Theory of pairing symmetry in Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov vortex state and vortex lattice
我们研究了Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)涡旋态和涡旋晶格中的配对对称性,并用配对对称性解释了这些态的电子结构.我们分析表明,在FFLO节面和涡线的交点处,只有偶数频率配对是存在的,如果塞曼分裂是可以忽略不计的小。随着塞曼分裂的增加,奇频率配对出现。这使得有可能解释在交叉点处的态密度的间隙结构作为偶频率配对的表现。在涡格中,我们发现在涡核中心只有奇频率对,而在涡线的中点只有偶频率对。因此,奇数和偶数频率配对也形成涡旋晶格状态中的晶格。
2009-04-20 cond-mat.supr-con
Quintet pairing and non-Abelian vortex string in spin-3/2 cold atomic systems
我们研究了自旋为3/2的冷原子系统中s波五重态库珀配对相位($S_{tot}=2$),发现了自旋为1/2的冷原子系统中没有的新特征.单量子涡旋在能量上比一对半量子涡旋(HQV)稳定。HQV表现出非阿贝尔Alice弦和SO(4)Cheshire荷在规范理论中的整体模拟。非阿贝尔HQV环使得能够拓扑生成量子纠缠。
2009-12-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Anti-phase Modulation of Electron- and Hole-like States in Vortex Core of Bi2Sr2CaCu2Ox Probed by Scanning Tunneling Spectroscopy
在稍过掺杂的Bi_2Sr_2CaCu_2 O_x的涡旋核中,类电子态和类空穴态沿Cu-O键方向呈现反相的空间调制.在涡核中观察到某种一维性,在低于+-9 mV的低偏压下的微分电导图中可以更清楚地看到。
2007-08-31 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Supercurrent on a vortex core in 2H-NbSe$_2$: current driven scanning tunneling spectroscopy
我们报告电流驱动的扫描隧道光谱(CDSTS)测量在非常低的温度下在2 H-NbSe 2的涡旋。我们发现,电流使涡旋之间费米能级的态密度增加,涡旋中心的零偏压峰减小。这发生在远低于去配对电流的情况下。我们的结论是,超导电流影响的超导能隙结构的2 H-NbSe 2的低能量部分。
2013-09-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pairing symmetry and spontaneous vortex-antivortex lattice in superconducting twisted-bilayer graphene: Bogoliubov-de Gennes approach
通过求解莫尔超晶胞中所有电子的Bogoliubov-de Gennes方程,研究了扭曲双层石墨烯中的超导配对对称性。随着对势的增加,体系通过一级相变从非拓扑的$d+id$和$p+ip$混合相演化到$s+p+d$相.在时间反演对称性破缺$d+id$和$p+ip$阶段,扭曲诱导了伴随自发超导电流的涡旋和反涡旋晶格。超导序参量在莫尔晶胞中是不均匀的。然而,局域态密度中的超导能隙在单胞中是相同的。现有的有效模型没有捕捉到混合$d+id$和$p+ip$相的扭转诱导涡和非拓扑性质。我们的研究结果表明,有效的模型的长程配对相互作用的重要性。
2018-11-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Signatures of unconventional pairing in near-vortex electronic structure of LiFeAs
铁基超导体的一个主要问题仍然是配对的结构,特别是它是否具有非常规性质。涡旋附近的电子结构可以作为相敏测量的平台来回答这个问题。通过求解LiFeAs的Bogoliubov-de Gennes方程,我们计算了不同无节点间隙结构可能性下涡旋附近的能量相关局域电子结构。在低能量下,涡旋周围的局域态密度(LDOS)由正常态的电子结构决定。然而,在能量接近间隙值时,LDOS可以区分各向异性和传统的各向同性s波间隙。我们表明,在我们的自洽计算,此外,当地的差距配置文件之间的传统和非传统的配对不同。我们解释这一点,通过混合的第二个序参量内的金斯堡-朗道理论。因此,在涡流附近的场扫描隧道光谱可以用作间隙结构的真实空间探针。
