Two-band superconductivity with unconventional pairing symmetry in HfV2Ga4

Autor(es)

Bhattacharyya, A. ^[1] ; Ferreira, R. P. ^[2] ; Santos, F. B. ^[3] ; Adroja, D. T. ^{[4, 5]} ; Lord, J. S. ^[4] ; Correa, L. E. ^[3] ; Machado, A. J. S. ^[3] ; Manesco, A. L. R. ^{[2, 6]} ; Eleno, L. T. F. ^[2]

Afiliação do(s) autor(es)

^[1] Ramakrishna Mission Vivekananda Educ & Res Inst, Dept Phys, Howrah 711202, W Bengal - India

^[2] Univ Scio Paulo EEL USP, Mat Engn Dept Demar, Computat Mat Sci Grp ComputEEL, Escola Engn Lorena, Lorena, SP - Brazil

^[3] Univ Scio Paulo EEL USP, Mat Engn Dept Demar, Escola Engn Lorena, Lorena, SP - Brazil

^[4] Rutherford Appleton Lab, ISIS Facil, Didcot OX11 0QX, Oxon - England

^[5] Univ Johannesburg, Phys Dept, Highly Correlated Matter Res Grp, ZA-2006 Auckland Pk - South Africa

^[6] Delft Univ Technol, Kavli Inst Nanosci, Delft - Netherlands

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: PHYSICAL REVIEW RESEARCH; v. 2, n. 2 APR 1 2020.
• Citações Web of Science: 0

Resumo

In this Rapid Communication, we have examined the superconducting ground state of the HfV2Ga4 compound using resistivity, magnetization, zero-field (ZF), and transverse-field (TF) muon-spin relaxation and rotation (mu SR) measurements. Resistivity and magnetization unveil the onset of bulk superconductivity with T-C similar to 3.9 K. TF-mu SR measurements show the temperature dependence of the superfluid density, indicating, surprisingly, a nodal two-gap (s + d)-wave superconducting order parameter. In addition, the ZF muon relaxation rate increases with decreasing temperature below 4.6 K, suggesting the presence of weak spin fluctuations. These observations pointed to an unconventional multiband nature of the superconducting ground state. To better understand these findings, we carry out first-principles electronic-structure calculations, further highlighting multiple disconnected sheets with very different orbital weights and spin-orbit coupling composing the Fermi surface, bridging the way for a nodal multiband superconductivity scenario. In this vein, therefore, the HfV2Ga4 family stands out as an open avenue to novel unexplored unconventional superconducting compounds and an ideal playground to investigate the mechanisms behind such phenomena. (AU)

• Processo FAPESP: 16/11565-7 - Investigação da supercondutividade e magnetismo em compostos que cristalizam nos protótipos YbMo2Al4 e IrIn3
• Beneficiário: Frederico Benedetto Santos
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Processo FAPESP: 19/05005-7 - Laboratório de Computação em Materiais para o estudo ab initio da estabilidade de compostos intermetálicos
• Beneficiário: Luiz Tadeu Fernandes Eleno
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 16/11774-5 - Estudo da supercondutividade e magnetismo em compostos que cristalizam no protótipo YbMo2Al4 e IrIn3
• Beneficiário: Antonio Jefferson da Silva Machado
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 18/08819-2 - Crescimento de monocristais de dicalcogênios de protótipo CdI2 e investigação de propriedades supercondutoras
• Beneficiário: Lucas Eduardo Corrêa
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Processo FAPESP: 18/10835-6 - Investigação ab-initio das propriedades eletrônicas e fonônicas de TMDs supercondutores
• Beneficiário: Pedro Nunes Ferreira
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Processo FAPESP: 19/07082-9 - Física de junções grafeno/supercondutor
• Beneficiário: Antonio Lucas Rigotti Manesco
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado Direto
• Processo FAPESP: 18/20546-1 - Síntese de monocristais dos compostos (Hf, Sc, RE)V2Ga4 (RE = terras raras) e (Fe, Co, Ru)1-xRMxGa3 (RM = metais refratários), e o estudo de suas superfícies de Fermi, estruturas eletrônicas e propriedades supercondutoras sob condições extremas
• Beneficiário: Frederico Benedetto Santos
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado Direto
• Processo FAPESP: 16/10167-8 - Investigação de propriedades eletrônicas e topológicas de heterojunções supercondutor-grafeno para aplicações em dispositivos de computação quântica
• Beneficiário: Antonio Lucas Rigotti Manesco
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto