Possible Realization of non-BCS type Superconductivity in Graphene
我们证明了在带隙石墨烯中,由于非均匀跳跃引起的规范场可以产生非BCS型超导。与传统机制不同,这种超导现象不需要任何配对。我们用Berezinskiii-Kosterlitz-Schmidt机制估计了超导到正常转变的临界温度。指出了在超冷原子气体中观测到这种现象的可能性。
2010-03-24 cond-mat.supr-con
BCS superconductivity in metallic nanograins: Finite-size corrections, low energy excitations, and robustness of shell effects
我们结合BCS自洽条件、谱密度的半经典展开和相互作用矩阵元来解析地描述超导能隙如何依赖于二维和三维超导晶粒的尺寸和形状。在混沌晶粒中,矩阵元的介观涨落导致序参量对激发能的平滑依赖。在可积的情况下,我们发现壳效应i。e.对于电子数$N$的某些值,N的小变化导致能隙的大变化。关于可能的实验测试,我们提供了一个详细的分析的依赖性的间隙的相干长度和小的几何变形下的壳效应的鲁棒性。
2011-02-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconductivity in an electron band just above the Fermi level: possible route to BCS-BEC superconductivity
传统的超导性遵循Bardeen-Cooper-Schrieffer(BCS)动量空间中电子配对理论,而超流性是实空间中配对原子的玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)。固体金属和超冷气体的这些性质分别通过BCS-BEC交叉连接。在这里,我们研究了在FeTe $_{0.6}$ Se $_{0.4}$($T_c$ = 14.5 K $\sim$ 1.2 meV)在费米能级($E_F$)以下和以上的一个可访问的范围内的能带色散使用超高分辨率激光角分辨光电子能谱。我们发现了一个电子带位于$E_F$上方0.7 meV($\sim$ 8 K)的$Γ$ -点,这表明了一个尖锐的超导相干峰与间隙形成低于$T_c$。估算的超导能隙$Δ$和费米能$ε_F$表明铁基超导体中存在复合超导性,即电子带中的强耦合BEC和空穴带中的弱耦合类BCS超导。该研究确定了BCS-BEC超导性的可能途径。
2014-02-07 cond-mat.supr-con
Projected BCS Theory for the Unification of Antiferromagnetism and Strongly Correlated Superconductivity
反铁磁性和超导性之间的密切联系是高温超导性的核心。在这里,我们提出了统一半填充反铁磁性和中等掺杂强关联超导性的BCS理论。具体而言,它表明,投影BCS理论提供了良好的试验状态的确切基态的$t$ - $J$模型在正方形晶格,生成统一的相图作为一个连续的函数的空穴浓度。精确地捕获反铁磁性在半填充,这是最终的结果之间的强关联库珀对,预计BCS理论能够产生更好的试验态强关联超导在中等掺杂比共振价键状态。最后,我们讨论了投影BCS理论的各种分支。
2019-12-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Unconventional superconductivity after the BCS paradigm and empirical rules for the exploration of high temperature superconductors
本文综述BCS范式后非常规超导的研究进展,指出BCS理论的局限性,介绍库珀配对的其他可能机制,并提出高温非常规超导体探索的经验规则。
2022-07-22 cond-mat.supr-con
BCS-BEC model of high-Tc superconductivity in layered cuprates with unconventional pairing
用BCS-BEC方法描述了层状铜氧化物的高温超导性,其中s波和d波库珀对在CuO_2平面附近的准二维有限宽度层中运动。这产生了一个封闭的公式Tc由层的宽度,德拜频率,配对能量,和面内穿透深度。新公式合理地再现了LSCO,YBCO,BSCCO和TBCCO层状铜酸盐中七种不同化合物的超导Tc的经验值。
2010-01-06 cond-mat.supr-con
BCS ansatz for superconductivity in the canonical ensemble and the Pauli exclusion principle
在巨正则系综中超导性的BCS近似的通常公式使得成对电子之间的泡利不相容原理的处理变得简单明了。然而,它往往掩盖了库珀对之间的多体效应,通过减少BCS势相互作用,完全由这种排斥控制。为了显示它,我们必须在正则系综中工作。然而,已知固定数量的复合玻色子之间的泡利阻塞是难以处理的。为了做到这一点,我们在这里开发了一个换向器形式主义的库珀对,沿着线,我们用于激子。然后,我们重新推导,在$N$对子空间,BCS超导性的一些结果通常来自巨正则系综,以证明他们的泡利阻塞起源。最后讨论了所谓的“库珀对波函数“。
