Inter-layer Superconducting Pairing Induced c-axis Nodal Lines in Iron-based Superconductors
当超导体向准三维方向发展时,具有完全配对能隙的层状超导体可以通过层间配对进入节超导态。我们建议,这种机制是负责在一类铁基SC中观察到的节点行为。我们发现,层内和层间的配对一般竞争和发展的间隙节点上的{ \em孔}费米表面口袋,因为它们变得更大的铁pnictides。我们的结果提供了一个自然的解释的c轴间隙调制和间隙节点观察角分辨光电子能谱。此外,我们预测,一个反相关的c轴间隙调制的空穴和电子口袋应该是观察到的$S^{\pm}$波配对状态。
2011-10-04 cond-mat.supr-con
Spin-triplet p-wave pairing in a 3-orbital model for iron pnictide superconductors
我们研究了新发现的FeAs材料中的超导电性可能是由铁原子d电子之间的库仑相互作用引起的。我们发现,当Hund规则铁磁相互作用足够强时,在弱耦合极限下,主导对不稳定性出现在自旋三重态p波通道中。由此产生的超导能隙在三维费米面上具有节线。费米口袋周围的几个轨道的依赖于k的杂化是自旋三重态p波配对出现的关键。
2008-09-26 cond-mat.supr-con
Fermiology, Orbital Order, Orbital Fluctuation and Cooper Pairing in Iron-based Superconductors
我们解决两个重要的问题,出现在最近的研究铁基超导。(1)为什么A_ xFe_{2-y} Se_2和SrTiO $_3$上的单晶胞FeSe的T_c如此之高,尽管两者都只有电子袋?(2)轨道序和轨道涨落对库珀对的影响是什么(如果有的话)。我们的结论总结在论文的第三段。
2013-07-09 cond-mat.supr-con
Quantum Monte Carlo Study of Pairing Symmetry and Correlation in Iron-based Superconductors
我们对铁基超导体的$S_4$对称微观模型中的配对关联进行了系统的量子Monte Carlo研究。结果表明,在合理的参数范围内,具有广泛s波对称性的配对在低温下强有力地占据主导地位。随着在位库仑相互作用的增加,电子对磁化率、有效对相互作用和$(π,0)$反铁磁关联都显著增加,表明电子-电子关联效应的重要性.我们的无偏数值计算结果提供了对铁磷属化物和铁硫属化物超导机制的统一理解,并证明了超导电性是由强电子-电子关联效应驱动的。
2013-02-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Ground state pairing correlations in the $S_4$ symmetric microscopic model for iron-based superconductors
采用约束路径蒙特卡罗方法计算了铁基超导体$S_4$对称微观模型中的基态配对关联。对于不同的电子填充和相互作用强度,我们发现,$s_{xy}$配对占主导地位的其他配对的相关性,是积极的,当对分离超过几个晶格常数,无论铁pnictides和铁chlcogenides。这些基态性质,特别是长程部分配对关联,再次证实了先前发表在Phys.Rev.Lett. 110,107002(2013)。我们进一步我们的研究,包括最近邻相互作用$V$和它被发现,$s_{xy}$配对相关性略有抑制增加$V$。
2013-12-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Functional Renormalization Group Analysis of $η$-Pairing in Iron-based Superconductors
利用泛函重整化群(FRG)方法分析了铁磷杂多酸盐五d轨道模型中的$η$对.我们发现,$η$配对之间的两个空穴口袋是一个领先的不稳定性在低能量时,两个空穴口袋是接近嵌套条件。结果表明,系统在正常配对和$η$配对的情况下都能自发进入超导态,其中$η$配对是由轨道间反铁磁交换耦合驱动的,而正常配对是由轨道内反铁磁交换耦合驱动的.在低能量下提出了一个有效的模型来解释$η$配对不稳定性。
2014-03-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pairing symmetry and properties of iron-based high temperature superconductors
配对对称性对识别配对机制很重要。对于新发现的铁基多轨道超导体,分析变得尤为及时和重要。从群论的角度来看,我们分类的所有配对矩阵(在轨道空间)进行不可约表示的系统。准粒子能隙分为三类:全能隙、节能隙和无能隙。即使在原位配对的情况下,带隙态也表现出传统的Volovik效应。无隙态在轨道空间中是奇数,具有负的超流密度,因此是不稳定的。在实验中,我们提出了可能的配对状态和配对机制的影响。
2008-06-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Transition from sign-reversed to sign-preserved Cooper-pairing symmetry in sulfur-doped iron selenide superconductors
确定超导序参量的符号/相位是阐明超导机制的一个重要步骤,因为它与对相互作用密切相关。在传统超导体中,电子-声子相互作用在费米能附近引起电子之间的吸引,并导致保持符号的s波配对。对于高温超导体,包括铜酸盐和铁基超导体,流行的弱耦合理论表明,电子配对是由自旋涨落介导的,导致排斥相互作用,因此,具有s+或d波对称性的符号反转配对是有利的。利用磁中子散射(超导能隙的相敏探针),我们观察到了掺S的硒化铁超导体KxFe_(2-y)(Se_(1-zSz))_2中从反号到保号的库珀对对称性的转变,而Tc的变化并不明显.结果表明,在未掺杂样品(z = 0)中,远低于超导能隙(2 δ)的尖锐磁共振模,在50%S掺杂下,被高于2 δ的宽峰结构所取代。这些结果不能很容易地解释简单的自旋涨落交换配对理论,因此,需要多个配对通道来描述该系统中的超导性。我们的研究结果也可能产生一个简单的解释,有时矛盾的数据上的符号的超导序参量在铁基材料。
2016-04-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Antiferromagnetic Correlation and the Pairing Mechanism of the Cuprates and Iron Pnictides : a View From the Functional Renormalization Group Studies
我们比较了铜酸盐和铁磷族化合物的单圈泛函重整化群结果。有趣的是,一个连贯的图片表明,反铁磁相关性导致配对的两种材料出现。
2008-11-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spontaneous appearance of nonzero momentum Cooper pairing: Possible application to the iron-pnictides
我们认为,一个不均匀的(非零动量)配对相可以出现在没有外部磁场的系统中的主要带间配对和单独的费米面片。在这种情况下出现的费米波矢失配可以通过库珀对的非零质心动量来补偿,这可以导致Fulde-Ferrell型超导态的自发出现。利用紧束缚模型模拟了铁基超导体的类空穴带和类电子带,验证了这一想法。该状态可以出现的情况下,自旋单重态和三重态配对通道。
2014-11-21 cond-mat.supr-con
Pairing in the iron arsenides: a functional RG treatment
本文利用泛函重整化群研究了砷化铁超导体微观模型的相图。我们的处理建立了强烈简化的两个补丁模型之间的联系Chubukov等人。和一个五带分析Wang等人。对于一个宽的参数范围内,占主导地位的配对不稳定性发生在扩展的s波通道。结果清楚地显示了电子和空穴袋之间的对散射的相关性。我们还论证了未掺杂系统的反铁磁相与超导相之间的相变可能是一级相变。
2009-03-11 cond-mat.supr-con
Correlation-enhanced odd-parity inter-orbital singlet pairing in the iron-pnictide superconductor LiFeAs
丰富多样的铁基超导体及其复杂的电子结构导致了广泛的间隙对称性和配对成分的可能性。在这里,我们解决了在2-Fe布里渊区的完全依赖于频率的线性Eliashberg方程的LiFeAs与自旋涨落介导的配对相互作用。用密度泛函理论和动力学平均场论得到的关联电子结构,在无规相位近似下计算了磁激发。相关性诱导长寿命的本地时刻与轨道相关的动力学。电子之间通过洪德耦合的相互作用促进了轨道间磁化率。因此,领先的配对通道,传统的$s^{+-}$,获得相当大的轨道间$d_{xy}-d_{xz(yz)}$单线态配对与奇奇偶性下的滑翔面对称性。这些成分降低了在Fe-d $t_{2g}$轨道强烈混合的电子口袋交叉处由间隙函数的轨道内成分引起的超导能隙幅度。这反过来又使结果与现有的实验上观察到的不同费米表面上的间隙的角度依赖性一致。
2016-09-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pairing Symmetry and Spin Excitations of Iron Selenide Superconductors
本文对新发现的铁硒化物超导体APDMATHABMM Fe $_{2-y}$ Se $_2$(A=Tl,K,Rb,Cs)提出了一个有效的单带模型.基于该最小模型和无规相位近似,从理论上揭示了$d_{x^2-y^2}$对对称性,并在费米面拓扑的框架下加以理解。一个共同的起源的超导性阐明这种化合物和其他高T $_c$材料。在超导态的$(π,π/2)$上观察到自旋激发,与中子散射实验符合得很好。自旋共振只出现在d波配对中,这为这类超导体的d波配对对称性提供了额外的指示。
2012-02-08 cond-mat.supr-con
Orbital selectivity in electron correlations and superconducting pairing of iron-based superconductors
电子关联在铁基超导体中起着核心作用。在这些体系中,多个Fe $3d$ -轨道在低能物理中是活跃的,并且它们并不都是简并的。由于这些原因,轨道选择性相关的作用一直是铁基体系研究中的一个活跃的话题。在本文中,我们综述了这一问题的最新进展。对于正常状态,我们强调的轨道选择莫特物理已被广泛研究,特别是在铁硫族化物,在电子填充$n \sim 6$的情况下。此外,轨道选择性和电子向列性之间的相互作用得到解决。对于超导态,我们总结了轨道选择配对的最初想法,并讨论了最近沿着这个方向的爆炸活动。最后,我们对几个新出现的主题提出一些看法。这些包括轨道选择性相关性,磁和超导电性的电子填充因子从$6$到$5$的演变,以及铁基超导体中电子相关性和拓扑能带结构之间的相互作用。
2020-07-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Unconventional pairing originating from disconnected Fermi surfaces in the iron-based superconductor
对于铁基高$T_c$超导体LaFeAsO $_{1-x}$ F $_x$,我们构造了一个极小模型,其中所有的五个Fe $d$带都参与其中.然后,我们研究了超导性的起源与五带随机相位近似通过求解Eliashberg方程。我们得出结论,所产生的自旋波动模式之间的嵌套断开费米口袋实现,基本上,一个扩展的s波配对,其中的间隙改变整个嵌套矢量的符号。
2009-02-21 cond-mat.supr-con
Functional renormalization group study of the pairing symmetry and pairing mechanism in iron-selenide superconductors
在硒化铁超导体中,只有类电子的费米口袋存在,挑战了基于电子和空穴费米口袋之间准嵌套的$S^{\pm}$配对(如砷化铁)。通过泛函重整化群研究,我们表明在电子袋上实现了同相$S$波配对($S^{++}_{ee}$)。配对机制涉及两种相互竞争的驱动力:强的C型自旋涨落通过虚空穴袋上的Cooperon激发引起电子袋之间和电子袋内的吸引对散射,而G型自旋涨落引起排斥对散射。然而,后者的效果被削弱的电子袋的杂化分裂。得到的$S^{++}_{ee}$波配对对称性与实验一致。我们进一步提出,扫描隧道显微镜中的准粒子干涉图样和面外接触隧穿中的Andreev反射是电子袋上同相与反相$S$波配对的有效探针。
2013-07-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Experimental Detection of Sign-Reversal Pairing in Iron-Based Superconductors
我们提出了一个改进的约瑟夫森角结实验,它可以测试铁磷属元素化物中的序参量是否在费米表面的电子和空穴口袋之间改变符号。
2009-03-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Mechanism for a Pairing State with Time-Reversal Symmetry Breaking in Iron-Based Superconductors
铁基超导体的多口袋费米面促进了具有s_{+-}波和d_{x^2-y^2}波对称性的配对态。我们认为这两个序参量之间的竞争可能导致铁基超导体中具有s+ id配对对称性的时间反演对称性破缺态,并提出了几种可能出现这种状态的情形.为了更严格地理解这种配对态的出现,我们从代表pnictides的微观5-轨道描述开始.利用泛函重整化群和平均场分析相结合的方法,我们确定了s+ id配对态的微观参数。在那里,我们找到了最有前途的区域的s+ id配对的电子掺杂制度与增强的氮族元素的高度。
2011-06-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Relationship between Pairing Symmetries and Interaction Parameters in Iron-Based Superconductors from Functional Renormalization Group Calculations
采用泛函重整化群(FRG)方法,在五轨道模型下,系统地研究了铁基超导体在不同相互作用参数范围内的配对对称性.即使对于一个固定的费米面与空穴和电子口袋,它被发现,取决于相互作用参数,各种配对对称性,包括两种类型的$d$波和两种类型的$s$波配对对称性,可以出现。只有$d_{x^2-y^2}$和$s\pm$波分别被最近邻(NN)轨道内$J_1$和次最近邻(NNN)轨道内$J_2$反铁磁(AFM)交换耦合所支持。研究表明,准确的相互作用参数的初始输入是使FRG成为确定超导不稳定性主导通道的有效方法的必要条件。
2016-01-15 cond-mat.supr-con
Superconducting pairing in the spin-density-wave phase of iron pnictides
某些铁磷属元素化合物表现出超导性和自旋密度波序共存的性质。我们研究了自旋密度波相的超导配对不稳定性。假设对相互作用是由于自旋涨落引起的,我们通过叠加泡图和梯形图计算了单重态和三重态通道中的有效对相互作用,并考虑了重构的能带结构。从超导能隙方程出发,得到了主导对不稳定性和相应的超导能隙结构。我们说明了这种方法的最小两带模型的pnictides。分析和数值计算结果表明,自旋密度波相的传播磁振子的存在,强烈地增强了单重态和自旋sz =0三重态通道中的配对.在一定的参数范围内,自旋s_z=0的三重态p_x波态是主要的不稳定性。它与各种单重态竞争,这些单重态大多具有s^ \pm型结构。我们详细分析了各种不同的量子允许的相互作用对配对的影响。
2014-03-04 cond-mat.supr-con
Orbital selective pairing and superconductivity in iron selenides
凝聚态物理的一个重要挑战是理解铁基超导体。在这些体系中,硒化铁保持着最高超导转变温度的记录,并对超导性的本质提出了特别引人注目的难题。根据中子散射共振模式的观察,碱金属硒化铁的配对态似乎是$d$波型,而从费米面(FS)上到处观察到的无节能隙来看,似乎是$s$波型。在这里,我们提出了一个轨道选择性配对状态,被称为$s τ_{3}$,作为这些不同性质的自然解释。配对功能,包含一个矩阵$τ_{3}$在$3d$ -电子轨道的基础上,不交换与动力学部分的哈密顿量。这就决定了带内和带间配对项在带基中的存在。自旋共振产生于带内配对分量中的$d$波型符号变化,而准粒子激发由于与带内和带间配对项的正交相加相关联的$s$波状形状因子而在FS上完全有间隙。我们证明,这种配对状态是积极的电子相关效应时,轨道选择性。更一般地说,我们的研究结果说明了相关电子的多带性质如何提供不寻常类型的超导态,从而不仅对铁基材料,而且对广泛的其他非常规超导体,如重费米子和有机系统,都有了新的认识。
2017-03-09 cond-mat.supr-con
Spin dynamics and an orbital-antiphase pairing symmetry in iron-based superconductors
