I study an Extended Periodic Anderson Model (EPAM) with non-local hybridisation, $V_{fc}$, and a coulomb interaction, $U_{fc}$, between localised $f$ electrons and wide band conduction ($c$) electrons. Within DMFT, a quantum phase transition (QPT) driven by soft $f$-valence fluctuations, accompanied by a discontinuous jump in the Fermi volume, is found as $V_{fc}$ is tuned across a critical value. Near the associated QCP, an unconventional superconductive instability, driven by these extended, singular valence fluctuations, naturally emerges. {\it All} these phenomena are representative of observations in pressurised $CeCu_{2}Si_{2}$.
Full-gap superconductivity robust against disorder in heavy-fermion CeCu2Si2
反铁磁自旋涨落机制的非常规配对的一个关键方面是超导能隙在费米表面的不同部分必须具有相反的符号。最近在重费米子超导体CeCu $_2$ Si $_2$中观察到的非节带隙结构非常令人惊讶,因为这种材料长期以来一直被认为是库珀对是磁性介导的超导体的原型。在这里,我们提出了一个控制点缺陷的影响,引入电子辐照,对温度依赖的磁穿透深度$λ(T)$在CeCu $_2$ Si $_2$的研究。我们发现,完全带隙的状态是强大的,对无序,表明低能量的束缚态,预期的符号变化的间隙结构,不诱导的掺杂杂质。这为$s_{++}$波超导性提供了大量证据。
Emergent loop-nodal s$_\pm$-wave superconductivity in CeCu$_2$Si$_2$: similarities to the iron-based superconductors
重费米子超导体由于具有自旋轨道耦合自由度和电子关联,是新电子配对态的主要候选者。1979年发现的CeCu $_2$ Si $_2$中的超导电性是强关联电子系统中非常规(非BCS)超导体的原型,至今仍没有解决。在这里,我们提供了基于先进的第一性原理理论方法的超导性的第一份报告。我们发现,有希望的候选者是一个$s_\pm$波态的费米面上的环形节点,不同于广泛预期的线节点$d$波态。主要的配对胶是磁性的,但高秩八极波动。该系统与铁基超导体共享多轨道自由度的重要性。我们的发现不仅揭示了这种材料中长期存在的谜团,而且促使我们重新考虑所有重费米子超导体中的配对状态和机制。
Fully gapped superconductivity with no sign change in the prototypical heavy-fermion CeCu2Si2
在包括高$T_c$铜氧化物的奇异超导体中,介导电子库珀配对的相互作用被广泛认为具有磁性而不是传统的电子-声子起源。1979年,在CeCu $_2$ Si $_2$中发现了重费米子超导电性,这一发现引发了人们对这种奇异配对的兴趣。通过各向异性排斥相互作用的非常规配对的标志是超导能隙作为电子动量的函数改变符号,通常导致能隙变为零的节点。在这里,我们报告低温比热,热导率和磁穿透深度测量CeCu $_2$ Si $_2$,证明在费米表面上的任何点的间隙节点的情况下。此外,电子辐照实验表明,超导生存,即使当电子的平均自由程变得大大短于超导相干长度。这表明超导性对杂质是稳健的,这意味着间隙函数没有符号变化。这些结果表明,与长期以来的看法相反,具有极强库仑排斥的重电子可以凝聚成完全带隙的s波超导态,该超导态具有现场吸引配对相互作用。
$^{139}$La nuclear quadrupole resonance studies of pressurized La$_4$Ni$_3$O$_{10}$
Wuhan National High Magnetic Field Center and School of Physics, Huazhong University of Science and Technology(华中科技大学物理学院及武汉国家强磁场中心);Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所);Songshan Lake Materials Laboratory(松山湖材料实验室)
Strong-coupling study of the pairing mechanism in pressurized La$_3$Ni$_2$O$_7$
Beijing Institute of Technology(北京理工大学);Hangzhou Normal University(杭州师范大学);Xiamen University(厦门大学);Westlake University(西湖大学);Westlake Institute for Advanced Study(西湖高等研究院)
Correlation between unconventional superconductivity and strange metallicity revealed by operando superfluid density measurements
Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所);Fudan University(复旦大学);Southern University of Science and Technology(南方科技大学);Harvard University(哈佛大学);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);Songshan Lake Materials Laboratory(松山湖材料实验室);Beijing Academy of Quantum Information Sciences(北京量子信息科学研究院)
Nernst Effect as a Probe of Local Kondo Scattering in Heavy Fermions
CeCu $_2$ Si $_2$和Ce $_{0.8}$ La $_{0.2}$ Cu $_2$ Si $_2$在$T$ = 2 K和300 K之间观察到大的、强烈温度依赖性的能斯特系数$ν$。增强的$ν(T)$由现场近藤(传导电子$-4f$电子)散射速率的不对称性决定。考虑到测得的霍尔迁移率,$μ_H$,这些系统的高度不寻常的热电势,$S$,可以半定量地描述为$S(T)$ $=$ $-$ $ν(T)/μ_H(T)$,这明确表明,热电势起源于本地近藤散射过程在很宽的温度范围内从远高于低于相干温度($\approx$ 20 K的CeCu $_2$ Si $_2$)。我们的结果表明,能斯特效应可以作为一个适当的探针的本地电荷载流子散射。这对探索适合于潜在应用的相关材料中的非常规热电势增强具有重要意义。
Novel attractive pairing interaction in strongly correlated superconductors
传统和非传统的超导性,分别产生于吸引(电子-声子)和排斥(多体库仑)相互作用与固定符号和符号反转配对对称性。虽然重费米子、铜酸盐和磷属元素化物被广泛认为是非传统的超导体,但最近在一种重费米子超导体(CeCu $_2$ Si $_2$)中的证据表明,除了电子-声子耦合之外,还存在一种新的传统类型的配对对称性。提出了强关联混合价化合物中电子间吸引势的一种新的机制,即由玻色子场(真空或holon)介导的吸引势。在强耦合极限下,定域电子位不受双占据的影响,从而产生出一个新的holon规范场。然而,holon态可以通过价涨落通道吸引传导电子,由此产生的具有局域电子和传导电子的双占据态凝聚为具有现场固定符号的$s$波配对对称性的库珀对。我们发展了相应的超导自洽理论,并与实验结果进行了比较。我们的理论提供了一种新的超导机制,其适用性扩展到更广泛的金属间化合物/混合价材料和其他平带金属。
Unveiling the role of competing fluctuations at an unconventional quantum critical point
量子临界点(QCP)被广泛认为是物质的各种集体量子相的来源。一个中心问题是如何序参量的相位附近的QCP相互作用,并确定驱动量子临界行为的临界动力学的基本特征。对于发生在相关电子系统中的量子临界行为,最有趣的建议之一是,这种行为可能是由序参量的局部(而不是长波长)临界波动引起的。局部临界性被认为会引起能量随温度变化($E/T$)的动态磁化率与量子临界点(QCP)附近的分数指数缩放。在这里,我们表明,$E/T$缩放确实观察到CeCu $_{6-x}$ Ag $_x$,但仔细检查,波动可以分为两个组成部分,这意味着多个序参量发挥了重要作用,在非常规的临界行为。此外,当对应于磁有序的相图的一面的波动被分离,他们被发现是三维的,并遵守预期的巡游反铁磁QCP附近的长波长波动的标度行为。
Theoretical study of the crystal structure of the bilayer nickel oxychloride Sr$_3$Ni$_2$O$_5$Cl$_2$ and analysis of possible unconventional superconductivity
Fermi-liquid transport beyond the upper critical field in superconducting La$_2$PrNi$_2$O$_7$ thin films
National Tsing Hua University(国立清华大学);Stanford Institute for Materials and Energy Sciences, SLAC National Accelerator Laboratory(斯坦福材料能源科学研究所,SLAC国家加速器实验室);Stanford University(斯坦福大学);Institute for Solid State Physics, The University of Tokyo(东京大学固体物理研究所);Dresden High Magnetic Field Laboratory (HLD-EMFL), Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf(德累斯顿高磁场实验室(HLD-EMFL),赫尔姆霍茨中心德累斯顿-罗斯多夫)
The evolution of pairing correlation with $3d_{z^{2}}$ electron filling in a bilayer two-orbital model for La$_3$Ni$_2$O$_7$
Key Laboratory of Artificial Structures and Quantum Control (Ministry of Education), School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学物理与天文学院人工结构与量子控制教育部重点实验室);State Key Laboratory of Quantum Functional Materials, School of Physical Science and Technology, ShanghaiTech University(上海科技大学物理科学与技术学院量子功能材料国家重点实验室);Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学李政道研究所);Hefei National Laboratory(合肥国家实验室)