron indicios de que ciertos regímenes en el diagrama de fases de este material deben interpretarse en términos de la fase de 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 ]}

Se presentan evidencias de una transición de fase cuántica de deslocalización sin ruptura de simetría. ^{[ 15 ]}