2011-12-01 cond-mat.supr-con
General pairing mechanisms in the BCS-theory of superconductivity
从线性化的BdG方程出发,我们简单地观察到,在总动量不为零的粒子之间可以发生配对,例如,在质心坐标系中有效相互作用的情况下,具有相等的动量和相反的自旋。
2017-03-15 cond-mat.supr-con
Chern-Simons theory and BCS superconductivity
研究了具有时间Wilson线的Chern-Simons理论的全纯么正联系与约化BCS哈密顿量的Richardson精确解之间的关系。作为Chern-Simons理论的一个极限情形,我们导出了BCS模型的运动积分及其本征值和本征向量。
2001-10-29 cond-mat.supr-con hep-th
A constrained theory of non-BCS type superconductivity in gapped Graphene
我们发现,带隙石墨烯,与当地的限制,电流所产生的两个谷费米子是完全相等的,显示出非BCS型超导。与传统机制不同,这种超导现象不需要任何配对。我们用Berezinskiii-Kosterlitz-Schwarzless机制估计了超导到正常转变的临界温度,发现它与能隙成正比。
2011-07-27 cond-mat.supr-con hep-th
Two-dimensional superconductivity of the Ca-intercalated graphene on SiC: vital role of the interface between monolayer graphene and the substrate
Ca的插入为SiC上石墨烯的超导电性开辟了一条道路。然而,原子和电子结构对超导性至关重要,仍在讨论中。我们发现单层石墨烯和SiC衬底之间的界面的超导性的重要作用。在Ca-嵌入过程中,在界面处,终止SiC的碳层通过SiC的Ca-终止而变为石墨烯(单层石墨烯变为双层),其中诱导比独立模型更多的载流子。然后,Ca被插入石墨烯层之间,其显示出超导电性,更新的临界温度($T_{C}$)高达5.7 K。另外,$T_{C}$与正常态电导率的关系是不寻常的,呈“圆顶状”。这些发现超出了简单的C6 CaC 6模型,其中s波BCS超导性的理论预测。本工作提出了一个在SiC上的石墨烯的嵌入诱导的超导电性的一般图片,并阐明了由其他嵌入物诱导的超导电性的潜力。
2021-11-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
From BCS to BEC Superconductivity: Spectroscopic Consequences
本文分析了零温下二维超导体在s波和d波通道中从BCS到BEC超导性的演化。当粒子密度和吸引力强度变化时,s波和d波系统的光谱量存在根本差异。对单个准粒子性质(激发谱、动量分布、谱函数和态密度)的详细分析表明,与s波系统遇到的情况不同,d波情况下这些光谱量的演变并不平滑。
1998-10-27 cond-mat.supr-con
BCS theory for s+g-wave superconductivity borocarbides Y(Lu)Ni$_2$B$_2$C
在BCS理论下研究了s+g混合能隙函数Δ k=Δ{[(1-x)-x \sin^4 θ \cos 4]}(x:g波分量的权).通过适当考虑对相互作用,我们已经证实,s波和g波的共存,以及具有相等的s和g振幅的状态(即,x=1/2)可以是稳定的。这为在硼碳化物YNi_2B_2C和可能在LuNi_2B_2C中实验观察到的点节点s+ g波超导电性提供了半唯象理论。
2003-01-16 cond-mat.supr-con
BCS theory of driven superconductivity
我们研究了BCS超导体极小模型中晶格声子随时间变化的外部驱动对晶格声子的影响。在评估声子介导的电子-电子相互作用的驱动诱导的顶点修正后,我们表明,参量声子驱动可以用来提高临界温度$T_c$,而偶极声子驱动没有效果。我们提供了简单的解析表达式的增强因子的$T_c$。此外,非线性声子-声子相互作用的平均场分析也表明,声子非谐性进一步放大了$T_c$。我们的结果普遍适用于大类正常BCS超导体。
2016-07-13 cond-mat.supr-con
Chiral superconductivity from repulsive interactions in doped graphene
我们确定石墨烯作为一个系统,可以实现手性超导。手征超导电性包含一个配对间隙,它在费米面周围以相位缠绕,打破了时间反演对称性。我们考虑了在特定掺杂水平下石墨烯中出现的一种独特情况,其中态密度是奇异的,强烈地提高了临界温度T_c。在这种掺杂水平下,费米表面是嵌套的,允许超导性从排斥的电子-电子相互作用中出现。我们表明,使用重整化群方法,超导性占主导地位的任何选择弱排斥相互作用的所有竞争订单。超导电性在双简并自旋单重态通道中发展,平均场计算表明超导电性是手征d+id型。因此,我们预测,掺杂石墨烯可以提供实验实现的自旋单重态手征超导。
