Absence of the Pauli-Paramagnetic Limit in a Superconducting U$_6$Co
我们进行了$^{59}$ Co核磁共振(NMR)测量的单晶U $_6$ Co。有一个小的减少,在超导(SC)状态的奈特位移,但这种变化主要来自SC抗磁效应。Knight位移的自旋部分的可忽略的变化,以及SC U $_6$ Co中Pauli顺磁效应的缺失,被理解为小的自旋磁化率的结果。核自旋-晶格弛豫速率$1/T_1$也被测量在SC状态下的磁场,并表现出一个微小的Hebel-Slichter峰低于SC转变温度和指数行为在较低的温度下。这些行为与U $_6$ Co.
2017-05-18 cond-mat.supr-con
Paramagnetic Meissner effect in ZrB12 single crystal with non-monotonic vortex-vortex interactions
研究了具有非单调涡旋-涡旋相互作用的高质量ZrB_(12)单晶中与顺磁迈斯纳效应(PME)有关的磁响应。我们观察到随着温度的升高,磁通量以涡旋团的形式排出和穿透。构造的涡相图表明,PME可以解释考虑之间的相互作用的磁通量压缩,不同的温度依赖性的涡涡和涡针的相互作用,和热波动。这种情况是在良好的协议与磁弛豫测量的结果。
2017-08-02 cond-mat.supr-con
Simultaneous Evidence for Pauli Paramagnetic Effects and Multiband Superconductivity in KFe$_2$As$_2$ by Small-Angle Neutron Scattering Studies of the Vortex Lattice
我们研究了KFe $_2$ As $_2$中超导态的内禀各向异性。当外加磁场向FeAs晶面旋转时,利用小角中子散射对涡旋晶格成像。各向异性被发现是强烈的场依赖性,表明多带超导性。此外,高场各向异性显着超过上临界场,提供进一步的支持泡利限制在KFe $_2$作为$_2$中施加在基面的字段。泡利顺磁性对涡核中未成对准粒子的影响直接从纵向和横向涡旋晶格场调制引起的散射强度的比值中表现出来。
2016-02-20 cond-mat.supr-con
Investigation of the Pauli paramagnetic effect in systematically tuned NbN thin films
NbN薄膜的超导性和正常态性质可以在很宽的范围内进行调节,为研究超导性能的系统演化提供了一个合适的平台。在这里,我们报告的上临界场的NbN薄膜在垂直($B\perp$膜)和平行($B\parallel$膜)取向在很宽的温度范围内。研究了超导临界温度为$T_c$ 2.5 ~ 9.8 K的8个样品。同时,通过改变薄膜生长条件,可以将薄膜的正常电阻率调谐6倍以上。发现在两个场方向上的上临界场($B_{c2}^{\perp}$和$B_{c2}^{\parallel}$)的大小都超过了顺磁极限场$B_p$。温度依赖的$B_{c2}^{\perp}$可以用考虑Pauli自旋顺磁性的扩展Werthamer-Helfand-Hohenberg(WHH)模型来描述。同时,$B_{c2}^{\parallel}$ - $T$数据显示了在$T_c$附近温度范围内的二维超导特性。讨论了Maki参数随$T_c$附近上临界场斜率和正常态电阻率等参数的演化规律,揭示了该系统中泡利顺磁效应的特征.
2022-11-10 cond-mat.supr-con
Paramagnetic excited vortex states in superconductors
我们考虑的是激发涡旋态,这是一种在外部施加的磁场关闭后留在超导体内部的涡旋态,其能量低于正常状态。我们表明,这种状态是顺磁性的,并在这里开发一个通用的方法来获得其吉布斯自由能通过保角映射。任何截面几何形状中任意数量的涡的解都可以从Schwarz-Christoffel映射中读出。该方法基于A. Abrikosov发现了漩涡。
2016-06-21 cond-mat.supr-con
Instability of square vortex lattice in d-wave superconductors is due to paramagnetic depairing
本文研究了准二维d波超导体中顺磁弛豫对涡旋晶格间结构转变的影响。研究发现,在Maki参数$α_{\rm M}$为1阶的系统中,由d波对诱导的正方晶格随{ \it增大}场而失稳,在更高的场中出现重入菱形晶格.此外,弱费米表面各向异性竞争的配对对称诱导另一个结构转变附近的$H_{c2}$。这些结果与从最近的中子散射数据确定的在${\bf H} \parallel c$中的CeCoIn $_5$中的涡旋晶格的结构变化是一致的。
2008-06-12 cond-mat.supr-con
Interplay between effective mass anisotropy and Pauli paramagnetic effects in a multiband superconductor--Application to Sr2RuO4--
研究了具有单轴各向异性的II型多带超导体在泡利顺磁效应下的混合态性质。Eilenberger理论扩展到一个多带超导体被用来描述详细的涡旋晶格性质,如磁通线形状因子,涡旋晶格各向异性和磁矩。我们将此理论应用于Sr $_2$ RuO $_4$来分析实验获得的这些物理量,着重于强的二维各向异性和泡利顺磁效应之间的相互作用。这项研究使我们能够理解的起源之间的差异的涡旋晶格各向异性($\sim$ 60)和$H_{\rm c2}$各向异性($\sim$ 20)。在三个乐队中,$γ$与有效质量各向异性$\sim$ 180,$α$与$\sim$ 120,和$β$与$\sim$ 60,最后一个被发现是主带,负责各种磁响应,而次要的$γ$带在涡旋形成中起着重要作用。也就是说,在稍微倾斜远离二维基面的场取向中,这两个带合作形成最佳涡旋各向异性,该最佳涡旋各向异性超过了具有无限各向异性的有效质量公式所给出的最佳涡旋各向异性。这是通过Sr $_2$ RuO $_4$的小角中子散射实验观察到的。Sr $_2$ RuO $_4$的配对对称性为自旋单线态或自旋三线态,d矢量强锁在基面上。带隙结构是主要的$β$带具有全带隙,次要的$γ$带具有$d_{x^2-y^2}$样带隙。