描述库珀对的波函数的对称性是超导体中最基本的基本量之一,但在铁基超导体中测量它是非常困难的。这些材料复杂的多带性质使得超导性与自旋和轨道动力学的相互作用非常有趣,导致非常依赖于材料的磁激发和配对对称性。本文采用第一性原理多体方法,包括从头算确定的两粒子顶点函数,研究了大量铁基超导体的自旋动力学和超导配对对称性。在具有高转变温度的铁化合物中,我们发现了弥散的高能自旋激发,以及非常强的低能公度或近似公度自旋响应,这表明这些低能自旋激发在库珀配对中起主导作用。我们发现三种密切竞争的配对对称性,这需要一个非常简单的形式在空间中的活性铁$3d$轨道,不同的只是在相对量子力学阶段的$xz$,$yz$和$xy$轨道的贡献。广泛讨论的s $^{+-}$对称性出现在所有轨道的贡献具有相等符号时,而$xz$和$yz$轨道的相反符号导致$d$波对称性。当$xy$轨道与$xz$和$yz$轨道的符号相反时,出现了一种新的轨道反相$s^{+-}$对称性。我们建议,这种轨道反相配对对称性解释了令人费解的变化的实验观察到的超导间隙的所有费米表面的LiFeAs。这种新的对称性的序参量可以实现在其他铁超导体。
2013-11-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pairing symmetries of several families of iron-based superconductors and some similarities with cuprates and heavy-fermions
我们表明,通过使用1 Fe/晶胞到2 Fe/晶胞之间的晶胞变换,可以定性地理解几个铁基超导体族的配对对称性。在铁磷族化物和铁硫族化物中,无节点的s+配对和由此产生的磁共振模式在两个晶胞之间很好地转换,同时保持所有物理性质不变。然而,当电子口袋从费米面消失,在KFe_2As_2中完全掺杂时,我们发现,单位晶胞不变量的要求禁止了s+配对对称性的发生(由空穴口袋间嵌套引起)。然而,袋内嵌套在这里是兼容的,这导致节点d波配对。相应的费米面拓扑和对对称性类似于Ce基重费米子超导体。此外,当费米面主机只有电子口袋在KyFe 2-xSe 2,电子口袋间嵌套诱导无节点和各向同性的d波配对。这种情况类似于电子掺杂的铜氧化物,其中强反铁磁序产生类似的断开的电子袋费米表面,因此出现无节点的d波配对。KyFe_(1.6)Se_2的晶胞转变表明,d波配对破坏了2 Fe晶胞的平移对称性,因此只有空位有序的形成才能实现,这与铜酸盐和KyFe_(1.6)Se_2中竞争有序和无节d波超导共存的现象是一致的.
2011-12-05 cond-mat.supr-con
Pairing Symmetry in Iron-Pnictide Superconductor KFe$_2$As$_2$
对对称性是铁基超导体研究中的主要问题之一。采用基于第一性原理能带结构计算的低能有效动力学模型,结合KFe $_2$ As $_2$的$J_1$ - $J_2$模型,构建了体系的对称性相图.将第一性原理计算得到的$J_1$-$J_2$模型的$J_1$和$J_2$值代入该相图中,发现KFe $_2$ As $_2$的配对对称性是在折叠布里渊区的节$d_{xy}$波,每个晶胞有两个铁原子.这与实验观察到的节序参量是一致的。
2012-09-12 cond-mat.supr-con
Robust spin fluctuations and $s\pm$ pairing in the heavily electron doped iron-based superconductors
本文从理论上研究了La_(1111)和Sm_(1111)铁基超导体在宽范围电子掺杂下的自旋涨落和超导电性。当我们考虑到电子掺杂的能带结构变化时,源自$d_{X^2-Y^2}$轨道的空穴费米面对电子掺杂是鲁棒的,这引起了大的自旋波动,因此即使在重掺杂的情况下也会产生$s\pm$配对。Sm 1111的稳定空穴费米面比La 1111的大,这可以被认为是相图中明显差异的起源。
2013-07-04 cond-mat.supr-con
Consequences of extended $s_\pm$-wave pairing in iron-based superconductors
受Song \emph{et al.} [Science { \bf 332},1410(2011)]最近实验的启发,我们从理论上研究了可能的扩展$s_\pm$波配对对称性的双带铁基超导体的自旋动力学、电荷动力学和点接触Andreev反射光谱(PCARS)。我们考虑的情况下,占主导地位的$s_\pm$间隙混合的次要扩展$s$组件,其中间隙节点可以在费米口袋附近的区域角落和/或边界。由于与结区相关的强嵌套效应,动力学自旋和电荷磁化率可以在未折叠布里渊区中的$(\pmπ/2,0)$、$(\pmπ,\pmπ/2)$以及$(\pmπ,0)$附近的动量处表现出强峰。对于PCARS,考虑到由施加电压引起的各向异性能带效应,[100]微分电导可以表现出$V$形状的行为,表明在该方向上发生的间隙节点。这是高度建议,上述功能可以通过实验研究,以帮助整理出铁基超导体的配对对称性。
2012-07-02 cond-mat.supr-con
Pairing symmetry and topological surface state in iron-chalcogenide superconductors
超导能隙函数的对称性一直是铁基超导的重要问题。受铁硫系超导体角分辨光电子能谱测量的启发,我们研究了对对称性对拓扑表面态的影响。如果表面狄拉克锥在超导相中变得带隙,则意味着通过自旋轨道耦合由时间反演对称性破缺配对引起的磁化。基于对Ginzburg-Landau自由能的晶体对称性约束,间隙函数对称性在$A_{1g(u)}\pm iA_{2g(u)}$、$B_{1g(u)}\pm iB_{2g(u)}$或$E_{g(u)}\pm i E_{g(u)}$的可能性之间。这种时间反演对称性破缺效应可以存在于非常接近于$T_c$的正常态中,其中两个间隙函数之间的相对相位锁定在$\pm \fracπ{2}$。基于铁硫系化合物能带结构的三轨道模型,计算了磁化强度与超导能隙函数之间的耦合。这项研究提供了间隙函数对称性和表面态的拓扑性质之间的联系。
2021-03-01 cond-mat.supr-con
Decoupled Pairing Amplitude and Electronic Coherence in Iron-Based Superconductors
