Inhomogeneous Superconducting State and intrinsic Tc : Near Room Temperature Superconductivity in the Cuprates
掺杂铜氧化物是非均匀超导体。本征临界温度Tcintr的概念。$\equiv$ Tc*,其值大大超过电阻性Tcres的值。$\equiv$ Tc得到了许多实验研究的支持,包括最近进行的研究。这些数据在这篇评论中进行了讨论。在Tcres观测到的异常抗磁性。$\equiv$ <T< Tc* 是嵌入正常金属基质中的超导团簇存在的表现。某些铜酸盐的本征临界温度接近室温。的交流这种非均匀系统的性质进行了讨论。
2011-09-02 cond-mat.supr-con
Resistivity of Inhomogeneous Superconducting Wires
本文研究了超导序参量中的量子相位涨落对不均匀超导导线低温电阻率$ρ(T)$的贡献。特别是,我们占任意大小的线厚度的随机空间波动。对于超导体-绝缘体转变临界值以上的典型导线厚度,相位滑移过程可以微扰处理。我们使用的记忆形式主义的方法,它强调了弱违反守恒定律的机制中产生有限电阻率所发挥的作用。我们的计算产生一个表达式为$ρ(T)$,它表现出一个平滑的交叉从均匀的“颗粒”的限制后,增加$T$,控制的“粒度参数”$D$的厚度波动的大小的特点。对于极小的$D$,我们恢复了由量子相移解束缚得到的幂律依赖性$ρ(T)\sim T^α$.然而,在强非齐次极限下,指数$α$被修改,前因子是{ \em指数增强}。我们研究的指数$α$上的外部磁场施加平行于导线的依赖性。最后,我们表明,在低$T$的幂律依赖性是一致的,在各种长而窄的样品中获得的一系列实验数据。从数据中提取的$α$值以及相应的场依赖性与相应样品的已知参数一致。
2007-12-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Optimization of the design of superconducting inhomogeneous nanowires
我们研究了非均匀纳米线超导性能的优化。本研究的主要目标是找到一个优化的几何形状,使人们能够最大限度地提高超导体的期望性能,如局部超导能隙或总凝聚能的最大值。我们考虑轴对称设计的多层纳米线的可能性,以调整和改变层的厚度。我们利用数值解Bogoliubov-de Gennes方程组,得到了不同非均匀结构排列下的局域超导能隙。与未优化的几何体相比,优化的属性值最多可增加300%。多层的优化配置强烈地依赖于想要优化的期望性质和纳米线中的层的数量。
2008-05-07 cond-mat.supr-con
Inhomogeneous superconducting state in quasi-one-dimensional systems
我们报告的准一维系统中的非均匀超导态的理论研究结果,有吸引力的相互作用和电子自旋之间的塞曼分裂。利用玻色化处理链内电子-电子相互作用,结合重整化群和平均场近似处理链间耦合,得到了系统的相图,并证明了均匀超导相和非均匀超导相之间的转变是连续的无公度-无公度型转变.
2000-12-20 cond-mat.supr-con
Spatially Inhomogeneous Superconducting State near $H_{\rm c2}$ in UPd$_2$Al$_3$
在平行于$c$轴的磁场下,对单晶UPd $_2$ Al $_3$进行了$^{27}$ Al-NMR测量,研究了超导体$H_{\rm c2}$在上临界场附近的超导性质.在14 K以下,NMR谱线宽度的展宽表明在Al位出现了内场,内场来源于U 5 $f$电子的反铁磁有序矩.在低于$μ_0H_{\rm c2}$ = 3.4~T的SC态下,观察到由于SC抗磁性引起的NMR线宽的加宽和Knight位移的减小,这在自旋单重态超导的框架下得到了很好的理解。与此相反,骑士位移不改变低于$T_{\rm c}(H)$,和NMR谱对称加宽的SC状态在3~T $< μ_0 H < μ_0 H_{\rm c2}$的字段范围内。在$H_{\rm c2}$附近的不寻常的NMR谱表明将实现空间非均匀的SC态,例如Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)态。
2017-12-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spectroscopic Evidence of Low Energy Gaps Persisting Towards 120 Kelvin in Surface-Doped p-Terphenyl Crystals
自1964年Little的开创性工作以来,人们一直在讨论有机化合物中高温超导的可能性,但进展并不令人满意,直到最近报道了钾掺杂对三联苯样品在120开尔文下的弱迈斯纳屏蔽效应。然而,到目前为止,还没有显示出超导性的其他信号,包括零电阻状态或形成超导状态所固有的库珀对的证据。在这里,使用钾表面掺杂的对三联苯晶体的高分辨率光电子能谱,我们发现持续到约120 K的低能隙。在这些差距的几个潜在的起源,我们认为,分子内的电子配对的发病是最有可能的。虽然配对能隙是高温超导性的先决条件,但它们并不能保证高温超导性。相反,分子上配对态之间的长程相位相干性的发展是必要的,需要分子态之间良好的波函数重叠--这对于这种弱重叠分子来说通常是困难的。
2018-03-29 cond-mat.supr-con
A Novel Theory for High Temperature Superconductors considering Inhomogeneous Charge Distributions
我们提出了一个渗流理论的高$T_c$氧化物赝隙和$T_c$依赖于空穴能级。掺杂相关的不均匀电荷结构由可以表示条纹形态并产生局部$T_c(r)$的空间分布的分布来建模。空间相关超导能隙的温度起始点与赝能隙温度$T^*$的消失一致。向超导状态的转变对应于不同$T_c$的区域之间的逾渗阈值。作为范例,我们使用平均场近似的哈伯德汉密尔顿算子来产生掺杂和温度相关的超导d波带隙。在这里,我们表明,这种新的方法再现的相图,解释和高$T_c$氧化物的几个实验功能给出了新的见解。
