The order parameter of high temperature superconductors, as measured by
Andreev Saint-James reflection, Raman and neutron scattering
通过比较Andreev Saint-James反射、Raman散射(B2 g)和中子散射在(铜酸盐)高温超导体上的实验,发现这三种方法都可以测量这些超导体的序参量。序参量是从凝聚态中取出超导玻色子所需的能量。它具有与超导转变温度Tc相同的温度和掺杂依赖性。除了掺杂x = 0.27之外,该凝聚能不同于配对能(由赝能隙测量),其中这两种能量重合:后一种情况代表BCS情况,在这里提出的观点中,这是适用于(铜氧化物)高温超导体的BCS-BEC交叉情况的特殊情况。
2010-03-08 cond-mat.supr-con
Evidence of a d to s-wave pairing symmetry transition in the electron-doped cuprate superconductor Pr$_{2-x}$Ce$_x$CuO$_4$
我们提出了一个正常的金属和电子掺杂的铜酸盐超导体Pr $_{2-x}$ Ce $_x$ CuO $_4$(PCCO)之间的结的点接触光谱(PCS)数据。对于这种铜酸盐($x \sim 0.13$)的欠掺杂组合物,我们观察到点接触结的电导-电压特性的峰值。该峰的形状和大小表明在欠掺杂PCCO的表面处存在Andreev束缚态,这是d波配对对称性的证据。对于过掺杂的PCCO($x \sim 0.17$)的PCS数据没有显示任何证据的Andreev束缚态的表面暗示的s波配对对称性。
2001-11-28 cond-mat.supr-con
Andreev interferometry as a probe of superconducting phase correlations in the pseudogap regime of the cuprates
Andreev干涉法-隧道电流的灵敏度在本地超导秩序的空间变化的接口-提出作为一个探针的pseudogap状态的铜酸盐超导体的相位相关的空间结构。为了从理论上证明这一点,我们考虑了一个简单的隧穿模型,通过这个模型,隧穿电流与赝能隙态中的平衡相-相相关器有关。这些考虑表明,通过不同面积的介观接触测量低电压电导提供了一种用于访问相位-相位相关信息的方案。为了说明的目的,定量预测的赝能隙状态的模型,其中的相位(但不是振幅)的超导秩序随机变化,这样做的相关性与某些建议的赝能隙状态的图片一致。
2000-01-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Pairing state in the rutheno-cuprate superconductor RuSr2GdCu2O8: A point contact Andreev Reflection Spectroscopy study
本文介绍了多晶RuSr $_2$ GdCu $_2$ O $_8$芯块的点接触Andreev反射光谱的研究结果。各种各样的测量光谱都解释在一个修改后的BTK模型考虑超导序参量的\emph{d-wave}对称性。可以推断出能隙$Δ=(2.8\pm 0.2)meV$和$2Δ/k_BT_c\simeq 2$比的值非常低。从温度演化的$dI/dV$与$V$的特性,我们提取的超导能隙的次线性温度依赖性。还报道了低温下电导谱的磁场依赖性。从$Δ$与$H$的演化,推断出临界磁场$H_{c_2}\simeq 30 T$。为了正确地解释在较高电压下显示间隙状特征的曲线,我们考虑与点接触结串联的约瑟夫森结的形成,作为样品粒度的结果。
2006-01-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Observation of Andreev bound states in bicrystal grain-boundary Josephson junctions of the electron doped superconductor LaCeCuO
在由电子掺杂铜氧化物超导体LaCeCuO制成的薄膜晶界约瑟夫森结的ab平面准粒子隧穿谱中观察到一个零偏压电导峰(ZBCP)。施加的磁场降低了零能量附近的谱权重,并将其非线性地移位到与Andreev束缚态(ABS)能量的多普勒频移一致的更高能量。对于所有的磁场,ZBCP与超导性的开始同时出现。这些观察结果强烈表明,ZBCP的结果从ABS在结界面处的形成,因此,有一个符号的变化,该化合物的超导序参量的对称性与d波对称性一致。
2004-12-13 cond-mat.supr-con
Andreev scattering in the asymmetric ladder with preformed bosonic pairs
我们讨论了相位相干性,它来自一个"弱超导体“与预先形成的玻色子对(这里,一个单链Luther-Emery液体与超导相关,衰减约为$x^{-1}$)和费米气体与未成对的费米子之间的梯形邻近效应。仔细研究隧穿机制,我们表明,玻色子介导的剩余未成对电子之间的库珀配对导致准长程超导性:超导关联衰减非常缓慢的$x^{-η}$与$η\approx 1/2$。这个过程让人想起费米子耦合到预先形成的玻色子对介绍的情况下,高Tc的铜。
2001-06-06 cond-mat.supr-con
Determination of Superconducting Gap of SmFeAsFxO1-x Superconductors by Andreev Reflection Spectroscopy
用Andreev反射谱测量了GaAs基超导体SmFeAs(O_(1-x)Fx)(x = 0.15和0.30)的超导能隙以及x = 0.15样品的温度特性。本征超导能隙与接触无关,而许多其它“类隙”特征对于不同的接触有明显的变化。SmFeAs(O0.85F0.15)的2D = 13.34 +/-0.47 meV的确定间隙值给出2D/kBTC = 3.68,接近BCS预测的3.53。超导能隙随温度的升高而减小,在TC处消失,其方式类似于BCS行为,但与铜氧化物超导体的节赝能隙行为有很大不同。
2009-02-23 cond-mat.supr-con
Projected SO(5) Hamiltonian for Cuprates and Its Applications
