Electronic structure properties and BCS superconductivity in beta-pyrochlore oxides: KOs_2O_6
采用第一性原理密度泛函方法计算了最近发现的β-烧绿石氧化物KOs_2O_6的电子结构和性质。我们发现在费米能级E_F附近的电子结构主要由强杂化的Os-5d和O-2 p态所控制。非常接近E_F的范霍夫奇异性导致E_F处相对较大的态密度,并且费米表面沿着几个方向表现出强烈的嵌套。这些功能可以提供散射过程导致观察到的异常的电阻率的温度依赖性和相当大的比热质量增强,我们从计算的态密度和观察到的比热系数。在BCS超导理论的框架内,考虑到嵌套引起的自旋涨落的可能影响,对T_c进行了估计,得到了实验值。
2004-06-22 cond-mat.supr-con
High Pressure Effects on Superconductivity in the beta-pyrochlore Oxides AOs2O6 (A=K, Rb, Cs)
最近发现了新的烧绿石氧化物超导体AOs_2 O_6(A=K,Rb,Cs),我们测量了这三种β-烧绿石氧化物在1.2GPa下的磁化强度与压力的关系,以推断Tc的压力效应。结果表明,所有化合物的Tc与初始压力的关系均为正.只有KOs_2O_6在0.56GPa时表现出Tc的饱和,而在更高的压力下表现出Tc的下降
2004-07-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity and Rattling under High Pressure in the beta-Pyrochlore Oxide RbOs2O6
在高压下研究了β-烧绿石氧化物RbOs 2 O 6的Rattling诱导超导电性。高质量单晶的电阻率测量表明,超导转变温度Tc从常压下的6.3 K逐渐增加到3.5 GPa下的8.8 K,令人惊讶地在3.5(Po)和4.8 GPa之间的宽压力范围内几乎保持恒定在8.8 \pm 0.1 K,并且在Ps = 4.9 GPa时突然下降到6.3 K,随后随着压力的进一步增加而逐渐降低。在Po <P-Ps时,正常态电阻率随温度的变化出现两个异常< Ps and P >,表明存在两个对应于Tc变化的高压相。Rb离子在由Os和O原子组成的笼中的晃动可能在这些高压相中轻微和严重地改变,这些高压相可能分别具有降低对称性的笼,因此控制β-RbOs 2 O 6的超导和输运性质的电子-晃动相互作用受到显着影响。
2011-09-26 cond-mat.supr-con
Crystal growth, structural studies and superconducting properties of beta-pyrochlore KOs2O6
在密封的石英坩埚中生长了KOs_2O_6单晶。详细的单晶X射线衍射研究在室温下显示违反Fd-3 m对称性的布拉格峰。通过比较结构精修,该结构被确定为非中心对称(F-43 m)。与理想的β-烧绿石晶格(Fd-3 m)相比,Os四面体和O八面体网络都表现出呼吸模式般的体积变化,伴随着强烈的各向异性特征的K通道。晶体显示出金属导电性,并在Tc = 9.65 K时急剧转变为超导态。超导性能进行了研究的磁化强度测量的温度范围从2至12 K和磁场从0至60 kOe。确定了上临界场Hc ~ 2(T)的温度依赖性,并在T_c附近得到了初始斜率(dHc ~ 2/dT)T_c =-33.3kOe/K。在零温度下的上临界场估计为Hc 2(0)\cong 230 kOe,这是接近泡利顺磁极限场Hp(0)\cong 250 kOe的值。计算了KOs_2 O_6的Ginzburg-Landau(GL)相干长度xiGL(0)\approx 3.8 nm,并得到了Maki参数α \approx \sqrt 2,表明KOs_2 O_6在低温和高磁场下可能表现出反常行为.