2001-10-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Appearance of an inhomogeneous superconducting state in La{0.67}Sr{0.33}MnO{3}-YBa{2}Cu{3}O{7}-La{0.67}Sr{0.33}MnO{3} trilayers
本文报道了La{0.67}Sr{0.33} MnO_3-YBa_2Cu_3 O_7- La{0.67}Sr{0.33} MnO_3三层薄膜中邻近效应的实验研究。对这些样品的输运测量表明,当La{0.67}Sr{0.33} MnO 3层的厚度(dF)从~ 50 A扫描到~ 1100 A时,临界电流(Ic)出现明显的振荡。根据现有的铁磁-超导体(FM-SC)异质结构理论,这一观察表明锰氧化物中存在长距离邻近效应,受其弱交换能(~ 2 meV)的调制。所观察到的调制的铁磁LSMO层之间的磁耦合作为d_F的函数,也表明在FM-SC界面附近的SC序参量的振荡行为。
2005-07-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Disorder driven inhomogeneous phase in the 2D-superconducting film of titanium nitride
典型地,超导相在2d-薄膜中被破坏之前随着无序度的增加在几个点处减弱。这可能导致不均匀的超导状态,没有连续相。在这里,我们提出了在0.1 K的无序多晶薄膜的TiN描述的超导状态的纳米尺度的尺寸特征的扫描隧道光谱测量。成像显示不相称的电荷密度调制,起源于晶体边界,并在大规模上由重叠区域中的拍频图案截取。电子相干性在晶体尺寸的最小长度尺度上保持,并且在小角度晶体边界上受到散射。超导态在电荷密度调制处发生涨落,在拍频附近出现弱相区。我们的数据表明,BCS的行为演变成V形态密度在这样的非均匀区域的超导关联之间的竞争与强电子-电子排斥相互作用的非弹性散射的辅助下在晶界的结果。
2015-08-18 cond-mat.supr-con
Green function of fermions in 2D superconducting Frohlich model with inhomogeneous order parameter
计算了二维Frohlich超导模型在序参量相位静态涨落时的费米子格林函数和谱特征。结果表明,该体系在有限温度下具有强烈的非费米液体性质,并与高$T_{c}$超导体在相对较小的载流子密度下的赝能隙行为有关.
2000-07-24 cond-mat.supr-con
Self-energy effects and electron-phonon coupling in Fe-As superconductors
本文报道了未掺杂SrFe_2As_2和超导Sr_(0.85)K_(0.15)Fe_2As_2(Tc= 28 K)和Ba_(0.72)K_(0.28)Fe_2As_2(Tc= 32 K)单晶的喇曼散射实验。在210 cm-1的B1 g模的频率和线宽表现出明显的温度依赖性诱导的超导和自旋密度波跃迁。我们估计的电子-声子耦合与此重整化。此外,我们观察到一个明显的准弹性拉曼响应的未掺杂的化合物,这表明持续的磁场波动的低温。在超导态下,观察到电子连续谱的重整化,其阈值能量为61 cm-1。
2009-08-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spatially Inhomogeneous Superconducting and Bosonic Networks With Emergent Complex Behaviors
增强响应和局部有序的自发出现通常与非线性和空间不均匀性占主导地位的复杂物质有关。我们讨论了超导约瑟夫森结网络和冷原子在光晶格中实现的量子器件中的这些现象。我们的证据如何有关工程网络的形状诱导超导阵列中的零电压约瑟夫森临界电流的增强,以及出现的空间局部冷凝冷原子在不均匀的光晶格。
2007-05-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Model for magnetic flux pattern induced by in-plane magnetic fields on spatially inhomogeneous superconducting interfaces of LaAlO_3-SrTiO_3
本文研究了在面内磁场作用下,空间不均匀性对二维非中心对称超导体性质的影响,因为它可以在LaAlO_3-SrTiO_3界面中实现。我们证明了Rashba自旋轨道耦合(RSOC)的空间变化产生了一个局部的磁通量模式,由于场诱导的不均匀的螺旋相位。对于足够强的磁场,涡旋可以在RSOC的不均匀性处成核。
2012-10-27 cond-mat.supr-con
Competition among various charge-inhomogeneous states and d-wave superconducting state in Hubbard models on square lattices
利用变分蒙特卡罗方法研究了二维哈伯德模型中均匀电荷态与非均匀电荷态之间的竞争。在铜氧化物超导体的实际参数下,排斥库仑相互作用产生的载流子的有效吸引导致电荷/自旋条纹基态的产生,在10 K的能量尺度下,电荷/自旋条纹基态与均匀超导激发态竞争激烈.条纹周期随着空穴掺杂$δ$的减少而增加,这与在$δ$ = 1/8时La基铜氧化物的实验结果一致.对于较低的$δ$,我们发现一个相分离。紧急吸引的铜酸盐的影响进行了讨论。
2017-12-19 cond-mat.supr-con
Inhomogeneous Superconducting States of Mesoscopic Thin-Walled Cylinders in External Magnetic Fields
