Comptes Rendus
Magnetism and superconductivity of heavy fermion matter
[Magnétisme et supraconductivité de la matière fermion lourd]
Comptes Rendus. Physique, Volume 7 (2006) no. 1, pp. 22-34.

L'interférence entre magnétisme et supraconductivité non conventionnelle (de type singlet d ou triplet p) dans les systèmes électroniques fortement corrélés est discuté en prenant comme exemple les composés à fermions lourds. La formation des quasiparticules lourdes est le résultat de fluctuations locales et d une augmentation supplémentaire par les corrélations magnétiques. Nous discutons deux exemples (CeIn3 et CeCoIn5) de coexistence ou répulsion entre antiferromagnétisme et supraconductivité. Une surprise a été la découverte de la supraconductivité dans les composés ferromagnétiques itinérants UGe2 et URhGe. L'impact des résultats obtenus sur la matière fermion lourd dans les autres systèmes fortement corrèlés comme les composés organiques ou les oxydes supraconducteurs est souligné.

The interplay of magnetism and unconventional superconductivity (d singlet wave or p triplet wave) in a strongly correlated electronic system (SCES) is discussed with recent examples found in heavy fermion compounds. A short presentation is given on the formation of the heavy quasiparticle with the two sources of a local and intersite enhancement for the effective mass. Two cases of the coexistence or repulsion of antiferromagnetism and superconductivity are given with CeIn3 and CeCoIn5. A spectacular example is the emergence of superconductivity in relatively strong itinerant ferromagnets UGe2 and URhGe. The impact of heavy fermion matter among other SCES as organic conductor or high TC oxide is briefly pointed out.

Publié le :
DOI : 10.1016/j.crhy.2005.11.008
Keywords: Heavy fermion, Superconductivity, Antiferromagnetism, Ferromagnetism
Mot clés : Fermion lourd, Supraconductivité, Antiferromagnétisme, Ferromagnétisme

Jacques Flouquet 1 ; Georg Knebel 1 ; Daniel Braithwaite 1 ; D. Aoki 2 ; Jean-Pascal Brison 3 ; Frédéric Hardy 1 ; Andrew Huxley 1 ; Stéphane Raymond 1 ; Bernard Salce 1 ; Ilya Sheikin 4

1 Département de la recherche fondamentale sur la matière condensée, SPSMS, CEA Grenoble, 17, rue des Martyrs, 38054 Grenoble cedex 9, France
2 IMR, Tohoku University, Oarai, Ibaraki 311-1313, Japan
3 Centre de recherche sur les très basses températures, CNRS, 38042 Grenoble cedex 9, France
4 Grenoble High Magnetic Field Laboratory, MPI-FKF/CNRS, BP166, 38042 Grenoble cedex 9, France
@article{CRPHYS_2006__7_1_22_0,
     author = {Jacques Flouquet and Georg Knebel and Daniel Braithwaite and D. Aoki and Jean-Pascal Brison and Fr\'ed\'eric Hardy and Andrew Huxley and St\'ephane Raymond and Bernard Salce and Ilya Sheikin},
     title = {Magnetism and superconductivity of heavy fermion matter},
     journal = {Comptes Rendus. Physique},
     pages = {22--34},
     publisher = {Elsevier},
     volume = {7},
     number = {1},
     year = {2006},
     doi = {10.1016/j.crhy.2005.11.008},
     language = {en},
}
TY  - JOUR
AU  - Jacques Flouquet
AU  - Georg Knebel
AU  - Daniel Braithwaite
AU  - D. Aoki
AU  - Jean-Pascal Brison
AU  - Frédéric Hardy
AU  - Andrew Huxley
AU  - Stéphane Raymond
AU  - Bernard Salce
AU  - Ilya Sheikin
TI  - Magnetism and superconductivity of heavy fermion matter
JO  - Comptes Rendus. Physique
PY  - 2006
SP  - 22
EP  - 34
VL  - 7
IS  - 1
PB  - Elsevier
DO  - 10.1016/j.crhy.2005.11.008
LA  - en
ID  - CRPHYS_2006__7_1_22_0
ER  - 
%0 Journal Article
%A Jacques Flouquet
%A Georg Knebel
%A Daniel Braithwaite
%A D. Aoki
%A Jean-Pascal Brison
%A Frédéric Hardy
%A Andrew Huxley
%A Stéphane Raymond
%A Bernard Salce
%A Ilya Sheikin
%T Magnetism and superconductivity of heavy fermion matter
%J Comptes Rendus. Physique
%D 2006
%P 22-34
%V 7
%N 1
%I Elsevier
%R 10.1016/j.crhy.2005.11.008
%G en
%F CRPHYS_2006__7_1_22_0
Jacques Flouquet; Georg Knebel; Daniel Braithwaite; D. Aoki; Jean-Pascal Brison; Frédéric Hardy; Andrew Huxley; Stéphane Raymond; Bernard Salce; Ilya Sheikin. Magnetism and superconductivity of heavy fermion matter. Comptes Rendus. Physique, Volume 7 (2006) no. 1, pp. 22-34. doi : 10.1016/j.crhy.2005.11.008. https://comptes-rendus.academie-sciences.fr/physique/articles/10.1016/j.crhy.2005.11.008/

