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Evidence for vertical line nodes in Sr$_2$RuO$_4$ from nonlocal electrodynamics

Landaeta, J. F. ; Semeniuk, K.; Aretz, J.; Shirer, K. R.; Sokolov, D. A.; Kikugawa, N.; Maeno, Y.; Bonalde, I.; Schmalian, J. 1,2; Mackenzie, A. P.; Hassinger, E.
1 Institut für Theorie der Kondensierten Materie (TKM), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
2 Institut für QuantenMaterialien und Technologien (IQMT), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

Abstract:

By determining the superconducting lower and upper critical fields H$_{c1}$ (T ) and H$_{c2}$(T ), respectively, in a highpurity spherical Sr$_2$RuO$_4$ sample via ac-susceptibility measurements, we obtain the temperature dependence of the coherence length ξ and the penetration depth λ down to 0.04Tc. Given the high sample quality, the observed T$^2$ dependence of λ at low temperatures cannot be explained in terms of impurity effects. Instead, we argue that the weak type-II superconductor Sr$_2$RuO$_4$ has to be treated in the nonlocal limit. By comparing our data with existing theory in that limit, the penetration depth in Sr$_2$RuO$_4$ agrees with a gap structure having vertical line nodes, while horizontal line nodes cannot account for the observation. The work highlights the potential benefits of purifying other unconventional superconductors in order to access the fascinating nonlocal regime in more materials and to determine their Cooper pair wave functions.


Verlagsausgabe §
DOI: 10.5445/IR/1000175111
Veröffentlicht am 14.10.2024
Originalveröffentlichung
DOI: 10.1103/PhysRevB.110.L100503
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Zitationen: 4
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Zitationen: 4
Cover der Publikation
Zugehörige Institution(en) am KIT Institut für QuantenMaterialien und Technologien (IQMT)
Institut für Theorie der Kondensierten Materie (TKM)
Publikationstyp Zeitschriftenaufsatz
Publikationsmonat/-jahr 09.2024
Sprache Englisch
Identifikator ISSN: 2469-9950, 2469-9977, 0163-1829, 0556-2805, 1095-3795, 1098-0121, 1538-4489, 1550-235X, 2469-9969
KITopen-ID: 1000175111
HGF-Programm 47.11.02 (POF IV, LK 01) Emergent Quantum Phenomena
Erschienen in Physical Review B
Verlag American Physical Society (APS)
Band 110
Heft 10
Seiten Art.-Nr.: L100503
Vorab online veröffentlicht am 17.09.2024
Nachgewiesen in Scopus
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