Underlying Pairing States in Cuprate Superconductors
在这封信中，我们发展了一个微观理论来描述绝缘反铁磁（AF）秩序和d波超导（dSC）秩序之间的紧密联系。我们发现，铜酸盐基态形成一个配置的相干配对状态组成的扩展单重态库珀对和三重态$π$对，它可以同时描述AF和dSC订单。
1999-07-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
First-Order Pairing Transition and Single-Particle Spectral Function in the Attractive Hubbard Model
本文对吸引哈伯德模型进行了动力学平均场论分析。我们专注于正常状态后，限制到超导秩序是不允许的解决方案。然而，一个明确的一级配对过渡作为耦合的函数发生在所有的电子密度出半填充。这种转变发生在费米液体（对于$U < U_c$是稳定的）和绝缘束缚对（对于$U > U_c$是绝缘的）之间。费米液相中的谱函数由费米能级周围的低能结构（类似于排斥半填充模型的近藤共振）和两个高能特征（上、下哈伯德带）组成，前者在$U=U_c$处不连续消失，后者在绝缘相中持续存在。
2002-02-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Effects of Disorder on Coexistence and Competition between Superconducting and Insulating States
我们研究了掺杂杂质对超导体和电子空穴对之间竞争的影响。我们表明，无序可以导致这两种类型的有序在一个统一的状态下共存，即使在干净的材料，它们是相互排斥的。
2005-08-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Pair density wave instability and Cooper pair insulators in gapped fermion systems
通过分析晶格势中费米子的简单模型，我们认为任何理想带绝缘体的零温配对不稳定性发生在有限的动量。由此产生的超固态被称为“对密度波”。在不稳定的开始的配对动量一般是不相称的相空间的限制和相对强度的带间和带内配对的结果。然而，相称的配对发生在强耦合限制，并成为一个库珀通道模拟的Halperin-Rice激子凝聚不稳定性在间接带隙半导体。无公度对量子涨落的异常敏感性可以导致强关联绝缘区和非BCS跃迁，即使在弱耦合的情况下，如精确的重整化群分析所示。
2010-07-14 cond-mat.supr-con
Modulation of pairing symmetry with bond disorder in unconventional superconductors
我们研究了一个双轨道的$t$-$J_1$-$J_2$模型，该模型最初是为了描述铁基超导体在低能量下，在键无序的存在下（通过次近邻$J_2$-键稀释）。利用Bogoliubov-de Gennes方法，我们自洽地计算了局域对振幅和相应的态密度，结果表明当无序强度增加到$J_1\lesssim J_2$时，主导对对称性从$s_\pm$波变为$d$波.此外，结合的配对相互作用和强键无序导致$s_\pm$波"岛"的形成嵌入在$d$波"海"中的超导相干长度尺度。这幅图进一步补充了无序平均的对-对关联函数，与潜在无序的情况不同，在这种情况下，"海"是绝缘的。由于这种不可避免的空间不均匀性的形成，超导$T_c$确定的超流密度$ρ_s(T)$明显偏离由传统的Abrikosov-Gorkov理论预测的值，其中配对振幅被视为均匀抑制的无序增加。
2017-04-21 cond-mat.supr-con
The nature of the "pseudogap" in the insulating phase of highly disordered superconductors
Bar-Ilan University（巴伊兰大学）；Indian Institute of Technology Gandhinagar（甘地纳加尔印度理工学院）；The Ohio State University（俄亥俄州立大学）
结合超高阻平面隧穿谱测量与量子蒙特卡罗模拟，证实高度无序超导体绝缘相中的单粒子能隙随无序度增大，为库珀对绝缘态提供了直接实验确认，建立了两类赝能隙的统一关联。
2026-08-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
From magnetic and Kondo-compensated states to unconventional superconductivity in heavy fermions: a unified approach
受重费米子CeRhIn $_5$中反铁磁性和超导性共存的最新实验证据的启发，我们提出了一种基于Anderson-Kondo晶格模型中实空间配对思想的全微观方法.我们提出了一个整体的相图纳入量子临界点的出现，近藤绝缘（KI），反铁磁（AF）和超导（SC）相满足。我们还得到了近藤绝缘态的完全补偿磁矩作为母态的新兴SC相。此外，共存的（AF+SC）相可能还包含一个非平凡的自旋-三重态能隙组件内的基本自旋单重态配对机制
2012-09-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Perfect spin-triplet pairing in two-dimensional Ising superconductors purified by indirect excitons