投影的SO(5)(pSO(5))哈密顿量结合了欠掺杂铜氧化物的量子自旋和超导涨落的四玻色子运动在一个粗粒度的晶格。一个简单的平均场近似可以解释实验相图的一些关键特征:(i)反铁磁-超导之间的Mott转变,(ii)T_c和超流刚度随空穴浓度x的增加,(iii)反铁磁共振能随超导相的sqrt{x-x_c}增加。我们应用这一理论来解释在欠掺杂铜氧化物超导-正常-超导结中发现的“两个间隙”问题。特别是,我们解释了尖锐的亚间隙Andreev峰的微分电阻,作为签名的反铁磁共振(磁振子质量间隙)。这一理论的一个关键测试提出。通过散粒噪声测量的隧穿电荷应该在Andreev峰处以Δ Q= 2 e的增量变化,而不是像传统超导体那样以Δ Q=e的增量变化。
2000-09-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Andreev reflection in layered structures: implications for high T_c grain boundary Josephson junctions
研究了层状各向异性正常金属/超导体(N/S)系统中的Andreev反射,当S中的能隙Δ相对于费米能E_F不可忽略时,因为它可能发生在高临界温度超导体(HTS)中.我们发现,在这些限制的逆反射,这是一个基本特征的Andreev反射,被打破修改敏感的S/N界面的传输。我们讨论了高温超导约瑟夫森结中的超导电流和S-N接触中的中隙态的结果
2000-10-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Origin of Weak-Link Behavior of Grain Boundaries in Superconducting Cuprates and Pnictides
超导铜氧化物和磷氧化物分别由CuO 2或AsFe平面与插入绝缘层组成,处于三个家族的晶体固体的交叉点:金属,掺杂莫特绝缘体和铁电体。在后者中,原子位移起着关键作用。金属和掺杂绝缘体高温超导本质上都是电子超导,不直接涉及晶格。相反,在最近提出的键收缩配对(BCP)模型中,面内Cu-O(或As-Fe)键的收缩在配对机制中起着至关重要的作用。在这里,我们将其应用到低角度晶界,并表明其降低的临界电流是由于位错产生的拉伸变形。该模型还解释了为什么界面失配位错,这可能会导致在铁电体的情况下,死层,可能会提高铜氧化物中的涡旋钉扎。
2010-01-12 cond-mat.supr-con
Experimental test for subdominant superconducting phases with complex order parameters in cuprate grain boundary junctions
我们提出并实现了一个直接的实验测试次主导超导相与破坏的时间反演对称性的d波超导体。45度非对称晶界结的临界电流被证明是非常敏感的复杂的序参量在(110)表面和附近的磁性杂质的预测发病。在YBCO和Ni掺杂YBCO结的测量表明,在表面的对称性是一致的纯d波在所有温度下,限制的幅度和手性域结构的任何次显性对称分量。
2001-05-20 cond-mat.supr-con
What limits supercurrents in high temperature superconductors? A microscopic model of cuprate grain boundaries
高温铜氧化物超导体的界面性质一直是人们关注的焦点,并且在约瑟夫森结、超导电缆和微波电子学中起着重要的作用。特别是,在高Tc导线和带材中可实现的最大临界电流是众所周知的,受限于晶界的存在,晶界是具有错误取向的晶轴的微晶之间的失配区域。在单个人工制造晶界的研究中,已经观察到晶界结的临界电流Jc与取向差角成指数关系。到目前为止,对这种明显的普遍行为的微观理解一直缺乏。我们在这里提出的结果的微观评价的基础上建设的全三维YBCO晶界的分子动力学。利用这些结构,我们计算了具有晶界的d波超导体的有效紧束缚哈密顿量。临界电流,然后示出遵循指数抑制与晶界角。我们确定了建立的电荷不均匀性作为抑制超电流的主导机制。
2009-12-21 cond-mat.supr-con
Influence of diffuse surface scattering on the stability of superconducting phases with spontaneous surface current generated by Andreev bound states
本文对有无自发表面电流的超导态之间的相变进行了理论研究。在非常规超导体中,由于表面Andreev束缚态的形成而发生相变。基于准经典超导理论,我们研究了原子尺度表面粗糙度对表面相变温度$T_s$的影响。为了描述表面效应,准经典格林函数的边界条件被参数化的镜面反射(镜面反射概率在正常状态下的费米能级)。这个边界条件允许系统的研究范围从镜面反射限制的扩散限制的表面效应。我们发现,在粗糙表面的扩散准粒子散射导致大幅度减少$T_s$的d-波配对状态的高$T_c$铜氧化物超导体。我们还考虑了一个p波配对状态,其中产生的Andreev束缚态类似于那些在d波状态。与d波情况相反,p波状态下的$T_s$对镜面反射不敏感。这是因为p波超导体中的Andreev束缚态对于漫散射是鲁棒的,正如表面诱导的奇频库珀对的对称性考虑所暗示的那样; p波态具有s波对称的奇频对,而d波态没有。
2018-05-15 cond-mat.supr-con
Andreev bound states in high-$T_c$ superconducting junctions
在体电子能谱中具有能隙的材料的表面处形成束缚态是公知的物理现象。在超导体表面,具有超导能隙$Δ$内部能量的准粒子可以被捕获在量子阱中的束缚态中,该量子阱通过对真空的全反射和对超导体的全Andreev反射形成。由于电子作为空穴反射并将库珀对发送到超导体中,因此表面态引起准粒子和库珀对电流的共振输运,并且可以在隧穿谱中观察到。在超导结中,这些表面态可以杂交并形成束缚的Andreev态,被捕获在超导电极之间。在d波超导体中,序参量在$90^o$转动下改变符号,因此Andreev反射可能导致零能准粒子束缚态,即中间带隙态(MGS)的形成。MGS的形成是d波超导性的一个强大特征,并为许多重要效应提供了统一的框架,我们将对此进行综述:大约瑟夫森电流,临界约瑟夫森电流的低温异常,$π$结行为,$0\to π$结随温度的交叉,零偏置电导峰,顺磁电流,时间反演对称性破缺,自发界面电流,和子隙电流中的谐振特征。综合这些效应,当在实验中观察到,提供了在铜氧化物的d波超导性的证据。
2001-02-15 cond-mat.supr-con
Enhancement of Andreev reflection by spin polarization in out-of-equilibrium ferromagnet-superconductor junctions