本文从理论上研究了低温下磁场中介观超导薄壁柱中空间调制超导态的出现。电子沿圆柱圆周运动的量子化导致超导序参量的空间调制沿跃迁线Tc(H)的不连续演化。我们表明,这种不连续性导致的非单调行为的比热跳跃在超导性的温度和场的函数。我们认为,这种几何形状提供了一个很好的机会,直接和明确地检测独特的签名的富尔德-费雷尔-拉金-奥夫钦尼科夫调制的超导秩序。
2013-04-30 cond-mat.supr-con
Inhomogeneous superconducting states in two weakly linked superconducting ultra thin films
在足够大的平行磁场作用下,两个弱连接的超导薄膜会产生交错排列的超电流环和超流密度波,从而形成非均匀的Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)态.这种FFLO状态的SC序参量由称为“布洛赫SC状态”的布洛赫波函数表征。交错的超导环形成一个约瑟夫森涡旋-反涡旋对阵列,而不是通常的约瑟夫森涡旋晶格。包围阵列的一个单元格,伦敦的磁通量被量子化为$Φ^{\prime}=Φ_0=hc/2e$,而由交错的超电流引起的净轨道磁化为零。同时,一个小的平行磁场引起的富尔德-费雷尔(FF)状态,具有均匀的超流密度。Bloch SC态和FF态之间的相变属于普适的二维非公度相变。一个雅可比椭圆函数的解析解被发现是一个很好的近似布洛赫SC序参量。
2022-03-18 cond-mat.supr-con
Collapse and revival of entanglement of two-qubit in superconducting quantum dot lattice with magnetic flux and inhomogeneous gate voltage
研究了在磁通量和门电压不均匀性存在下超导量子点(SQD)晶格中两量子比特系统的纠缠。我们观察到半整数磁通量量子的一个普适特征,它在零温度和有限温度下都能完全消除系统的纠缠。我们观察到当超导量子点晶格中的栅电压不均匀时,基态总是处于最大纠缠Bell态。我们发现了基态纠缠对磁通量的一个重要约束。我们还观察到了与零温行为相反的有限温度下的纠缠行为。
2011-08-23 cond-mat.supr-con
Fulde-Ferrel-Larkin-Ovchinnikov Inhomogeneous Superconducting State and Phase Transitions Induced by Spin Accumulation in a Ferromagnet-$ d_{x^{2}-y^{2}}$-Wave Superconductor-Ferromagnet Tunnel Junction
理论预言了铁磁- $d_{x^{2}-y^{2}}$波超导体-铁磁隧道结中的Fulde-Ferrel-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)非均匀超导态、一级和二级相变以及自旋积累引起的量子临界。在温度偏置电压平面的复杂的相图确定。结果表明,从均匀BCS态到非均匀FFLO态,以及从具有动量$\mathbf{% q}$方位角$θ_{\mathbf{q}}=0$的FFLO态到具有$θ_{% \mathbf{q}}=π/4$方位角的FFLO态的相变都是一阶相变,而在临界电压下从所有SC态到正常态的相变都是二阶相变.一个Lifshitz点,一个双临界点和量子临界点。
2006-03-09 cond-mat.supr-con
Enhancing the effective critical current density in a Nb superconducting thin film by cooling in an inhomogeneous magnetic field
定量磁光成像的II型超导体薄膜冷却下的零,均匀,和不均匀的应用磁场,表明后一个程序导致的屏蔽能力的增强。这种观察是由B-独立和B-依赖临界状态模型分析证实。此外,排斥(有吸引力的)涡(反)涡的相互作用被发现有一个决定性的作用,在屏蔽能力,与初始状态准备的旋涡导致在较短的磁通量前穿透深度比那些准备与antivortices。所提出的策略可以实施以提高薄超导器件的性能。
2021-06-03 cond-mat.supr-con
Hermite-Chebyshev pseudospectral method for inhomogeneous superconducting strip problems and magnetic flux pump modeling
超导器件的数值模拟是理解其工作原理和改进其设计的有力工具。我们提出了一个新的伪谱方法的二维磁化和运输电流超导带问题的任意的电流-电压关系,空间不均匀的带,带在一个不均匀的应用领域。该方法基于Chebyshev多项式和Hermite函数的二元展开。它可用于不同类型的磁通量泵的数值模拟和研究局部缺陷的涂层导体中的交流损耗。使用一个现实的二维版本的超导发电机基准问题作为一个例子,我们表明,我们的新方法是一个有竞争力的替代有限元方法。
2021-08-24 cond-mat.supr-con cs.NA math.NA
Superconducting phase transition in inhomogeneous chains of superconducting islands
我们研究了一维超导岛链,特别强调的制度,其中每隔一个岛切换到正常状态,从而形成一个超导体-绝缘体-正常金属(S-I-N)重复模式。如自Giaever隧穿实验以来已知的,当温度降低并且超导体的能隙增长大于热能时,超导体和正常金属之间的隧穿电荷传输变为指数抑制,并且零偏置电阻发散。在这里,我们表明,这种物理现象强烈影响输运性质的非均匀超导体的弱耦合岛屿的波动值的临界温度。我们观察到一个非单调的温度和磁场上的链电阻的依赖关系,在一些,但不是所有的岛屿超导的温度下有一个明显的电阻峰值。我们解释了这种现象的不均匀性的链,其中相邻的超导岛有略有不同的临界温度。我们认为,Giaever的电阻发散也可以发生在零温度极限。如果调节磁场,使得其抑制具有较弱临界场的岛中的超导性,而具有较强能隙的岛保持超导性,则可以发生这种量子跃迁。在这样一个领域,系统作为一个链的S-I-N结。
