CrSb의 3D g-파 알터자성 질서변수

자성 및 초전도 현상과 같은 물질의 전자 위상은 각 상의 자발적 대칭성 깨짐을 정량화하는 질서변수로 정의됩니다. 강자성체의 균일한 자화나 재래식 초전도체의 등방성 갭 함수가 대표적인 예입니다. 비재래식 초전도체는 페르미 표면에 노드(node)를 가지며 갭 함수가 부호 반전을 보이는 경우가 많습니다. 이러한 비재래식 또는 노달 질서변수 대칭 개념은 최근 스핀 업/다운 종의 페르미 표면이 비퇴화된 알터자성체를 포함한 다양한 자성 시스템으로 확장되었습니다. 본 연구에서는 자기 양자 진동 측정을 통해 비재래식 자성체의 질서변수를 고해상도로 3차원 매핑하는 방법을 제시합니다. CrSb 브릴루앙 존의 고대칭 및 저대칭 방향으로 자기장을 회전시키며, 이 물질의 알터자성 밴드 구조가 노달 방향에서 벗어날 때 각 스핀 분리 페르미 시트의 대칭성을 감소시킨다는 것을 확인했습니다. 운동량 공간에서 스핀 업/다운 사이의 교환 분리는 수소 원자의 g-오비탈에 해당하는 Y₄⁻³ = yz(3x²-y²) 실수 구면 조화 함수의 프로파일을 따릅니다. 이는 비재래식 초전도체에서는 확인하기 매우 어려웠던 현상입니다. 우리의 연구는 양자 진동 준입자 분광법을 통해 비재래식 자성체의 질서변수 대칭을 정밀하게 매핑할 수 있음을 입증하며, CrSb를 전형적인 g-파 금속성 알터자성체로 확립했습니다.