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什么是超导材料呢？当超导体显示为超导电性时则说明它处于超导态，否则说是处于正常态。超导体具有两个最重要的特征：①当T<Tc时，电阻为零，因而超导体内不会发热，不会有能量损耗；②在T<Tc时，超导体内的磁感应强度B总是为零，具有完全的抗磁性。这两特征是1933年奥赫森·费耳德与迈斯纳同时发现的[5]。实验证明了对于超导体不论是先加磁场后降温、还是先降温后加磁场，只要T<Tc过渡到超导态，它体内的磁力线就被突然排斥到体外。这一超导态现象，被人们称之为迈斯纳效应，是超导体的第二特性[6]。零电阻效应和迈斯纳效应是超导体具有的两个独立的基本性质。如果将超导体放在容器上，把永磁体放在超导体上，注入冷却剂后，超导体被冷却到超导态，它则出现了抗磁性，这时永磁体悬浮在超导体上方。当冷却剂蒸发完后，永磁体又落回到超导体上，并且这种现象与过程无关[7]。也就是说，先将超导体冷却到超导态之后，再把永磁体放上，同样出现了抗磁性。超导体与永磁体之间的排斥力使永磁体悬浮在超导体上，当冷却剂蒸发完后，永磁体又落回到超导体上。因此，超导态是一个热力学平衡现象，这可以用成熟的平衡热力学来解释[8]。这一发现不但有助于超导物理的理解，而且展示了超导技术应用的潜力，大大促进了超导性质的研究。

1.2 新型超导材料的探索

   确定一种材料的物理性能，其对称性起着至关重要的作用。对称性的打破能够改变一个物理系统和产生新的不寻常的行为。超导电性是一个对称破缺现象最好的例子。在常规超导体中规范对称性被破坏，而在非传统超导体其对称性也可能会被破坏。

最近在新超导材料的探索中，人们发现ZrRe6具有铁磁涨落的非常规超导体，引起了人们的极大关注。经研究，科学家们通过的磁化、热容和介子-自旋弛豫或旋转(μSR)测量研究了非中心对称超导体 ZrRe6。ZrRe6有超导转变温度Tc=6.75±0.05K ，横向磁场μSR实验研究超流密度，表明它是S波超导。然而，零和纵向场μSR数据揭示在低于Tc时有自发内部磁场，表明在超导状态的时间翻转对称性的破缺和一个非传统的配对机制。

在非中心对称超导体（NCS）具有复杂超导性能的性质。在这些材料反转对称性的缺失诱导非对称自旋轨道耦合（SOC），它能够提升超导体带电子的简并度和可能造成超导配对波函数形成自旋的三重态。这种混合配对可以导致非中心对称超导体显示与常规超导体截然不同的特性，例如在超导能隙存在节点和上临界场超过泡利临界场。另外，这些系统显示时间反演对称性（TRS）的破缺。

那么确认存在非常规超导态的最直接的方式就是μSR。在μ介子光谱仪实验中，全部自旋极化的μ介子注入样本。过了一会，μ介子在内部磁场环境中进动。介子的半衰期为2.2微秒，在衰变的时候发射出一个正电子优先选择为μ介子自旋方向。正电子的数量被记录作为一个时间函数，在前面的探测的数量记NF(t)，在后面的探测的数量记NB（t）。μ介子极化的时间演变能够获得通过研究得到的归一化这两个函数得到不对称的函数A(t)=（NB（t）-NF(t)）/（NB（t）+NF(t)）。这种技术可以准确地确定磁性的透射深度，以及超流密度对温度依赖性，由此得到的超导能隙对称信息。

时间反转对称性破缺是罕见的，只有在一些非传统超导体才能直接观察到。例如，Sr2RuO4，UPt3和（U，Th）Be13，(Pr，La)(Os，Ru)4Sb12，PrPt4ge12，LaNiGa2。在非中心对称超导体的单态-三重态配对使它们成为打破TRS的有力候选。到目前为止，然而这只有LaNiC2在NCS报告显示出TRS破缺。在这种材料中，对称性分析表明超导不稳定的正态型与自旋轨道耦合相比比较弱和混合单重态和三重态配对将被对称性禁止。 (责任编辑：qin)