Pairing Symmetry Competition in Organic Superconductors
本文综述了有机超导体中对对称性的理论研究。特别地,我们集中于(TMTSF)$_2$ X和$κ$ -(BEDT-TTF)$_2$ X,其中对对称性已经在实验和理论上得到了广泛的研究。各种配对对称候选人的可能性和它们可能的微观起源进行了讨论。本文还介绍了确定实际配对对称性的一些检验方法。
2006-01-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Competition between on-site and off-site pairing phases and surface spectra in superconducting wallpaper fermion systems
Nagoya University(名古屋大学)
该研究理论探究了含壁纸费米子的超导拓扑晶体绝缘体中在位与离位配对相的竞争,发现不同配对相的谱杂化会产生扭曲色散,且该色散在离位配对作用下仍存在。
2026-09-01 cond-mat.supr-con
Enhancement effect of mass imbalance on Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov type of pairing in Fermi-Fermi mixtures of ultracold quantum gases
具有可调布居数不平衡的超冷双组分费米气体为研究凝聚态物理中具有重要意义的奇特的Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)态提供了极好的机会。然而,在三维(3D)费米气体中还没有实验观察到FFLO态,这可能是由于它们的相空间体积小和等质量费米气体所需的温度极低。在这里,我们探讨可能的影响,主要是在$^6$锂- $^{40}$ K混合物的质量不平衡,在一个平面波FFLO相位为3D均匀的情况下,在平均场水平。我们提出了各种相图相关的FFLO状态在零和有限的温度下,在整个BCS-BEC交叉,并表明,一个大的质量比可能会大大提高FFLO类型的配对。
2016-09-13 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin susceptibility and effects of a harmonic trap in the BCS-BEC crossover regime of an ultracold Fermi gas
本文从理论上研究了囚禁超冷费米气体的磁性。在扩展的$T$ -矩阵近似(ETMA)框架下,考虑了对涨落和局域密度近似(LDA)中的谐波陷阱效应,计算了BCS(Bardeen-Cooper-Schrieffer)-BEC(玻色-爱因斯坦凝聚)交叉区的局域自旋极化率$χ_{\rm t}(r,T)$.我们发现,配对波动导致非单调的温度依赖性的$χ_{\rm t}(r,T)$。虽然这种行为看起来类似的自旋带隙现象与配对波动{ \it均匀}费米气体,捕获的情况下,也被发现的温度依赖的密度分布的影响,除了配对波动。我们演示了如何从$χ_{\rm t}(r,T)$中去除这种外在效应,以研究纯粹源于对涨落的有趣的自旋能隙现象。由于冷原子物理的实验通常是在阱中进行的,我们的结果将有助于从自旋能隙现象的角度来评估预成对方案。
2017-06-18 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Competition of Orbital Antiferromagnetism With Q-Triplet-Pairing in the Ferromagnetic Superconductor UGe$_2$
在一个多组分BCS框架内,我们研究了强铁磁背景下各种CDW和SC序参量的共存和竞争。我们发现,竞争的非常规CDW,也被称为轨道反铁磁体,SC在有限的动量(${\bf Q}$ -三重配对)显示出独特的特性,如极端的敏感性上的偏离嵌套。我们认为,在UGe $_2$的压力创建偏离嵌套和报告的相图与所观察到的行为UGe $_2$定性协议。
2003-06-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Engineering Superfluidity in Bose-Fermi Mixtures of Ultracold Atoms
研究了二维光晶格中玻色子-费米子混合原子的多体相图。玻色子介导费米子之间的吸引力,有限范围的相互作用,导致不同轨道对称性的费米子配对相位。具体而言,我们表明,通过适当地调整原子和晶格参数,它是可能的创建超流体与$s$ -,$p$ -和d-波配对对称性以及自旋和电荷密度波相位。这些相和它们的稳定性进行了分析内的平均场近似系统的$^{40}$ K- $^{87}$ Rb和$^{40}$ K- $^{23}$ Na的混合物。对于实验可获得的参数范围,具有非常规费米子配对的超流体的转变温度约为费米能量的百分之一。
2005-01-24 cond-mat.supr-con
Pairing competition in a quasi-one-dimensional model of organic superconductors (TMTSF)$_{2}X$ in magnetic field
在准一维有机超导体(TMTSF)模型$_{2}X$中研究了磁场(塞曼分裂)对超导态的影响.利用无规相位近似研究了自旋单重态和自旋三重态对与Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)态之间的竞争。虽然我们研究了竞争的间隙方程的本征值在一个固定的温度在我们以前的研究(物理评论Lett。\textbf{102}(2009)016403),这里我们获得了每个配对状态的$T_c$和$T$(温度)- $h_z$(场)- $V_y$(电荷波动强度)空间中的相图。相图显示,当$2k_{F}$电荷波动与$2k_{F}$自旋波动共存时,在增加磁场时,可以发生从单线态配对到FFLO状态以及进一步到$S_z=1$三线态配对的连续跃迁。在FFLO状态下,单重d波和$S_{z}=0$三重$f$波分量强烈混合,特别是当电荷波动强时。