本文报道了Nb/Al/Gd/Al/Nb结的输运测量结果。大块钆是一种弱极化铁磁体(5-7%),以颗粒形式(超顺磁体)存在于结中。我们表明,Andreev反射强烈增强的弱极化,通过施加外部磁场。提出了一个新的模型,占这种效果。运输描述的“热”的载体,经历塞曼分裂由于自旋极化背景。Landauer公式为$G=(4e^2)/h A(h_b)$,$h_b$为晶界处的交换场,A(E)为Andreev电流系数,对于电阻结,其随E增加。
1999-01-07 cond-mat.supr-con
Importance of grain boundary Josephson junctions in the electron-doped infinite-layer cuprate superconductor Sr$_{1-x}$La$_x$CuO$_2$
用脉冲激光沉积法生长了电子掺杂的无限层超导体SrPDMATHABMM LaPDMATHABMN CuO $_2$($x = 0.15$)的晶界双晶约瑟夫森结。BaTiO $_3$缓冲的$24\,^\circ$ [001]-倾斜对称SrTiO $_3$双晶用作衬底.在4.2K的温度下,通过电输运测量研究了库珀对(CP)和准粒子(QP)隧穿. CP隧穿表明,在4.2K时,电子掺杂铜酸盐具有非常高的临界电流密度,为$j_c > 10^3\,$ A/cm $^2$.热激活相滑移被观察到的耗散机制接近的转变温度。平面外磁场$H$显示出非常规则的类似Fraunhofer的$j_c(H)$图案以及Fiske和磁通流共振,两者都产生$3.1\cdot10^6\,$ m/s的Swihart速度。此外,我们还用量子隧穿谱研究了超导带隙。间隙被发现是V形的外推的零温度能隙$Δ_0 \approx 2.4\,$ meV。没有观察到零偏压电导峰。
2011-11-30 cond-mat.supr-con
Interplay between antiferromagnetic order and spin polarization in ferromagnetic metal/electron-doped cuprate superconductor junctions
最近,我们提出了点接触光谱理论,并认为在电子掺杂铜氧化物超导体点接触光谱中零偏压电导峰(ZBCP)的分裂是由于反铁磁(AF)和d波超导序的共存[Phys. Rev. B { \bf 76},220504(R)(2007)]。在这里,我们将理论扩展到研究铁磁金属/电子掺杂铜氧化物超导体(FM/EDSC)结中的隧穿。除了AF顺序,自旋极化,费米波矢量失配(FWM)之间的FM和EDSC区域,和有效的障碍的影响进行了研究。结果表明,由于铁磁金属的交换场与EDSC中AF序之间的相互作用,使得Andreev反射对电导的贡献在很大程度上被修正.低能电导的反常增强可以进一步验证EDSC中AF有序的存在。最后,结合点接触电导数据,提出了一个更精确的自旋极化值计算公式。
2009-08-24 cond-mat.supr-con
Andreev Reflection and Spin Injection into $s-$ and $d-$wave Superconductors
我们研究了自旋注入到$s-$和$d-$波超导体中的效应,重点是边界和体自旋输运性质之间的相互作用。感兴趣的量包括非平衡磁化($m$)的量,以及感生的自旋相关电流($I_s$)和边界电压($V_s$)。一般来说,Andreev反射使得三个量中的每一个都取决于边界和体贡献的不同组合。这种情况简化了半金属铁磁体或强势垒极限,其中$V_s$和$m$仅取决于体自旋输运/弛豫性质。我们的研究结果的影响,正在进行的高$T_c$铜酸盐的自旋注入实验进行了讨论。
1999-01-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Josephson (001) tilt grain boundary junctions of high temperature superconductors
计算了高温超导体面内(001)倾斜晶界结的临界电流$I_c$。我们解决相应的电子状态的电子掺杂的铜酸盐,两个略有不同的空穴掺杂的铜酸盐,和一个极端欠掺杂的空穴掺杂的铜酸盐在每个半空间,并弱连接的两个半空间的镜面或随机准粒子隧穿。我们对待对称,直,和完全不对称的交界处的s-,扩展的s-,或d $_{x^2-y^2}$波序参量。对于随机晶界隧穿的对称结,我们的结果通常是一致的Sigrist-Rice形式的理想结已被用来解释“相敏”的实验组成的这种面内晶界结。对于对称结的镜面晶界隧穿,我们的结果依赖于费米面拓扑,但通常与Tsuei { \it et al.}的随机面模型相当一致。[Phys. Rev. Lett. { \bf 73},593(1994)]。我们对电子掺杂铜酸盐的非对称结的研究结果与Sigrist-Rice形式一致。然而,我们对空穴掺杂铜氧化物的非对称结的研究结果表明,费米表面拓扑结构和隧穿过程的细节都非常重要,因此基于面内约瑟夫森结的“相敏”实验不如人们通常认为的那样确定。
2005-09-15 cond-mat.supr-con
Andreev Bound States in High Temperature Superconductors
超导体表面的Andreev束缚态(ABS)对于在不同k方向上显示符号变化的任何对势都是预期的,其光谱权重取决于表面和对势的相对取向。本文报道了在高温超导体中利用隧道谱对双晶晶界约瑟夫森结(GBJ)进行的ABS的观测。隧道光谱作为温度和施加的磁场的函数进行了研究。由YBCO、BSCCO和LSCO形成的GBJ的隧穿谱显示出明显的零偏压电导峰,其可以用零能量下的Andreev束缚态来解释,所述零能量下的Andreev束缚态预期在具有序参量的d波对称性的HTS表面处。相反,对于最可能的s波HTS NCCO,没有观察到零偏压电导峰。施加磁场导致谱权重从零到有限能量的移位。发现这种移位非线性地依赖于所施加的磁场。Andreev束缚态的进一步后果进行了讨论和实验证据异常迈斯纳电流。
1998-06-11 cond-mat.supr-con
The behavior of grain boundaries in the Fe-based superconductors