2011-09-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Induced superconductivity in magic-angle twisted trilayer graphene through graphene-metal contacts
魔角扭曲三层石墨烯(MATTG)最近在比双层版本更高的转变温度(TC)下表现出强大的超导性。在从上下两侧进行电选通的情况下,发现超导性与两个条件密切相关:有限的破镜对称性和每个莫尔单元格中两到三个载流子之间的载流子浓度。这两种条件都可以通过石墨烯-金属接触来实现,其中产生电荷转移和界面电场以平衡功函数失配。在这项研究中,我们探索的超导电性的MATTG接触金属时,通过自洽解决界面电荷转移与高度电场依赖的能带结构的MATTG。MATTG-金属接触的预测TC形成两个圆顶作为功函数差的函数在界面上,最大值超过2 K。我们的工作为石墨烯-金属和石墨烯-半导体接触的实验和工业应用提供了建设性的参考。
2022-01-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconductivity in a molecular graphene
我们认为,在超导薄膜上构筑分子超晶格是一种很有希望的超导电性实验方法。我们从理论上研究了分子石墨烯系统的超导电性,该系统是通过在二维电子气上制造六边形分子超晶格而构建的。超晶格势极大地改变了电子态密度,其作为能量的函数振荡。我们发现这种分子石墨烯可以使超导能隙增大几倍,这可能为实现高温超导开辟一条新的途径。
2014-12-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Role of the Berry curvature on BCS-type superconductivity in two-dimensional materials
本文理论上研究了多能带结构中的Berry曲率对二维电子系统BCS型超导性的影响,发现其在纯单重态和三重态超导体中会降低耦合常数、超导能隙和临界温度。
2024-03-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
New pairing mechanism via chiral electron-hole condensation for non-BCS superconductivity
提出手性电子-空穴(CEH)配对机制,以解释强关联铜氧化物和铁基超导体中的非BCS超导特征,并通过能隙方程及实验对比说明其潜力。
2024-06-08 cond-mat.supr-con
High temperature superconductivity in sulfur hydride under ultrahigh pressure: A complex superconducting phase beyond conventional BCS
最近的报道在高压下的超导性在记录的转变温度Tc= 203 K的氢化硫已被确定为传统的观察同位素效应后氘化。本文证明,BCS或Eliashberg形式意义上的传统超导理论既不能解释Tc的观测值,也不能解释同位素系数的压力依赖性。唯一的出路是一个多频带的超导方法,其中已经很小的带间耦合足以实现高值的Tc连同异常的压力依赖的同位素效应。此外,研究还表明,在压力作用下,氢键的非谐性消失,而与硫有关的非谐声子模仍然活跃
2016-05-21 cond-mat.supr-con
BCS ansatz, Bogoliubov approach to superconductivity and Richardson-Gaudin exact wave function
Bogoliubov超导理论为BCS的波函数理论提供了强有力的数学支持。事实上,这个对-所有对都凝聚成同一个状态-对应于博戈留博夫哈密顿量的基态。然而,这个哈密顿量只是BCS哈密顿量的一部分。结果表明,BCS的哈密顿量与BCS的基态有明显的不同。这可以直接通过从博戈留博夫哈密顿量开始的微扰方法来证明,或者更好地通过沿着Richardson-Gaudin精确程序解析求解BCS薛定谔方程来证明。尽管如此,BCS分析不仅能导出势能作用的能量层中任意数量的电子对的基态能量的正确的外延部分--正如最近通过解析求解Richardson-Gaudin方程所得到的那样--而且还能导出其他一些物理量,如这里所示的电子分布。本工作还考虑任意填充的潜在层和证据的存在下,一个超稀和超密的制度对,从通常的间隙间隙\emph{different}。这些区域构成了库珀对体系中密度诱导的BEC-BCS交换的下限和上限。
2013-04-03 cond-mat.supr-con
Dynamical effects on superconductivity in BCS-BEC crossover