本研究提出基于范德瓦尔斯异质结构探测二维Ising超导体配对对称性的新方法，通过面内磁场筛选出纯自旋三重态p波超导态，为拓扑超导实现及非常规超导机制研究提供新平台。
2025-02-23 cond-mat.supr-con
Theory of superconducting pairing near the mobility edge
我们发展了一个赝能隙态的理论，它出现在具有吸引相互作用的强无序金属的超导体-绝缘体转变附近。我们表明，这样的相互作用结合的迁移率边缘附近的单粒子波函数的分形性质导致一个巨大的单粒子间隙在超导状态附近的SI转变，持续存在，甚至增加绝缘状态后很长一段时间的超导性被破坏。我们给出了解析表达式的赝间隙的值在相应的本地化问题的参与率的倒数。
2005-04-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconducting quantum phase transitions tuned by magnetic impurity and magnetic field in ultrathin a-Pb films
本文研究了均匀无序a-Pb薄膜中无序（d）、顺磁杂质（MI）和垂直磁场（B）对超导量子相变的影响。MI调谐转变的特征在于随着MI密度的增加，临界温度逐渐被抑制到零，并且连续转变到弱绝缘正常态。在所有重要的方面，d-调谐跃迁与MI-调谐跃迁非常相似，而且两者都是费米子性质。B-调谐跃迁在性质上是不同的，可能是玻色子。在临界区，它表现出的传输行为，表明B-诱导介观相分离和存在的库珀配对在绝缘状态。
2006-07-05 cond-mat.supr-con
Superfuid-insulator transitions at non-integer filling in optical lattices of fermionic atoms
我们确定的超流转变温度$T_c$和基态的有吸引力的哈伯德模型，并找到新的绝缘相与非整数填充在足够强的配对吸引$|U|$。这些状态，从带和莫特绝缘相不同，来自对本地化，对跳跃在大$|U|$和高密度是由站点间，对间排斥相互作用阻碍。探测超流性崩溃的最好方法是使用费米子光晶格，它应该揭示新形式的“玻色子”秩序，反映没有凝聚的基态配对。
2007-09-13 cond-mat.other cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Strong odd-frequency correlations in fully gapped Zeeman-split superconductors
现在已经确定，在超导体/铁磁体（S/F）界面处出现非常规的超导态，其中配对态是奇频的。这种超导状态的标志性特征通常被理解为在靠近S/F界面的子能隙能量处的电子态密度（DoS）的增强。然而，在这里，我们表明，一个奇怪的频率状态可以存在，即使是完全缺口的DoS。作为一个例子，我们表明，这是在开创性的S/FI（其中FI是一个绝缘铁磁体）隧道实验的Meservey和Tedrow的情况下，我们推导出一个广义的分析criterium描述的效果奇频配对的DoS。最后，我们提出了一个简单的实验，在塞曼分裂超导体的奇频配对可以明确地检测通过应用外部磁场。
2015-09-29 cond-mat.supr-con
Fermionic boundary modes in two-dimensional noncentrosymmetric superconductors
我们计算了在两种不同的非超导材料（例如绝缘氧化物）之间的界面处形成的二维超导体中的Andreev边界模的谱。在该体系中不存在反转对称性，电子能带结构和超导配对都受到Rashba型自旋轨道耦合的强烈影响。我们考虑各向同性的s波配对状态，有和没有时间反演对称性破缺，以及各种d波状态。在所有情况下，存在亚间隙Andreev边界状态，其属性，特别是零能量模式的数量和位置，定性地依赖于间隙对称性和自旋轨道耦合强度。
2016-09-14 cond-mat.supr-con
High field termination of a Cooper-pair insulator
我们对非晶氧化铟薄膜在高磁场（B）下超导终止的无序依赖性进行了系统的研究。我们较低的无序薄膜显示出传统的行为，其中超导性终止于在一个明确定义的临界场，Bc2的过渡到金属态。我们的更高的无序样品经历了B诱导的过渡到一个强绝缘状态，其终止于较高的B的形成绝缘峰。我们表明，B终止此峰与Bc2的较低的无序样品相一致。此外，我们表明，超出这个领域，这些样品进入一个不同的绝缘状态，其中的电阻的磁场依赖性是弱的。这些结果提供了重要的证据库珀配对的绝缘峰制度的重要性。
2015-06-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Superconducting Pairing Symmetries in Anisotropic Triangular Quantum Antiferromagnets
最近在层状有机化合物$κ$ -（ET）$_2$ Cu $_2$（CN）$_3$中发现了一种低温自旋液相，在压力下可以变成超导体。基于这一发现，我们研究了各向异性三角晶格上Hubbard-Heisenberg模型中Mott绝缘态和超导态的相变。我们用重整化平均场论研究了Gutzwiller投影BCS波函数。半充满电子系统在大的在位排斥$U$下是莫特绝缘体，在中等的$U$下是超导体。SC态的对称性依赖于各向异性，在各向同性极限附近与$d_{x^2-y^2}+id_{xy}$对称性有隙，在小的各向异性比下与$d_{x^2-y^2}$对称性无隙.