2015-07-27 cond-mat.supr-con
Vortex Lattice Melting Line in Superconductors with Paramagnetic Pair-Breaking
铁基超导体FeSe在强磁场中的实验结果表明,该超导体不仅存在涨落诱导的涡旋液相区,而且存在Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)涡旋晶格。为了对具有强超导涨落和强顺磁对破缺的第二类超导体(如FeSe)的磁相图有一个全面的了解,从理论上研究了在可能出现FFLO态的情况下涡旋晶格熔化曲线Hm(T).通常,PPB倾向于使Hc 2(T)和Hm(T)之间的涡旋液体状态变窄。特别是,涡流液体制度被发现迅速收缩后,通过冷却,在该温度范围内,具有平行于磁场的周期性调制的FFLO状态在平均场论中是稳定的。在此基础上,讨论了平行场和垂直场结构下FeSe的高场SC相图。
2022-07-12 cond-mat.supr-con
Fluctuation and Order of Antiferromagnetism induced by Paramagnetic Pair-Breaking in Superconducting Vortex Lattice
从理论上研究了d波超导体中强Pauli顺磁对破缺(PPB)对涡旋晶格的影响,着重讨论了PPB诱导的反铁磁(AFM)有序化对涡旋晶格空间调制的影响.结果表明,PPB诱导的AFM在超导状态的波动导致增强的涡旋晶格形状因子,这是一个衡量的内部磁场的空间变化,并增强变得更加显着的AFM不稳定性接近。它还表明,PPB诱导的AFM有序的辅助下的涡旋晶格调制,因此,所得到的AFM顺序是空间调制,而不是本地化的涡核,但共存的非零超导序参量。这些结果进行了讨论,在CeCoIn 5中观察到的两种现象,异常的磁场依赖的涡旋晶格形状因子和AFM秩序内出现的高场和低温超导相。
2011-07-27 cond-mat.supr-con
Strong Pauli paramagnetic effect in the upper critical field of KCa$_2$Fe$_4$As$_4$F$_2$
近年来,12442系统铁基超导体由于其独特的双FeAs层结构而引起了人们的广泛关注。在KCa $_2$ Fe $_4$ As $_4$ F $_2$单晶中,在超导转变温度$T_c$附近,观察到面内上临界场随冷却而急剧增加.本文报道了在宽温度范围内对该材料上临界场的高场研究,测量了面外($H\|c$,$H_{c2}^{c}$)和面内($H\|ab$,$H_{c2}^{ab}$)方向。一个次线性的温度依赖性行为观察到的平面外$H_{c2}^{c}$,而强烈的凸曲率与冷却观察到的平面内$H_{c2}^{ab}$。这种行为不能用传统的Werthamer-Helfand-Hohenberg(WHH)模型来描述。基于WHH模型考虑自旋方面的数据分析揭示了大的Maki参数$α=9$,表明面内上临界场受到非常强的泡利顺磁效应的影响。
2019-10-10 cond-mat.supr-con
Observations of Pauli Paramagnetic Effects on the Flux Line Lattice in CeCoIn5
从小角度中子散射研究的磁通线晶格(FLL)在CeCoIn 5,与磁场施加平行于晶体c轴,我们得到的字段和温度依赖的FLL形状因子,这是一个衡量的空间变化的领域在混合状态。我们将我们早期的工作[A.D. Bianchi et al. 2008 Science 319,177]扩展到高达1250 mK的温度。在整个温度范围内,磁通线磁芯中的顺磁性导致形状因子随磁场而增加。在H_c2附近,形状因子再次减小,并且我们的结果表明这种下降延伸到所提出的FFLO区域之外。相反,我们将这种减少归因于库珀配对的顺磁抑制。在更高的温度下,观察到一个逐渐过渡到更传统的混合状态的行为。
2010-01-13 cond-mat.supr-con
Paramagnetic Effects on the Vortex Lattice of the Unconventional Superconductor CeCoIn_5
在临界场主要由泡利极限决定,超流主要来自电子自旋与局域磁场的顺磁相互作用的情况下,分析了具有d波配对的高kappa超导体Abrikosov晶格中的磁场分布.在广义Clem变分法框架下得到的结果与CeCoIn_5的形状因子随磁场的增加而增加,然后在接近H_c2时减小的观察结果是一致的。(A. D. Bianchi等人,Science第319卷,177(2008))。
2010-02-02 cond-mat.supr-con
Paramagnetic Effects in the Vortex Lattice Field Distribution of Strongly Type-II Superconductors
在临界场主要由泡利极限决定,超流部分来自电子自旋与局域磁场的顺磁相互作用的情况下,分析了具有单重态配对的高$κ$超导体的Abrikosov晶格中的磁场分布.在不太靠近临界场的广义Clem变分法框架下,并在临界场附近采用Abrikosov型理论进行推导,得到的涡旋晶格形状因子随场的增大而增大,在接近超导态被抑制的上临界场时下降.