通过研究荷斯坦模型中电子-声子耦合$g$控制BCS-BEC交叉的半填充态,研究了对相互作用对BCS-BEC交叉中超导电性的动力学效应.动力学平均场论与数值重整化群技术相结合.动力学效应诱导的独特功能,如absenceof的色散回弯曲的Bogoliubov准粒子,非单调耦合依赖的配对间隙,和软声子谱由于Goldstone模式的本地对相位起伏。还令人感兴趣的是最大临界温度在正常状态相边界处。这些特征中的一些与最近在BCS-BEC交叉中的FeSe $_{1-x}$ S $_x$和Fe $_{1+y}$ Se $_x$ Te $_{1-x}$铁硫属化物中的观察结果具有有趣的相似性。
2018-12-31 cond-mat.supr-con
Universal scaling in BCS superconductivity in three dimensions in non-$s$ waves
研究了三维空间中弱-中等耦合区有限程可分离势的重整化BCS方程在$s$、$p$和$d$波中的解.在弱耦合极限下,BCS模型给出了小的相干长度$ξ$和大的临界温度$T_c$,适用于某些高$T_c$材料. BCS间隙,$T_c$,$ξ$和比热$C_s(T_c)$作为一个功能的零温冷凝能被发现表现出潜在的独立的通用标度。在$p$和$d$波中,熵、比热、自旋磁化率和穿透深度作为温度的函数在低于$T_c$的情况下表现出普遍的标度。
1997-09-30 cond-mat.supr-con
The BCS functional of superconductivity and its mathematical properties
本文综述了最近与R. Frank,E. Hamza,S. Naboko和J.P. Solovej。我们的讨论包括,特别是,调查的临界温度的一般类的相互作用势,以及研究其对外部领域的依赖性。我们将解释如何从BCS理论在一个合适的参数制度,金兹伯格-朗道模型可以得到。
2015-11-06 cond-mat.supr-con math-ph math.MP
How to induce superconductivity in epitaxial graphene $via$ remote proximity effect through an intercalated gold layer
石墨烯有望用类狄拉克费米子探索奇异的超导性。然而,使石墨烯成为大规模的超导体是一个长期的挑战。一种可能的解决方案依赖于使用超导衬底的外延生长的石墨烯。这样的衬底是稀缺的,并且通常破坏电子能带结构的狄拉克特征。利用电子衍射(反射高能和低能),扫描隧道显微镜和光谱,原子力显微镜,角分辨光电子能谱,拉曼光谱和密度泛函理论计算,我们介绍了一种策略,诱导超导外延石墨烯$via$的一个远程邻近效应,从石墨烯衬底通过插入金层。与强烈的不期望的石墨烯-Re相互作用相比,弱的石墨烯-Au相互作用通过减少的石墨烯嵌段、石墨烯与下面的金属之间的增加的距离、线性电子色散和特征振动特征来证明,后两个特征也揭示了石墨烯的轻微$p$掺杂。我们还揭示了嵌入方法接近超导性的主要缺点是在石墨烯中产生高密度的点缺陷(10 $^{14}$ ~cm $^{-2}$)。最后,我们证明了在石墨烯/Au/Re(0001),在低温下的远程邻近超导性。
2020-09-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Elaboration of the alpha-Model Derived from the BCS Theory of Superconductivity
超导的单带α模型[H. Padamsee等人,J.低温{ \bf 12},387(1973)]是一种流行的模型,其改编自超导性的单带Bardeen-Cooper-Schrieffer(BCS)理论,主要允许拟合偏离BCS预测的电子热容对温度T数据。该模型假设标准化的超导序参量Delta(T)/Delta(0)以及标准化的伦敦穿透深度lambda_L(T)/lambda_L(0)与BCS理论中的相同,使用α = Delta(0)/(kB Tc)的BCS值α_BCS = 1.764计算,其中kB是玻尔兹曼常数,Tc是超导转变温度。另一方面,为了计算电子自由能、熵、热容和热力学临界场随T的变化,α模型将α作为可调参数。在这里,我们写的BCS方程和限制行为的超导状态的热力学性质明确的α,需要在α模型的计算,并提出了图的结果与T和α的比较,与各自的BCS预测。机制,如间隙各向异性和强耦合,可以导致偏离BCS预测的热力学,特别是在Tc的热容跳,被认为是。还讨论了在文献中出现的α模型的扩展,如双带模型。给出了由BCS理论使用α = α_BCS计算的Delta(T)/Delta(0)和lambda_L(T)/lambda_L(0)的值的表,这在α模型中通过假设是相同的。表的熵值,热容量和热力学临界场与T的七个值的α,包括α_BCS。
2013-04-08 cond-mat.supr-con
Weak Coupling BCS-like Superconductivity in the Pnictide Oxide Ba$_{1-x}$Na$_x$Ti$_2$Sb$_2$O (x=0 and 0.15)