2006-05-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Massive suppression of proximity pairing in topological (Bi$_{1-x}$Sb$_{x})_2$Te$_3$ films on niobium
将体导电拓扑Bi $_2$ Se $_3$薄膜与s波超导体相连接，在非平凡的表面态中产生强超导有序.然而，在体Nb上的体绝缘拓扑（Bi $_{1-x}$ Sb $_{x})_2$ Te $_3$）膜反而表现出表面超导性的巨大衰减，即使对于仅两层厚的膜也是如此。这种对邻近配对的大规模抑制通过超高分辨率能带图和通过将量化的超导能隙与重n掺杂拓扑Bi $_2$ Se $_3$ /Nb的超导能隙进行对比而得到证明。结果强调了利用超导邻近效应在近本征系统中实现拓扑超导性的局限性。
2020-06-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Two-dimensional fermionic superfluids, pairing instability and vortex liquids in the absence of time reversal symmetry
我们考虑一个一般的二维系统的费米子粒子有吸引力的相互作用，没有无序。如果不存在时间反演对称性，除了零温超流之外，还可能得到不可压缩的绝缘态。通过对未成对费米子量子霍尔态库珀对不稳定性的微扰分析，发现在II型系统中超流-绝缘体相变是二级的。我们得到了作为化学势（密度）和温度的函数的配对相图。然而，更仔细的分析表明，配对量子相变总是抢占了另一个过渡到一个强关联的正常状态，保留库珀配对，不能顺利地连接到量子霍尔态的未配对费米子。这样一个正常的阶段可以定性地看作是一个液体的旋涡，虽然它可能获得传统的破缺对称性。即使它不能在有限的温度下生存，它的影响也会通过交叉温标以下的强烈量子涨落而被感受到。这些结论直接适用于接近么正性的费米子超冷原子系统，但也可能与其他强关联超流体的性质有关，包括高温超导体。
2012-06-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Vortex excitations in the Insulating State of an Oxide Interface
在二维（2D）超导体中，可以通过施加磁场$H$或增加无序来诱导绝缘状态。超导体到绝缘体的转变（SIT）有多种解释：库珀对断裂后的费米物理、嵌入金属或绝缘基体中的超导岛之间的相位相干性丧失以及库珀对的局域化伴随涡旋型激发的凝聚。表征绝缘状态及其起源的困难源于缺乏单个样品中超导到绝缘相图的连续映射。本文利用在两个绝缘体（111）SrTiO $_3$和LaAlO $_3$之间的界面处形成的二维电子液体来研究超导体到绝缘体的转变。该结晶界面令人惊讶地表现出以前仅在无定形体系中观察到的非常强的特征。通过使用静电门控和磁场，将样品从金属区域（其中超导电性完全显现）调谐到绝缘状态。通过检查的方块电阻的字段依赖性和在不同的方向，我们确定了一个新的磁场规模，H $_{pairing}$，超导波动静音的响应比较。我们的研究结果表明，涡波动激发和库珀对本地化负责所观察到的SIT，这些激发令人惊讶地坚持深入到绝缘状态。
2018-05-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spectroscopic Studies of Quasiparticle Low-Energy Excitations in Cuprate and Iron-Based High-Temperature Superconductors
本文综述了高温超导物理的最新进展，着重介绍了铜氧化物和铁基超导体的低能激发态研究。对于铜氧化物超导体，共存的竞争秩序与超导性在基态的这些掺杂莫特绝缘体的基础上的现象学被证明提供了一个一致的帐户范围广泛的实验结果。在铁基超导体的情况下，低能量激发的研究揭示了有趣的相似性和差异时，与铜酸盐超导体相比。与绝缘母态的单带铜氧化物超导相比，铁基超导体是半金属母态的多带材料，并且在掺杂时表现出双能隙超导性。另一方面，这两个系统都表现出很强的反铁磁相关性和费米表面扭曲，导致费米表面不同部分出现非常规的配对对称性，且序参量的符号发生变化。这些结果表明，在铜酸盐和亚铁超导体的配对电位一般是排斥性的，因此有利于电子驱动的配对机制和配对强度是密切相关的电子关联。讨论了基于反铁磁关联的统一现象学的物理意义以及与铜酸盐和亚铁超导电性相关的悬而未决的问题。
2015-06-06 cond-mat.supr-con
Spectroscopic Evidence of Bilayer Splitting and Interlayer Pairing in an Iron Based Superconductor