2010-10-21 cond-mat.supr-con
Evidence for Anisotropic Vortex Dynamics and Pauli Limitation in the Upper Critical Field of FeSe1-xTex
我们用高静态和脉冲磁场下的电阻率测量以及高达9 T的比热测量确定了FeSe_(1-x)Tex(x=0.52)单晶的HC_2(T)。我们发现,从电阻率测量确定的HC 2(T)的初始斜率的显着的各向异性,是不存在的,当HC 2是从比热结果确定。这表明热力学上临界场几乎是各向同性的,各向异性涡旋动力学起作用。在脉冲场中的行为中发现了各向异性涡旋动力学的进一步证据。我们还发现,泡利限制必须包括,以适应HC 2的温度依赖性,表明可能更高的有效质量FeSe 1-xTex比其他Fe超导体。
2010-03-19 cond-mat.supr-con
Muon Spin Rotation in Heavy Electron Pauli Limited Superconductors
本文将分析泡利限制重电子超导体涡旋晶格中磁场分布的方法应用于计算与μ子自旋旋转($μ$ SR)实验相关的涡旋晶格静态线宽。在超导体自由能的Ginzburg-Landau展开式的基础上,将Abrikosov分析推广到Pauli极限超导体,研究了独立涡旋极限(低磁场)和近$H_\mathrm{c2}^\mathrm{p}(T)$区的静态线宽随外场的演化.我们的结论是,在金兹伯格-朗道制度与泡利极限,涡晶格的电动力学预测的异常变化与所施加的领域的静态线宽,这是一个结果的自旋响应贡献筛选超电流,占主导地位的通常的电荷响应。该模型被提出作为一个基准,与可能的其他影响,包括涡核本地化状态或相互作用与磁性进行比较。
2012-02-26 cond-mat.supr-con
Paramagnetic Meissner effect in mesoscopic samples
利用非线性Ginzburg-Landau(GL)理论,研究了不同形状样品在场冷区(FC)的磁响应。对于高的外部磁通量,在冷却下的常规抗磁响应之后可以是顺磁迈斯纳效应(PME)。在第二临界场处发生了从巨涡态到多涡态的二阶相变,并导致了PME的抑制。
2000-01-10 cond-mat.supr-con
Fluctuation Conductivity and Vortex State in Superconductor with Strong Paramagnetic Pair Breaking
研究了具有强Pauli顺磁对破缺(PPB)的中等洁净的II型超导体在低温和高磁场下的涨落电导率.首先,它指出,随着PPB效应变得更强,量子超导波动一般增强,使Aslamasov-Larkin(AL)波动电导率趋于消失冷却。此外,通过检查其他(DOS和Maki-Thompson(MT))项的波动电导率,所得到的总电导率的场依赖性被发现显着依赖于涡旋晶格(或玻璃)有序状态的类型在低温下,强PPB起着重要的作用。通过与PPB诱导的FeSe超导相的涨落诱导负磁电阻行为的比较,证明了在高场低温平行场结构下,FeSe中实现了次低($n=1$)朗道能级超导序参量的涡旋物质态
2022-05-09 cond-mat.supr-con
Novel Pauli-paramagnetic quantum phase in a Mott insulator
在莫特绝缘体中,强的电子-电子库仑排斥阻止了金属性,并且电荷激发是带隙的。在大于1的维度中,它们的自旋在低温下通常是反铁磁有序的。几何挫折可以破坏这种长程有序,导致奇异的量子自旋液体(QSL)状态。然而,它们的磁基态一直是一个长期的谜。本文研究了二维三角晶格的有机莫特绝缘体EtMe $_3$ Sb [Pd(dmit)$_2$] $_2$中的QSL态,它具有类似于Pauli顺磁的低能激发,这是巡游费米子的特征.我们的扭矩磁力下降到低温(30 mK)高场(32 T)揭示了不同的剩余顺磁磁化率在半填充的二维金属。这表明系统处于无磁隙的基态,这是一个具有无限磁关联长度的临界态。此外,我们的研究结果是强大的对氘化,指向出现一个扩展的“量子临界相”,其中低能量的自旋激发的行为与费米表面的顺磁金属,尽管冻结的电荷自由度。
2012-10-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Paramagnetic reentrance of the ac-screening: Evidence of vortex avalanches in Pb thin films
本文用交流和直流磁化测量的方法研究了Pb薄膜中钉扎中心的正方形排列对涡旋雪崩动力学的影响。在超导转变Tc附近,涡旋晶格和钉扎阵列之间的可耦合性导致了众所周知的临界电流的局部增量。随着温度T降低,匹配特征逐渐淡出并最终消失。温度进一步下降,涡旋雪崩发展并主导磁响应。这些雪崩表现为直流磁化的跳跃,并产生较低的交流屏蔽,从而引起交流屏蔽x '(T)中的顺磁重入。在通量跃变机制内,可以识别两个子机制。靠近边界的地方,旋涡雪崩的发展,连续跳跃之间的场分离遵循钉扎阵列的周期性和场和温度依赖的筛选观察。在这个制度中,响应也取决于频率f与磁热不稳定性的理论模型。在足够低的温度和磁场下,屏蔽饱和到与T、H和f无关的恒定值,其中跳跃是随机分布的。我们还发现,涡旋不稳定性占据了更大的一部分的H-T图图案化的样品比在没有纳米工程钉扎网站的薄膜。最后,我们讨论了可能的起源的旋涡雪崩和比较我们的结果与以前的实验和理论研究。
2004-07-28 cond-mat.supr-con
Evolution of the Pauli spin-paramagnetic effect on the upper critical fields of K$_{x}$Fe$_{2-y}$Se$_{2-z}$S$_{z}$ single crystals
本文研究了K-$_{x}$-Fe-$_{2-y}$-Se $_{2-z}$-S-$_{z}$单晶的上临界场$μ_{0}H_{c2}$与温度的关系,温度范围达60 T。$H\parallel ab$和$H\parallel c$的$μ_{0}H_{c2}$随着硫含量的增加而降低。使用Werthamer-Helfand-Hohenberg(WHH)理论包括泡利自旋顺磁效应的详细分析表明,对于$H\parallel ab$,$μ_{0}H_{c2}$由自旋顺磁效应主导,自旋顺磁效应随着S含量的增加而减小,而对于$H\parallel c$,$μ_{0}H_{c2}$显示出线性温度依赖性,并且在高场下向上翻转。后者的观察可以归因于多波段的影响,变得更弱的S含量。由于$H\parallel ab$和$H\parallel c$的自旋顺磁和多带效应的不同趋势,这导致了高S含量下$μ_{0}H_{c2}$的各向异性增强。
2016-04-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Muon Spin Rotation in Pauli Limited Superconductors
本文将早先发展的分析泡利极限超导体中磁场分布的方法应用于μ子自旋旋转($μ$ SR)实验中测得的涡旋晶格静态线宽与磁场的关系。除了写出独立涡旋极限(即中等磁场)下涡旋结构静态线宽的解析公式外,我们还使用Abrikosov的分析来描述临界场由泡利衰变决定的极限下超导体接近金属转变时静态线宽的场变化。