在这里,我们使用角分辨光电子能谱研究超导出现在两个极端的情况下,从费米液相(LiFeAs)和不相干的坏金属相(FeTe0.55Se0.45)。我们发现,虽然电子相干性可以强烈地重塑超导状态下的单粒子谱函数,但它与最大超导配对振幅解耦,这表明对所有FeSC都有效的普适标度。我们的观察排除了BCS中的配对场景和FeSC的BEC限制,并呼吁FeSC具有普遍的强耦合配对机制。
2018-04-20 cond-mat.supr-con
Nematicity as a probe of superconducting pairing in iron-based superconductors
在铁基超导材料的几个家族中,d波配对不稳定性可能与领先的s波不稳定性竞争。在这里,我们表明,当两个国家有可比的自由能,超导和超导自由度是强耦合。虽然π阶导致$T_{c}$的非解析急剧增加,但π阶涨落可以改变s波到d波跃迁的特征,有利于不破坏时间反演对称性但破坏四阶对称性的中间态。超导性和向列性之间的耦合也表现在剪切模量在超导转变过程中的强烈软化。我们的研究结果表明,向列性可以作为一种诊断工具,以寻找非常规的配对状态的铁磷属化物和硫属化物。
2013-09-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Crossover of the pairing symmetry from $s$- to $d$-wave in iron pnictide superconductors
凝聚态物理学的一个重要主题是关联电子系统中的非常规超导性。库珀对的对称结构被认为是理解其超导电性配对机制的关键。在铁磷属元素化物超导体中,序参量的精确对称性及其随掺杂的演化仍然存在很大争议。关于铁基超导体中的配对性质,目前还没有普遍的共识,只留下了从$s^{++}$波到$s^{\pm}$和$d$波的观点。在这里,我们表明,掺杂诱导的对对称性的突然变化,从$s^{++}$ -$d$ -波在BaFe $_{2-x}$ Ni $_{x}$作为$_{2}$系统与$s^{\pm}$状态附近的交叉边界在$x=0.15$。$s^{\pm}$态的存在具有特别的科学意义,因为当$s$波和$d$波的相位一起干涉时,中间相位破坏了配对对称性。对于$x <$ 0.15,伦敦穿透深度的温度依赖性,较低的临界场,和在超导(SC)状态的比热提供了强有力的证据,两个波段的$s$波序参数。掺杂$x >$ 0.15后,我们发现温度和磁场的贡献,在$T^{2}$和$\sqrt{H}$的比热,分别表示线节点的SC间隙。这些发现,从而澄清的对称性,以及SC序参量的演变与掺杂的磷属元素化物超导体。
2015-02-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Orbital selective pairing and gap structures of iron-based superconductors
讨论了铁基超导体,特别是铁硫系超导体中轨道选择性强关联效应对自旋涨落配对理论的影响。我们提出,一个关键的成分,改进巡回配对理论是轨道选择性,即,结合占据特定轨道状态的准粒子的减少的相干性。这通过抑制涉及那些不太相干的状态的对散射过程来修改通常的自旋波动,并导致剩余状态中的电子的轨道选择性库珀配对。我们发现,这种模式产生非常好的协议与实验观察到的各向异性的间隙结构在散装和单层FeSe,以及LiFeAs,表明轨道选择性库珀配对起着关键作用,在更强的相关铁基超导体。
2017-05-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
From d-wave to s-wave pairing in the iron-pnictide superconductor (Ba,K)Fe2As2
铁基超导体中的配对状态的本质是一个备受争议的话题。在这里,我们认为,在一种材料,化学计量的铁pnictide KFe 2 As 2,有压倒性的证据的d-波配对状态,其特征在于在超导能隙的垂直线节点强加的。这方面的证据进行审查,重点是热导率和强烈的影响,杂质散射的临界温度Tc。然后,我们比较KFe 2As 2的Ba0.6K0.4Fe2As2,通过Ba取代,其中的配对对称性是s波和Tc是10倍。在同一晶体结构中从d波到s波的跃迁为研究能带结构和配对机制之间的联系提供了难得的机会。我们还比较KFe 2As 2节点铁基超导体LaFePO,其中的配对对称性可能不是d波,但更可能是s波与偶然的线节点。
2012-07-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pairing insights in iron-based superconductors from scanning tunneling microscopy
扫描隧道显微镜(STM)在研究和理解经典和非传统超导体方面取得了巨大的进展。自2008年发现铁基高温超导体以来,这促使人们迅速将相同的技术应用于铁基高温超导体。五年来,这类新材料的成像和光谱研究取得了令人兴奋的进展。在这篇综述中,我们集中在最近的几个STM的贡献,以确定的间隙对称性和配对胶。我们强调了STM研究铁基超导体的独特能力和挑战。
2013-03-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Determination of the pairing state in iron-based superconductors through neutron scattering
采用有效五轨道模型,考虑准粒子阻尼,计算了铁磷属元素化物s_{+-}和s_{++}超导态的自旋磁化率.对于实验估计的准粒子阻尼和超导能隙的大小,在波矢pi,0处的结果表明,s_{+-}态与中子散射实验更一致,而对于较大的准粒子阻尼和超导能隙,s_{++}态可以更一致。为了区分再现波矢~(pi,0)实验的两种情况,我们建议通过实验研究波矢~(pi,pi)。
2011-07-11 cond-mat.supr-con