在高温铜氧化物超导体中，CuO $_2$平面之间的层间耦合在决定超导电性方面起着重要的作用，正如临界温度（T $_C$）对一个结构单元中CuO $_2$平面数目的敏感依赖性所指示的。在$_2$超导体中，两个$_2$平面之间的相互作用导致能带分裂为两个费米面片（双层分裂），这两个费米面片具有明显的超导能隙。铁基超导体是由FeAs/FeSe层堆叠而成的，层间耦合是否会引起类似的能带分裂及其对超导电性的影响尚不清楚。本文报道了一种新发现的铁基超导体KCa $_2$ Fe $_4$ As $_4$ F $_2$（T $_C$ = 33.5K）的高分辨角分辨光电子能谱（ARPES）测量结果。首次观察到双层劈裂效应，在布里渊区中心周围产生了五个类空穴费米面片。能带结构计算再现所观察到的双层分裂，通过确定层间轨道间的相互作用，两个FeAs层内的一个FeAs块。在带中心附近的类空穴结构中，均存在费米面依赖的无节点超导能隙。提出了具有短程反铁磁涨落的能隙函数，当考虑层间配对时，能隙的对称性可以得到很好的理解。特别强的层间配对观察到的频带之一。我们的观测结果为理解铁基超导体的超导电性提供了层间耦合和层间配对的关键信息。
2020-01-13 cond-mat.supr-con
Superconductivity across Lifshitz transition and anomalous insulating state in surface K-dosed (Li0.8Fe0.2OH)FeSe
在铁基超导体中，理解掺杂后的超导电性与电子结构之间的关系对于探索配对机制至关重要。最近发现，在硒化铁（FeSe）中，可以通过电子掺杂实现增强的超导电性（Tc超过40 K），其中费米表面仅包括M中心的电子袋。本文利用表面钾掺杂、扫描隧道显微镜/光谱（STM/STS）和角分辨光电子能谱（ARPES）研究了（Li_（0.8）Fe_（0.2）OH）FeSe深电子掺杂体系的电子结构和超导电性。我们发现，一个以Γ为中心的电子带，最初位于费米能级（EF）之上，可以不断地被调谐到越过EF，并在Γ处贡献一个新的电子袋。当这种Lifshitz转变发生时，M中心电子袋中的超导电性被轻微抑制;而在新的Γ电子袋上观察到一个可能的小尺寸（高达~5 meV）的超导能隙和圆顶状掺杂依赖性。在进一步的K剂量下，系统最终演变成绝缘状态。我们的研究结果提供了新的线索，以了解超导性与费米表面拓扑结构和相关效应的FeSe基超导体。
2017-08-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Role of Degeneracy, Hybridization, and Nesting in the Properties of Multi-Orbital Systems
为了理解简并、杂化和嵌套在多轨道哈伯德模型的磁性和配对性质中所起的作用，我们在这里数值研究了两种类型的双轨道模型，它们都具有类空穴和类电子的费米表面（FS），它们通过嵌套矢量（π，0）和（0，π）相关联。在一种情况下，确定FS的频带来自强杂化简并dxz和dyz轨道，而在另一种情况下，这两个频带由非简并和非杂化类s轨道确定。使用各种技术，在弱耦合制度，它表明，只有与杂化带的模型开发金属磁秩序，而其他模型表现出有序的激子轨道横向自旋状态，是绝缘的，不具有局部磁化。然而，这两个模型显示类似的绝缘磁条排序在强耦合限制。这些结果表明，嵌套是一个必要的，但不是充分的条件，为有序状态的发展与有限的局部磁化在多轨道哈伯德系统;额外的成分似乎是嵌套部分的带需要有相同的轨道味道。这个条件可以通过弱耦合下轨道的强杂化或通过强耦合下库仑相互作用引起的FS重构来实现。这种效应也影响了配对对称性，这两种模型的主导配对通道的研究表明。
2011-07-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Direct observation of spin-orbit coupling in iron-based superconductors
自旋-轨道耦合（SOC）是固体中的一种基本相互作用，它可以诱导出从拓扑非平凡绝缘态到超导体中的非常规配对等一系列不寻常的物理性质。在铁基超导体（IBS）中，它的作用到目前为止被认为是微不足道的，基于自旋或轨道涨落配对的模型是该领域最先进的。使用角分辨光电子能谱，我们直接观察到一个相当大的自旋轨道分裂在所有主要家庭的IBS。我们证明了它对低能电子结构和费米表面拓扑细节的影响要比可能的有序性强得多。有趣的是，最大的配对间隙总是由SOC诱导的费米表面支持。
2015-03-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nearly Insulating Strongly Correlated Systems: Gossamer Superconductors and Metals