铁基超导体(FBS)是一类重要的新型超导材料。与任何具有高转变温度和上临界场的新超导体一样,需要确定它们的应用潜力。应用需要高的临界电流密度,因此任何新超导体的有用性都取决于发展强涡旋钉扎的能力和没有或克服任何强电流限制机制的能力,其中铜酸盐中的晶界是一个值得警惕的例子。在这篇综述中,我们首先考虑的积极作用,晶界性质发挥金属,低温超导体,然后审查的理论背景和当前的实验数据有关的FBS多晶,双晶薄膜,和电线的晶界的属性。基于这一证据,我们得出结论,FBS中的晶界是弱连接在一个定性类似的方式在铜酸盐超导体中的晶界,但也有一点不太明显的效果。用于铜酸盐涂覆导体的纹理化基底的初始实验也显示出FBS薄膜的临界电流密度的类似益处。我们还注意到,特别丰富的配对对称性和FBS中的多带母态可以提供机会,为晶界改性作为一个更好地了解他们的配对状态和晶界性质的开发。
2011-10-14 cond-mat.supr-con
Paramagnetic effect in YBaCuO grain boundary junctions
用射频测量和扫描SQUID显微镜对YBaCuO晶界约瑟夫森结的磁响应进行了详细的研究。在一个名义上零场冷却制度,我们观察到一个顺磁响应在低外场为45度不对称晶界。我们认为,所观察到的现象的d-波序参量对称性的结果,并依赖于Andreev束缚态。
2003-06-29 cond-mat.supr-con
The Disordered Induced Interaction and the Phase Diagram of Cuprates
自然界中存在类似于真实力的过程,但由于局部能量的最小化而产生。最著名的例子是交换相互作用导致某些材料中的磁序。我们发现了一个新的类似的过程中发生的电子相分离过渡,导致在铜酸盐超导体的电荷不均匀性。局部自由能的最小化,在这里描述的卡恩-希利亚德扩散方程,驱动的电荷进入低密度和高密度的区域。这种运动导致了具有双重效应的有效势:产生微小的孤立区域或微粒,以及两体吸引力,这促进了局部或晶粒内的超导配对。因此,与粒状超导体一样,超导转变分两步出现。首先,在较低的温度下,通过晶粒间的约瑟夫森耦合实现超导相或电阻率的转变。在这里,我们表明,这种方法再现的铜酸盐相图的主要特点,给出了一个明确的解释的赝隙相,并产生位置依赖的局域态密度间隙$Δ(\vec r)$测量隧道实验。
2011-12-13 cond-mat.supr-con
Break-junction technique in application to layered superconductors (Review article)
本文系统地研究了在层状超导体中用断裂结技术实现的超导体-收缩体-超导体接触。依赖于收缩透明度的隧道和SnS-Andreev光谱可以用于直接测定铜氧化物超导体、二硼化镁、新型磷属元素化物和硫属元素化物中的超导能隙、特征BCS比和能隙温度依赖性的值。根据这些数据,可以估算出能隙各向异性的大小以及电子-玻色子耦合常数的值。本文讨论了断裂结技术的优点和困难,指出这种方法对于高温超导铜氧化物中光学声子模的高分辨率研究和Mg $_{1-x}$ Al $_x$ B $_2$化合物中选择性双折射的接触的建立是足够有力的。
2017-08-22 cond-mat.supr-con
Quantum Disorder and Quantum Chaos in Andreev Billiards
我们研究了超导体上的混沌金属颗粒中电子能态从半经典到量子描述的过渡。我们考虑散射点杂质(量子无序)和量子衍射(量子混沌)对电子态密度的影响。我们证明了量子无序和量子混沌在费米能附近都打开了一个能隙。在无序系统中,间隙的大小由平均自由时间决定,而在干净的混沌系统中,间隙的大小由平均自由时间决定。特别地,如果两个时间都变得无限大,则态密度是无隙的,并且如果这些时间中的任何一个变得比电子逃逸时间短,则态密度由随机矩阵理论描述。利用Usadel方程,我们还研究了由扩散接触连接到超导体的晶粒中的态密度。
2002-10-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
d-Wave bipolaronic stripes and two energy scales in cuprates
在正常态下极化子的配对、两种不同的能级、d波超导序参量以及几种铜氧化物中条纹状的电荷分离等现象都有强有力的实验证据,所有这些现象都可以统一到双极化子理论的框架中,作为正常态下可动双极化子的形成及其玻色-爱因斯坦凝聚的结果。将BCS理论推广到中间强耦合区,我们发现在这个区中存在两个能级,一个与温度无关的非相干带隙和一个与温度相关的相干带隙,它们结合成一个与温度相关的全局带隙。定量地描述了铜氧化物中能隙和单粒子(Giver)隧穿谱的温度依赖性。一个框架的理解两个不同的能量尺度观察Giver隧道和Andreev反射实验。我们认为d波超导序参量和条纹电荷分布都是由双极化子(质心)能带色散引起的,而不是由任何特定的相互作用引起的。
2000-10-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Lower critical field and intragrain critical current density in the ruthenate-cuprate RuSr$_{2}$Gd$_{1.5}$Ce$_{0.5}$Cu$_{2}$O$_{10}$
通过系统地研究磁电阻回线中的磁滞现象,确定了超导铼酸盐-铜酸盐RuSr $_{2}$ Gd $_{1.5}$ Ce $_{0.5}$ Cu $_{2}$ O $_{10-δ}$ [Ru-1222(Gd)]的晶粒下临界场$H_{c1}$和晶粒内临界电流密度$J_{c}$.基于晶粒的磁化强度对晶间结处的净局部场的影响,提供了一种可靠的方法,避免了铁磁背景对超导抗磁信号的强屏蔽问题。$H_{c1}$和$J_{c}$的温度依赖性均表现出在冷却时平滑增加,而不饱和至$T/T_{SC}$ $\cong $ 0.2。对于在氧气流中退火的样品,获得的$H_{c1}$值在0.2 $\leq $ $% T/T_{SC}$ $\leq $ 0.4区间内在150和1500 Oe之间变化;高压(50 atm)下的氧合导致进一步增加。这些值远大于以前报告的粗略评估(25-50 Oe),使用传统的磁化测量。获得了与高T $_{c}$铜酸盐相当的$% \sim $ 10 $^{7}$ A/cm $^{2}$的高$J_{c}$值。$H_{c1}(T)$和$J_{c}(T)$依赖性在磁相分离方案的上下文中解释。
2005-11-29 cond-mat.supr-con