2011-06-27 cond-mat.supr-con
Superconductivity at 6 K and the violation of Pauli limit in Ta2PdxS5
Ta_2 Pd_xS_5(x < 1.0)在T_c ~ 6 K时具有超导电性。Ta_2 Pd_(0.92)S_5单晶的电阻率随温度的变化表明,由于Pd的缺陷,该体系处于强烈的无序状态,接近Anderson局域态。脏极限的超导性以及比热C(T)的温度依赖性表明超导性是s波。在T = 0 K的限制与平行于TaS 6链的磁场的上限临界场HC 2被发现高达31 T,超过泡利顺磁极限Hp = 10.2 T的3倍。我们认为,顺磁对断裂的情况下起源于强自旋轨道散射由于Pd缺陷嵌入在重5D Ta和4D Pd的周期性晶格。
2013-08-20 cond-mat.supr-con
Anisotropy of heat capacity in Pauli limited unconventional superconductors
抗磁耦合磁场可以作为非常规超导体中节点位置的探测器。热容取决于磁场和波节方向之间的角度$ϕ_0$。我们表明,各向异性$C(ϕ_0)$持续存在,即使在系统中具有强顺磁耦合到电子的自旋。
2006-06-14 cond-mat.supr-con
Vortex-lattice melting and paramagnetic depairing in the nematic superconductor FeSe
在超导体FeSe的完整的H-T相图映射出使用比热和热膨胀测量下降到0.7 K和高达30 T的两个磁场方向。一个明确的热力学信号的一个潜在的涡融过渡被发现在这两个数据集,并可以遵循到低温。标度分析表明存在显著的高斯热超导涨落,并给出平均场上临界场Hc 2(T)。对于两种场取向,Hc 2(T)都表现出Pauli限制行为。尽管Houghton等人的模型很好地描述了涡旋融化线的温度依赖性,Phys.Rev.B40,6763(1989)中描述的,对于H $\perp$ FeSe层,低至最低温度,对于平行于平面的场,涡旋熔化线表现出不寻常的行为,其中泡利限制强得多。在此,仅在T*= 2-3 K下观察到涡旋熔化异常,然后如Adachi和Ikeda,Phys.Rev.B68184510(2003)所预测的与Hc 2(T)线合并。在T* 以下,Hc 2(T)也表现出轻微的上升,可能与Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)态的发生有关。
2020-04-22 cond-mat.supr-con
Charge Density Waves beyond the Pauli paramagnetic limit in 2D systems
二维材料是承载电荷密度波(CDW)的理想候选者,其表现出顺磁限制行为,类似于众所周知的超导体的情况。在这里,我们研究如何CDW在二维系统中可以生存超过泡利极限时,他们受到一个强大的磁场通过开发一个广义的平均场论的CDW塞曼场,包括不可分割性,不完美的嵌套和温度效应和竞争或共存的自旋密度波(SDW)秩序的可能性。我们的数值计算产生丰富的相图与不同的高场相位以上的泡利极限场。对于完全嵌套的相称CDW,$q$调制的CDW相位,这是完全类似于超导Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)相位出现在高场。在不完美嵌套的更常见的情况下,相称的CDW基态经历一系列磁场诱导的相变,首先进入相称的CDW和SDW共存的相位,随后进入另一个相位,其中CDW和SDW获得$q$调制,然而,该调制不同于纯FFLO CDW相位。相应的CDW+SDW相出现在与Pauli极限相当但小于Pauli极限的场中,并且在Pauli极限以上仍然存在。因此,该相提供了一种合理的机制,使得CDW在高场下仍然存在,而不需要形成更脆弱的FFLO相。我们认为,最近发现的二维材料,如过渡金属dichalcogenides提供了一个很有前途的平台,观察这种外来场诱导CDW现象。
2020-09-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Paramagnetic effects of j-electron superconductivity and application to UTe2
自旋三重态超导体UTe 2具有类伊辛磁各向异性,表明库珀对自旋平行于易磁化轴。然而,上临界场的难磁化轴方向是远远大于易磁化轴,这意味着强抑制的泡利削弱效应,即使是在难磁化轴方向。这一观察结果与最近的NMR测量结果一致,NMR测量结果表明,在难磁化轴磁场的转变温度Tc以下,奈特位移略有下降。我们澄清,这些行为自然地理解为多轨道f -电子带与总角动量j=5/2的结果。考虑到自旋-轨道耦合的正交结构,我们表明,对于难磁化轴磁场,自旋磁化率的下降低于Tc和泡利退配对效应被强烈抑制。
2021-02-15 cond-mat.supr-con
Paramagnetic Meissner, vortex and 'onion' ground states in Fulde-Ferrell finite-size superconductor
我们从理论上发现,有限尺寸的Fulde-Ferrell(FF)超导体(在体情形下表现为空间不均匀的基态$Ψ\sim \text{exp}(-i{\bf q}_{FF}{\bf r})$和$|Ψ|(r)=const$,其中$Ψ$是超导序参量)具有顺磁Meissner、涡旋和“洋葱”基态,并带有$|Ψ|(r) \neq const$ .当超导体的横向尺寸为$L \sim 1/q_{FF}$时,由于边界效应,这些态得以实现.我们认为,用$L \simeq 150-600 nm$可以在超导体-铁磁体-正常金属三层膜构成的薄圆盘/正方形中观察到预言态。
2020-04-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Surface and vortex structures in noncentrosymmetric superconductors under applied magnetic fields
我们通过晶体结构的微观反转对称性破缺来研究非中心对称超导体中反转对称性破缺的宏观空间结构如何表现。基于包含泡利顺磁效应和Rashba相互作用的含时Ginzburg-Landau理论,我们证明了内场和屏蔽电流的中心对称结构在宏观上被打破.顺磁超电流的流动结构在没有外加电流的情况下自发地诱导磁通流动。
2006-04-28 cond-mat.supr-con
Josephson vortex lattices with modulation perpendicular to an in-plane magnetic field in layered superconductor