最近提出了一种新的描述超导铜氧化物的唯象哈密顿量，其中通过部分Gutzwiller投影引入了关联和在位库仑排斥。这个Gossamer哈密顿量有一个确切的基态和不同的t-J和哈伯德哈密顿量在拥有强大的吸引力之间的相互作用负责库珀配对的d-波通道的电子。这是对具有强在位电子排斥的超导体的一个可靠描述。超导隧道间隙保持完整，尽管现场排斥。在半填充状态下，具有强排斥力的Gossamer超导体的光致发射强度和超流密度受到抑制，并且不稳定地趋向于反铁磁绝缘体，并具有初始的Mott-Hubbard能隙。Gossamer技术可以应用于金属的基态，因此可能作为一个恰当的描述强关联金属。当库仑关联在接近半填充时，这种游丝金属相，就像游丝超导相一样，变得很难与绝缘体区分开来。金属态和超导态都经历了一个量子相变到反铁磁绝缘体，因为增加了现场库仑排斥。在Gossamer模型中，我们通过完全投射出双重占有，在半满时达到临界点。这样的临界点可能是安德森共振价键态。
2003-12-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Re-entrant p-wave superconductivity in a Chern Dartboard Insulator
University of Illinois at Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）
本研究提出两带超导体精确理论，应用于陈省身飞镖板绝缘体，发现HK相互作用可诱导超导并导致绝缘体-超导体-绝缘体再入相变，归因于HK相互作用与轨道间配对的融合。
2026-10-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The emergence of global phase coherence from local pairing in underdoped cuprates
通过扫描隧道显微镜研究欠掺杂铜氧化物，发现棋盘格小格内的局域配对及内部条纹对超导至关重要，其空间占据超过阈值时涌现全局相位相干。
2023-06-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Surface state bi-polarons formation on a triangular lattice in the sp-type alkali/Si(111) Mott insulator
我们报道了新的LEED，STM和ARPES研究碱/Si（111）先前建立了一个莫特绝缘基态在表面。在270 K以下观察到的强温度依赖性的表面能带的Franck-Condon增宽以及新的$\sqrt{3}\times\sqrt{3}\to2(\sqrt{3}\times\sqrt{3})$电荷和晶格有序证明了在强e-ph耦合极限（$g\approx8$）中的表面电荷密度波（SCDW）。绝热比$\hbarω_0/t\approx0.8$和有效配对能$V_{eff}=U-2g\hbarω_0\approx-800$ $meV$与Holstein-哈伯德模型中预期的由交替的双占据/未占据悬挂键组成的双极化绝缘相的可能形成一致。
2009-07-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Interlayer pairing mechanism for bilayer nickelate superconductors
Hangzhou Normal University（杭州师范大学）；Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院物理研究所）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）
综述双层镍酸盐超导体的理论进展，基于关键实验提出层间强关联配对机制，强调d_z²局域单态与d_x²-y²杂化实现超导相相干。
2026-09-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Hopping Transport in Granular Superconductors
研究了颗粒超导体在弱耦合绝缘区的导电性。结果表明，它取决于超导能隙和单个粒子的充电能之间的关系，即电子或库珀对的跳跃。局部超导配对在这两种情况下起着重要的作用。特别是在电子跳跃输运的情况下，超导能隙抑制了非弹性共隧穿过程。我们确定了一个阵列在不同制度下的输运特性，并构建了输运相图。
2005-10-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
In-gap states of magnetic impurity in quantum spin Hall insulator proximitized to a superconductor
研究了超导衬底上蜂窝状单层膜中磁性杂质的带隙态。内禀自旋-轨道耦合导致费米能级附近的量子自旋霍尔绝缘（QSHI）相。在这种情况下，我们考虑的超导邻近效应驱动的Shiba类束缚态的出现。我们调查他们的地形，自旋极化和签名的量子相变表现出周围的磁性杂质循环的局部电流反转。这些现象可能是重要的更奇异的间隙准粒子在这样的复杂的纳米结构，如磁性纳米线或岛屿，其中的自旋轨道相互作用以及邻近诱导的电子配对引起的拓扑相托管的保护边界模式。
2020-08-11 cond-mat.supr-con
Superconductor versus insulator in twisted bilayer graphene