[1] D. Jerome et al. J. Phys. Paris Lett. Ref., 41 (1980), p. L95

[2] G. Bednorz; K.A. Muller Z. Phys. B Condens. Matter, 64 (1986), p. 189

[3] F. Steglich et al. Phys. Rev. Lett., 43 (1979), p. 1892

[4] J. Flouquet | arXiv

[5] P. Thalmeier et al. | arXiv

[6] Ø. Fischer et al. Solid State Commun., 17 (1975), p. 721

[7] Ø. Fischer Appl. Phys., 16 (1978), p. 1

[8] J.-W. Vandenberg et al. Proc. Nat. Acad. Sci., 74 (1977), p. 1336

[9] W.A. Fertig et al. Phys. Rev. Lett., 38 (1977), p. 987

[10] P.C. Canfield et al. Physics Today, 51 (1998), p. 40

[11] V. Ginzburg Sov. Phys. JETP, 4 (1957), p. 153

[12] T. Moriya; K. Ueda Rep. Prog. Phys., 66 (2003), p. 1299

[13] A.Y. Chubukov et al. | arXiv

[14] A.T. Holmes et al. Phys. Rev. B, 69 (2004), p. 024508

[15] A.Q. Yuan et al. Science, 302 (2003), p. 2104

[16] B. Luke et al. Science, 291 (2001), p. 1759

[17] J. Flouquet et al. Physica B, 319 (2002), p. 251

[18] G. Knebel et al. J. Phys. Condens. Matter, 16 (2004), p. 1

[19] Y. Kitaoka et al. J. Phys. Soc. Jpn., 74 (2005), p. 186

[20] F.I. Blount et al. Phys. Rev. Lett., 64 (1990), p. 3074

[21] S.A. Kivelson et al. Proc. Nat. Acad. Sci. USA (1998), p. 11903

[22] E. Demler et al. Rev. Mod. Phys., 76 (2004), p. 909

[23] B. Bellarbi et al. Phys. Rev. B, 33 (1984), p. 1182

[24] F. Thomas et al. J. Phys. Condens. Matter, 8 (1996), p. 51

[25] D. Jaccard et al. Phys. Lett. A, 163 (1992), p. 475

[26] N.D. Mathur et al. Nature, 394 (1998), p. 39

[27] H. Hegger et al. Phys. Rev. Lett., 84 (2000), p. 4986

[28] J.D. Thompson et al. J. Magn. Magn. Mat., 226–230 (2001), p. 5

[29] E. Bauer et al. Phys. Rev. Lett., 92 (2004), p. 027003

[30] E.D. Bauer et al. Phys. Rev. B, 65 (2002), p. 100506R

[31] K. Kuwahara et al. | arXiv

[32] H.R. Ott et al. Phys. Rev. Lett., 74 (1983), p. 4734

[33] R.A. Fisher et al. Phys. Rev. Lett., 62 (1989), p. 1411

[34] J. Lawrence; S. Shapiro Phys. Rev. B, 22 (1980), p. 4379

[35] A. Benoit et al. Solid State Commun., 34 (1980), p. 293

[36] W. Knafo et al. J. Phys. Condens. Matter, 15 (2003), p. 3741

[37] P. Morin et al. J. Low Temp. Phys., 70 (1988), p. 377

[38] G. Knebel et al. Phys. Rev. B, 65 (2002), p. 024425

[39] T.C. Kobayashi, Private communication (2001)