2009-12-13 cond-mat.supr-con
Superfluidity and pairing phenomena in ultracold atomic Fermi gases in one-dimensional optical lattices, Part I: Balanced case
超冷原子费米气体中的超流性和配对现象是近年来研究的热点,具有多个可调参数。在这里,我们研究了一维光学晶格中平衡双组分费米气体的BCS-BEC交叉行为,这与凝聚态系统中常见的简单三维(3D)连续谱和全3D晶格不同。我们使用的配对波动理论,其中包括自洽的反馈效应在有限的温度下,并发现广泛的pseudogap现象超出BCS制度。作为晶格周期性的结果,超流转变温度$T_c$随着BEC区域中的配对强度而降低,其中它渐近地接近$T_c = πan/2m$,其中$a$是$s$波散射长度,而$n$($m$)是费米子密度(质量)。此外,准二维导致快速增长(绝对值)的费米化学势$μ$和配对间隙$Δ$,这取决于指数的比例$d/a$。重要的是,$T_c$在幺正性增加的晶格常数$d$和跳跃积分$t$。证明了van Hove奇异性对$T_c$的影响。超流密度在远离BCS极限的低$T$处呈现$T^{3/2}$幂律。这些预测可以在未来的实验中得到验证。
2020-01-02 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pairing fluctuations and anisotropic pseudogap phenomenon in an ultracold superfluid Fermi gas with plural $p$-wave superfluid phases
研究了单组分费米气体在单轴各向异性$p$波对相互作用$U_x>U_y=U_z$(其中$U_i$($i=x,y,z)$是$p_i$波对相互作用)作用下的超流性质.这种类型的相互作用被认为是在$^{40}$ K费米气体中实现的。在强耦合的$T$ -矩阵理论中引入对涨落,我们确定了$p_x$波超流相变温度$T^{p_x}_{\rm c}$,以及另一个相变温度$T_{\rm c}^{p_x+ip_y}$($<T_{\rm c}^{p_x}$),低于该温度时超流序参量具有$p_x+ip_y$波对称性.在正常状态附近的$T^{p_x}_{\rm c}$,$p_x$波配对波动被证明是诱导各向异性的赝能隙现象,在$ω=0$周围的角分辨态密度的倾角结构是最显着的$p_x$方向。在$p_x$波超流相($T_{\rm c}^{p_x+ip_y}<T\le T_{\rm c}^{p_x}$)中,当$p_x$方向的赝能隙连续地转变为超流能隙时,垂直于$p_x$轴方向的赝能隙继续发展,这是因为在$p_x$波超流序参量的节点附近,$p_y$波和$p_z$波的配对涨落增强了.由于在各向同性的$s$波超流态中对涨落总是被抑制的,这种现象是具有节超流序参量的非常规费米超流所特有的。由于$p$波费米超流体是超冷费米气体中最有希望的非$s$波配对态,我们的结果将有助于理解各向异性配对涨落以及多个超流体相的存在如何影响这种…
2015-08-27 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Specific heat and effects of pairing fluctuations in the BCS-BEC crossover regime of an ultracold Fermi gas
研究了超冷费米气体在超流相变温度以上BCS(Bardeen-Cooper-Schrieffer)-BEC(玻色-爱因斯坦凝聚)过渡区的定容比热$C_V$($T_{\rm c}$).在由Nozières和Schmitt-Rink发展的强耦合理论的框架内,我们证明了这个热力学量对预形成的Cooper对的稳定性是敏感的。也就是说,虽然$C_V(T\gesim T_{\rm c})$在幺正状态下被{ \it亚稳}预形成的库珀对或配对涨落显著增强,但它在强耦合BEC状态下被长寿命{ \it稳定}分子的理想玻色气体很好地描述。利用这些结果,我们确定的区域,该系统可以被视为一个几乎理想的玻色气体的稳定对,以及赝隙制度,该系统是由亚稳态预制库珀对占主导地位,在超冷费米气体的相图相对于配对相互作用的强度和温度。我们还表明,计算的比热同意最近的实验$^6$锂酉费米气体。由于预形成的库珀对是一个关键的关键BCS-BEC交叉现象,我们的研究结果将有助于考虑如何波动的预形成的库珀对出现在费米气体,最终成为稳定的,因为一个通过BCS-BEC交叉区域。
2015-11-06 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Competition between BCS-pairing and "moth-eaten effect" in BEC-BCS crossover
我们研究了通过约化BCS势从单个费米子原子对到大量相互作用原子对的凝聚能的变化。我们发现,由于相关性的能量节省减少时,对数量的增加,因为可用于配对的空状态的数量变小(“虫蛀效应”)。然而,这种减少占主导地位的3D动能增加相同数量的非相互作用的原子只有当对的数量是一个相当大的分数的国家可用于配对。结果表明,在三维BEC-BCS交叉系统中,每对凝聚能随粒子数的增加先增加后减小,而在二维系统中,每对凝聚能受“虫蛀效应”的控制而简单地减小.