Andreev Bound states as a phase sensitive probe of the pairing symmetry of the iron pnictide superconductors
扩展s波$s_\pm$是铁磷族化合物高温超导体中对对称性的主要竞争者,它是一种无节点状态,其中对在费米面之间改变符号。验证这样的配对对称性需要一个特殊的相敏探针,该探针也是动量选择性的。我们发现,$s_\pm$配对的符号结构导致在样品边缘的表面Andreev束缚态。在干净的限制,他们只发生在边缘是沿着最近的邻居Fe-Fe键,但不是一个对角线边缘或表面正交的c轴。与d波Andreev束缚态相反,它们不是处于零能量,并且通常不会产生零偏压隧穿峰。隧道测量的后果推导出,在一个简化的两个波段模型,也为更现实的五个波段模型。
2008-11-30 cond-mat.supr-con
Triplet pairing, orbital selectivity and correlations in Iron-based superconductors
University of Cincinnati(辛辛那提大学);Max-Planck-Institut für Festkörperforschung(马克斯·普朗克固体研究所);Rutgers University(罗格斯大学);Royal Holloway, University of London(伦敦大学皇家霍洛威学院)
研究铁基超导体正常态中带宽重整化和配对易感性,探讨强库仑排斥与洪德相互作用下的轨道选择性与超导性相互作用。
2023-02-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
$π$-junction to probe antiphase s-wave pairing in iron pnictide superconductors
研究了具有反相s波对的$FeAs$基超导体与传统s波超导体之间的约瑟夫森结。在单晶磷属元素化物和铝金属之间的平面结中的平移不变性极大地增强了磷属元素化物中的电子袋对临界电流的相对权重。在磷族元素化物的宽掺杂区,平面结和点接触结具有相反的相位,这可以用来设计具有$π$相位的三结环来探测反相配对。
2009-11-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Doping-dependent pairing symmetry in the Iron-Pnictides
本文用泛函重整化群方法分析了铁磷族化合物四带模型的相图,该模型考虑了带间相互作用和A_{1g}动量的依赖关系。我们确定的参数制度,扩展的s波配对不稳定性与无节点出现。在电子掺杂侧,发现其中出现节隙的参数区域比最近在arXiv:0903.5547中预测的要窄得多。在空穴掺杂侧,扩展的s波配对永远不会成为节点:在带内排斥的临界强度以上,系统在低得多的T_c下有利于扩大的空穴上的奇异扩展d波不稳定性。在半填充时,我们发现带间对跳跃的强动量依赖性产生了扩展的s波不稳定性,而不是自旋密度波(SDW)有序。这些结果表明,费米面周围的相互作用各向异性通常会导致对系统参数的显着敏感性的状态。
2009-06-24 cond-mat.supr-con
Theory of Mixed-State Effect on Quasiparticle Interference in Iron-based Superconductors
基于$s_{\pm}$或s波配对对称的唯象模型,通过求解基于Chebyshev多项式展开的大规模Bogoliubov-de Gennes方程,研究了铁基超导体中混合态对准粒子干涉的影响.考虑到磁场的存在,我们对$s_{\pm}$配对的结果与最近的扫描隧道显微镜实验定性一致,而对s波配对的结果与实验观察明显矛盾,从而排除了s波配对。此外,我们严格处理的影响,而不是近似的旋涡磁性杂质,因此我们的结果是强大的,应该更能够解释实验数据。
2012-05-11 cond-mat.supr-con
Anisotropic pairing in the iron pnictides
我们确定了FeAs基超导体费米面上自旋涨落诱导的配对能隙的各向异性随交换和Hund耦合$J_{H}$的变化。我们发现,对于足够大的$J_{H}$,几乎相称的磁波动产生一个完全带隙的$s^{\pm}$配对状态与小的各向异性的间隙振幅上的每个费米表面片,但显着的变化的间隙振幅为不同的费米表面片。特别是,我们得到了大的变化,在不同的费米面片的间隙振幅,在ARPES实验中看到。对于较小的洪德耦合值,无公度磁涨落产生一个具有线节点的$s^{\pm}$配对态。一旦材料的各向异性降低并且三维效应开始起作用,这种状态也是可能的。
2009-01-26 cond-mat.supr-con
Strong pairing at iron $3d_{xz,yz}$ orbitals in hole-doped BaFe$_2$As$_2$
在最近提出的解释铁基超导体中超导性的众多假设中[1-9],许多人认为费米表面(FS)嵌套[2,4,8,10]和维数[4,9]是重要的贡献者。电子光谱的精确测定和超导性对其的修正,对于进一步的理论发展至关重要,但却受到FS丰富结构的阻碍[11-17]。在这里,使用角分辨光电子能谱(ARPES)的分辨率的所有三个组成部分的电子动量和电子态的对称性,我们解开的电子结构的空穴掺杂BaFe_2As_2,并表明,嵌套和FS片的维数没有直接关系的超导配对。另外,观察到电子态的轨道特征与其超导倾向之间存在明显的相关性:超导能隙的大小在10.5 meV时最大,仅限于铁3dxz;yz轨道,而其他轨道则下降到3.5 meV。所呈现的结果揭示了电子对超导和磁结构转变的响应的相似性[18,19],这意味着这两个阶段之间的关系比仅仅竞争FS更密切,并证明了铁超导体中轨道物理的重要性。
2012-04-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nodal s$_\pm$ Pairing Symmetry in an Iron-Based Superconductor with only Hole Pockets