[40] Y. Kohori et al. Physica B, 281–282 (2000), p. 12

[41] S. Kawasaki et al. Phys. Rev. B, 65 (2001), p. 020504R

[42] S. Kawasaki et al. J. Phys. Soc. Jpn., 73 (2004), p. 1647

[43] H. Shishido et al. J. Phys. Soc. Jpn., 71 (2002), p. 1647

[44] R.A. Fisher et al. Phys. Rev. B, 62 (2002), p. 224509

[45] V.S. Zapf et al. Phys. Rev., 65 (2001), p. 014506

[46] P.G. Pagliuso et al. Phys. Rev. B, 64 (2001), p. 100503

[47] S. Kawasaki et al. Phys. Rev. Lett., 91 (2003), p. 137001

[48] Y. Fuseya et al. J. Phys. Soc. Jpn., 72 (2003), p. 2914

[49] H. Shishido et al. J. Phys. Soc. Jpn., 74 (2005), p. 1103

[50] A. Bianchi et al. Phys. Rev. Lett., 91 (2003), p. 187004

[51] H.A. Radovan et al. Nature (London), 425 (2003), p. 51

[52] D. Saint-James et al. Type II Superconductivity, Pergamon Press, Oxford, 1969

[53] P. Fulde; R.A. Ferrel Phys. Rev. A, 135 (1964), p. 550

[54] A.I. Larkin; Y.N. Ovchinnikov Sov. Phys. JETP, 20 (1965), p. 762

[55] J. Paglione et al. Phys. Rev. Lett., 91 (2003), p. 246405

[56] A. Bianchi et al. Phys. Rev. Lett., 91 (2003), p. 257001

[57] P. Gegenwart et al. J. Low Temp. Phys., 133 (2003), p. 3

[58] W. Tokiwa et al. J. Magn. Magn. Mat., 272–276 (2004), p. 87

[59] Sheikin, et al., in preparation

[60] M.A. Tanatar et al. | arXiv

[61] S. Saxena et al. Nature, 406 (2000), p. 587

[62] P.W. Anderson, W. Brinkman, in: Armitage, I.E. Faguhar (Eds.), The Helium Liquid, Academic Press

[63] S. Nakajma Reg. Theor. Phys., 50 (1973), p. 1101

[64] D.D. Osheroff et al. Phys. Rev. Lett., 29 (1972), p. 920

[65] A. Layzer; D. Fay Int. J. Magn., 1 (1971), p. 135

[66] D. Fay; J. Appel Phys. Rev. B, 22 (1980), p. 3173

[67] A. Huxley et al. Phys. Rev., 63 (2001), p. 144519

[68] C.P. Pfleiderer; A. Huxley Phys. Rev. Lett., 89 (2002), p. 147005

[69] A. Huxley et al. J. Phys. Condens. Matter, 5 (2003), p. S1945

[70] R. Settai et al. J. Phys. Condens. Matter, 14 (2002), p. L29

[71] T. Terashima et al. Phys. Rev. Lett., 87 (2001), p. 166401

[72] A. Huxley et al. Phys. Rev. Lett., 91 (2003), p. 207201

[73] A.B. Shick et al. Phys. Rev., 70 (2004), p. 134506

[74] R.A. Fisher, et al., in preparation

[75] N. Tateiwa et al. J. Phys. Condens. Matter, 13 (2001), p. L17

[76] G. Motoyama et al. Phys. Rev. B, 65 (2001), p. R020510

[77] H. Kotegawa et al. J. Phys. Soc. Jpn., 74 (2005)

[78] S. Watanabe; K. Miyake J. Phys. Soc. Jpn., 72 (2003), p. 2914

[79] G. Grubel et al. Phys. Rev. B, 43 (1991), p. 8803

[80] G. Lander et al. Adv. Phys., 43 (1994), p. 1 (See)

[81] J.L. Smith et al. J. Superconductivity, 43 (2000), p. 833

[82] D. Aoki et al. Nature (London), 413 (2001), p. 613

[83] F. Hardy et al. Physica B, 359–361 (2005), p. 1111

[84] F. Hardy et al. Phys. Rev. Lett., 94 (2005), p. 247006

[85] F. Levy et al. Science, 309 (2005), p. 1343

[86] C. Pfleiderer et al. Nature, 412 (2001), p. 58

[87] E.A. Yelland et al. | arXiv

[88] K. Shimizu et al. Nature (London), 406 (2001), p. 316

[89] D. Jaccard et al. Phys. Lett. A, 299 (2002), p. 282

[90] G. Knebel et al. | arXiv

[91] H. Suderow et al. Phys. Rev. Lett., 80 (1998), p. 165

[92] C.A. Pethick; D. Pines Phys. Rev. Lett., 57 (1986), p. 118

[93] P.A. Lee Phys. Rev. Lett., 71 (1993), p. 1887

[94] R. Joynt; L. Taillefer Rev. Mod. Phys., 74 (2002), p. 235

Cité par Sources :

Commentaires - Politique