For more than 30 years, the remarkable superconducting properties of REBa$_\textrm{2}$Cu$_\textrm{3}$O$_\textrm{7-x}$ (RE = rare earth) compounds have triggered research studies across the world. Accordingly, significant progresses have been made both from a basic understanding and a fabrication processes perspective. Yet, today, the major technological bottleneck towards the spread of their practical uses remains the exponential decay of their critical current with grain misorientation in polycrystalline samples. In this work, we used an ionic liquid to apply extremely high transverse electri…
2018-11-23 cond-mat.supr-con
Intergrain effects in the AC susceptibility of polycrystalline LaFeAsO_{0.94}F_{0.06}: comparison with cuprate superconductors
本文研究了LaFeAsO_{0.94} F_{0.06}(T_c = 24 K)多晶样品在零直流磁场下的交流磁化率与温度、交流磁场幅值(Hac = 0.003 - 4 Oe)和频率(f = 10 kHz - 100 kHz)的关系。交流磁化率随温度的变化表现出典型的两步相变,这是由超导晶粒和晶间弱耦合介质的联合响应引起的。磁化率的晶间部分强烈地依赖于AC驱动场的幅度和频率,从低于T_c的几个开尔文到T = 4.2K。结果表明,在所研究的样品中,晶粒间临界电流不是由Josephson涡旋的钉扎决定的,而是由相邻晶粒间的Josephson临界电流决定的。
2010-05-21 cond-mat.supr-con
Time Reversal Breaking Superconducting State in the Phase Diagram of the Cuprates
我们回顾并扩展了以前的研究超导状态的对称性,刺激最近的隧道和Andreev反射测量给出了强有力的证据$d_{x^2-y^2}+id_{xy}$序参量的存在,在过掺杂制度的两个不同的铜酸盐。寻找一个可能的二阶相变从一个标准的$d_{x^2-y^2}$的混合和时间反转破缺状态,我们确认了我们以前的分析结果对La $_{2-x}$ Sr $_{x}$ CuO $_{4}$。对于$_{1-y}$-$_y$-$_2$-Cu-$_3$-$_{7-x}$,在所有允许的对称性中,$d_{x^2-y^2}+id_{xy}$是最有利的一种,非常规态可能出现在相图的一个小圆顶中,位于最佳过掺杂区和很低的温度下.
2002-06-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Enhanced critical-current in P-doped BaFe2As2 thin films on metal substrates arising from poorly aligned grain boundaries
在多晶金属带衬底上制备了具有两种面内晶界取向(良好取向(4 °)和良好取向(2 °))的铁基超导体BaFe 2(As 1-xPx)2(Ba 122:P)薄膜。和不良对准(8 °))通过脉冲激光沉积。对准不良的衬底不适用于铜涂层导体,因为面内对准>4度。导致临界电流密度(Jc)的指数衰减。Ba 122:P薄膜在4 K时表现出更高的Jc,当生长在不良取向的衬底上比在良好取向的衬底上,即使结晶度较差。显示出不良对准的样品的取向差角小于6 °,其小于铁基超导体,钴掺杂的BaFe 2 As 2的临界角(~9 °),而Ba 122:P中观察到的强钉扎归因于高密度的晶界,其取向差角小于临界角。这一结果揭示了一个明显的优势,铜涂层的导体,因为良好的对齐的金属带基板是不必要的铁基超导体的实际应用。
2016-11-13 cond-mat.supr-con
Systematic behaviour of the in-plane penetration depth in d-wave cuprates
本文报道了δ= 0.0,0.3和0.43的YBa_2Cu_3 O_{7-δ}晶粒取向的穿透深度随温度T和氧浓度的变化关系。随着$δ$含量的增加,面内和面外的穿透深度λ ab}(0)、λ ab}(T)中的低温线性项以及λ c}(0)/λ ab}(T)的比值均增大。本文讨论了在本文中发现的和最近在HgBa_2PDMATHABMO Cu_ nO_{2n+2+δ}(n = 1和3)中发现的λ_{ab}(T)中线性项随T_c的系统变化。
1997-12-16 cond-mat.supr-con
Theory of the Fermi Arcs, the Pseudogap, $T_c$ and the Anisotropy in k-space of Cuprate Superconductors
通过自洽计算描述了在电子无序介质中,在临界温度以上费米面节点处出现的费米弧或无隙区。我们建立了一个铜氧化物超导体的模型,该模型是基于由相分离转变产生的不均匀电子密度的晶粒形成的约瑟夫森结阵列。这种方法提供了物理的见解,这些材料的最重要的属性,如赝能隙相形成的局部(晶内)超导振幅和零电阻率临界温度$T_c$由于相位相干激活约瑟夫森耦合的发病。费米弧的形成和k空间中的二分法遵循结隧穿电流对$CuO_2$平面上的d波对称性的方向依赖性。我们表明,这种半唯象的方法也再现了未来的铜酸盐相图的主要。
2012-02-20 cond-mat.supr-con
Identification of the bulk pairing symmetry in high-temperature superconductors: Evidence for an extended s-wave with eight line nodes
我们从现有的体敏感和近体敏感的实验结果,如磁穿透深度、拉曼散射、单粒子隧穿、Andreev反射、非线性迈斯纳效应、中子散射、热导率、比热和角分辨光电子能谱,确定了电子和空穴掺杂的铜氧化物的本征体配对对称性。这些实验一致地表明,空穴掺杂的铜氧化物中占主导地位的体对对称性是具有八个线节点的扩展s波,而电子掺杂的铜氧化物中的各向异性s波。建议的配对对称性不矛盾的一些表面和相位敏感的实验,其中显示出主导的d-波配对对称性在退化的表面。我们还定量地解释了Bi_{2} Sr_{2} CaCu_{2} O_{8+y}和YBa_{2} Cu_{3} O_{7-y}沿c轴的相敏实验。