2013-06-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Scanning Tunneling Spectroscopy and Vortex Imaging in the Iron-Pnictide Superconductor BaFe$_{1.8}$Co$_{0.2}$As$_2$
用原子分辨扫描隧道光谱法研究了BaFe $_{1.8}$ Co $_{0.2}$ As $_2$单晶在磁场高达$9 \text{Tesla}$时的结构.在零场时,在态密度中观察到一个相干峰位于$\overlineΔ=6.25 \text{meV}$的单能隙。在$9 \text{T}$和$6 \text{T}$中,我们成像了一个无序的涡旋晶格,与各向同性的单通量量子涡旋一致。涡旋位置与强散射表面杂质无关,表明散装钉扎。涡旋诱导的子能隙态密度符合从涡旋中心开始的指数衰减,从中我们提取了相干长度$ξ=27.6\pm 2.9 \textÅ$,对应于上临界场$H_{c2}=43 \text{T}$。
2009-03-03 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
The pairing state in KFe2As2 studied by measurements of the magnetic vortex lattice
理解铁基超导体中电子配对的机制和对称性是凝聚态物理的一个重要挑战[1-3]。对超导体中磁通量线--“涡旋”--的观测有助于解决这个问题,因为磁场的空间变化反映了配对。与许多其他铁磷属元素化物不同,我们的KFe 2As 2晶体具有非常弱的涡旋钉扎,允许小角中子散射(SANS)观察的内在涡旋晶格(VL)。我们观察到近各向同性的六角包装的漩涡,没有VL对称性过渡到高场沿四重c轴的晶体,这表明相当小的各向异性的超导性能围绕这个轴。这排除了平行于c轴的间隙节点,从而排除了d波和各向异性s波配对[2,3]。强度的强烈温度依赖性下降到T<<Tc,表明在不同的费米表面片上有很大不同的完全能隙,或者垂直于轴的节线。
2010-10-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pairing via Index theorem
这项工作的动机是一个特定的观点:在短距离和高能量的未掺杂和欠掺杂的铜酸盐类似的$π$通量相的t-J模型。本文的目的是提出一种机制,通过该机制,配对增长的掺杂$π$ -通量相。根据这个机制,配对对称性是由控制规范通量量子的量子隧穿的参数决定的。对于零隧穿,对称性为$d_{x^2-y^2}+id_{xy}$,而对于大隧穿,对称性为$d_{x^2-y^2}$。零温度临界点将这两个极限分开。
1999-02-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
High-Resolution Scanning Tunneling Spectroscopy of Vortex Cores in Inhomogeneous Electronic States of Bi2Sr2CaCu2Ox
用扫描隧道谱研究了微过掺杂Bi_2Sr_2CaCu_2 O_x涡旋核的电子态。我们发现它们具有沿Cu-O键方向延伸的宽度为4a 0的条状结构。在能隙中的粒子-空穴对称位置观察到两个涡旋核态。沿条纹方向,涡核态的峰位是恒定的,不受能隙Δ空间变化的影响。外部条纹具有比内部条纹更大的能量。在E = +-Δ的电子态中,在涡核内外的表面上都观察到了迷宫状的图案。涡核态条纹的取向与涡核区的迷宫图案有关。短程有序的迷宫图案空间共存的超导性和局部打破两个Cu-O键方向的对称性。我们认为涡核束缚态是由博戈柳博夫准粒子由于库珀对的退配对而形成的,并且具有局部C2对称性,受到迷宫图案短程有序的影响。
2013-07-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum vortex tunneling: Microscopic theory and application to d-wave superconductors
我们提出了一个微观的方法来量子隧穿的漩涡。形式主义的特点是在一个位置的涡旋的多体超导状态的速度,使过渡到第二个多体超导状态的涡旋在第二个位置。利用该理论研究了d波序参量对涡隧穿方向性的影响。
2003-09-26 cond-mat.supr-con
Vortex bound states of charge and magnetic fluctuations-induced topological superconductors in heterostructures
拓扑绝缘体或单质铋表面的螺旋电子态在与电荷或磁场涨落耦合时变得不稳定,趋向于超导对的形成。后者导致了手性通道$d_{xy}\pm i d_{x^2-y^2}$中的配对不稳定性,正如最近在相对较高温度下外延Bi/Ni双层系统中观察到的那样,而前者有利于具有零总角动量的配对。受此观察的启发,我们研究了这些超导态中的涡旋束缚态。本文考虑一个描述超导序参量中存在涡旋时的超导电性的极小模型。我们发现,零能量状态出现在所有配对对称的涡旋核心的频谱。我们的研究结果可能有助于观察的Majorana模式绑定到异质结中的涡旋,而不需要接近诱导的超导性和相对较大的值的$Δ/E_F$。
2019-10-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The Zeno effect and an inter-layer pairing mechanism for high-temperature superconductivity in layered materials
量子芝诺效应(QZE)是通过相对快速的子空间内退相干抑制子空间间跃迁。在此之前,我们提出了一种基于QZE的层状高温$_c$铜氧化物超导体正常态c轴电阻率随温度变化的机制,在该机制中,单粒子层间隧穿被强的层内退相干(纠缠)阻挡。我们现在认为,虽然单粒子层间隧穿因此被阻止,玻色BCS类对的隧穿必须保持畅通,因为BCS对凝聚是对湮灭算符的本征态。这对隧道稳定
2000-08-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconducting density of states and vortex lattice of LaRu$_2$P$_2$ observed by Scanning Tunneling Spectroscopy
Universidad Autónoma de Madrid(马德里自治大学);Instituto Nicolás Cabrera(尼古拉斯·卡布雷拉研究所);Condensed Matter Physics Center (IFIMAC)(凝聚态物理中心(IFIMAC))
通过扫描隧道谱研究LaRu₂P₂的超导密度态和涡旋晶格,揭示其s波超导能隙特性及相干长度,对比铁基超导体的异同。
2026-01-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Imaging superconducting vortex core and lattice with the scanning tunneling microscope
超导体中涡旋的观测是发展超导应用概念背景的一个重大突破。每个涡旋都携带一个通量量子,磁场从中心径向减小。用于制作磁场图的技术,如磁装饰,在各种系统中给出涡旋晶格图像。然而,强的II型超导体允许磁场在大距离上穿透,磁穿透深度λ的数量级。超导性在磁场中仍然存在,在那里,为了成像的目的,几乎没有磁对比。在如此高的磁场下,涡旋的静态和动态特性在很大程度上是未知的。利用中子散射的倒易空间研究使我们深入了解了集体行为。但是,旋涡排列及其运动的微观细节仍然很难获得。直接的真实空间可视化可以使用扫描隧道显微镜和光谱学(STM/S)。而不是使用磁对比度,电子态密度描述的准粒子和对波函数属性的空间变化。这些都是超导相干长度λ的数量级,它比λ小得多。原则上,单个涡流可以使用STM成像,直到上临界场,其中尺寸为100的涡核重叠。在这篇综述中,我们描述了最近的进展,涡旋成像与扫描隧道显微镜和光谱。本文介绍了这一技术,讨论了超导能隙隙费米面分布对涡旋内部结构的影响,不同材料和条件下的晶格集体行为,以及涡旋晶格熔化的观测结果。
2014-03-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Vortex Core Excitations in Superconductors with Frustrated Antiferromagnetism
受最近发现的钴氧化物和有机超导体的启发,我们将一个有效的模型与强反铁磁和超导配对相互作用的相关晶格结构。发现反铁磁性是高度受挫的,破缺的时间反转对称的手征$d+id^{\prime}$波配对态占优势。在混合态下,我们求解了涡旋核附近的局域电子结构,没有发现反铁磁性的局域感应。这一结果与氧化铜超导体的情况形成鲜明对比。计算的局域态密度表明,由于完全能隙的手征配对态,在涡核内部存在低准粒子束缚态。预测可以直接通过扫描隧道显微镜进行测试。