2011-11-07 cond-mat.supr-con
Modulation spectroscopy with ultracold fermions in an optical lattice
我们提出了一个超冷费米子在光晶格中的实验装置,用于确定超流态的对隙和莫特绝缘态的自旋有序。其想法是对晶格势进行周期性调制,并使用由此诱导的双占据来探测系统。我们使用自适应含时密度矩阵重整化群方法通过全时计算表明,诱导双占据谱中峰的位置分别给出了超流体中的配对能和Mott绝缘体中的相互作用能。在莫特绝缘体中,我们用微扰计算将峰的谱重与有限温度下的自旋序联系起来。
2006-08-03 cond-mat.supr-con
Unconventional pairing in one-dimensional systems of a few mass-imbalanced ultracold fermions
本文研究了一维简谐势阱中两组分费米子混合物的基态性质。我们考虑的情况下,在组件中的粒子的数量是相同的,但粒子有不同的质量。我们研究是否有可能检测到一个非常规的配对之间的反自旋费米子的吸引力的相互作用的存在下的签名。为此,我们对多体哈密顿量进行了精确对角化,并研究了两粒子约化密度矩阵。与预期一致,我们确认,多体基态占主导地位的常规对一个小的质量不平衡的总动量可以忽略不计。此外,我们表明,对于足够大的质量比的统治,从根本上不同的对建立和富尔德-费雷尔-拉金-奥夫钦尼科夫阶段的支持。最后,我们认为,这两种机制可以共存的制度,适度的质量比。由于目前在获得超冷费米子系统在少体制度的实验进展,我们的预测可能有一些重要性,为即将到来的实验。
2020-03-09 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con quant-ph
Exact renormalisation group flow for ultracold Fermi gases in unitary limit
本文研究了超冷费米气体在幺正态下的精确重整化群流。我们引入一个对场来描述库珀对的形成,并对有效作用量作了简单的分析。推导出包含玻色子和费米子涨落的有效耦合的近似流动方程组。在运行标度的某个值处,系统经历到带隙相的相变。计算了相互作用费米气体和非相互作用费米气体的能量密度、化学势、配对能隙和相应的比例常数。如果我们忽略玻色子环,标准的平均场结果可以恢复。
2008-12-18 cond-mat.supr-con nucl-th
Pseudogap phenomenon in an ultracold Fermi gas with a p-wave pairing interaction
研究了具有可调p波相互作用的单组分费米气体的单粒子性质。包括配对波动与此各向异性的相互作用在$T$矩阵理论,我们计算的单粒子的状态密度,以及光谱的重量,以上的超流转变温度$T_{\rm c}$。从弱耦合制度开始,我们表明,所谓的赝隙首先在这些数量的发展与增加的相互作用强度。然而,当相互作用变得强到一定程度时,赝能隙变得模糊,最终消失在强耦合区。这种非单调的相互作用依赖性与s波相互作用的情况完全不同,在s波相互作用中,赝能隙只是随着相互作用强度的增加而发展。这两种情况之间的差异示出起源于p-波相互作用的动量依赖性,在低动量极限消失。我们还确定了赝能隙制度的相图相对于温度和p波相互作用强度。由于赝能隙是超流相变的前兆现象,我们的研究结果将有助于p波超流费米气体的实现。
2012-02-24 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Pairing in a two-component ultracold Fermi gas: phases with broken space symmetries
研究了弱耦合极限下两组分超冷原子费米气体与零程力相互作用的相图。我们专注于依赖的配对间隙和自由能上的两个物种的数密度的变化,而系统的总密度是固定的。随着密度不对称性的增加,系统表现出从均匀的Bardeen-Cooper-Schrieffer(BCS)相的过渡与自发打破全球空间对称性的阶段。其中一种实现是变形费米表面超流性(DFS),它利用了在库珀对的总动量为零时将物质的费米表面变形为椭球形式的可能性。从DFS到未配对状态的转变发生的临界不对称性大于BCS阶段的临界不对称性。在此临界前区域,DFS相降低了非对称BCS态的凝聚能。我们定量地比较DFS阶段的另一个实现超导阶段的破缺平移对称性-单平面波拉金-奥夫钦尼科夫-富尔德-费雷尔(LOFF)阶段,其特征在于由一个非零的质量中心动量的库珀对。对$^6$ Li原子处于两种不同的超精细态的情况,讨论了在飞行时间实验中检测DFS相的可能性,并进行了量化.
