物质的相以每一状态所固有的对称性为特征。想象一下水结冰的过程。这种相变伴随着H的结晶₂O个分子，在晶格中形成周期结构。在物理学中，这种显示周期性结构的结晶以平移对称破缺为特征。在液晶中，系统由杆状有机分子组成，这些分子通过范德华相互作用相互作用。在所谓的向列相中，分子没有位置顺序，但倾向于指向同一个方向。由于分子的单向排列，从液体到向列液晶的转变以旋转对称破缺为特征。

图1所示。铜高温超导体中水、液晶和电子的相变示意图。

金属中的电子表现为一种被称为费米液体的粘性流体。在各种相互作用的驱动下，如库仑排斥和量子效应，凝聚态中的电子也表现出各种自组织状态。当电子之间的库仑相互作用比它们的动能大时，电子的组装结晶成莫特绝缘状态，在这种状态下，电子被定位在晶格上，打破了连续的平移对称性。已经发现，电子可以表现出单向有序，与经典分子系统中的液晶有相似之处。这种电子态自发地打破了旋转对称性，同时保持了底层晶格的平动对称性。

其中一个众所周知的平台承载这种晶体和粘性液体电子是铜氧化物化合物(铜酸盐)家族，它表现出过渡到零电阻超导状态在高临界温度(高-)T_c）.在莫特绝缘态和费米液态之间，我们发现了一种特殊的电子液晶相，在高-下的“赝隙态”的起始温度以下表现出“对角向列”T_c铜酸盐超导体。

在铜酸盐的相图中，高-T_c当电荷载流子掺杂抑制莫特绝缘态时，超导性就出现了。赝隙状态出现在晶体电子熔化和费米-液体状态之间的中间状态，其中费米表面部分消失。然而，尽管研究人员付出了巨大的努力，但30多年来，赝隙态的起源在很大程度上仍然是一个官方manbetx手机版谜。

为了阐明这一问题，我们测量了干净的HgBa晶体的磁响应的各向异性₂措_{4 +d}铜超导体通过超精密磁转矩测量。我们发现了一个小但非零的面内磁各向异性信号(~ 1%)，该信号在赝隙状态的起始温度以下增长。

图2所示。铜高温超导体的基本相图。灰色区域为莫特绝缘状态，蓝色为赝隙，粉红色为费米液体，黄色为超导。

研究结果在几个方面具有重要意义。首先，四方CuO内磁响应出现非零面内各向异性₂平面提供了令人信服的证据，证明赝隙态是一种以自发旋转对称破缺为特征的热力学相，即赝隙态是一种电子液晶态。其次，在HgBa的赝隙态中发现向列性₂措_{4 +d}在二维CuO中沿对角线方向发育₂平方晶格。这与其他铜酸盐(如YBa₂Cu₃O)的赝隙相中发现的键向向性形成对比_{₇- d}。因此，目前的结果引发了一个新的问题，即是什么决定了向列性的方向?赝隙态的微观起源仍然是铜超导体的中心难题。目前对奇特向列的发现，为认识高-带来了新的动力T_c超导性。自从高——T_c超导电性是由赝隙相产生的，人们无法揭示高-的机制T_c不了解这种神秘状态的超导性。谜题仍在继续，但我们离确定铜高辐射背后的物理原理又近了一步T_c超导体。

村山日子，笠原茂，松田裕二
日本京都大学物理系

出版

HgBa - 2cuo4 +δ赝隙相的对角向列性
Murayama H, Sato Y, Kunhara R, Kasahara S, Mizukami Y, Kasahara Y, Uchiyama H, Yamamoto A, Moon EG, Cai J, Freyermuth J, Greven M, Shibauchi T, Matsuda Y
2019年7月23日

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