2003-06-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Diagnosis of pairing symmetry by vortex and edge spectra in kagome superconductors
层状可果美金属AV_3Sb_5(A=K,Rb,Cs)表现出多种相关电子现象。它包括电荷密度波的形成和超导电性的配对对称性,然而,由于相互矛盾的实验证据是有争议的。通过计算的基础上,在平均场水平的实空间晶格模型,我们调查的涡旋和表面光谱的所有竞争配对倾向建议AV 3Sb 5从弱耦合分析的非常规超导性。手征p波配对出现作为唯一的选择主机马约拉纳束缚态的涡核。我们发现手征边缘状态的p-波和d-波配对,随着平坦的Andreev表面束缚态的f -波配对。我们的结果扩展了超导配对的指纹,从而有助于解决AV 3Sb 5的超导性质。
2022-05-27 cond-mat.supr-con
Theory of the tunneling spectroscopy of ferromagnetic superconductors
研究了正常金属/绝缘体/铁磁超导结中的隧穿电导。隧穿谱显示自旋-单重态s波配对、自旋-三重态相反自旋配对和自旋-三重态等自旋配对有明显的区别:它们在谱中分别呈现能隙结构、双峰结构和零偏置峰。所得结果可作为确定铁磁超导体配对对称性的工具。
2007-04-24 cond-mat.supr-con
Skyrmion-vortex pairing and vortex-drag induced Skyrmion Hall effect
Indian Institute of Technology, Bombay(孟买印度理工学院)
本文研究了铁磁序与超导序相互作用,提出了一种二维铁磁超导体中的双uality,通过新兴规范场使Skyrmion与涡流相互作用,导致拓扑激发形成束缚对,并讨论了涡流拖拽诱导的Skyrmion霍尔效应。
2026-04-16 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Vortex lattice and vortex bound states in CsFe$_2$As$_2$ investigated by scanning tunneling microscopy/spectroscopy
利用扫描隧道显微镜/光谱(STM/STS)研究了不同磁场下CsFe $_2$ As $_2$单晶中的涡旋晶格和涡旋束缚态。随着磁场的增加,观察到了一种可能的涡格结构转变或交叉,即,在磁场接近0.5 T时,涡旋晶格由畸变的六角晶格转变为畸变的四角晶格。结果表明,在交叉区出现了由条形六方涡格和方形涡格组成的混合涡格。在涡心处还观察到涡束缚态。穿过涡旋的隧穿谱表明,随着STM针尖远离涡旋中心,束缚态峰位保持在零偏压附近。由涡旋束缚态能量估算的费米能很小。我们的研究为铁基超导体中的涡旋晶格和涡旋束缚态提供了实验信息。
2018-07-11 cond-mat.supr-con
Numerical Studies of Quantum Oscillations in the Superconducting vortex mixed state
研究了具有d波对的超导涡旋混合态的量子振荡。我们发现,Onsager关系并不总是适用。此外,在平均场水平的电子袋的量子振荡被抑制的配对。我们的结论是,不能排除由$(π,π)$折叠产生的四个空穴对实验结果的解释。
2008-12-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Consistent explanations of tunneling and photoemission data in cuprate superconductors: No evidence for magnetic pairing
分析了两种电子掺杂铜氧化物Pr_(0.88)LaCe_(0.12)CuO_4(Tc = 21 K和24 K)的扫描隧道谱,并与空穴掺杂La_(1.84)Sr_(0.16)CuO_4的隧道谱和空穴掺杂La_(1.97)Sr_(0.03)CuO_4的有效电子玻色子谱函数(从角分辨光电子能谱中提取)进行了比较。我们还分析了空穴掺杂Bi_2Sr_2CaCu_2O_8的隧穿谱和角分辨光电子谱。这些结果明确地排除了电子和空穴掺杂的铜酸盐中的磁配对机制,并支持空穴掺杂的Bi 2Sr 2CaCu 2 O 8中的极化/双极化超导电性。