2002-04-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Signatures of room-temperature superconductivity emerging in two-dimensional domains within the new Bi/Pb-based ceramic cuprate superconductors at ambient pressure
研究预测并实验证实了常压下新型Bi/Pb基陶瓷铜氧化物超导体在三维-二维交叉区域存在室温超导性,在约300 K观察到电阻急剧下降和部分Meissner效应。
2024-01-05 cond-mat.supr-con
Superconducting Junctions with Ferromagnetic, Antiferromagnetic or Charge-Density-Wave Interlayers
从理论上研究了具有有序夹层的洁净超导体结中Andreev界面态的光谱、自旋结构和约瑟夫森电流。通过铁磁体-绝缘体-铁磁体夹层的约瑟夫森电流可以表现出非单调依赖于取向差角。在平行磁化的特定情况下,如果π态是结的平衡态,则发生特征行为。我们发现了一个新的渠道准粒子反射(Q反射)从最简单的两个子晶格反铁磁体(AF)的二分晶格。作为Andreev和Q反射的组合效应,Andreev态在AF/SC界面处出现。当Q反射占主导地位的镜面反射时,Andreev束缚态在AF/s波SC界面上的能量几乎为零,而对于AF/d波SC界面,它们位于连续谱的边缘附近。对于s波SC/AF/s波SC结,发现束缚态分裂并携带超导电流。我们的分析结果是基于一种新的准经典的方法,它适用于涉及巡回反铁磁体的接口。在超导体与电荷密度波材料(CDW)的界面上也可以发生类似的效应,包括铜氧化物可能的d-密度波态(DDW)。
2005-12-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Electron Transport in High-Tc Superconducting Grain Boundary Junctions
本文给出了在r切蓝宝石上YBCO双晶结的直流、微波和磁测量结果。具有高电阻10-20 W和IcRN= 1-2 mV以及芯片上RNS约30%的容限的结允许创建具有低集成度的微波电路(芯片上多达10个结)。超导电流-相位关系的结的微波动力学符合sinj关系,优于5%,这清楚地表明了两个YBCO电极之间的隧道导电性。结果表明,临界电流密度与界面透明性的平方根有关,这与Andreev的束缚表面态超导电流输运理论相一致。本文讨论了高温超导体中d波型带隙序对高温晶界结电流输运特性的影响。
1999-11-02 cond-mat.supr-con
Effects of Zn on the grain boundary properties of La2-xSrxCu1-yZnyO4 superconductors
晶界的性质在高温铜酸盐中具有重要意义。铜氧化物超导体的大多数大规模应用涉及烧结化合物的使用。临界电流密度和在样品内部捕获高磁通量的能力在很大程度上取决于GB的质量。Zn具有钉扎涡旋的能力,但它也降低了超导性。在这项研究中,我们研究了Zn杂质对高品质的La 2-xSrxCu 1-yZnyO 4烧结样品的晶粒间耦合性能的影响,具有不同的空穴浓度,p(\equiv x),在很宽的范围内的Zn含量(y),使用场相关的交流磁化率(ACS)的测量。ACS的结果使我们能够确定超导转变温度Tc和温度Tgcp,在该温度下,随机取向的超导晶粒成为耦合作为空穴和无序含量的函数。我们已经分析了GBs的行为,从系统的演变Tgcp(p,y),Tc(p,y)的值,并从贡献的场依赖ACS信号来自晶粒间的屏蔽电流。Zn以类似的方式抑制Tc和Tgcp。空穴含量和由于Zn取代的载流子局域化似乎对GB的耦合性能有显着的影响。我们在这篇文章中详细讨论了这些发现的可能影响。PACS:74.72.Dn; 74.62.Dh; 74.25.Sv关键词:Zn掺杂La 214;临界电流密度;晶界
2010-09-12 cond-mat.supr-con
The BCS-like gap in superconductor SmFeAsO_0.85F_0.15
自从二十年前在铜氧化物中发现超导电性以来,人们已经确定CuO_2平面是高T_C超导性和许多其他非常不寻常性质的重要组成部分。最近发现了一类新的氧铌酸盐超导体,其组成为LaFeAsO_(1-x)F_x,但明显缺少CuO_2面,从而引起了人们对这些氧铌酸盐超导体中不同配对机制的兴趣。与超导体中的配对密切相关的是超导能隙、它的值、结构和温度依赖性。本文报道了用Andreev谱法在超导体SmFeAsO_(0.85)F_(0.15)(T_C = 42 K)中观察到的单能隙。2Delta = 13.34+/-0.3 meV的间隙值给出2Delta/k_BT_C = 3.68,接近BCS预测的3.53。能隙随温度的升高而减小,在T_C处消失,这与BCS理论的预言一致,但与铜氧化物超导体中的赝能隙行为有很大不同。我们的结果清楚地表明,nodeless间隙序参量,这是几乎各向同性的费米面的不同部分的大小,并不兼容的模型,涉及反铁磁波动,强关联,t-J模型,等等,最初设计的铜酸盐。
2008-05-29 cond-mat.supr-con
The Derivation of the Fundamental Superconducting Interaction and the Phase Diagram of Cuprates
我们表明,电子相分离(EPS)过渡所描述的一个适当的理论产生的低自由能形成低和高电荷密度的晶粒区域。这些地方的势能差异进行了数值研究,并在这里使用的第一次作为一个有吸引力的相互作用,引起当地对形成的起源。电阻率转变$T_c$的发生是由于这些超导区域或晶粒之间的约瑟夫森耦合。在Bogoliubov-deGennes计算中使用这种方法,我们推导出相对于整个掺杂水平$p$的$T_c$的高斯形状。我们发现,每一个配对间隙的发展,局部温度$T_p$,以下关系$2Δ/k_BT_p\approx8.0$在最近的测量密切一致。}
2009-08-31 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Electronic Phase Separation Transition as the Origin of the Superconductivity and the Pseudogap Phase of Cuprates