我们提出了一个简单的模型，我们相信抓住了超导和绝缘状态之间的竞争在扭曲的双层石墨烯的关键方面。在这个模型中，超导相是主要的，并出现在通用的填充物，但在相称的填充物被绝缘体中断。重要的是，绝缘体的形成是因为电子-电子相互作用，但该模型对于超导配对机制是不可知的，它不需要起源于电子-电子相互作用。该模型由交叉的一维量子线的集合组成，其交叉点形成超晶格。在每个超晶格点，我们放置了一个局部超导熔池，它可以与量子线交换库珀对。我们分析这个模型假设弱线熔池和线线耦合。我们表明，对于一系列的排斥线内相互作用，该系统是超导的“通用”不相称的填充物，超导性被“中断”的绝缘相在相称的填充物。我们进一步表明，在相称的填充物的带隙绝缘状态让位于应用外部塞曼场的无隙状态。这些特征与魔角扭曲双层石墨烯中的实验观察一致，尽管有不同的微观细节。我们进一步研究了这个模型的全相图，发现它包含几个不同的相关绝缘态，我们在这里描述。
2019-09-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Localization of preformed Cooper-pairs in disordered superconductors
无序对电子系统最深刻的影响是电子的局域化，使原本是金属的系统变成绝缘体。如果金属也是超导体，那么在低温下，无序可以引起从超导到绝缘状态的戏剧性转变。一个突出的问题是，绝缘行为的途径是通过直接定位的库珀对，或者，通过一个两步的过程中，库珀配对首先被破坏，然后是标准的单电子本地化。在这里，我们解决这个问题，通过研究高度无序，非晶，超导体的局部超导能隙的扫描隧道光谱。我们的测量结果表明，在超导体-绝缘体转变附近，在单粒子态密度的相干峰消失，而超导能隙保持完整，表明存在本地化的库珀对。我们的研究结果提供了第一个直接的证据表明，在我们的系统中的过渡是由库珀对本地化。
2010-12-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity of Incoherent Electrons near the Relativistic Mott Transition in Twisted Dirac Materials
Institute for Theory of Condensed Matter, Karlsruhe Institute of Technology（凝聚态理论研究所，卡尔斯鲁厄理工学院）；Institute for Theoretical Physics III, University of Stuttgart（理论物理第三研究所，斯图加特大学）；Department of Physics and Astronomy, Louisiana State University（物理与天文系，路易斯安那州立大学）；Institute for Quantum Materials and Technologies, Karlsruhe Institute of Technology（量子材料与技术研究所，卡尔斯鲁厄理工学院）
本文证明在扭曲二维材料的相对论性莫特跃迁附近，强量子临界涨落可驱动超导电性，并揭示其丰富特性，关键是非相干电子态允许吸引配对通道克服狄拉克半金属行为。
2025-10-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductor--Insulator Transition in a non-Fermi Liquid
我们提出了一个具有非费米液体高温相的强关联系统模型。它的基态经历了绝缘体到超导体的量子相变（QPT）作为对相互作用强度的函数。绝缘体和超导体都起源于相同的相互作用机制。绝缘相的电阻率表现出激活行为，激活能在QPT处趋于零。这导致了一个广泛的量子临界制度与代数温度依赖性的电阻率。当超导相的温度升高时，该模型表现出到玻色金属相的有限温度相变，玻色金属相将超导体与非费米液体金属分离。
2022-07-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Insulator-metal transition and topological superconductivity in UTe2 from a first-principles calculation
我们从理论上研究了最近发现的奇宇称自旋三重态超导体UTe $_2$的超导电性。对这种化合物的理论研究面临困难，因为第一性原理计算预测了一种绝缘的电子状态，与超导不稳定性不相容。为了克服这个问题，我们考虑电子相关效应的GGA $+U$方法和库仑相互作用的绝缘体-金属过渡。利用得到的费米面作为$U$的函数，我们阐明了可能的超导态的拓扑性质。费米面公式的三维绕组数和三个二维$\mathbb{Z}_2$号码表明拓扑超导性在一个中间$U$的所有奇宇称对对称的$Immm$空间群。分析了超导能隙节点的对称性和拓扑结构，预测了UTe $_2$的带隙结构。拓扑保护的低能量激发被突出，并提出了实验体和表面探针连接费米表面和配对对称性。在此基础上，我们还讨论了磁场下的多超导相，这是最近的实验暗示。