2005-07-14 cond-mat.supr-con nucl-th
Competition Between Stripes and Pairing in a t-t'-J Model
随着n-腿的腿的数目n,t-J阶梯的增加,密度矩阵重整化群计算已经表明,掺杂状态的特征往往是静态的畴壁阵列和配对相关性被抑制。在这里,我们提出了一个t-t '-J模型,其中一个对角,单粒子,下一个近邻跳跃t'的引入。我们发现这可以抑制条纹的形成,并且对于t'为正,增强了d_{x^2-y^2}样配对相关。t' > 0的效果是使条纹蒸发成对,而t' < 0则蒸发成准粒子.结果n=4和6腿梯子进行了讨论。
1998-12-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pairing symmetries of multiple superconducting phases in UTe2: Competition between ferromagnetic and antiferromagnetic fluctuations
本文通过线性化Eliashberg方程研究UTe2中自旋涨落介导的配对机制,揭示伊辛型铁磁涨落稳定Au或B3u态、反铁磁涨落稳定B1u态的自旋三重态配对,从而解释压力下多超导相的成因。
2024-02-23 cond-mat.supr-con
Competition between pairing and tripling in one-dimensional fermions with coexistent s- and p-wave interactions
本文从理论上研究了偶宇称s波和奇宇称p波相互作用共存的一维两组分费米气体中的介质内两体和三体关联。通过求解相应的介质变分方程,我们找到了稳定的介质中三体团簇态如Cooper三重态的解。我们进一步功能的相图组成的s-和p-波库珀配对阶段,库珀三倍频阶段,在平面上的s-和p-波配对强度。库珀三倍频阶段占主导地位的配对阶段时,s-和p-波相互作用是中等强度。
2023-02-01 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Competition and coexistence of superconducting symmetries in $p$-wave magnets
CeFEMA, Instituto Superior Técnico, Universidade de Lisboa(里斯本大学高等理工学院物理与数学中心)
研究p波磁体中非常规磁性和超导性之间的相互作用,通过自洽的Bogoliubov-de-Gennes方法分析不同超导对称性的竞争与共存,发现磁螺旋结构对超导配对对称性的稳定有选择性影响。
2026-05-17 cond-mat.supr-con
Pi-Josephson Junction and Spontaneous Superflow in Rings from Ultracold Fermionic Atomic Gases
在1991年\cite % {Ku-Hof-SSC}提出的“同位素-自旋”配对模型下,研究了超冷费米子原子($UCFAG$)气体中的类BCS配对.该模型假设配对费米子原子的化学势存在失配($δ$)。结果表明,在$UCFAG$系统中可以实现$π$ -约瑟夫森结,其中左右排$% S$是$UCFAG$超流体.弱连接$M$由正常$% UCFAG$和有限失配$δ$组成。如果$π$结是一个封闭环的一部分,超流质量流在环中自发流动,即,时间反演对称性自发地被打破。如果环的半径$R$大于临界半径$% R_{c} $,则实现这一点。所有这些效应也存在于当$δ\gg Δ$,其中$Δ$是超流间隙的情况下,但具有减小的弱连接厚度。它也被讨论,如果结$SM_{1}M_{2}S$和三层$% M_{1}SM_{2}$从$UCFAG$是可实现的,这呈现了一种新的电子学- \textit{hypertronics}的可能性。
2006-06-07 cond-mat.soft cond-mat.supr-con
Superfluidity and pairing phenomena in ultracold atomic Fermi gases in one-dimensional optical lattices, Part II: Effects of population imbalance
本文研究了一维光晶格中原子费米气体的布居不平衡效应及其与配对强度和晶格效应的相互作用。我们使用与第一部分相同的对涨落理论,计算了体系经历BCS-BEC交叉时的各种相图。我们发现广泛的赝隙现象超出BCS制度和中温超流态相对较低的人口不平衡。费米面拓扑对$T_\text{c}$的行为起着重要的作用。对于产生开放费米面的大$d$和/或小$t$,超流性可以容易地被少量的布居不平衡$p$破坏。超流相,特别是在BEC制度,只能存在于一个高度限制的参数空间的体积。由于连续晶格混合,布居不平衡产生了一种新的对跳跃机制,在过多的多数费米子的辅助下,这可能导致$T_\text{c}$在费什巴赫共振的BEC侧的显著增强,并且当它存在时,也使$T_\text{c}$接近BEC极限中的恒定渐近线。此外,我们发现,并不是所有的少数费米子将配对在BEC极限,不像三维连续的情况。这些预测可以在未来的实验中得到验证。
2020-01-14 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Bound State of Ultracold Fermions in the Spin Imbalanced Normal State
我们研究了极化的费米气体,并证明了Fano-Feshbach(FF)共振导致费米子和空穴配对成长寿的大质量玻色子模(双费米子和双空穴),这可以被视为一阶量子相变的签名。这些模式,既不是传统的库珀对,也不是封闭通道玻色子二聚体,具有独特的色散关系,并已经出现在弱耦合极限,即大FF失谐。我们的结果与Schunck \emph{et al.} [cond-mat/0702066]的主张一致,即通过稳定正常态,粒子数不平衡仍然允许s波费米子配对的影响。
2007-03-02 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con physics.atom-ph