本文报道了掺钠的磷属元素氧化物超导体BaTi $_2$ Sb $_2$ O的低温热容测量结果。温度和场相关的热容数据很好地描述了单间隙BCS理论。正常态Sommerfeld常数、$T_c$处的热容跃变和电子-声子耦合常数的估计值都支持由电子-声子相互作用介导的弱耦合超导性。结果进行了讨论,并与最近的第一原理计算。
2013-08-08 cond-mat.supr-con
Interfacial Magnon-Mediated Superconductivity in Twisted Bilayer Graphene
电子与相邻层中的磁振子之间的界面耦合可以介导吸引的电子-电子相互作用并诱导超导电性。我们考虑魔角扭曲双层石墨烯夹在两个铁磁绝缘体之间,以优化这种效果。结果,磁振子诱导出以$p$波对称性为特征的层间超导态。我们调查了两个候选铁磁体。范德华铁磁体CrI $_3$之所以突出,是因为它允许压缩以指数灵敏度调谐超导状态。这种控制为扭曲双层石墨烯的可调谐性增加了新的维度。我们的结果为探索磁振子诱导超导开辟了一条新的途径。
2023-01-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconductivity and correlated phases in non-twisted bilayer and trilayer graphene
本文展望了非扭转双层和三层石墨烯中超导性及相关相的实验发现与理论模型,梳理了从早期研究到最新进展的脉络。
2023-05-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Charge fluctuations, phonons and superconductivity in multilayer graphene
本研究基于类Kohn-Luttinger机制,证实仅电子相互作用即可驱动多种非扭曲多层石墨烯产生超导电性,分析了不同堆叠结构的临界温度、序参量对称性及声子的影响,为相关实验提供指导。
2024-01-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
BCS-like superconductivity in NdO$_{1-x}$F$_{x}$BiS$_{2}$ ($x$ = 0.3 and 0.5) single crystals
我们使用隧道二极管振荡器技术测量了NdO $_{1-x}$ F $_{x}$ BiS $_{2}$($x$ = 0.3和0.5)的磁穿透深度$Δλ(T)$。$Δλ(T)$显示了一个上升的低温极限,这是由于Nd离子的顺磁性。减去顺磁贡献后,渗透深度$Δλ(T)$遵循$T\ll T_c$的指数型温度依赖关系。$Δλ(T)$和相应的超流密度$ρ_s(T)$都可以用BCS模型来描述,其中$Δ(0)$ $\approx$ 2.0 $k_BT_c$的能隙对于$x$ = 0.3和0.5,表明强耦合BCS超导性在NdO $_{1-x}$ F $_{x}$ BiS $_{2}$存在局域矩的情况下。
2014-06-26 cond-mat.supr-con
Universal scaling in BCS superconductivity in two dimensions in non-s waves
在二维空间中研究了重整化BCS模型在有限程可分离势的$s$、$p$和$d$波中的解.能隙参数、临界温度$T_c$、相干长度$ξ$和在$T_c$处的比热跃变作为零温凝聚能的函数表现出普遍的标度性。在弱耦合极限下,本模型产生了一个小的$ξ$和大的$T_c$适合那些高$T_c$铜酸盐。比热、穿透深度和热导率作为温度的函数在$p$和$d$波中表现出普遍的标度性。
1997-10-22 cond-mat.supr-con
Multicomponent electron-hole superfluidity and the BCS-BEC crossover in double bilayer graphene
由于导电带和价带的存在,双层石墨烯的电子-空穴耦合层中的超流性是多组分的。我们研究了可调载流子密度和可调能带隙$E_g$对超流渡越特性的影响。对于小的带隙有一个显着的提升,在两个超流的间隙,但相互作用驱动的激发从价带到导带可以削弱超流性,甚至阻止系统进入BEC制度在低密度。在给定的较大密度下,带隙$E_g\sim 40$ - $60$ meV可以使系统进入强配对多带BCS-BEC交叉区,这是实现高$T_c$超流性的最佳范围。
2017-06-22 cond-mat.supr-con
The BCS-BEC crossover induced by a shallow band: Pushing standard superconductivity types apart
众所周知,固体中几乎空(浅)导带的出现强烈影响其超导性质。在浅能带中,载流子耗尽,速度接近零,从而接近于从Bardeen-Cooper-Schrieffer(BCS)超流到玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)的过渡。基于一个两个波段的原型系统,一个浅和一个深带,我们证明了超导磁响应的基本相图的定性变化相比,只有深带的标准超导体。所谓的I型和II型超导体之间的类型间域(IT)在相图中从BCS到BEC侧时系统地扩展:其宽度与库珀对半径的平方成反比,库珀对半径通过交叉收缩几个数量级。我们还表明,耦合到一个稳定的冷凝物的深带,使系统相当强大的,否则强大的超导波动。因此,由浅能带引起的BCS-BEC交叉将标准超导类型推得很远,使得IT域倾向于主导相图,从而主导浅能带超导体的磁性。