2019-11-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superinsulator-Superconductor Duality in Two Dimensions
近半个世纪以来，主流的正统观点一直认为库珀对的唯一影响是在有限温度下零电阻率的状态，即超导性。本文证明了利用与超导序参量的振幅和相位有关的海森堡不确定原理的对称性，Cooper对可以在有限温度范围内产生零电导率的对偶态，即超绝缘态。我们表明，这种二元性通过涡旋-反涡旋等离子体中的Berezinskii-Kosterlitz-Thouless（BKT）跃迁之间的二元性在平面约瑟夫森结阵列（JJA）中实现，导致在转变温度以下出现相相干超导性，并且电荷-BKT跃迁发生在绝缘状态JJA中，标志着低温电荷-BKT状态（超绝缘）的形成。我们发现，在超导-绝缘体转变的边缘，无序超导薄膜中电荷间的库仑力具有二维特征，即相应的相互作用能与电荷分离度成数学关系，从而产生了与低温电荷-BKT态相同的涡旋-电荷-BKT转变对偶性，并在无序薄膜中实现了超绝缘。最后，我们讨论了超导-超绝缘对偶性的可能应用和利用。
2012-09-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Integrable Model of a Superconductor with non-Fermi liquid and Mott Phases
Indiana University（印第安纳大学）；Instituto de Estructura de la Materia, IEM-CSIC（物质结构研究所，西班牙科学理事会）；Institute for Advanced Study（高等研究院）
该研究提出一个可积分的费米子配对模型，揭示了非费米液体和莫特相等新相结构，挑战传统费米液体理论。
2026-01-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Eavesdropping on competing condensates by the edge supercurrent in a Weyl superconductor
本文研究 Weyl 超导体 MoTe₂ 中边缘超电流与本征体配对凝聚体的竞争关系，利用相位噪声揭示 Nb 诱导 s 波近邻化可被本征凝聚体依历史先发阻塞。
2023-06-06 cond-mat.supr-con quant-ph
Analyzing Intrinsic Superconducting Gap by Means of Measurement of Bi-2212 Superconductors
对于非均匀Bi-2212超导体的高温超导机制，我们用改进的GAP=GAP_i/rho（其中GAP是观察到的能隙，0<rho<=1是带填充）证明了本征超导能隙GAP_i和对对称性。当rho=1时，在节点处测量的GAP=GAP_i<=10 meV是本征的。当0<rho<1时，GAP意味着GAP_i在测量区域上的平均，这是测量的效果。从电导数据分析可知，当ρ =1时，b=2GAP_i/k_BT_c小于4，态密度为s波对称。超导能隙的各向异性归因于测量区域内金属相和绝缘d波相的不均匀性。
2002-09-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
A Real Space Glue for Cuprate Superconductors
安德森在最近的一篇文章[Science 317，1705（2007）]中指出，许多关于铜氧化物超导体中电子配对的理论可能走上了错误的轨道，没有理由相信动态屏蔽（k空间）可以提供有效的粘合剂将电子对固定在一起。另一方面，最近的实验观测表明，在非晶绝缘和其它非超导系统中，实空间定域库珀对可能普遍存在[M. D.小斯图尔特例如，Science 318，1273（2007）]。因此，很明显，高T_{c}超导体的粘合剂与实空间相关性有关。在本文中，我们认为真实的空间电子-电子相互作用在高T_{c}超导体中可以起到粘合剂的作用。研究发现，由于真实空间库仑约束效应，两个局域电子可以在CuO平面的单个元胞内配对。该方案表明，外观的主要d-波类配对对称的空穴掺杂的铜氧化物，而更复杂的混合（s+d）对称的电子掺杂的铜氧化物。在此基础上，讨论了超导电性与电荷条纹有序度的关系。在La_{2-x} Sr_{x} CuO_{4}（LSCO）（1/18 \leq x \leq 1/4）中，我们发现成对电子可以自组织成二聚Wigner晶体.解析确定了两种准一维金属磁荷条纹，其中超导性和动态自旋密度波（SDW）共存。此外，还给出了超导电性魔掺杂分数（x=1/4，1/8，1/9，1/16和1/18）的物理起源和LSCO的解析相图。
2007-12-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Intertwined superconductivity and orbital selectivity in a three-orbital Hubbard model for the iron pnictides