The competition between superconductivity and ferromagnetism in small metallic grains: thermodynamic properties
用量子蒙特卡罗方法研究了超导金属小晶粒的热力学性质。晶粒由包含配对和铁磁交换关联的普适哈密顿量描述。特别是,我们研究了如何对相关的热力学签名的自旋交换相互作用的影响。我们发现交换相互作用的影响是定性不同的BCS和波动为主的制度配对相关性。
2010-11-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con nucl-th
Exotic Superconducting Phases of Ultracold Atom Mixtures on Triangular Lattices
研究了三角形光晶格上二维超冷原子玻色-费米混合体系在玻色凝聚涨落速度远大于费米速度的极限下的相图。我们对比这项工作与我们以前的结果为一个正方形晶格系统在物理。{ \bf 97},030601(2006)。利用泛函重整化群技术,我们证明了三角形晶格的相图中含有奇异的超导相。对于自旋为1/2的费米子,我们发现$s$ -,$p$ -,扩展的$d$ -,和$f$ -波对称性的竞争,以及反铁磁序。对于各向异性晶格,我们进一步发现了一个扩展的p波相位。在各向同性晶格上具有无自旋费米子的玻色-费米子混合物显示了$p$ -和$f$ -波对称性之间的竞争。这些阶段可以追溯到费米表面的几何形状在不同的制度,以及一个三角形晶格的内在挫折。
2007-03-12 cond-mat.supr-con
Exploring the BEC-BCS Crossover with an Ultracold Gas of $^6$Li Atoms
我们提出了一个概述,我们最近的测量交叉从玻色-爱因斯坦凝聚体的分子的Bardeen-Cooper-Schrieffer超流体。实验是在$^6$ Li原子的双组分自旋混合物上进行的,其中Fesh\-bach共振作为实验的关键来调节s波散射长度,从而探索各种相互作用机制.在BEC-BCS渡越过程中,我们通过测量俘获气体的尺寸来表征相互作用能,研究了集体激发模式,并观察到了对隙。我们的观测为强相互作用费米气体中的超流性提供了强有力的证据。
2004-12-27 cond-mat.other cond-mat.supr-con
Integrable models for asymmetric Fermi superfluids: Emergence of a new exotic pairing phase
本文引入一个精确可解的模型来研究强相互作用超冷非对称费米气体中Larkin-Ovchinnikov-Fulde-Ferrell(LOFF)超流与破缺对超流之间的竞争。因此,人们可以在平等的基础上研究均匀态和非均匀态,并建立量子相图。对于某些值的填充和相互作用强度,该模型表现出一个新的稳定的异国情调的配对相结合的非均匀状态与内部的间隙对激发。它被证明,这个阶段是确切的基态在强耦合极限,而数值例子表明,也在有限的相互作用强度,它可以有较低的能量比断裂对或LOFF状态。
2006-05-11 cond-mat.other cond-mat.supr-con
Multiple correlation lengths and type-1.5 superconductivity in $U(1)$ superconductors due to hidden competition between irreducible representations of nonlocal pairing
KTH-Royal Institute of Technology(皇家理工学院);Wallenberg Initiative Materials Science for Sustainability(瓦伦堡可持续材料科学倡议)
研究揭示单组分超导体在特定条件下具有多种相关长度,导致类型1.5超导性及磁通量穿透长度介于两者之间,引发外部磁场中的涡流聚集。
2025-11-14 cond-mat.supr-con
Competition between electron pairing and phase coherence in superconducting interfaces
二维超导体所表现出的奇异电子相的巨大多样性使物理学家面临新的挑战。这些包括最近发现的原子Ga薄膜中的量子Griffith奇异性、近似拓扑绝缘体中的拓扑相和过渡金属二硫属化物层中的非常规Ising配对。在LaAlO_3/SrTiO_3异质结中,门可调超导电子气被限制在两个绝缘氧化物之间的界面处的量子阱中。值得注意的是,这种气体同时具有磁性和强烈的Rashba自旋轨道耦合,是产生马约拉纳费米子的候选系统。然而,在整个掺杂范围内,超导性的起源和向正常态过渡的性质仍然难以捉摸。缺少这样的关键信息会阻碍利用这一杰出的系统进行未来的超导电子学和拓扑量子计算。在这里,我们表明,LaAlO_3/SrTiO_3的超导相图是由电子配对和相位相干之间的竞争控制。通过共振微波实验,我们测量了超流的刚度,并推断出带隙能作为载流子密度的函数。而一个很好的协议与Bardeen-Cooper-Schrieffer(BCS)理论观察到在高载流子掺杂,我们发现,抑制Tc在低掺杂的宏观相位相干性,而不是在标准BCS理论中的电子配对的损失控制。我们发现只有很小一部分的电子凝聚成超导态,并提出这对应于高能dxz/yz带的弱填充,更容易拥有超导性
2017-04-11 cond-mat.supr-con
Semiclassical Theory of Bardeen-Cooper-Schrieffer Pairing-Gap Fluctuations
超流性和超导性是量子相干性的真正多体表现。对于有限大小的系统,相关的配对间隙波动的大小或形状的函数。我们提供了一个参数自由的理论描述的配对涨落介观系统的特点是有序/混沌动力学。该理论准确地描述了核超流性(规则系统)的实验观测,预测了小混沌金属颗粒中超导性的普遍波动,并提供了超冷费米气体的全局分析。
2008-01-25 cond-mat.supr-con
Superfluidity and magnetism in multicomponent ultracold fermions