2016-10-28 cond-mat.supr-con
Superconductivity in Twisted Double Bilayer Graphene Stabilized by WSe$_2$
本文报道在邻近WSe$_2$的扭转双层-双层石墨烯中发现超导性,并揭示其与范霍夫奇点附近高态密度及同位旋涨落相关。
2022-12-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Extended analytical BCS theory of superconductivity in thin films
我们提出了一个解析可解的BCS型超导理论,在良好的金属,这是限制在三个空间方向之一,如薄膜。得到了超导临界温度$T_c$随约束尺寸$L$变化的封闭式表达式,与实验数据定量吻合,没有可调参数。在增加的限制,交叉从一个球形费米表面,其中包含两个不断增长的空心球相对应的限制禁止的状态,到一个强烈变形的费米表面,预测。这种交叉代表了一种新的拓扑过渡,由禁闭驱动,属于两个不同的同伦类的两个费米表面之间。这种拓扑转变提供了一个机制的解释,通常观察到的非单调依赖性的$T_c$膜厚度的最大值,根据我们的理论,符合拓扑转变。
2023-01-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Spin-controlled superconductivity and tunable triplet correlations in graphene nanostructures
我们通过微观自洽的Dirac Bogoliubov-de Gennes方法研究了石墨烯铁磁体/超导体/铁磁体(F/S/F)纳米结构。我们表明,作为邻近效应的结果,实验上可访问的自旋开关现象可以发生作为一个调谐的费米能级$μ_F$的F区或改变交换场取向之间的角度$θ$。然后可以通过改变$θ$或$μ_F$(自旋控制的超导石墨烯开关)来打开和关闭超导性。通过调节$μ_F$可以控制S中诱导的等自旋三重态关联,从而有效地制造基于石墨烯的二维自旋三重态阀。
2013-07-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
A splitting integrator for the BCS equations of superconductivity
Mathematisches Institut, Universität Tübingen(蒂宾根大学数学研究所)
本文提出基于分裂方法的快速时间演化方案,用于求解BCS方程,该方法在空间离散化后能以线性代价处理高维问题,并在数值实验中验证了其精度和能量守恒性。
2015-10-16 cond-mat.supr-con cs.NA math.NA
Flux qubits shed a new light on BCS theory and high-$T_c$ superconductivity
一个简单的微观模型的小超导回路中断约瑟夫森结(通量量子位)允许计算从实验数据的Wal et.al \cite{Wal}一个重要的参数-密度的库珀对在零温度。这个密度是由BCS模型中的截止能量决定的,与最初的BCS建议一致,但比现代文献中接受的值低两个数量级。这一结果的直接后果是:强耦合BCS模型的有效性,电子复合成库珀对的合理图像,以及高温超导性出现的更弱条件。另一个结果是,约瑟夫森量子比特作为宏观量子系统的流行解释被量子比特态的图像所取代,量子比特态是基态和仅包含单个激发库珀对的状态的叠加。
2010-12-30 cond-mat.supr-con quant-ph
Theory of superconductivity of carbon nanotubes and graphene
我们提出了一种新的机制,碳纳米管的超导性,起源于边缘状态,这是特定的石墨烯。利用不引起体超导电性的在位和边界形变势,我们得到了一个可观的边缘态的转变温度。因此,具有开放边界的金属锯齿形碳纳米管可以被认为是天然的超导体/正常金属/超导体结系统,其中超导态在纳米管的两端局部发展,而正常金属存在于中间。在这种情况下,边缘态超导性的信号表现为约瑟夫森电流,其对纳米管的长度和费米能的位置敏感。这种依赖性将边缘态超导性与体超导性区分开来。
2006-11-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Evolution from BCS Superconductivity to Bose Condensation: Analytic Results for the crossover in three dimensions
对于零温下通过吸引接触势相互作用的三维自由费米子系统的BCS超导到玻色-爱因斯坦凝聚的交叉问题,我们给出了平均场方程和高斯水平上的相关物理量的第一类和第二类完全椭圆积分的解析解.这个解析解使我们能够以一种特别简单和透明的方式跟踪两个极限之间的演化,并验证演化过程中是否存在奇点。