2013-07-16 cond-mat.supr-con
Theory of vortex structure in Josephson junctions with multiple tunneling channels: Vortex enlargement as a probe of $\pm s$-wave superconductivity
本文从理论上研究了由多个超导能隙引起的多隧道约瑟夫森结中的约瑟夫森涡旋结构。从考虑多个隧穿通道的自由能导出“耦合sine-Gordon方程”,我们研究了两种典型的情况,一种是由多能隙超导体、绝缘体和单能隙超导体组成的异质结,另一种是由两个相同的多能隙超导体形成的晶界结。然后,我们揭示了在两种情况下,$\pm s$波超导的Josephson涡旋磁场分布比s波超导的Josephson涡旋磁场分布更大,而序参量之间没有符号变化。其机制归因于多个约瑟夫森电流的抵消。我们显示这样一个异常的约瑟夫森涡,并建议如何评估扩大。
2010-01-05 cond-mat.supr-con
Two-dimensional fermionic superfluids, pairing instability and vortex liquids in the absence of time reversal symmetry
我们考虑一个一般的二维系统的费米子粒子有吸引力的相互作用,没有无序。如果不存在时间反演对称性,除了零温超流之外,还可能得到不可压缩的绝缘态。通过对未成对费米子量子霍尔态库珀对不稳定性的微扰分析,发现在II型系统中超流-绝缘体相变是二级的。我们得到了作为化学势(密度)和温度的函数的配对相图。然而,更仔细的分析表明,配对量子相变总是抢占了另一个过渡到一个强关联的正常状态,保留库珀配对,不能顺利地连接到量子霍尔态的未配对费米子。这样一个正常的阶段可以定性地看作是一个液体的旋涡,虽然它可能获得传统的破缺对称性。即使它不能在有限的温度下生存,它的影响也会通过交叉温标以下的强烈量子涨落而被感受到。这些结论直接适用于接近么正性的费米子超冷原子系统,但也可能与其他强关联超流体的性质有关,包括高温超导体。
2012-06-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Tunneling Spectroscopy and Vortex Imaging in Boron-Doped Diamond
首次对单晶掺硼金刚石进行了扫描隧道光谱研究。测量是在100 mK以下用低温扫描隧道显微镜进行的。隧穿态密度显示出明显的超导能隙。序参量随温度的演化符合弱耦合BCS定律和$Δ(0)/k_B T_c \simeq 1.74$。在低磁场下的涡旋成像也揭示了涡旋核内部的局部状态,这对于这样一个脏的超导体来说是意想不到的。
2006-01-13 cond-mat.supr-con
Exactly solvable model of dissipative vortex tunneling
我考虑二维超导体中的涡旋隧穿问题。旋涡动力学由马格努斯力和欧姆摩擦力控制。在钉扎势鞍点附近的势垒下运动导致一个具有二次哈密顿量的模型,该模型可以被分析对角化。我发现隧穿概率对正常态准粒子弛豫时间$τ$的依赖关系在$ω_0τ\sim 1$处有一个最小值,其中$ω_0$是涡核内部准粒子束缚态的能级间距。结果与现有的实验数据定性一致。
2001-08-28 cond-mat.supr-con
Vortex core states in a minimal two-band model for iron-based superconductors
对对称性是铁基超导体研究中的主要问题之一。我们采用一个最小的双带紧束缚模型,考虑了不同的配对作用通道,导出了一组双带Bogoliubov-de Gennes(BdG)方程。BdG方程在实空间中实现,然后通过精确对角化自洽求解。在均匀情况下,我们发现$d_{x^2-y^2}$波配对态最有利于最近邻配对相互作用,而$s_{x^2y^2}$波配对态最有利于次最近邻配对相互作用.这与Seo { \em et al.}报道的结果一致。[Phys. Rev. Lett. { \bf 101},206404(2008)]。然后,我们继续研究的局部电子结构周围的磁涡旋核心的$d_{x^2-y^2}$波和$s_{x^2y^2}$波配对对称的混合状态。从局域态密度(LDOS)谱及其空间变化发现,对于$d_{x^2-y^2}$波对对称,费米能附近的共振芯态是束缚态,而对于$s_{x^2y^2}$波对对称,随着电子填充因子的变化,共振芯态可以从局域态演化到扩展态.此外,通过包括有效的交换相互作用,出现的反铁磁自旋密度波(SDW)序可以抑制共振芯态,这为理解Yin { \em et al.}最近的扫描隧道显微镜实验(STM)所揭示的共振峰的缺失提供了一种可能的途径。[Phys. Rev. Lett. { \bf 102},097002(2009)]。