2020-11-05 cond-mat.supr-con
Inhomogeneous d-wave superconducting state of a doped Mott insulator
最近的扫描隧道显微镜(STM)测量发现了高Tc超导体BSCCO中显著的电子不均匀性,即局域态密度(LDOS)和超导能隙的纳米尺度空间变化。根据实验结果,我们认为这种不均匀性是由局部氧掺杂水平的变化引起的,可能是掺杂莫特绝缘体的共性,它在与短相干长度相当的原子尺度上表现出非常规的掺杂离子势屏蔽。在这里,我们为这一图景提供了理论支持。我们研究了掺杂的莫特绝缘体内的一个广义的t-J模型,其中掺杂伴随着离子库仑电位集中在BiO平面。我们计算了LDOS谱、积分LDOS和局域超导能隙,并与实验进行了详细的比较,发现与实验数据非常吻合。我们强调了非常规的屏蔽在掺杂莫特绝缘体和非线性屏蔽占主导地位,在纳米尺度上,这是起源的电子不均匀性。它导致局部空穴密度的强不均匀再分布,并促进局部掺杂浓度的概念。我们发现,非均匀性结构体现在所有的能量尺度的STM隧道微分电导,并阐明的相似性和差异之间的数据在恒定的隧道电流模式和相同的数据归一化,以反映恒定的针尖到样品的距离。我们还讨论了欠掺杂的情况下,非线性屏蔽的离子势变成一个discreative混合物的补丁与较小的配对间隙嵌入在一个背景下,具有较大的差距,单粒子激发的空间电子结构。
2002-01-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The Little-Parks effect in an inhomogeneous superconducting ring
研究了置于磁场中的非均匀超导环。结果表明,如果环中的磁通量不能被磁通量子整除,则最低临界温度段的超导转变可能是一级相变。在这一转变过程中,热涨落可以在尺寸较小的环中感应出直流电压。电压值以周期性方式取决于包含在环内的磁通量。根据这一结果,在所考虑的量子系统中,熵值可以减小。混沌热能可以转化为直流电的电能。
1998-11-11 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
A Theory for High-$T_c$ Superconductors Considering Inhomogeneous Charge Distribution
我们提出了一个一般性的理论,考虑到电荷的不均匀性在$CuO_2$平面的临界$T_c$和赝隙$T^*$的温度依赖于高$T_c$氧化物的掺杂浓度。在一个给定的化合物中的良好测量的实验不均匀电荷密度被假定为产生局部$ρ(r)$的空间分布。这些差异的局部电荷浓度被假定为产生绝缘体和金属区域,可能在一个条纹形态。在金属区,不均匀的电荷密度也产生超导临界温度$T_c(r)$和零温度间隙$Δ_0(r)$的空间分布。对于给定的样品,测量的消失的间隙温度的开始被识别为赝间隙温度,即$T^*$,其是所有$T_c(r)$的最大值。在$T^*$之下,由于$T_c(r)$的分布,存在着一些被绝缘体或金属介质包围的超导区。向超导态的转变对应于具有不同$T_c(r)$的超导区域之间的逾渗阈值。为了模拟电荷不均匀性,我们使用双分支泊松-高斯分布。为了进行精确的计算并与实验结果进行比较,我们用推广的Hubbard哈密顿量的超导平均场论导出了BSCO,LSCO和YBCO族的相图。我们还表明,这种新的方法提供了新的见解高$T_c$氧化物的几个实验功能。
2003-01-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Disorder effects on superconducting tendencies in the checkerboard Hubbard model
二维哈伯德模型中的空间非均匀跳跃是否能导致超导电性的增强,这一问题已被许多作者在棋盘格哈伯德模型(CHM)的背景下解决。我们解决的混乱的超导性能的CHM通过使用精确的对角化计算的潜在和跳跃的障碍。我们的超导倾向的模型的特点集中在对结合能,自旋间隙,和d-波配对序参量。我们发现,超导倾向,特别是对结合能,更强大的无序时,有非均匀跳跃比均匀哈伯德模型。我们还研究了所有可能的交错位的八个网站CHM集群和这些配置的无序系统的行为。
2013-07-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Lattice Ginzburg-Landau Model of a Ferromagnetic p-wave Pairing Phase in Superconducting Materials and an Inhomogeneous Coexisting State
我们研究的铁磁(FM)状态和p波超导(SC)状态的相互作用,观察到在几种材料,如UCoGe和URhGe在一个完全非微扰的方式。为此,我们引入一个格点Ginzburg-Landau模型,这是一个真正的推广的现象学Ginzburg-Landau理论提出了以前在连续和对应的格点规范希格斯模型的s波SC过渡,并研究它的数值蒙特卡罗模拟。在两个相变温度满足$T_{\rm FM}>T_{\rm SC}$的区域内,所得相图具有与UCoGe相同的结构。对于$T_{\rm FM}/T_{\rm SC} < 0.7$,我们发现FM和SC级的共存区域仅出现在晶格表面附近,这描述了一种非均匀的FMSC共存状态。
2012-04-28 cond-mat.supr-con
Theory of superconducting and magnetic proximity effect in S$\mid$F structures with inhomogeneous magnetization textures and spin-active interfaces