铁基超导体高温超导性的起源经过十多年的广泛研究仍然是一个谜。对对称性的确定对于理解超导机制是必不可少的。在布里渊区中心周围具有空穴袋和区角周围具有电子袋的铁基超导体中,通常认为配对对称性为s $_\pm$,从而赋予空穴袋和电子袋之间的超导能隙的符号变化。然而,对于只有空穴的铁基超导体,已经提出了几种配对方案,但确切的对称性仍然存在很大争议。在这里,我们报告我们的配对对称性的测定KFe $_2$作为$_2$,这是一个典型的铁基超导体的空穴袋周围的区域中心和周围的区域角落。利用超低温下的激光角分辨光电子能谱测量技术,精确地测量了超导带的超导能隙分布,确定了带中心和带角附近费米面上的能隙节点位置。完整的超导能隙结构,结合中子散射自旋共振的观察,提供了强有力的证据,s $_\pm$配对对称性的KFe $_2$ As $_2$与带中心周围的空穴袋和带角周围的空穴袋之间的间隙符号反转。这些结果统一了空穴掺杂铁基超导体中的配对对称性,并指出自旋涨落是产生超导性的配对粘合剂。
2022-12-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electronic states and pairing symmetry in the two-dimensional 16 band d-p model for iron-based superconductor
在二维16带d-p模型的基础上,研究了铁基超导体中FeAs面的电子态,确定了紧束缚参数,使之与LaFeAsO的密度泛函计算得到的能带结构相拟合.该模型包括Fe位上的库仑相互作用:轨道内和轨道间直接项U和U ',交换耦合J和对转移J'。在无规相位近似下,我们讨论了U ′-J平面上可能的超导态(包括s波和d波对)的配对对称性。
2009-06-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Odd parity pairing and nodeless anti-phase $s^\pm$ in Iron-Based Superconductors
本文讨论了在\cite{huoddparity}中提出的奇宇称自旋单重态配对条件下,超导序参量在实空间和倒易空间中的符号变化。我们表明,在这种情况下,可以生成无节点的反相$s^\pm$。在2-Fe Brilliouin带(BZ)中,两个空穴袋之间和两个电子袋之间存在符号变化。在包括两个2-Fe BZ的1-Fe BZ中,符号变化在两个2-Fe BZ之间,这导致电子袋上的d波型符号分布,即,反相$s^\pm$状态,在电子袋上没有对称保护的无隙节点。这种符号变化特征一致地解释了与在铁-磷属元素化物和铁-硫属元素化物上测量的符号变化性质相关的实验结果。
2014-02-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Unconventional pairing in the iron arsenide superconductors
我们用磁长程序作为工具来探测砷化铁超导体中的库珀对波函数。我们从理论上证明,只有当库珀对形成一个非常规的,符号变化的状态,反铁磁性和超导性可以共存于这些材料。在Ba(Fe $_{1-x}$ Co $_{x}$)$_{2}$ As $_{2}$中共存的观察则证明了该材料中的非常规配对。理论和中子衍射实验之间的详细协议,特别是不寻常的行为的磁序低于$T_{c}$,证明了我们的结论的鲁棒性。我们的研究结果强烈地表明,在砷化铁家族的所有成员中,超导性都是非常规的。
2010-04-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Multiple Gaps and Superfluid Density from Interband Pairing in Iron Oxypnictides
我们研究了铁氧磷属化合物的四带模型,其中的超导性质被假定为由类空穴和类电子费米面之间的带间耦合决定。我们发现,合理的参数可以解释的角度分辨的光电子能谱显示多个间隙在Ba $_{1-x}$ K $_x$ Fe $_2$ As $_2$,和超流密度的温度依赖性。同时,超流密度的零温值与载流子数呈常规的比例关系。
2008-07-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Mechanism for Odd Parity Superconductivity in Iron-Based Superconductors
在超导配对是由局域d-p杂化驱动的假设下,我们证明了铁基超导体中的超导态是一个三层FeAs/Se中的奇宇称s波自旋单重配对态.在一个只有d轨道的低能有效模型中,铁正方形二分晶格的超导序参量是两个子晶格之间的s波正常配对和子晶格内的s波$η$配对的组合。在过去提出的超导态中,宇称守恒被违反了。结果表明,铁基超导体是一种新的物质量子态,奇宇称的测量可以建立高温超导机制的基本原理。
2013-03-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fermi surface nesting induced strong pairing in iron-based superconductors
铁磷属元素化物高温超导性的发现,使人们有可能在多能带材料中找到一种非传统的超导机制。费米面(FS)相关的无结超导带隙的观察表明,FS间的相互作用可能在超导配对中起着至关重要的作用。在最佳空穴掺杂的Ba $_{0.6}$ K $_{0.4}$ Fe $_2$ As $_2$中,同时增强了配对强度,(2 $Δ$ /Tc $\sim$ 7)在近嵌套FS囊袋上,即内部孔状($α$)FS和两个杂化类电子FS,虽然配对仍然很弱(2 $Δ$ /Tc $\sim$ 3.6)在嵌套不良的外孔样($β$)FS.在这里,我们报告说,在电子掺杂的BaFe $_{1.85}$ Co $_{0.15}$ As $_2$的FS嵌套条件开关从$α$的$β$ FS由于相反的大小变化的空穴和电子类FS电子掺杂。强的对强度(2 $Δ$ /Tc $\sim$ 6)也被发现能转换到嵌套的$β$ FS,表明FS嵌套和超导配对之间有着密切的联系,并有力地支持铁基超导体中FS间的配对机制.