研究了多组分超冷费米子气体中超流性与磁性的相互作用。Ward-Takahashi恒等式限制了描述配对和磁化的序参量的可能的平均场状态。全局相图的结构来自于这些状态之间的竞争,这些状态是化学势、密度或相互作用中各向异性的函数。它们表现出一阶和二阶相变以及多临界点、亚稳区和相分离。本文评述了超冷原子的实验特征。
2007-05-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pseudogap phenomena in ultracold atomic Fermi gases
双组分超冷原子费米气体中的配对和超流现象类似于电子系统中的库珀配对和超导现象,特别是高$T_c$超导体。由于近年来在实验上可以获得各种可调参数,原子费米气体可以作为超导体的原型或量子模拟器进行探索。人们希望,利用这样的类比,费米原子气体的研究可以揭示高$T_c$超导性的奥秘。从发现的第一天起,最终理解高$T_c$超导性的一个障碍是异常但广泛的赝能隙现象,经过27年的深入研究,物理学界尚未达成共识。本文从理论认识和实验观察两个方面综述了费米原子气体赝能隙现象的研究进展。我们表明,有强有力的,明确的证据表明,在强相互作用的费米气体的赝隙的存在。在这方面,我们将提出一个赝能隙物理的对涨落理论,并表明它确实是高$T_c$超导性的强有力的候选理论。
2014-09-28 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Coulomb repulsion of holes and competition between d_{x^2-y^2}-wave and s-wave parings in cuprate superconductors
考虑到CuO $_2$平面的晶体结构的特殊性,分析了空穴的库仑排斥对自旋极化子准粒子系综中Cooper不稳定性的影响,这些特殊性与晶胞中存在两个氧离子和一个铜离子以及强的自旋-费米子耦合有关.通过对具有序参量对称性的d波和s波配对实现超导相的可能性的研究表明,在整个掺杂区,只有d波配对满足自洽方程,而s波配对没有解。这一结果与铜酸盐高温超导体的实验数据完全一致。已经用解析方法证明了,由于它的傅里叶变换$V_q$不出现在相应的积分方程的核中,因此,场间库仑相互作用不影响超导d波对。
2017-11-14 cond-mat.supr-con
Mesoscopic competition of superconductivity and ferromagnetism: conductance peak statistics in metallic grains
我们研究了超导电性和铁磁性在混沌超小金属颗粒中共存的竞争机制。我们使用一个有效的哈密顿量相结合的BCS类配对项和铁磁的斯通纳类自旋交换项。我们研究了颗粒在库仑阻塞制度的输运性质,并确定配对和交换相关性之间的共存的介观波动的电导峰间距和峰高的签名。
2008-02-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Beyond linear response spectroscopy of ultracold Fermi gases
我们研究了超冷费米气体的射频光谱,超越了场-物质相互作用中的线性响应。高阶微扰理论允许虚拟过程和能量守恒超越单粒子水平。我们制定了一个有效的高阶理论,同意定量与实验上的配对间隙,是一致的自旋翻转实验中的平均场位移的情况下。
2005-11-29 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Deformed Fermi surfaces in ultracold Fermi gases
分析了超冷双组分原子费米气体在两组分原子密度不同情况下的超流相变。我们描述了一种超流态,它通过将两种物质的费米面变形成椭球形而自发地打破了旋转对称性。在相对较大的超精细自旋不对称性,这种变形,以帮助配对的外观,这在旋转对称(BCS)的情况下,将被禁止的泡利阻塞。这种变形的费米表面相的实验检测的前景进行了讨论。
2006-04-24 cond-mat.supr-con
Competition of fermion pairing, magnetism, and charge order in the spin-doped attractive Hubbard gas
MIT(麻省理工学院);Flatiron Institute(平顿研究所);Northwest University(西北大学);San José State University(圣何塞州立大学)
本研究以自旋不平衡的⁴⁰K原子吸引型Hubbard气体为对象,通过单原子分辨率观测不同条件下费米子配对、电荷及自旋序的演化,揭示了自旋掺杂与相互作用强度对序竞争的影响,为磁化超流的存在提供了可能的前兆证据。
2025-11-13 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Heteronuclear Cooper Pairs in An Ultracold Atomic Gas
在两种不同费米原子的超冷混合物中,库珀对可以在两个不同的原子之间形成。在这种库珀对中,一个原子和它的伙伴的质量可能相差一个数量级。在这个系统中,每种原子处于相同的原子自旋状态,两种原子具有相同的原子密度。当两个物种的密度不平衡达到一个临界值时,配对间隙消失。
2004-12-27 cond-mat.supr-con
Phonon dispersion and the competition between pairing and charge order
荷斯坦模型(HM)描述了费米子和一组局域(无色散)声子模之间的相互作用。在稀释极限,声子的自由度穿着费米子,引起极化子和双极化子的形成。在较高密度下,声子介导集体超导(SC)和电荷密度波(CDW)相。量子蒙特卡罗(QMC)模拟已经考虑了这两个限制,但尚未集中在更一般的声子谱的物理。在这里,我们报告QMC研究的作用,声子色散SC和CDW秩序在这样的模型。我们量化有限的声子带宽和曲率对临界温度$T_{\rm cdw}$的CDW顺序的影响,也发现了一些新的功能,对角长程序的相图,包括在动量${\bf q}=(π,π)$和${\bf q}=(0,π)$,从而深入了解费米面嵌套和波矢之间的关系的电荷模式之间的竞争秩序发生。我们还证明了SC为了在半填充的情况下,非零带宽充分抑制$T_{\rm cdw}$。