我们研究了超导体$\mid$铁磁双层中的邻近效应和逆邻近效应,并考虑了迄今为止文献中大多被忽视的几个重要因素。这些包括自旋相关的界面相移(自旋-DIPS)和非均匀的纹理中的铁磁层的磁化强度,这两者都预计将存在于真实的实验样品。我们的方法是数值,使我们能够访问完整的邻近效应制度。在第一部分中,我们研究了具有非平凡磁织构的非均匀铁磁体中的超导邻近效应和由此产生的局域态密度。我们在第一部分中的两个主要结果是布洛赫和内尔畴壁如何影响邻近诱导的超导关联的研究和研究的超导邻近效应在锥形铁磁体。后一个主题应该是相关的铁磁体何,这是最近在实验中使用,以证明产生和维持长程三重态超导关联的可能性。在这项工作的第二部分中,我们调查的逆邻近效应,强调在超导区域的感应磁化强度的结果的“泄漏”的铁磁区域。结果表明,自旋-DIPS的存在下修改先前在文献中获得的结论,在超导区域的感应磁化。特别是,我们发现自旋DIPS可以触发磁化的反屏蔽效应,导致在超导区域与\textit{the same sign}在邻近铁磁体的感应磁化。
2009-01-14 cond-mat.supr-con
Harnessing the superconducting diode effect through inhomogeneous magnetic fields
本研究提出一种两侧带直流偏置导线的超导薄膜二极管器件,通过调控非均匀磁场打破临界电流互易性,实现效率超70%的半波整流,并探究了不同实验条件对器件性能的影响。
2024-05-22 cond-mat.supr-con
Aharonov-Bohm effect in superconducting LOFF state
研究了非均匀Larkin-Ovchinnikov- Fulde - Ferrell超导态下薄环的转变温度、次电导率和比热的AB振荡。我们发现,与均匀超导相反,磁通量可能会提高LOFF态的临界温度。非均匀超导态的简并表现为AB振荡的双峰结构。
2008-09-22 cond-mat.supr-con
Topological Hall Effect in Inhomogeneous Superconductors
提出了非均匀超导态拓扑霍尔效应的一种可能机制。在我们的方案中,空间调制的超导序参量的Berry相位效应引起一个虚构的洛伦兹力作用在准粒子上。在Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov态的情况下,通过在系统的表面上施加具有调谐波数的电磁波来检测拓扑霍尔效应。
2010-08-30 cond-mat.supr-con
Conductivity of anisotropic inhomogeneous superconductors above critical temperature
我们提出了一个模型,并推导出非均匀的各向异性导体与椭球超导夹杂物的电导率的解析表达式。这个模型和计算是有用的,以分析所观察到的温度依赖性的电导率各向异性在各种各向异性超导体,超导起始发生不均匀的孤立的超导岛的形式。结果被应用于解释高温超导体$T_c$和有机超导体$β$ -(BEDT-TTF)$_{2}$ I $_{3}$在转变温度以上的电阻率的实验数据。通过比较$β$ -(BEDT-TTF)$_{2}$ I $_{3}$的电阻率数据和抗磁响应,我们可以估算超导包裹体的尺寸为$d\sim 1μm$。
2018-09-30 cond-mat.supr-con
Transformation of Thernal Energy in Electric Energy in an Inhomogeneous Superconducting Ring
本文指出,利用非均匀超导环可以将热能转化为直流电能。这种转变在温度反复变化和温度不变的情况下都是可能的。在第一种情况下,环是经典的热机,在卡诺循环中具有最大效率。第二种情况与上世纪中叶提出的热力学第二定律相矛盾。尽管如此,这个结果是正确的,因为热涨落是熵增加定律的相反(相对于热力学第二定律)结果。为了在热涨落的混沌能量中引入某种秩序,应该存在一个优先方向。如果一个磁通量不能被磁通量量子整除,则在环中存在超导电子运动的这种优先方向。
1999-01-12 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Gap fluctuations, Cooper pairs with finite center-of-mass momentum, and suppression of superconductivity in inhomogeneous systems with dopant superpuddles agglomerates
本研究针对含非均匀掺杂剂超puddle网络的超导系统,通过局域振动介导的有效相互作用证明库珀对具有有限质心动量,推导了能隙振幅的解析表达式,揭示了无序与有限动量对降低能隙和临界温度的机制,为铜酸盐等颗粒超导体的特性研究提供了理论依据。
2023-07-05 cond-mat.supr-con
Local Strong Coupling Pairing in $D$-Wave Superconductor with Inhomogeneous Bosonic Modes
最近的局域隧穿数据表明,在高温超导体中,超导能隙具有很强的纳米尺度不均匀性。在相同的样品中也观察到了强的局部玻色子散射模式的纳米级不均匀性。我们认为,这两个不均匀性直接相互关联。为了解决局域玻色子散射效应,我们发展了一个粗晶超导态中超导对的局域强耦合模型。每个补丁的特点是本地耦合到玻色子模式以及本地模式能量。我们发现,在每个补丁的局部间隙值的增长与电子-玻色子相互作用的局部强度。同时,局域能隙值随局域玻色子模能量的增加而减小,这一观察结果与隧穿实验一致。我们认为,由于玻色子散射的隧道光谱的功能是一致的实验观察到的光谱。我们还讨论了$^{16}O$到$^{18}O$的同位素取代。由于耦合常数和玻色子能量都可能随同位素替代而变化,我们证明了这两种效应之间的相互作用会产生与传统BCS模型截然不同的结果。