本研究通过变分波函数研究铁基超导体三轨道Hubbard-Kanamori模型，发现强耦合下轨道自发分化形成向列型轨道选择态，且长程配对关联出现在高占据轨道，揭示了轨道选择关联、向列性与超导性的关联依赖于Hund耦合。
2025-05-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spectral functions across an Insulator to Superconductor Transition
在费米子间具有吸引相互作用的最小两带模型中，我们用量子蒙特卡罗（QMC）方法计算了单粒子和双粒子激发能隙、带相关谱函数、超流密度和压缩性.我们发现费米和玻色绝缘相在单粒子谱函数中具有明显的初始配对特征，超导态具有三种不同的谱函数：（i）两个带都表现出“BCS”行为，其中最小能隙轨迹出现在下面费米表面的闭合轮廓上;（ii）两个带都表现出“BEC”行为，其中最小能隙轨迹出现在一点上;以及（iii）频带选择性光谱特性，其中一个频带显示“BCS”，而另一个频带显示“BEC”行为。在大的相互作用，我们发现一个莫特阶段的横档玻色子中的填充是一个玻色子的每两个网站，一半的典型密度约束莫特绝缘体。
2020-11-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Correlated insulators, semimetals, and superconductivity in twisted trilayer graphene
最近的实验表明，强超导性和复杂的相关绝缘和味道极化物理镜面对称扭曲三层石墨烯的动机，我们研究了在这个系统中的相互作用的影响接近魔角，使用分析和数值方法相结合。我们确定渐近精确相关的多体基态在所有整数填充分数$ν$的平带。为了确定他们的命运时，远离这些微调点，我们应用自洽的Hartree-Fock数值和解析微扰理论，这两种方法之间有很好的一致性。这使我们能够构建一个系统的相图作为$ν$和位移场的函数，该系统的关键实验调谐参数，并研究不同阶段的光谱。的相图是由一个相关的半金属谷间相干态和周围的电荷中性，$ν=0$，与额外的自旋极化存在于四分之一（$ν=-2$）或四分之三（$ν=+2$）填充的准平带的绝缘亚晶格极化相为主。我们进一步研究了从这些关联态中出现的超导不稳定性，无论是在没有电子-声子耦合的情况下，还是在额外存在的情况下，也考虑到可能的Wess-Zumino-Witten条款。在实验相关的制度，我们发现三重配对占主导地位，可能解释所观察到的违反泡利极限。我们的研究结果有几个后果的实验以及未来的理论工作，并说明了丰富的物理产生的扭曲三层石墨烯的几乎平坦的带和色散狄拉克锥的相互作用。
2021-06-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Topological insulators and superconductors
拓扑绝缘体是量子物质的一种新的态，它不能与传统的绝缘体和半导体进行电连接。它们的特点是在体和无间隙的边缘或表面状态，这是由时间反演对称性保护的完全绝缘的差距。这些拓扑材料已经在理论上预测和实验上观察到的各种系统，包括碲化汞量子阱，铋锑合金，和Bi $_2$ Te $_3$和Bi $_2$ Se $_3$晶体。本文综述了二维和三维拓扑绝缘体的理论模型、材料性质和实验结果，并讨论了拓扑能带理论和拓扑场论。拓扑超导体在体相和无隙表面态中都有完整的配对能隙，而无隙表面态则由马约拉纳费米子组成。我们回顾了拓扑超导体的理论与拓扑绝缘体理论的相似性。
2010-08-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spin-polarized Correlated Insulator and Superconductor in Twisted Double Bilayer Graphene
铁磁性和超导性通常彼此竞争，因为磁体中产生的内部磁场抑制常规超导体中自旋单线态库珀对的形成。在重费米子系统中，只有少数铁磁超导体是已知的，其中窄能带促进的多体电子相互作用在稳定这些涌现状态中起着关键作用。最近，相互作用驱动的超导性和铁磁性已被证明是由石墨烯莫尔超晶格实现的平带的不同密度区域中的单独现象。在单一基态中结合超导性和磁性可能会导致更奇异的量子相。在这里，采用范德华异质结构的扭曲双层石墨烯（TDBG），我们实现了一个平坦的电子带，是可调的垂直电场。与魔角扭曲双层石墨烯类似，TDBG在半和四分之一填充的平坦带处表现出能隙，表明相关绝缘态的出现。我们发现这些绝缘态的能隙随面内磁场的增加而增加，这表明了铁磁有序。在掺杂铁磁半填充绝缘体时，出现超导性，其临界温度由密度和电场两者控制。我们观察到，在低场区，面内磁场增强了超导电性，这表明自旋极化电子配对。在TDBG中发现的自旋极化超导态为相互作用驱动的拓扑超导性的工程化提供了一条新的途径。
2019-03-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