在准低维超导体中,在沿导电方向施加的{ \it平行}磁场下,由于顺磁退配对的增强,可能会出现具有与磁场垂直的Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)型调制的涡旋晶格.当Q2 D材料中面内场强度变化时,伴随节面的Josephson涡旋晶格在超导(SC)序参量的高朗道能级(LL)模中形成,并表现出场诱导的结构转变。这些转变引起的节面取向的变化,应观察在运输测量的面外电流在真正的超导体与点无序有效的SC层。此外,$H_{c2}$ -过渡从这个较高的LL状态的正常相位是第二阶的中等强的顺磁效应,但在具有足够强的顺磁效应的情况下,变得不连续,以及在最低的LL调制状态和普通的Abrikosov涡旋晶格之间的过渡。这些结果的相关性,最近在有机超导体中的观察表明存在的FFLO状态进行了讨论。
2007-08-16 cond-mat.supr-con
Vortex state in a Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov superconductor based on the quasiclassical theory
我们研究了高场相CeCoIn_5的Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)调制的涡旋态。在准经典Eilenberger理论的基础上,我们计算了s波和d波对的对势、内部磁场、顺磁矩和电子态的三维结构.在FFLO节面或涡核处的对势的π相移在局域态密度中产生尖锐的峰态,并增强了局域顺磁矩。我们还讨论了核磁共振谱和中子散射作为检测FFLO结构的方法。
2007-04-04 cond-mat.supr-con
Roles of Antiferromagnetic Fluctuation in High Field Phase Diagram of Superconductors with Strong Paramagnetic Depairing
从高场低温(HFLT)相可能是Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)涡旋晶格的观点出发,研究了CeCoIn_5在H_c2(0)以下的高场相图和磁性。强调了在H_c2(0)附近增强的反铁磁(AFM)涨落的关键作用。的FFLO涡晶格的纵向调制平行的领域是稳定的相比,那些与横向调制的AFM波动的存在下的结果。此外,一个不寻常的场诱导的磁通量分布增强被认为是顺磁性depairing和AFM波动,这两者都是增强与增加字段之间的相互作用的结果。
2010-02-04 cond-mat.supr-con
Antivortices due to competing orbital and paramagnetic pair-breaking effects
预测了倾斜磁场中准二维超导体中热力学稳定的涡旋-反涡旋结构。对于这种几何形状,轨道和自旋对断裂效应都存在,其相对强度取决于倾斜角Θ。可能态的谱包含普通涡旋态(对于大Θ)和Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov态(对于Θ=0)作为极限。对于任意Θ,在H_{c2}附近求解准经典方程,结果表明,在接近Θ=0的小区间内存在涡旋和反涡旋共存的稳定状态。结果进行了比较与最近的预测在介观样品中的antivortices。
2005-02-25 cond-mat.supr-con
Knight shift spectrum in vortex states in s-wave and d-wave superconductors on the basis of Eilenberger theory
本文从Eilenberger理论计算的涡旋晶格态的空间结构出发,研究了s波和d波超导体中顺磁矩的Knight位移的共振线形状,并与内场分布的Redfield图进行了比较。讨论了Yosida函数与温度关系的偏离,以及顺磁磁化率与磁场的关系。除了在清洁极限的计算,杂质散射的影响估计在玻恩极限和在幺正极限。这些结果有助于核磁共振实验的分析,以了解超导体的性质。
2014-04-19 cond-mat.supr-con
Anisotropic two-gap superconductivity and the absence of a Pauli paramagnetic limit in single-crystalline LaO$_{0.5}$F$_{0.5}$BiS$_2$
常压生长的$_{0.5}$-BiS-$_2$具有高度各向异性的正常态,其超导转变温度为$T_{c}\sim$ 3 K。通过一系列磁场方向在结晶$c$ -轴和$ab$ -平面之间变化的电阻率测量,我们给出了第一组显示面外上临界场$H_{c2}^{\perp}(T)$,面内上临界场$H_{c2}^{\parallel}(T)$,以及常压生长的LaO $_{0.5}$ F $_{0.5}$ BiS $_2$单晶在固定温度下$H_{c2}$的角度依赖性。超导电性的各向异性,$H_{c2}^{\parallel}/H_{c2}^{\perp}$,达到$\sim$ 16接近0 K,但它显着下降附近$T_{c}$。一个明显的向上弯曲的$H_{c2}^{\parallel}(T)$观察到$T_{c}$附近,我们分析使用两个间隙模型。此外,发现$H_{c2}^{\parallel}(0)$超过泡利顺磁极限,这可以通过考虑与Bi相关的强自旋-轨道耦合以及电子活性BiS $_2$双层的局部反转对称性的破坏来理解。因此,具有中心对称晶格结构的LaO $_{0.5}$ F $_{0.5}$ BiS $_2$是探索与体晶体中的局部宇称违反相关联的物理的独特平台。
2018-03-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Possible Field-Temperature Phase Diagrams of Two-Band Superconductors with Paramagnetic Pair-Breaking
本文从理论上研究了强顺磁对破缺(PPB)双带准二维材料中可能的场-温度超导(SC)相图。注意的情况下,磁场$perpendicular$的SC层,并从对应的普通单带材料的本质区别。通过研究$H_{c2}(T)$曲线和在接近$H_{c2}$处实现的涡旋晶格发现,PPB诱导的SC相位与场平行的空间调制比单带情况更容易发生,并且在一定的参数范围内,先前提出的十字形涡旋晶格可以代替传统的Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov态。FeSe和其他铁基超导体所获得的结果的相关性进行了讨论。
2015-05-26 cond-mat.supr-con
Antiferromagnetic ordering induced by paramagnetic depairing in unconventional superconductors
在含有CeCoIn_5的具有强Pauli顺磁弛豫(PD)的d波超导体中,经常观察到H_c2(0)以下的反铁磁(AFM)(或自旋密度波)量子临界涨落增强。它示出在这里,这种趋势的场诱导AFM订购是一个后果,强PD,特别是应该出现在超导体与沿AFM调制的间隙节点。基于这种特殊的PD效应,解释了CeCoIn_5中出现的两种现象:反常的涡旋晶格形状因子和Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov态的AFM有序.