2006-05-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The Effect of Inhomogeneous Surface Disorder on the Superheating Field of Superconducting RF Cavities
铌超导射频(SRF)腔体表面处理的最新进展导致了Q因子和最大表面场的显著增加。这对确定负责这种性能增强的机制提出了理论挑战。我们报告了非均匀表面无序对过热场(表面磁场)影响的理论结果,在该磁场之上迈斯纳态是全局不稳定的。我们发现,不均匀的无序,如引入注入到表面层的铌SRF腔的氮,可以增加超导体在干净的限制或均匀分布的无序的最大值以上的过热场。均匀无序增加了屏蔽电流的穿透,但也抑制了最大超电流。杂质扩散层形式的不均匀无序通过增加屏蔽电流到具有较大临界电流的较清洁区域的渗透来偏置这种权衡,从而将屏蔽电流的抑制限制在靠近表面的薄脏区域。我们的研究结果表明,杂质扩散层在提高氮处理铌SRF腔的最大加速梯度中起作用。
2018-09-11 cond-mat.supr-con hep-ex physics.acc-ph
Optically Activated Superconductivity in MgB2 via Electroluminescent GaP Inhomogeneous Phase
Northwestern Polytechnical University(西北工业大学)
研究通过引入电致发光非均匀相调控MgB2超导性能,揭示了界面光-声子-电子协同机制,增强传统声子介导系统的超导性,实现超导临界温度提升和临界电流密度增加。
2026-03-21 cond-mat.supr-con
Intrinsic vortex pinning in superconducting quasicrystals
数值计算表明,在没有杂质和缺陷的超导准晶中存在涡旋钉扎。这种涡旋钉扎是本征的,因为准晶中的超导序参量由于缺乏平移对称性而总是不均匀的。我们认为,受涡旋钉扎效应影响的实验可以探测到准晶中原子尺度的非均匀超导序参量。提出了一种基于局部化Krylov子空间和稀疏建模技术的求解大系统Bogoliubov-de Gennes方程和间隙方程的数值方法。考虑了两种二维准晶,彭罗斯镶嵌和阿曼-本克镶嵌。
2022-05-06 cond-mat.supr-con
A new technique for the determination of the critical current density in superconducting films and flat samples
在低于Tc的整个温度范围内确定它们的临界电流密度对于理解超导薄膜中发生的物理过程是至关重要的。我们在这里描述了一种技术,适用于方形薄膜的基础上测量的磁矩,由于在超导体中的电流持续后的应用程序的垂直高磁场。通常,对于SQUID磁强计,仅通过该技术,在具有1K间隔的整个温度范围内的测量时间为2小时。一个有趣的方面所获得的结果是,他们是更准确的,如果电流线被认为是圆形的,如果我们假设,如所建议的理论考虑和磁光观测,他们有样本对称性。
2012-07-24 cond-mat.supr-con physics.ins-det
Switching of magnetic domains reveals evidence for spatially inhomogeneous superconductivity
磁和电荷涨落的相互作用可以导致具有特殊电子性质的量子相。一个恰当的例子是磁驱动的超导性,其中磁相关性从根本上影响潜在的对称性并产生新的物理性质。在大多数已知的磁性超导体中,超导波函数不会破坏平移对称性。然而,人们已经预测,调制三重态p波超导发生在单重态d波超导体与自旋密度波(SDW)秩序。在这里,我们报告的证据存在一个空间不均匀的p波库珀对密度波(PDW)在CeCoIn 5。我们发现,SDW域可以完全切换的磁场方向的微小变化,这是自然的三重态超导性的存在下解释。此外,Q相出现在一个共同的磁超导量子临界点。因此,CeCoIn 5的Q相代表了空间调制超导性与SDW阶相关联的示例。
2014-08-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconducting Energy Scales and Anomalous Dissipative Conductivity in Thin Films of Molybdenum Nitride
报道了不同厚度和无序度的氮化钼(MoN)薄膜的研究结果,其超导转变温度为9.89 K,$\ge{T_c}\ge$为2.78 K。使用太赫兹频域光谱,我们探讨了正常和超导电荷载流子的动态频率覆盖范围从3至38厘米$^{-1}$(0.1至1.1太赫兹)。超导能量尺度,即临界温度$T_c$、配对能$Δ$、超流刚度$J$和超流密度$n_s$可以在常规超导体的Bardeen-Cooper-Schrieffer理论中很好地描述。与此同时,我们发现了一个巨大的耗散电导率,这不能用热激发准粒子来解释,而是由一个依赖于温度的正常导电分数,持续深入到超导状态。我们的研究结果对这个无序系统限制制度,其中可辨别的影响来自无序诱导的超导体-绝缘体转变可能成为相关的,MoN薄膜的转变温度低于至少2.78 K。
2016-07-19 cond-mat.supr-con
Competing ferromagnetic superconducting states in europium-based iron pnictides
在铕基铁磷属化物中,超导Fe面可以受到来自相邻Eu面的塞曼场的影响。磁场通过形成Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov相和二维织构超导相中超导和磁序参量的互补模式,诱导出具有铁磁平均值的自旋密度波,铁磁平均值与超导序共存。在这些脆弱的非均匀超导态中,费米能周围的硬能隙消失了,取而代之的是V形的自旋分辨局域态密度。非均匀态也与均匀超导态或均匀铁磁态竞争,表现出Fe和Eu平面中的磁序、自旋密度波能带结构和超导配对序的交织影响。