2017-12-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Impurity effects on BCS-BEC crossover in ultracold atomic Fermi gases
本文利用对涨落理论系统地研究了费米原子气体中杂质对$s$波BCS-BEC交叉的影响。配对和杂质散射$T$矩阵的处理自洽在同一时间。虽然该系统是不太敏感的杂质散射在玻恩极限,对于强杂质散射体,频率和间隙函数高度重整化,导致显着抑制的超流$T_c$,序参量和超流密度。我们还发现了费米子态密度中杂质带的形成和相干峰的拖尾,导致了Bogoliubov准粒子的谱权转移和有限寿命。在BCS区,高密度杂质很容易破坏超流性。相比之下,在幺正和BEC制度的超流性是相对更强大的。
2016-08-06 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Competition between superconductivity and molecularization in quantum nuclear behavior of Lanthanum Hydride
氢化镧是已知临界温度最高的超导体。人们认为,超导性是标准的BCS型,电子形成库珀对和打开超导带隙。在这里,我们表明BCS电子配对与另一种配对:共价键竞争。我们发现,在较低的压力下,共价配对是有利的,超导立方相变得不稳定,随着压力的降低。先前基于静态弛豫的计算忽略了三个因素,所有这些因素对于稳定立方相都是重要的。有限的温度起着作用,两个量子效应也很重要--核波函数有助于H $_2$分子的不稳定,零点压力意味着标准方法计算的压力明显过高。我们证明了这些现象,使用Born-Oppenheimer和路径积分分子动力学:这些给出了相同的定性图片,与核量子效应(NQE)的过渡压力显着增加。这种分子化与超导能隙形成之间的竞争是氢化物超导体迄今为止只在高压下发现的根本原因。
2023-03-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Strong pairing in mixed dimensional bilayer antiferromagnetic Mott insulators
结合了受限和扩展维度的相互作用多体系统,如梯子和少层系统,其特征在于增强的量子涨落,这通常会导致有趣的集体性质。最近,二维双层系统,如扭曲双层石墨烯或超冷原子,引起了人们的极大兴趣,因为它们可以拥有丰富的相图,包括非常规的超导性。本文提出了一种在双层哈伯德模型中实现费米子高温配对的理论方案。我们介绍了一种通用的,高效的配对机制,移动掺杂剂在反铁磁莫特绝缘体,这导致结合能成正比的$t^{1/3}$,其中$t$是跳跃幅度的载流子。这种配对是由一个电荷在回溯另一个电荷产生的一串受挫折的键时获得的能量引起的。具体地说,我们表明,这种机制导致形成的高度流动,但紧密结合的对混合维费米-哈伯德双层系统的情况下。这种设置与被认为捕获铜氧化物物理的费米-哈伯德模型密切相关,并且可以通过目前可用的超冷原子实验来实现。
2021-08-09 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Competitions in layered ruthenates: ferro- vs. antiferromagnetism and triplet vs. singlet pairing
Ru基钙钛矿在其磁性方面表现出惊人的丰富性,包括3D和准2D铁磁性,反铁磁性和非常规超导性。铁磁性的倾向,源于异常大的参与O在磁性的Sr 2 RuO 4,导致铁磁自旋波动,并最终p波超导。一个相关的化合物Ca 2 RuO 4被测量为反铁磁性,这表明在Sr 2 RuO 4的反铁磁性波动的可能性。在这里,我们报告的第一性原理计算表明,在这两种化合物的铁和反铁磁的波动共存,导致一个实际的不稳定性Ca 2 RuO 4和Sr 2 RuO 4的p波和d波超导对称性之间的密切竞争。该系统的反铁磁性主要与嵌套有关,在Q=(2 pi/3,2 pi/3,0)处反铁磁性最强。令人惊讶的是,对于Sr 2 RuO 4的费米学,除了在反铁磁不稳定性附近,p波状态在任何地方都胜过d波状态。在d-波通道内的最稳定的状态有消失的序参量在三个费米面之一的Sr 2 RuO 4,而在p通道的振幅是可比的,在所有三个。
1999-02-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Interplay between pairing and exchange in small metallic dots
我们研究了当平均能级间距与BCS对能相当或大于BCS对能时,介观涨落对超小金属点中交换和配对相互作用之间竞争的影响.由于介观涨落,具有非零自旋基态的概率可能是非零的,并且显示出与能级统计和相互作用相关的普遍特征。样品到样品的重整化配对波动的启发。
2002-08-13 cond-mat.supr-con
Observation of the Pairing Gap in a Strongly Interacting Fermi Gas
通过观察射频激发谱中的能隙,研究了$^6$ Li原子超冷二元气体中的费米子配对。通过费什巴赫共振控制的两体相互作用,我们证明了耦合强度,温度和费米能量的配对间隙的依赖性。适度蒸发冷却的能隙的出现表明,我们的完全蒸发使强相互作用系统深入到超流状态。
2004-07-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pairing in a three component Fermi gas
我们考虑简并费米子三组分气体中的配对。特别是,我们解决了有限温度平均场论的相互作用气体的系统,其中相互作用强度和费米子质量可以是不平等的。在零温度下,我们发现了一种可能性的量子相变之间的状态与配对之间的不同对费米子。另一方面,三组分系统的有限温度行为揭示了与二组分气体的一些质的差异:对于一系列参数,可能有两个不同的临界温度。较低的一个对应于不同配对通道之间的过渡,而较高的一个对应于通常的超流正常过渡。我们讨论了如何在超冷的费米子原子气体中观察到这些相变。
2006-05-29 cond-mat.supr-con
BCS superfluidity in ultracold gases with unequal atomic populations