2006-01-20 cond-mat.supr-con
Unprecedented Superconductivity in the beta-Pyrochlore Osmate KOs2O6
本文用电阻率、磁化率和比热研究了β-烧绿石结构的氧化锇钾KOs_2O_6的超导电性。它是烧绿石氧化物家族中的第二种超导体,仅次于被认为是传统s波超导体的α型烧绿石氧化物Cd 2 Re 2 O 7。KOs_2O_6的超导转变温度Tc为9.6K,比Cd_2Re_2O_7的Tc = 1.0K高出近一个数量级。此外,超导电性的KOs 2 O 6是非常强大的高磁场下,与一个大的上限临界磁场Hc 2约38 T,这似乎超过了泡利的限制预期的常规超导。这也与Cd 2 Re 2 O 7的情况相反,其中Hc 2为0.29 T,远小于相应的泡利极限。这些明显的对比强烈地表明,两种烧绿石氧化物的超导机制本质上是不同的。
2005-07-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Phonon Dynamics and Multipolar Isomorphic Transition in beta-pyrochlore KOs2O6
我们用微观模型研究了β-烧绿石超导体KOs_2O_6中由中子实验观察到的K-阳离子非谐振荡,它也显示了在Tp= 7.5K时神秘的一级结构转变.我们已经确定了一组微观模型参数,成功地再现所观察到的温度依赖性和超导转变温度。考虑到在Tp参数的变化,我们可以解释令人困惑的实验结果的电子-声子耦合和中子数据。我们的分析表明,一级跃迁是由K-阳离子振荡的八极分量驱动的多极跃迁。八极矩不改变对称性,是非中心对称K-阳离子势的特征。
2011-01-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
High pressure effects on the superconductivity of beta-pyrochlore oxides AOs2O6
通过测量高压下的电阻率,研究了高压对β-烧绿石超导体AOs_2 O_6(A = Cs,Rb,K)超导转变的影响。所有化合物的超导转变温度T_c均先随压力的增加而增加,然后在7.6K(6 GPa)、8.2K(2GPa)和10 K(0.6GPa)处出现一个宽的最大值。最后,超导电性被完全抑制在一个临界压力接近7 GPa和6 GPa的A = Rb和K和可能高于10 GPa的A = Cs。观察到电阻率和剩余电阻率的T2项的系数A的特征变化,这两者都与Tc的相应变化同步。电子关联和某些量子涨落在β-焦绿石氧化物超导电性的发生或抑制中起着重要作用。
2005-02-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Specific Heat of the beta-Pyrochlore Oxide Superconductors CsOs2O6 and RbOs2O6
通过测量多晶样品的比热,对两种β-焦绿石氧化物超导体CsOs_2O_6和RbOs_2O_6进行了理论研究。它被发现,索末菲系数?在两种不同超导转变温度的氧化物中,T_c几乎相等,为20 mJ/K ~ 2 molOs,T_c分别为3.3K和6.3K。这表明费米能级的态密度不是决定β-烧绿石氧化物超导体的Tc的关键参数,这与传统BCS型超导体的一般预期不一致。异常晶格的贡献,在低温下的比热也报告,这可能来自近本地化的声子模式与嘎嘎的碱金属离子弱绑定在一个超大的笼形成的OsO 6八面体。
2005-07-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Second Anomaly in the Specific Heat of beta-Pyrochlore Oxide Superconductor KOs2O6
电阻率和比热已被测量的β-烧绿石氧化物超导体,KOs_2O_6的单晶样品。发现在低于超导转变温度Tc = 9.53 K的Tp ~ 7.5 K附近出现第二个比热峰,这可能是未知的相变的证据。施加磁场至14 T时,Tc逐渐降低至7.1 K,而Tp则略有升高,在14 T时甚至高于Tc,这意味着第二异常与超导性没有直接关系。然而,它表明,这两个异常之间有显着的通信,这表明它们来自相同的电子。另据报道,索末菲系数?在KOs_2O_6中的Tc可能比β-烧绿石氧化物超导体的其它成员RbOs_2O_6(Tc = 6.3K)和CsOs_2O_6(Tc = 3.3K)中的Tc大得多。
2005-07-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Chemical trends of superconducting properties in pyrochlore oxides
本文描述了一类焦绿石氧化物超导体的基本超导参数和正常态性质的化学变化趋势。特别地,在传统BCS方案的基础上,讨论了Tc从α-烧绿石Cd_2Re_2O_7的1.0K到β-烧绿石AOs_2O_6的3.3K(A = Cs)、6.3K(Rb)和9.6K(K)的变化。KOs2O6的增强Tc和异常特征归因于可能来自K阳离子的振动的低能声子。
2006-12-29 cond-mat.supr-con
Evidence for s-wave superconductivity in the new beta-pyrochlore oxide RbOs2O6
本文报道了临界温度Tc = 6.4 K的高温超导氧化物RbOs_2 O_6的~(87)Rb NMR测量结果。在正常状态下,核自旋-晶格弛豫时间T1服从Korringa型关系T1 T =常数,Knight位移与温度无关,表明没有强的磁关联。在超导状态下,T1^{-1}(T)在低于Tc时表现出微小的相干增强,并随着温度的进一步降低而呈指数下降。相应的能隙值与传统的弱耦合BCS理论预测的值接近。我们的研究结果表明,RbOs_2O_6是一个传统的s波型超导体。
2004-09-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Mass enhancement, correlations, and strong coupling superconductivity in the beta-pyrochlore KOs2O6