我们提出了一种新的物质相,电子相分离过渡,开始附近的上赝隙和隔离的孔成高,低密度域。Cahn-Hilliard方法用于定量地跟踪这种二阶转变。由此产生的晶界电位限制了畴内的电荷,有利于晶粒内超导振幅的发展。只有当晶粒间的约瑟夫森耦合$E_J$为热能量级时,才出现零电阻率转变,超导晶粒间发生锁相。我们表明,这种方法解释了赝能隙和超导相在一个自然的方式,并再现了一些最近的扫描隧道显微镜数据
2008-10-29 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Anomalous Periodicity of the Current-Phase Relationship of Grain-Boundary Josephson Junctions in High-Tc Superconductors
两个d波超导体之间的非对称45度约瑟夫森结的电流-相位关系(CPR)被预测为具有反常的周期性。我们用单结干涉仪研究了YBCO薄膜中这类结的CPR。半通量周期性已被实验发现,提供了一个新的证据来源的d波对称的铜酸盐的配对状态。
1998-11-02 cond-mat.supr-con
The interpretation of how superconductivity disappears in cuprates at large hole doping has been controversial. To address this issue, we present an experimental study of single-crystal and thin film samples of La$_{2-x}$Sr$_x$CuO$_4$ (LSCO) with $x\ge0.25$. In particular, measurements of bulk susceptibility on LSCO crystals with $x=0.25$ indicate an onset of diamagnetism at $T_{c1}=38.5$ K, with a sharp transition to a phase with full bulk shielding at $T_{c2}=18$ K, independent of field direction. Strikingly, the in-plane resistivity only goes to zero at $T_{c2}$. Inelastic neutron scatterin…
2022-12-21 cond-mat.supr-con
Doping dependence of phase coherence between superconducting Bi$_2$Sr$_2$CaCu$_2$O$_{8+δ}$ grains
在本工作中,我们报道了超导Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_{8+δ}$(Bi-2212)晶粒间相位相干性与掺杂水平关系的新发现.在$T$ = 0 K时,强欠掺杂和过掺杂区的实验结果偏离了基于掺杂水平对超流密度的依赖性的预期.这些发现似乎是由铜氧化物超导体的超导圆顶内部竞争秩序之间的相互作用所决定的。在超导穹顶下的欠掺杂和过掺杂区域可能存在两个量子临界点。
2014-11-17 cond-mat.supr-con
Dislocations as a boundary between charge density wave and oxygen rich phases in a cuprate high temperature superconductor
在高温超导铜氧化物中观察到了多功能的离子有序和电子有序。电荷密度波序是其中之一,它在空间上局限于材料的空间区域。还已知的是,通过化学嵌入引入的氧自由基在不同的富氧区域中自组织,所述富氧区域对应于Cu $O_2$层中的空穴富区域,所述空穴富区域被电荷密度波序畴留空。然而,这两个顺序之间发生了什么尚不清楚,也没有控制这种空间分离的方法。本文利用扫描纳米X射线衍射技术证明,在最佳掺杂的$_2$ CuO $_4$ $_+$ $_y$高温超导体中,材料中的位错或晶界可以作为电荷密度波和富氧相之间的边界。因此,位错可用于控制材料的特定部分中的电荷密度波阶与氧介电常数的反相关。
2016-12-14 cond-mat.supr-con
Fluctuation conductivity due to the preformed local pairs
我们研究了巡游电子与预先形成的局域电子对共存并相互作用的系统的性质。利用非微扰连续么正变换技术,我们证明了这些载流子之间的Andreev型散射引起了增强的抗磁响应,并伴随着在赝能隙范围ω<2Δ pg}内Drude峰的出现。这两种效应都是在T_c以上由短程超导关联引起的。事实上,在~ 1.5Tc的温度范围内,用转矩磁力计已经在镧和铋铜酸盐超导体中检测到了剩余抗磁性。在这项工作中,我们展示了如何超导关联可以观察到在交流。和直流电导率。
2018-04-16 cond-mat.supr-con
Unlike the more common local conductance spectroscopy, nonlocal conductance can differentiate between nontopological zero-energy modes localized around inhomogeneities, and true Majorana edge modes in the topological phase. In particular, negative nonlocal conductance is dominated by the crossed Andreev reflection. In graphene, the Andreev reflection and the inter-band Klein tunneling couple electron-like and hole-like states through the action of either a superconducting (SC) pair potential or an electrostatic potential. We are here probing quantum phenomena in modified graphitic samples. Fou…