我们考虑了$^{6}$ Li中两个原子数不等的超精细态的配对导致BCS超流相的存在。我们表明,这一阶段的存在域将增加到一个非常大的程度在附近的阈值崩溃。这是由于存在具有各向异性序参量的新相。这个相位是由散射的各向异性部分引起的,与原子之间通过密度涨落交换的间接相互作用有关。
2000-07-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Competing order and nature of the pairing state in the iron pnictides
我们发现磁性和超导电性之间的竞争可以用来确定铁砷化物的配对状态。为此,我们证明了巡回反铁磁相(AFM)和非常规的$s^{+-}$符号改变超导状态(SC)的边界附近的微观共存和宏观相分离,解释了实验观察到的竞争有序状态。相反,常规的$s^{++}$配对不能与磁性共存。扩展的微观自由能的系统与竞争订单周围的多临界点,我们发现,静态磁性起着内在的带间约瑟夫森耦合的作用,使相图敏感的对称性的库珀对波函数。我们把这个结果与准粒子激发谱和具有粒子-空穴对称性的系统的涌现SO $(5)$对称性联系起来。我们的结果依赖于这样的假设,即形成有序矩的相同电子有助于超导凝聚体,并且该系统接近粒子-空穴对称性。我们还比较了抑制SC在不同区域的FeAs相图,表明,而在欠掺杂侧,这是由于与AFM的竞争,在过掺杂侧,它是有关的消失的口袋从费米表面。
2010-07-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Heavy polarons in ultracold atomic Fermi superfluids at the BEC-BCS crossover: formalism and applications
利用泛函行列式方法(FDA)研究了在玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)到BCS超流体的交叉点处,重杂质嵌入双组分费米气体中的系统. FDA是一种精确的数值方法,用于研究静态杂质浸入理想费米气体系统中Anderson \textquoteright正交突变(OC)的表现。在这里,我们将FDA扩展到BCS平均场波函数所描述的强相关超流体背景。与理想费米气体的情况相反,BCS超流体中的配对间隙阻止了OC,并导致光谱中的真正极化子信号。因此,我们的精确可解模型可以提供对极化子物理更深入的理解。此外,我们发现极化子谱可以用来测量超流对隙,在磁性杂质的情况下,子隙Yu-Shiba-Rusinov(YSR)束缚态的能量。我们的理论预测可以用最先进的冷原子实验来检验。
2022-02-14 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con physics.atom-ph
Stability of the superfluid state in a disordered 1D ultracold fermionic gas
利用密度矩阵重整化群(DMRG)方法研究了无序势场中具有吸引短程相互作用的一维费米气体。该设置可以通过使用冷原子技术在实验上实现。我们确定了一个区域的参数,无序增强超流态。随着无序的进一步增加,全球超流性最终会崩溃。然而,这种转变发生在向绝缘体状态的转变发生之前。这表明存在一个中间金属“pseudogap”相,其特征在于强配对,但没有准长程序。
2010-10-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Fermionic superfluidity: From high Tc superconductors to ultracold Fermi gases
我们提出了一个配对涨落理论,该理论自洽地结合了BCS-玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)交叉背景下的有限动量对激发,并将该理论应用于高$T_c$超导体和超冷费米气体。在么正态的费米气体和高温超导体之间有很强的相似性。在这里,我们解决共同感兴趣的关键问题,特别是伪差距。在费米气体中,我们总结了最近的实验,包括各种相图(有和没有人口不平衡),以及在热力学和其他实验中的赝能隙的证据。
2007-01-09 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pairing in Asymmetrical Fermi Systems with Intra- and Inter-Species Correlations
我们考虑在一个非对称费米系统的物种间和物种内的配对相互作用。利用运动方程方法,得到了超流能隙函数和粒子数密度的耦合平均场方程。我们构建了一个跨BCS-BEC制度的相图。由于种内相关性,BCS单重超流态可以维持有限的极化,$P$。对于较大的$P$,我们发现在BCS和BEC制度相分离。所有$P$在BEC区深部都存在超流相。我们的结果可能适用于配对在超冷费米子,核和夸克物质物理。
2007-02-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con nucl-th
Solitonic excitations in collisions of superfluid nuclei: a qualitatively new phenomenon distinct from the Josephson effect
最近,我们报道了一种新的作用,在低能重离子反应中的能量以上的库仑势垒,这可能有一个可检测的影响反应的结果,如动能的碎片和融合截面[arXiv:1611.10261,arXiv:1702.00069]。这种现象模仿了超冷原子气体的实验研究,其中两个具有不同相位的配对场的费米子超流体云被迫合并,诱导配对场的各种激发模式。虽然它起源于配对场的相位差,但其背后的物理学与所谓的约瑟夫森效应明显不同。在这篇简短的文章中,我们将简要地概述我们最近的论文中讨论的结果,并解释与超冷原子气体场的关系。
2017-05-14 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con nucl-ex
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