2022-10-19 cond-mat.supr-con
Quantum voltage oscillations observed on segments of an inhomogeneous superconducting loop
实验证实了发表在Phys.Rev.B64,012505(2001)中的理论预测。这一理论结果的证实发表在《物理评论B》上,但在同一杂志上发表时被拒绝了。这种不一致性与热力学第二定律的矛盾有关。根据理论Phys.Rev.B64,012505(2001),噪声的能量可以在超导回路中被转换为直流功率,因此在接近超导转变的温度区域中,可以在非均匀回路的段上观察到随磁场振荡的直流电压。在本工作中观察到的这种量子电压振荡可以由外部电噪声和内部平衡噪声(热波动)引起。违反第二定律发生在第二种情况下。首先,物理学B版发表的理论结果是对第二定律的挑战,但关于这一矛盾,只有在被物理学B版审稿人拒绝的实验论文的第一版(见physics/0105059)中才公开发表。最近在JETP Letters 77,371(2003)中发表的论文中确认了外部电噪声到直流电压的转换(也参见cond-mat/0303538)。
2003-05-15 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Superconducting proximity effect in graphene under inhomogeneous strain
由于观察量子霍尔效应所需的强磁场,量子霍尔态和库珀对之间的相互作用通常会受到超导态的抑制。从这个角度来看,石墨烯是特殊的,因为它允许由于应变而产生强伪磁场。我们发现,在应变石墨烯制成的约瑟夫森结中,库珀对将扩散到应变区域。由于零赝朗道能级局域态密度的极化,对关联函数将发生亚晶格极化。我们揭示了两种制度; 1)其中回旋半径大于结长度的一种,在这种情况下,超电流将被增强,以及2)其中超电流被强烈抑制的长结区,因为结变成绝缘体。在后一种情况下,量子化的霍尔态的形式和正常/超导界面处的Andreev散射将诱导边缘状态。我们的数值计算已经成为可能,由于扩展的Chebyshev Bogoliubov-德Gennes方法的计算视频卡(GPU)。
2011-11-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Expansion of the high field-boosted superconductivity in UTe2 under pressure
磁场诱导超导是一个有趣的量子现象,其起源尚未完全理解。最近发现的自旋三重态超导体UTe 2表现出两个这样的超导相,第二个超导相在45 T的磁场中重新进入并持续到65 T。更令人惊讶的是,为了诱导这种超导相,必须在特定的角度范围内施加磁场,而不是沿着任何高对称性的结晶方向。在这里,我们研究了这种高场感应超导相在压力下的演变。两个超导相在压力下合并在一起,零电阻持续到45 T,目前研究的领域限制。我们还发现,高场诱导超导相是完全解耦的一阶场极化相变,不同于先前已知的例子,场诱导超导电性在URhGe,表明超导电性由不同的配对机制。
2021-07-06 cond-mat.supr-con
Microscopic Scenario for Striped Superconductors
我们认为在高$T_c$铜酸盐中发现的超导态是不均匀的,相应的超流密度也是不均匀的。我们介绍了两类微观模型,捕捉这些强关联材料的磁性和超导特性。我们从一个广义的t-J模型,其中适当的非均匀项模仿条纹。我们发现,非均匀的相互作用,打破磁对称性是必不可少的诱导大量的对绑定的热力学极限的空穴。我们认为,这种类型的模型再现的ARPES和中子散射实验数据。
2000-03-18 cond-mat.supr-con
STM/STS study on large pseudogap and nodal superconducting gap in Bi2201(La) and Bi2212
在目前的工作中,扫描隧道显微镜/光谱(STM/STS)的测量进行欠掺杂$\rm Bi_2Sr_{2-{\it x}}La_{\it x}CuO_{6+δ}$和$\rm Bi_2Sr_2CaCu_2O_{8+δ}$,以澄清的起源的赝能隙,特别是,不均匀的大赝能隙。节的d-波配对间隙,这是不受非均匀的大赝间隙的影响下,也检查有关的STS间隙的均匀的底部的一个节的d-波间隙在动量空间。我们报告的非均匀的大赝能隙在波腹区域链接到一个二维的电子电荷秩序,并与超导临界温度$\rm {\it T}_c$的赝能隙制度的节d波部分$\rm Δ_{sc}$尺度的间隙大小。
2010-01-27 cond-mat.supr-con
Spatially inhomogeneous superconductivity in UTe2
新发现的超导体UTe $_2$是拓扑自旋三重态的有力竞争者,其中多分量序参量由两个近简并超导态产生。一个关键问题是,这两种状态是否在环境压力下本质上存在。通过热膨胀和量热法,我们表明,在环境条件下的UTe $_2$表现出两个可检测的转变,只有在某些样品中,和热膨胀跳跃的大小在每个转变时,在不同的区域进行测量的样品。这一结果表明,这两个转变产生于两个空间分离的区域,它们在整个样品体积中不均匀混合,每个区域具有离散的超导转变温度(T $_c$)。值得注意的是,具有较高T $_c$的样品在环境压力下仅显示单一转变。然而,在0.3 GPa以上,在交流量热法中总是观察到两个转变。我们的结果不仅指向一个几乎垂直的线在压力-温度相图,但也提供了一个统一的方案,为UTe $_{2}$的样品依赖性。
2021-08-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Observation of high-Tc superconductivity in inhomogeneous combinatorial ceramics