2019-09-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Dephasing in disordered metals with superconductive grains
本文计算了具有小晶粒浓度的无序金属的电子退相时间$τ_ϕ(T)$随温度的变化关系。在宏观超导过渡线之上,当金属中的电子是正常的时,来自晶粒的Andreev反射导致对退相速率的几乎与温度无关的贡献。在很宽的温度范围内,$1/τ_phi(T)$大大超过了正常无序导体中失相的经典理论的预测,而磁阻主要(在两个维度上)由Maki-Tompson校正,并且是正的。
2003-11-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Weak-link behavior of grain boundaries in superconducting Ba(Fe1-xCox)2As2 bicrystals
结果表明,尽管Ba(Fe 1-xCox)2As 2具有低的各向异性、强的涡旋钉扎和接近上临界场Hc 2的高不可逆场Hirr,但薄膜Ba(Fe 1-xCox)2As 2双晶的[001]倾斜晶界的临界电流密度Jgb被强烈抑制,类似于高Tc铜酸盐.我们的研究结果表明,弱连接的GBs的特点都铜酸盐和pnictides,因为竞争订单,低载流子密度,和非常规的配对对称性。
2009-11-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
We have succeeded in the synthesis of Re-doped $HgBa_{2}Ca_{n-1}Cu_{n}O_{2(n+1)+δ}$ quickly by a sealed tube technique with a bit of CsCl flux. Powder X-ray diffraction measurement revealed that the single phases of Re-doped $HgBa_{2}CuO_{4+δ}$ (Hg1201), $HgBa_{2}CaCu_{2}O_{6+δ}$ (Hg1212), and $HgBa_{2}Ca_{2}Cu_{3}O_{8+δ}$ (Hg1223) formed in 4 h. The sample grains exhibited plate-like crystals with the sizes of 20$\times$20$\times$1 $μm^{3}$ and the chemical compositions of Hg1201, Hg1212, and Hg1223. The superconducting transitions were observed at 25 K for Hg1201, 122 for Hg1212, and 133 K f…
2019-03-06 cond-mat.supr-con
Observation of Bound Surface States in Grain Boundary Junctions of High Temperature Superconductors
我们已经进行了详细的研究,从高温超导YBCO,BSCCO,LSCO,和NCCO制造的双晶晶界结(GBJ)的隧穿光谱。在所有实验中,隧穿方向是沿着CuO平面。除NCCO外,对于所有材料,观察到显著的零偏压电导峰,其随着温度的升高而减小,并且在临界温度处消失。这些结果可以解释由一个占主导地位的d-波对称性的序参量的存在下,导致零能量Andreev束缚态在表面和界面的高温超导体。NCCO的ZBCP的情况下是一致的,在这种材料中的对电位的主导S波对称性。通过施加磁场,观察到的光谱权重到有限能量的非线性位移与最近的理论预测定性一致。
1998-05-13 cond-mat.supr-con
Advantageous grain boundaries in iron pnictide superconductors
高临界温度超导体具有零功耗,可以用来制造理想的电功率线路。制造超导线材和超导带材的主要障碍是晶界--晶界处晶体取向的不对准,这对于多晶体是不可避免的,极大地恶化了临界电流密度。在这里,我们报告说,高临界温度铁磷属元素化物超导体具有优势,铜酸盐相对于这些晶界问题。系统地研究了在双晶衬底上制备的掺钴BaFe 2As 2:Co外延薄膜在不同取向差角(θ GB)下通过双晶晶界结的输运性质.通过双晶晶界(JcBGB)的临界电流密度保持很高(> 1 MA/cm 2),并且直到临界角θ c为~ 9 °时几乎恒定,该θ c显著大于YBCO的θ c ~ 5 °。即使在θ GB> θ c处,JcBGB的衰减也比YBCO小得多。
2011-07-11 cond-mat.supr-con
What does the Josephson effect tell us about the superconducting state of the cuprates?
本文综述了铜氧化物约瑟夫森结中电流-相位关系的最新测量结果。特别注意的是45度晶界结和YBCO和Nb之间的c轴结。它示出,这种结的异常特性已被实验发现(大的电流相位关系的第二谐波,作为温度的函数的第一谐波的符号变化)是定性地与d-波对称性的配对在铜酸盐一致。有人认为,为了定量描述的数据,量子涨落的序参量需要考虑。指出约瑟夫森效应是测量铜氧化物约化相刚度的理想工具。
2002-11-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Inertial Mass of a Vortex in Cuprate Superconductors
本文计算了铜氧化物超导体中运动涡旋的惯性质量。这是一个鲜为人知的基本量,在旋涡动力学中有着明显的意义。涡旋的运动引起偶极密度畸变和被屏蔽的相关电场。密度畸变的能量消耗以及相关的屏蔽电场对涡流质量有贡献,由于有效的屏蔽,涡流质量很小。作为一个初步的,我们提出了一个讨论和计算的涡流质量使用微观可导出的相位仅作用功能的远区,这表明,从远区的贡献是可以忽略不计的,它的大部分来自(小)的核心区域的涡流。基于唯象的Ginzburg-Landau泛函的计算在核心区域进行。不幸的是,这样的计算是不可靠的,它的原因进行了讨论。因此,涡量的可靠计算需要完全微观的、非粗粒化的理论。这是发达国家,并提出了一个s-波BCS的间隙,与适当的参数的铜。对于沿$c$轴的磁场,每层约0.5 $m_e$的质量是由束缚在芯中的准粒子态的变形和上述屏蔽效应引起的。我们讨论了早期的结果,可能的扩展d波对称性,和可观测性的影响依赖于惯性质量。
1997-06-13 cond-mat.supr-con