为了评估最近发现的β-高温超导体KOs_2O_6和RbOs_2O_6中的电子关联和电子-声子耦合,我们在高达14 T的磁场中进行了比热测量。我们提出的数据从高品质的单晶KOs 2 O 6,表明KOs 2 O 6是一个强耦合超导体的耦合参数λ_ep \approx 1.0至1.6(Rb Os 2 O 6:λ_ep \approx 1)。据估计,KOs 2 O 6的索末菲系数γ =76 ~ 110 mJ/(mol K^2),是RbOs 2 O 6的两倍[γ =44 mJ/(mol K^2)]。使用强耦合校正,我们提取有用的KOs 2 O 6的热力学参数。量化lambda_ep使我们能够确定计算的能带电子态密度的质量增强。除了电子-声子项λ_c=1.7 ~ 4.3外,还导出了一个重要的贡献。为了理解增强机制的起源,我们还研究了一个不寻常的能量低的声子。有三个声子模式,每RbOs 2 O 6,暗示的声子源是碱金属离子的晃动运动。碱金属离子的这种动态不稳定性导致载流子的大散射,这表现为电阻率的不寻常的温度依赖性。
2006-02-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
NMR Observation of Rattling Phonons in the Pyrochlore Superconductor KOs2O6
本文报道了β-焦绿石氧化物超导体KOs_2 O_6的核磁共振研究。在K位的核弛豫完全是由电场梯度的波动引起的,我们将其归因于K离子的高度非谐低频振荡(振颤)。唯象分析表明,从过阻尼到欠阻尼的行为的嘎嘎声声子的温度降低,其突然锐化超导转变温度Tc以下的交叉。在低于Tc的O位点处的弛豫速率中没有Hebel-Slichter峰也表明强的电子-声子耦合。
2007-05-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity in Geometrically Frustrated Pyrochlore RbOs2O6
报道了一种新的几何阻挫β-烧绿石超导体RbOs 2 O 6的基本热力学性质,其临界温度Tc = 6.4 K.比热测量在高达12 T的磁场中进行。正常状态下费米能级的电子态密度为γ =(33.7 \pm 0.2)mJ/mol_f. u./ K^2。在超导状态下,比热遵循传统的BCS型行为,低至1 K,即比热数据超过三个数量级。Tc处的上临界场斜率为1.2 T/K,对应于Maki参数α = 0.64 \pm 0.1。从0 K时的上临界场μ 0 Hc 2 \approx 6 T,我们估计了Ginzburg-Landau相干长度xi \approx 7.4 nm. RbOs_2O_6是继KOs_2O_6之后第二个被报道的AB_2O_6型烧绿石化合物,也是除Cd_2Re_2O_7和KOs_2O_6之外仅有的三种烧绿石超导体之一。
2004-03-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Intrinsic thermodynamic properties of the pyrochlore superconductor RbOs2O6 extracted by condensation energy analysis
我们开发了一个通用的程序,用于分析含有金属非超导第二相的样品的超导体的大量热力学数据。该方法是基于凝聚能,它允许提取的本征性质的超导体,即使是非理想的样品。将这一过程应用于最近发现的几何阻挫β-烧绿石超导体RbOs 2 O 6(Tc = 6.4 K),得到的索末菲系数高达79 μ J/g/K^2(44 mJ/mol_f.u./ K^2)。RbOs_2 O_6被认为是一种强的II型超导体(kappa(Tc)= 23),在中间耦合区类似于铌(lambda_ep \approx 1)。从0 K时的上临界场μ_0 H_c2 \approx 6 T,我们估计了Ginzburg-Landau相干长度x1 \approx 74 AA.冷凝能为860 μ J/g(483 mJ/mol_f. u.)得到1/(8 π)(γ_1 Tc ^2)/Δ U_1 \approx 0.15,该值正好在传统声子介导超导体的范围内。超导电子比热表明传统的s波配对。实验测得索末菲系数为44 mJ/mol_f. u./ K^2大约是能带结构计算值的4倍。与电子-声子耦合常数λ_ep \approx 1一起,这留下了额外的λ_add \approx 2.4用于由于其它机制而增强。
2005-02-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Single gap superconductivity in beta-Bi2Pd
β-Bi_2Pd化合物已被提出作为多能隙超导体的另一个例子[Y. Imai等人,J.Phys.Soc.Jap.81,113708(2012)]。在这里,我们报告几个重要的物理量的测量能够显示我们的超导单晶β-Bi 2 Pd的临界温度Tc接近5 K的多个能隙的存在。通过灵敏的交流技术的量热研究表明,在超导转变的急剧异常,但只有一个单一的能隙检测。从量热测量推断的索末菲系数的场依赖性和上临界磁场的温度和角度依赖性也明确地指向标准的单s波带隙超导性。霍尔探针磁强计提供了相同的结果,从分析的温度依赖性的较低的临界场。通过扫描隧道谱测量,检测到单能隙BCS态密度。然后,体相和表面敏感探针都证明了该体系具有标准的常规超导性,其中最近用ARPES探测到了拓扑保护的表面态[M. Sakano等人,6,8595(2015)]。
2016-03-08 cond-mat.supr-con
Experimental Observation of Topological Superconductivity and Majorana Zero Modes on beta-Bi2Pd Thin Films
本文报道了用低温扫描隧道显微镜在分子束外延生长的β-Bi_2Pd单材料上观察到的拓扑非平凡超导电性。与无自旋奇宇称配对相关的超导能隙在表面上打开,并且由于表面对势的狄拉克-费米子增强的宇称混合而显得比体材料大得多。马约拉纳零模式(MZMs),支持这样的超导状态,确定在磁涡旋。超导电性和MZM表现出对时间反演不变拓扑超导体的特性的缺陷的抵抗性。我们的研究结果展示了一个简单的平台来生成,操纵和编织量子计算的MZM。
2017-06-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con