2010-06-15 cond-mat.supr-con
Field Evolution of the Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov State in a Superconductor with Strong Pauli Effects
利用三维自洽Eilenberger理论对涡旋晶格态中的Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)相进行了定量研究.我们估计自由能,以确定在H-T平面的FFLO相图和稳定的FFLO波数在各向同性系统与三维费米球和s波配对。为了便于实验识别的FFLO状态,我们调查的场演化的NMR谱和磁通线晶格形状因子在中子散射中获得的FFLO涡旋状态。可能的应用程序,我们的研究结果CeCoIn 5的实验数据中提到。
2011-12-05 cond-mat.supr-con
An Experimental and Semi-Empirical Method to Determine the Pauli-Limiting Field in Quasi 2D Superconductors as applied to $κ$-(BEDT-TTF)$_2$Cu(NCS)$_2$: Strong Evidence of a FFLO State
我们提出了上临界场数据$κ$ -(BEDT-TTF)$_2$ Cu(NCS)$_2$的磁场接近平行和平行于导电层。我们表明,我们可以消除这些层状材料中的涡旋动力学的影响,如果层的取向在0.3度的平行于所施加的磁场。消除涡旋效应后,数据中留下一个剩余特征,对应于泡利顺磁极限($H_p$)。提出了一种计算准二维超导体中$H_p$的半经验方法。该方法考虑了每个准二维超导体的能隙,这是从比热数据计算,和许多体效应的影响。计算的泡利顺磁极限,然后比较标题化合物和其他有机导体的临界场数据。许多被研究的准二维超导体,包括上述有机超导体和CeCoIn $_5$,表现出超过其计算的$H_p$的上临界场,表明非常规的超导性。结果表明,$κ$ -(BEDT-TTF)$_2$ Cu(NCS)$_2$的高场低温态与Fulde Ferrell Larkin Ovchinnikov态一致.
2012-05-23 cond-mat.supr-con
Microscopic Eilenberger theory of Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov states in the presence of vortices
利用微观准经典Eilenberger方程,对Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)态进行了理论研究.在三维球费米面模型和$s$波对的情况下,将泡利顺磁效应和涡旋引起的轨道破坏效应放在同等的地位上处理。详细研究了LO态的场演化,包括$H$ - $T$相图、序参量、顺磁矩和内场的空间结构.场依赖性的各种热力学量:的顺磁矩,熵,和零能量密度的状态进行计算。这些数量显示进入LO状态后开始快速增长。我们还评估了LO调制的波长,小角中子散射的通量线晶格形状因子,以及NMR光谱,以便于识别LO状态。对比研究了强和中等泡利顺磁效应的两种情况。对Sr $_2$ RuO $_4$、CeCoIn $_5$、CeCu $_2$ Si $_2$和有机超导体中LO相存在的可能性进行了严格的检验,并提出了确定LO相的关键实验。
2020-03-09 cond-mat.supr-con
Supersymmetric Runge-Lenz-Pauli vector for Dirac vortex in topological insulators and graphene
研究了拓扑绝缘体表面和石墨烯中的狄拉克质量涡旋。在涡旋振幅径向依赖性的线性近似下,谱是一系列简并束缚态,可以通过一组偶然的SU(2)和超对称生成元(I. F. Herbut和C.- K. Lu,Phys.Rev.B83125412(2011))。本文进一步讨论了涡旋哈密顿量的超对称性的性质和表现,并指出了与非相对论性氢原子中Runge-Lenz-Pauli矢量的一些有趣的相似之处。分析了有限化学势和塞曼场对对称性破缺的影响。我们发现,一个剩余的偶然简并仍然只有在特殊情况下的两项的大小相等,而在其他情况下,它成为完全删除。
2011-05-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con hep-th
On the Explanation of the Paramagnetic Meissner Effect in Superconductor/Ferromagnet Heterostructures
用超导量子干涉仪(SQUID)测量了超导/铁磁体(S/F)双层膜V(40 nm)/F [F $=$ Fe(1.3 nm),Co(3 nm),Ni(3 nm)]在10 Oe ~ 50 Oe的磁场中的磁矩随冷却温度的升高而增加。类似的增加,通常称为顺磁迈斯纳效应(PME),以前在各种超导体和超导体/铁磁体系统中观察到。为了解释所提出的S/F双层膜中的PME效应,提出了基于位于S/F界面处的一排涡旋的模型。根据该模型,T_c以下的感应磁矩由S层涡旋核的顺磁贡献和无涡旋区的反磁贡献组成。由于发现S层的厚度比磁场穿透深度小3-4倍,因此后者的抗磁性贡献可以忽略不计。该模型正确地占的符号,近似的大小和磁场的依赖性的顺磁和迈斯纳的感应磁矩的贡献后,通过超导转变的铁磁体/超导体双层。
2016-10-08 cond-mat.supr-con
Crossover from paramagnetic compressed flux regime to diamagnetic pinned vortex lattice in a single crystal of cubic Ca(3)Rh(4)Sn(13)
本文报道了Ca(3)Rh(4)Sn(13)单晶在低磁场(H < 100 Oe)下,在超导转变温度(T(c)约8.35 K)附近的场冷(PMFC)中观察到的正磁化。在30 Oe < H < 100 Oe的情况下,当温度低于8 K时,PMFC响应转变为抗磁响应。对于100 Oe < H < 300 Oe,抗磁响应在其场依赖性中经历了在特征温度(指定为T*(VL)= 7.9 K)以上的意外反转,其中场冷却的冷却磁化曲线相交。同相和异相交流磁化率数据证实了T*(VL)上超导状态的变化。我们归因于PMFC的响应压缩的磁通量所造成的超导电性的成核在样品的表面。在很低的磁场(H < 20 Oe)下,PMFC响应具有一个有趣的振荡行为,其持续到约7 K。振荡性质强调了PMFC制度中的磁化信号的竞争响应之间的相互作用。我们认为,(i)H > 100 Oe和T*(VL)以上的反磁响应的违反直觉的场依赖性(持续到T(c)),(ii)PMFC响应在低场的振荡特性和(iii)PMFC峰值在8.2 K附近,30 Oe <= H <= 100 Oe提供支持,有利于基于金斯堡-朗道方程的理论方案。该方案预测了复杂的磁波动的可能性,与不同的亚稳巨涡旋状态之间的转换转化为常规的涡旋状态之前,作为样品被冷却到T*(VL)。