1997-03-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Enhanced Superconductivity at a Corner for the Linear BCS Equation
本文通过线性BCS方程研究超导临界温度,证明了在弱耦合下二维象限样品的临界温度严格大于半空间及$\mathbb{R}^2$,且该相对差在弱耦合极限下消失。
2025-04-15 cond-mat.supr-con math-ph math.MP
Tunable superconductivity in electron- and hole-doped Bernal bilayer graphene
本研究在电子和空穴掺杂的BBG/WSe₂器件中观测到可调超导性与味对称破缺相,明确了WSe₂层的关键作用,揭示了两类掺杂超导的不同泡利极限行为,为晶体石墨烯超导研究与器件开发提供了新方向。
2024-05-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Relativistic BCS-BEC Crossover at Finite Temperature and Its Application to Color Superconductivity
将有限温度下BCS-BEC交叉的非相对论性$G_0 G$形式推广到相对论性费米子系统。未凝聚的电子对对费米子激发提供了赝能隙。该理论恢复了零温时的BCS平均场近似,并在适当的范围内恢复了非相对论性结果。对于有质量的费米子,当耦合强度增加时,存在从弱耦合BCS超流到非相对论BEC态和相对论BEC态的两次交叉。对于中等重子密度的色超导体,物质处于BCS-BEC交叉区,赝能隙的行为与高温超导体中的行为非常相似。
2007-09-12 astro-ph cond-mat.supr-con hep-ph
Superconductivity of the FeSe/SrTiO3 Interface in the View of BCS-BEC Crossover
在成对费米系统中,在Bardeen-Cooper-Schrieffer(BCS)和玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)极限之间的交叉区域表现出强的多体效应。BCS-BEC交叉的概念在冷原子研究领域得到了广泛的研究,并被推广到凝聚态物质中。通过对BCS-BEC相图中典型超导体的分析,我们发现FeSe基超导体由于其费米能和超导能隙大小相当,容易通过电荷掺杂或衬底替代而改变其在BCS-BEC交叉区中的位置。特别是在SrTiO 3衬底上单层FeSe的界面处,超导电性比其他掺杂FeSe基材料更靠近交叉幺正,表明对相互作用得到了有效的调制。我们进一步表明,空穴掺杂可以驱动的界面系统的相位与可能的预配对电子,表明其灵活的可调范围内的BCS-BEC交叉制度。
2019-08-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Electrostatic effects, band distortions and superconductivity in twisted graphene bilayers
以小角度扭曲的双层石墨烯显示出远离中性的显著电荷调制,因为狄拉克点附近的窄带中的电荷主要位于具有$AA$堆叠的莫尔图案的区域中。由此产生的静电势在该低能带内对电子-电子相互作用产生主要贡献,该低能带变得显著扭曲。能带结构的变化由新的局部相互作用描述,并导致辅助电子跳跃过程。这些耦合有利于在某些填充物的超导性。
2018-12-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
High-Tc Superconductivity via BCS and BEC Unification: A Review
超导BCS凝聚体由相同数量的双电子(2 e)和双空穴(2 h)库珀对(CP)组成,但通常未被认识到。一个完整的玻色子-费米子统计模型(在2 h-CP不被忽略的意义上),可以在不放弃电子-声子动力学的前提下,从这种完美的2 e-/2 h-CP对称性出发,得到更高的T_c。完整的模型简化为所有已知的超导体统计理论,包括BCS-玻色“交叉”图,但远远超出了它。
2004-05-04 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
On the Crossover from BCS Superconductivity to Bose Condensation
本文利用泛函积分方法,从微观上研究了Tc以上的吸引哈伯德模型中的超导涨落和对关联。通过构造合适的Ginzburg-Landau泛函,研究了BCS超导到预成对玻色凝聚的交叉。晶格和连续模型之间的差异进行了讨论。准二维超导体的情况下,以及与非局域配对相互作用的模型进行了检查。在T-矩阵方法,自洽Hartree方法,最后在Ginzburg-Landau理论中的序参量的高斯波动的影响进行了分析。与巡游电子磁性的顺磁理论的相似性指出。