基于多元素陶瓷样品的单样品合成概念可以生产各种本地产品。当应用于铜酸盐超导体(SC)时,统计模型预测可能的化合物在约50 ppm的浓度范围内的发生。在如此低浓度的样品中,确定哪些成分是超导的是一项具有挑战性的任务,需要局部探针或分离技术。在这里,我们报告的结果,从样品的七种成分:BaO 2,CaCO 3,SrCO 3,La 2 O 3,PbCO 3,ZrO 2和CuO的氧化物和碳酸盐,从不同的晶粒尺寸。反应后的陶瓷显示出不同的相,特别是晶粒生长,以及均匀性和超导性能的变化。粉末X射线衍射(XRD)结合能量色散谱(EDS)和扫描透射电子显微镜(STEM)分析表明,用10 mm球磨的非均匀样品中存在Pb_(1223)和(Sr,Ca,Ba)_(0.7- 1.0)CuO_2相。相当均匀的样品具有较强的晶粒生长得到3毫米球尺寸,导致在Tc =70 K的La(Ba,Ca)2Cu 3 Ox基相的超导性。扫描SQUID显微镜(SSM)建立了局部形成的超导区域在几微米的水平在非均匀超导粒子捕获的磁分离技术。目前的研究结果表明,一种新的合成方法实现高Tc超导化合物没有Bi,Tl,Hg,或需要高压合成。
2018-12-15 cond-mat.supr-con
Tuning critical field, critical current, and diode effect of narrow thin-film superconductors through engineering inhomogeneous Pearl length
本文通过理论计算证明,在窄薄膜超导体中工程化设计非均匀Pearl长度分布,可在不减小带宽的前提下提高临界场和临界电流,并实现超导二极管效应。
2023-05-17 cond-mat.supr-con physics.ins-det
Nanometer Scale Mapping of the Density of States in an Inhomogeneous Superconductor
利用高速扫描隧道谱对BiPbSrCaCuO(2212)单晶的准粒子态密度(DOS)进行了全谱测量。在5 K下进行的测量显示了纳米尺度上局部DOS重要变化的复杂空间模式。超导区域与平滑且较大的间隙状DOS结构的区域共存。超导区域的最小尺寸约为3 nm。Pb引入的替代性障碍中观察到的局部DOS的空间变化的作用进行了讨论。
2000-06-02 cond-mat.supr-con
Nano-scale Inhomogeneous Superconductivity in Fe(Te1-xSex) Probed by Nanostructure-transport
在铁基超导体中,层状铁硫属化合物Fe(Te_(1-x)Sex)结构最简单,引起了人们的广泛关注。从大量的研究中推测,纳米非均匀超导性可能固有地存在于该系统中。然而,这还没有直接观察到从纳米级传输测量。本文通过简单的微机械剥离和高精度低能离子铣削减薄,制备了不同厚度的Fe(Te 0. 5Se 0. 5)纳米片,并系统研究了厚度与超导相变的关系。我们的结果揭示了超导转变随厚度的系统演化。当Fe(Te_(0.5)Se_(0.5))薄片的厚度减小到Te/Se涨落的特征长度12 nm时,Fe(Te_(0.5)Se_(0.5))原子薄片的超导电流路径和正常态的金属丰度都受到抑制。这一观察结果提供了第一个直接的传输证据的纳米尺度的非均匀性质的Fe(Te 1-xSex)的超导性。
2016-08-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Calorimetric Measurements of Magnetic-Field-Induced Inhomogeneous Superconductivity Above The Paramagnetic Limit
我们报告的第一个磁热和量热观测的磁场诱导的相变内的超导状态长期寻求异国情调的“FFLO”超导状态首次预测超过50年前。通过有机超导体$κ$的体相热力学量热和磁热测量的结合,(BEDT-TTF)$_2$ Cu(NCS)$_2$,作为温度、磁场强度和磁场取向的函数,我们第一次确定了这个场诱导的第一次--在传统超导的顺磁极限$H_p$处的有序相变是到更高熵超导相的FFLO的独特特征状态我们还建立了这种高场超导状态显示散装顺磁有序的自旋域所需的FFLO状态。这些结果排除了在高场超导相自旋密度波(SDW)有序交替的可能性。从我们的测量确定的相图-包括观察到的相变到FFLO相在$H_p$ -是在最近的NMR结果和我们自己的早期隧道二极管磁穿透深度实验很好的协议,但不同意与以前唯一的量热报告。
2017-03-07 cond-mat.supr-con
The Intermodulation Coefficient of an Inhomogeneous Superconductor
高T_c铜氧化物超导体被认为是本征不均匀的。我们开发了一个理论来描述这种不均匀性如何影响这种材料的互调系数。我们表明,连续方程描述在超导层的空间变化特性的互调是形式上等价于那些描述一个非零立方非线性的非均匀电介质。利用这种形式化的类比,我们计算了非均匀性对高T_c材料中互调系数的影响,采用了几种关于层的拓扑结构的假设,以及一些简单的非线性近似处理方法。对于某些拓扑结构,我们发现,互调临界超电流密度J_{IMD}实际上是增强相比,均匀介质,从而可能导致更理想的材料性能。我们讨论了这一结果,根据最近的空间映射的超导能隙在BSCCO-2212。
2006-09-28 cond-mat.supr-con
Pseudo-gap in tunneling spectra as a signature of inhomogeneous superconductivity in oxide interfaces
我们提出了一个理论的赝隙状态最近观察到的LaAlO 3/SrTiO 3界面,基于超导岛嵌入在金属背景。每个岛内的超导性是BCS状的,并且局部临界温度是随机分布的,其中一些必然超过全局渗流到零电阻状态的临界温度。因此,隧穿光谱显示抑制的状态和相干峰的密度已经远远高于双折射过渡。这种非均匀超导模型很好地解释了实验隧道谱。温度依赖性的光谱表明,一个相当大的分数的金属背景成为超导的邻近效应时,温度降低。
2014-05-19 cond-mat.supr-con