2011-07-01 cond-mat.supr-con
Superconductivity with High Upper Critical Field in the Cubic Centrosymmetric $η$-Carbide Nb$_4$Rh$_2$C$_{1-δ}$
上临界场是衡量材料超导电性强度的基本尺度。它也是实现超导磁体应用的基石。临界场的出现是因为铜对在极限场处断裂,这是由于电子的泡利顺磁性。这种效应的最大可能磁场强度通常被称为泡利顺磁极限,对于弱耦合BCS超导体给出为$μ_0 H_{\rm Pauli} \approx 1.86{\rm [T/K]} \cdot T_{\rm c}$。违反这一限制的情况很少被观察到。超导体包括一些低温重费米子和一些强各向异性超导体。在这里,我们报告的超导性在9.75 K的中心对称,立方$η$ -碳化物型化合物Nb $_4$ Rh $_2$ C $_{1-δ}$,与规范化的比热跳$ΔC/γT_{\rm c} =$ 1.64。我们发现这种材料具有非常高的上临界场$μ_0 H_{\rm c2}{\rm (0)}$ =~28.5~T,远远超过了它的弱耦合BCS泡利顺磁极限$μ_0 H_{\rm Pauli}$ ~=~18.1 T。确定这种效应的起源和后果将代表超导体临界场研究的一个重要新方向。
2021-06-24 cond-mat.supr-con
Pauli-limited upper critical field and anisotropic depairing effect of La2.82Sr0.18Ni2O7 superconducting thin film
Southeast University(东南大学);National Laboratory of Solid State Microstructures, Jiangsu Key Laboratory of Artificial Functional Materials, College of Engineering and Applied Sciences, Nanjing University(南京大学工程与应用科学学院);Collaborative Innovation Center of Advanced Microstructures, Nanjing University(南京大学先进微结构协同创新中心);Wuhan National High Magnetic Field Center and School of Physics, Huazhong University of Science and Technology(华中科技大学物理学院);Purple Mountain Laboratories(紫金山实验室);Jiangsu Physica Science Research Center(江苏物理科学研究中心)
La2.82Sr0.18Ni2O7 超薄 films 的 Pauli 限制临界磁场和各向异性配对破坏效应研究显示,其超导性在低温下表现出三维 bulk 特征,且自旋-顺磁效应显著影响高场超导相图。
2026-03-11 cond-mat.supr-con
Nonadiabatic Pauli susceptibility in fullerene compounds
泡利顺磁磁化率$χ$不受Migdal-Eliashberg背景下电子-声子相互作用的影响。然而富勒烯化合物不满足Migdal定理的绝热假设,并且预期在这些材料中非绝热效应是相关的。本文利用基于Ward恒等式的守恒方法研究了非绝热区的Pauli自旋极化率。我们发现,一个相当大的重整化的$χ$由于电子-声子耦合时出现的非绝热效应考虑。$χ$对电子-声子相互作用的内在依赖性引起了有限的和负的同位素效应,这可以在富勒烯中实验检测到。此外,我们发现随着温度的升高,自旋磁化率的增强,与在富勒烯化合物中观察到的$χ$的温度依赖性一致。电子相关的作用进行了讨论。
2001-04-06 cond-mat.supr-con
Effects of Pauli paramagnetism on superconducting vortex phase diagram in strong fields
在弱耦合BCS模型中,假设存在类$d_{x^2-y^2}$配对,详细研究了Pauli顺磁亏损不可忽略的强场中的Ginzburg-Landau(GL)泛函和由此得到的相图.与以前对自旋-单重态配对的相同主题的工作(其中轨道破坏效应没有与顺磁破坏一致地处理)相比,$H_{c2}$处的平均场(MF)转变为不连续转变的温度远高于$H_{c2}(T)$和在类FFLO和普通涡旋固体之间的二级转变曲线$H_{\rm FFLO}(T)$分支的另一温度,并且$H_{\rm FFLO}(T)$在冷却时降低。在此基础上,利用蒙特卡罗模拟研究了$H_{c2}(T)$ -线附近的真实相图,发现在涨落足够弱的系统中,由于涨落的存在,MF的不连续跃迁变为近似不连续的交叉点.这些结果与最近在重费米子超导体CeCoIn $_5$中弱涨落的MF不连续行为和$H_{\rm {FFLO}}(T)$以及在强涨落的有机材料中不存在的观察结果一致。
2003-09-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Hidden Crossover Phenomena in Strongly Pauli Limited Multiband Superconductors ---Application to CeCu$_2$Si$_2$
基于最近对重费米子材料CeCu $_2$ Si $_2$和UBe $_{13}$的实验研究,我们建立了一个框架来描述具有强泡利顺磁效应(PPE)的多带超导体的一般性质.与单带情况相比,即使在强PPE情况下,上临界场$H_{\rm c2}$仍能保持二级跃迁。预期的一阶跃迁隐藏在$H_{\rm c2}$内部,并由于多频带的相互作用而成为交叉。本文基于微观Eilenberger理论的完全自洽解,解释了最近在CeCu $_2$ Si $_2$上的STM实验中观察到的与交叉和“空”涡核态有关的几种神秘异常现象。
