Superconductor ferromagnético

Los superconductores ferromagnéticos son materiales que presentan una coexistencia intrínseca de ferromagnetismo y superconductividad . Entre ellos se incluyen UGe₂ _, [ ^{1 ] URhGe} , ^{[ 2 ]} y UCoGe. ^{[ 3 ]} También se reportaron evidencias de superconductividad ferromagnética para ZrZn₂ _en 2001, pero informes posteriores ^{[ 4 ]} cuestionan estos hallazgos. Estos materiales exhiben superconductividad cerca de un punto crítico cuántico magnético.

La naturaleza del estado superconductor en los superconductores ferromagnéticos es objeto de debate. Las primeras investigaciones ^{[ 5 ]} estudiaron la coexistencia de la superconductividad convencional de onda s con el ferromagnetismo itinerante. Sin embargo, el escenario del apareamiento de tripletes de espín pronto se impuso. ^{[ 6 ] [ 7 ]} En 2005 se desarrolló un modelo de campo medio para la coexistencia del apareamiento de tripletes de espín y el ferromagnetismo. ^{[ 8 ] [ 9 ]}

Estos modelos consideran la coexistencia uniforme de ferromagnetismo y superconductividad, es decir, los mismos electrones que son ferromagnéticos y superconductores simultáneamente. Otro escenario donde existe una interacción entre el orden magnético y el superconductor en el mismo material son los superconductores con orden magnético espiral o helicoidal. Ejemplos de ello son ErRh₄B₄ _{y HoMo₆S₈} . _En estos _casos , los parámetros de orden superconductor y magnético se entrelazan en un patrón espacialmente modulado, lo que permite su coexistencia mutua, aunque ya no es uniforme. Incluso el apareamiento de singletes de espín puede coexistir con el ferromagnetismo de esta manera.

En los superconductores convencionales, los electrones que constituyen el par de Cooper tienen espines opuestos, formando los llamados pares singlete de espín. Sin embargo, el principio de exclusión de Pauli también permite otros tipos de emparejamientos. En presencia de un campo magnético, los espines tienden a alinearse con el campo, lo que significa que un campo magnético es perjudicial para la existencia de pares de Cooper singlete de espín. Un hamiltoniano de campo medio viable para modelar el ferromagnetismo itinerante coexistiendo con un estado triplete de espín no unitario puede escribirse después de la diagonalización como ^{[ 8 ] [ 9 ].}

${\displaystyle H=H_{0}+\sum _{\mathbf {k} \sigma }E_{\mathbf {k} \sigma }\gamma _{\mathbf {k} \sigma }^{\dagger }\gamma _{\mathbf {k} \sigma },}$

${\displaystyle H_{0}={\frac {1}{2}}\sum _{\mathbf {k} \sigma }(\xi _{\mathbf {k} \sigma }-E_{\mathbf {k} \sigma }-\Delta _{\mathbf {k} \sigma }^{\dagger }b_{\mathbf {k} \sigma })+INM^{2}/2,}$

${\displaystyle E_{\mathbf {k} \sigma }={\sqrt {\xi _{\mathbf {k} \sigma }^{2}+|\Delta _{\mathbf {k} \sigma }|^{2}}}.}$

• Modelo de estado crítico de Bean
• Materiales ferromagnéticos superconductores 2D
• superconductividad reentrante

• Soltan (2005). Interacción de la superconductividad y el ferromagnetismo en YBCO-LCMO . Cuvillier Verlag. p.  1. ISBN 3-86537-349-6.
• T. Herrmannsdörfer y F. Pobell (2003). «La interacción entre la superconductividad y el magnetismo nuclear» . En Israel D. Vagner, Peter Wyder y Tsofar Maniv (eds.). Tendencias recientes en la teoría de los fenómenos físicos en campos magnéticos intensos . Springer. pág.  18. ISBN 1-4020-1373-6.
• T Moriya y K Ueda; Ueda (2003). "Fluctuación de espín antiferromagnética y superconductividad". Rep Prog Phys . 66 (8): 1299– 1341. Bibcode : 2003RPPh...66.1299M . doi : 10.1088/0034-4885/66/8/202 . S2CID 250884100 . 
• Superconductores ferromagnéticos: Lista de artículos de referencia en arxiv.org