2003-05-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Vacancy-Engineered Flat-Band Superconductivity in Holey Graphene
一个具有手征对称性的二分晶格,如果两个子晶格的数目不同,则存在零能平带。我们证明,这种机制,生产平带可以实现石墨烯通过引入周期性的空缺。使用第一性原理计算,我们详细说明,即使原始石墨烯不完全保持手征对称性,这种机制应用于多孔石墨烯仍然产生单个或多个带窄至约0.5 eV的费米表面附近的整个布里渊区。此外,这种机制可以结合空位工程的非对称对称性,产生具有共存的平坦带和节线的能带结构。弱耦合平均场处理表明这些空位工程窄带的超导稳定。此外,超导性主要发生在大多数子晶格上,其幅度随着窄带的数量而增加。
2021-10-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Lipschitz continuity and monotone decreasingness of the solution to the BCS gap equation for superconductivity
在前面的工作\cite{watanabe3}中,我们证明了在温度很小的条件下,BCS超导能隙方程的解对温度和能量都是连续的.在没有这个限制的情况下,我们在本文中表明,该解决方案是连续的温度和能量,并且该解决方案是Lipschitz连续和单调递减的温度。
2017-03-03 cond-mat.supr-con math-ph math.AP
Influence of superconductivity on the magnetic moment of quantum impurity embedded in BCS superconductor
采用单杂质Anderson哈密顿量模型,研究了超导性对S波Bardeen-Cooper-Schrieffer(BCS)超导介质中单能级量子杂质局域磁矩形成的影响.本文在自洽的Hartree-Fock平均场近似下,将Bogoliubov变换与格林函数方法相结合,分析了在低频极限$|ω|<<Δ_{sc}$和有限超导能隙$Δ_{sc}$下,金属(超导体)中杂质位磁矩形成的必要条件。我们将这些结果与其他理论结果以及嵌入在正常金属基质中的单能级量子杂质进行了比较。进一步分析了有限超导能隙超导体中量子杂质的电子谱密度,研究了子能隙态随杂质参数的变化。
2020-12-09 cond-mat.supr-con
Interband superconductivity: contrasts between BCS and Eliashberg theory
新发现的铁磷属元素化物超导体显然是一种不寻常的带间通道配对超导。在这里,我们表明,在带间通道中的配对发生的极限,几个令人惊讶的效果发生相当自然和普遍:不同的状态密度的两个带导致几个不寻常的性质,包括间隙比的行为相反的状态密度的比率; Eliashberg和BCS理论的弱耦合极限,通常被认为是等价的,事实上预测了$Δ_{1}/Δ_{2}$和$Δ/T_{c}$比率对耦合常数的定性不同依赖性。我们分析表明,这些影响直接遵循从带间的超导电性。我们的结果表明,在带间配对模型的最大间隙比是$\sqrt{N_{2}/N_{1}}$的强耦合效应的作用,只减少这个比例。这表明,如果大的实验报告的间隙比(高达2倍)是正确的,配对机制必须包括更多的带内相互作用比通常假设的。
2008-10-08 cond-mat.supr-con
BCS-like superconductivity in the noncentrosymmetric compounds Nb$_x$Re$_{1-x}$
通过测量电阻率$ρ(T)$、磁化率$χ(T)$、比热$C_P(T)$和伦敦穿透深度$Δλ(T)$,研究了Nb $_{x}$ Re $_{1-x}$($x$ = 0.13-0.38)的超导性质。发现超导转变温度$T_c$随$x$的增加而单调降低。不同$x$的上临界场$B_{c2}(T)$可以通过其相应的$T_c$很好地缩放。电子比热$C_e(T)/T$、穿透深度$Δλ(T)$和超流密度$ρ_{s}(T)$在低温下表现出指数行为,可以很好地用单间隙BCS模型拟合。超导态的剩余索末菲系数$γ_0(B)$遵循线性场依赖关系。所有这些性质表明,一个\emph{s}波BCS型超导性与一个非常大的$B_{c2}(0)$为Nb $_{x}$ Re $_{1-x}$(0.13 $\leq x \leq$ 0.38)。
2013-10-31 cond-mat.supr-con
Smoothness of the Gap Function in the BCS-Bogoliubov Theory of Superconductivity
本文讨论了BCS-Bogoliubov超导理论中的能隙方程,其中能隙函数仅是温度$T$的函数。我们证明了平方间隙函数在闭区间$[\,0,\,T_c\,]$上属于$C^2$类。这里,$T_c$代表转变温度。进一步证明了能隙函数在$[0,\,T_c]$上是单调递减的,并得到了能隙函数在$T=T_c$上的行为.我们从数学上指出了间隙函数的更多性质。
2010-06-07 cond-mat.supr-con math-ph math.CA