2015-07-07 cond-mat.supr-con
Paramagnetic Meissner effect in superconductors from self-consistent solutions of Ginzburg-Landau equations
在小的超导样品中观察到了顺磁迈斯纳效应(PME),对这种效应提出了许多有争议的解释,但对它的本质还没有明确的认识。本文在Ginzburg-Landau理论(GL)的基础上考虑PME。在不同的圆柱半径R、GL参数κ和涡度m的情况下,得到了超导长圆柱模型的一维解.根据GL理论,PME是由样品内部存在的涡流引起的。超导电流在涡旋周围流动,以将涡旋自身的场与样品本体屏蔽。另一电流在边界处流动以屏蔽外部场H使其不进入样品。这些屏蔽电流以相反的方向流动,并且以相反的符号对样品的总磁矩(或磁化)做出贡献。根据H,总磁化强度M可以是负的(抗磁性),也可以是正的(顺磁性)。本文讨论了由GL方程的自洽解得到的一个非常复杂的锯齿依赖M(H)(及其它特征)。
2000-09-04 cond-mat.supr-con
Radial modulation enhances critical fields in 2d superconductors
1964年,富尔德、费雷尔、拉金和奥夫钦尼科夫(FFLO或LOFF)关于超导性顺磁增强的报告表明,超导性可以在高于其轨道和顺磁极限的外加磁场下持续存在。通过形成空间上交替的超导区和顺磁区,在顺磁区中局部磁场的增加允许超导体内部的场的减小。我们提出了一个层状有机超导体的FFLO相图模型,并用四种材料的高磁场数据进行了验证。我们的工作表明,顺磁和超导区域形成的径向交替环围绕每个涡旋,而不是平面波,因为FFLO通常被描述。
2013-12-23 cond-mat.supr-con
Paramagnetic limiting of the upper critical field of the layered organic superconductor $κ-(BEDT-TTF)_2Cu(SCN)_2$
我们报告的层状有机超导体$κ-(BEDT-TTF)_2Cu(SCN)_2$的层间磁阻的温度下降到0.5 K和字段高达30特斯拉的详细测量。上临界场是从电阻转变的温度和磁场方向的宽范围内确定的。对于平行于各层的磁场,上临界场随温度的降低近似线性地增加。在低温下的上临界场相比,泡利顺磁极限,在单重态超导性应被破坏的塞曼分裂的电子自旋。测量值与从热力学量计算的顺磁极限值相当,但超过了从BCS理论计算的极限。上临界场的角度依赖性示出了一个尖点状的功能接近的层,与去耦层一致的字段。
1999-04-13 cond-mat.supr-con
Magnetic-Field Dependences of Thermodynamic Quantities in the Vortex State of Type-II Superconductors
我们开发了一种替代方法来解决Eilenberger方程数值计算的涡格态的第二类超导体。利用它,我们澄清了磁场和杂质浓度的磁化强度,熵,泡利顺磁性,和混合的高朗道能级的对潜在的二维$s$-和$d_{x^2-y^2}$-波超导体与圆柱费米面。
2005-01-17 cond-mat.supr-con
Magnetic-field-induced 1st order transition to FFLO state at paramagnetic limit in 2D superconductors
我们最近报道了在二维超导体$κ-{\textrm{(BEDT-TTF)}}_2{\textrm{Cu}}{\textrm{(NCS)}}_2$中,在Clogston-Schirasekar 'Pauli'顺磁极限$H_p$下,首次直接量热观测到磁场诱导的一级相变到高场FFLO超导态。高场状态是更高的熵和强顺磁性,如FFLO状态所要求的。在这里,我们比较我们的结果与理论预测的高场FFLO状态在2D极限的字段依赖性,揭示不同的序参量的FFLO状态之间的过渡的初步证据。我们还提出了第二个二维有机超导体:$β^{\prime\prime}-{\textrm{(BEDT-TTF)}}_2{\textrm{SF}}_5{\textrm{(CH)}}_2{\textrm{(CF)}}_2{\textrm{(SO)}}_3$的一阶相变到FFLO状态的量热证据。
2017-07-25 cond-mat.supr-con
Mixed-State Thermodynamics of Superconductors with Moderately Large Paramagnetic Effects
利用准经典的Eilenberger形式研究了泡利顺磁性对涡旋态的比热$C$和磁化强度$M$等热力学量的影响.结果表明,随着顺磁弛豫效应的增加,$C$的场依赖性曲率的大小由负变正,Maki参数$κ_2$成为温度的增函数.我们的研究结果提供了一个自然的解释不寻常的领域依赖性的$C$看到CeCoIn $_5$的顺磁效应。
2005-09-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Anisotropic upper critical field of pristine and proton-irradiated single crystals of the magnetically ordered superconductor RbEuFe$_4$As$_4$
研究了RbEuFe $_4$ As $_4$晶体在高达65 T的脉冲磁场中的上临界场H $_{c2}$。H $_{c2}$的数据揭示了明显的向下弯曲,特别是对于面内场取向,和超导各向异性,随温度降低而降低。这些特征指示泡利顺磁限制。对于这些数据的解释,我们使用一个干净的单带超导体的模型与一个开放的费米表面的形状的扭曲的圆柱体,其中包括强顺磁限制。拟合的数据显示,在平面内的上临界场是泡利顺磁限制,而出平面的上临界场是轨道限制,轨道和顺磁场具有相反的各向异性。这种特殊组合的结果是在低于10 K的温度下辐照样品的各向异性$H_{c2}^{ab} < H_{c2}^c$的不寻常反转。拟合还产生了面内Maki参数,$α_M^{110} \approx$ 2.6,超过了形成Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov态的临界值。然而,目前的测量并没有揭示这种状态发生的直接证据。
2019-04-16 cond-mat.supr-con