2009-06-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin Fluctuations, Interband Coupling, and Unconventional Pairing in Iron-based Superconductors
基于有效双带模型,利用涨落交换(FLEX)方法,我们研究了铁基层状超导体中的自旋涨落和非常规超导配对。阐述了一种带间反铁磁自旋涨落来源于带间库仑排斥,另一种带内反铁磁自旋涨落来源于带内库仑排斥.由于费米面拓扑结构,如果带间AF自旋涨落比带内AF自旋涨落大,则自旋单重扩展s波超导态比节$d_{XY}$波超导态更有利,反之亦然.研究还表明,有效的带间耦合在带内配对中起着重要的作用,这是本双带系统的一个显著特征。
2008-12-13 cond-mat.supr-con
Two types of s-wave pairing due to magnetic and orbital fluctuations in the two-dimensional 16-band d-p model for iron-based superconductors
我们在二维16带d-p模型中研究了超导电性,该模型是从LaFeAsO的能带结构的紧束缚拟合中提取的。当轨道内斥力U大于轨道间斥力U '时,反铁磁自旋涨落介导的是序参量符号反转的扩展s波(s+- s++波配对由于电子-声子耦合而增强,然后可以扩展到U> U '的实际参数区域。
2010-02-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Coherence effect in a two-band superconductor: Application to iron pnictides
本文从理论上提出了一种确定铁磷属元素化合物对对称性的实验方法。我们重点讨论了两种配对对称性,$s_{+-}$和$s_{++}$,它们是铁磷属元素的配对对称性的强有力的候选者。对于这两种对称性,我们计算的密度和自旋响应函数,通过使用双带BCS模型内的单圈近似。结果发现,在连接空穴和电子费米面的嵌套矢量$\bf{Q}$处,$s_{+-}$波态和$s_{++}$波态的响应函数随温度的变化有明显的差别.我们指出这种差异来自于双带超导体中的相干效应。我们建议,通过观察在中子散射测量中的嵌套矢量$\bf{Q}$的密度和自旋结构因子的温度依赖性,可以澄清配对对称性。
2010-06-25 cond-mat.supr-con
A Unified Description of Cuprate and Iron Arsenide Superconductors
我们提出了一个统一的描述铜酸盐和铁基超导。从中子散射推断的磁结构的一致性意味着显着的约束对铁基超导体的间隙的对称性。我们发现,这种统一需要的铁砷化物的轨道配对形状因子从根本上不同于那些在微观水平上的铜酸盐。
2009-08-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Change of pairing symmetry in the iron-based superconductor KFe2As2
铁基超导体中的配对机制是目前争论的主题。接近反铁磁相表明,配对是由自旋波动介导的,但轨道波动也被调用。前者通常倾向于扩展的s波对称的配对状态,具有改变电子和空穴费米表面之间的符号的间隙(s+-),而后者产生没有符号变化的标准s波状态(s++)。在这里,我们表明,施加压力KFe 2As 2诱导的配对状态的变化。临界温度Tc最初随压力降低,然后突然升高,高于临界压力Pc。霍尔系数通过Pc的恒定性排除了费米面的变化。有令人信服的证据表明,在Pc以下的配对状态是d波,在环境压力下的批量测量。在Pc以上,对无序的高度敏感性证明了一种特殊的s+态。从d波到s波的变化很可能是通过一个不寻常的s + id状态来进行的,这个状态打破了时间反演对称性。实验上发现的两个不同的配对状态的接近是自然的,因为理论上发现的d波和s+-状态的近简并性。这些发现为这种关键的铁砷化物材料的自旋涨落介导的超导性提供了令人信服的理由。
2013-07-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pseudospin-Triplet Pairing in Iron-Chalcogenide Superconductors
本文通过线性化能隙方程提出自旋单重态赝自旋三重态与s波混合机制,解释铁硫族超导体有节点与无节点能隙及向列性共存。
2023-12-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con