2009-05-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Testing for Majorana Zero Modes in a Px+iPy Superconductor at High Temperature by Tunneling Spectroscopy
用隧道光谱直接观测手征超导体涡旋核中的零能马约拉纳态需要比核态间距$Δ^2/eF$更好的能量分辨率。然而,我们表明,它的存在可以决定性地测试通过比较的温度加宽的隧道电导的一个漩涡与一个antivortex即使在温度$T >> Δ^2/eF$。
2008-12-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The role of g-wave pairing and Josephson tunneling in high Tc superconductors
考虑了两口袋费米面对宏观量子现象的影响。我们证明了在双口袋费米面的情况下,g波配对是密切相关的d波之一。结果出现了两种宏观凝聚。这种双组分系统的约瑟夫森隧穿具有非常特殊的性质。我们证明了g波的存在并不与现有的隧穿实验数据相矛盾。我们还讨论了实验揭示g波分量的可能途径。
1997-03-26 cond-mat.supr-con
Tunneling spectroscopy of $sπ$ pairing state as a model for FeAs superconductors
本文用Bogoliubov-de Gennes自洽方法计算了FeAs超导体的双带超导$sπ$对态。$sπ$状态是具有内部$π$相位的s波配对状态,即,每个带上的无节点间隙但具有相反的符号。通过计算$π$相超导体/正常金属双层膜的局域态密度,研究了该态的新特性。由于两种凝聚体之间的符号反转,出现了FeAs超导体隧道谱实验中观察到的零偏压电导峰。这消除了建立$sπ$态作为FeAs超导体的配对对称性的主要障碍。
2008-10-29 cond-mat.supr-con
Determining the superconducting order parameter of UPt$_3$ using scanning tunneling microscopy
University of St Andrews(圣安德鲁斯大学);University of Edinburgh(爱丁堡大学);Universität Bonn(波恩大学)
利用扫描隧道显微镜确定UPt$_3$的超导序参数,发现其为自旋单态超导体,具有手性序参数。
2025-12-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Comment on Vortex Mass and Quantum Tunneling of Vortices
讨论了费米超流体和超导体中的涡旋质量及其对涡旋量子隧穿的影响。涡旋质量基本上是增强由于费米子零模式的核心的涡旋:Bogoliubov qiasiparticles本地化的核心的束缚态。这些束缚态构成了正常分量,即使在低温极限下也不为零。在无碰撞区域$ω_0τ\gg 1$中,被涡旋捕获的法向分量与体超流体/超导体中的法向分量不结合,并且增加运动涡旋的惯性质量。在d波超导体中,由于间隙节点,涡旋质量具有附加因子$(B_{c2}/B)^{1/2}$。
1997-01-09 cond-mat.supr-con
Theory of pairing symmetry inside the Abrikosov vortex core
我们证明了涡量为m的Abrikosov涡旋中心的库珀对波函数,当m为奇数时,具有与体中心不同的频率宇称,当m为偶数时,具有相同的频率宇称.结果表明,在m=1的常规涡旋中,费米能级处的局域态密度在偶(奇)频超导体的涡旋核中心处有一个极大值(极小值)。我们提出了一个使用超导针尖的扫描隧道显微镜实验来探索奇频超导性。
2008-01-24 cond-mat.supr-con
Identifying possible pairing states in Sr$_2$RuO$_4$ by tunneling spectroscopy
我们研究了三维正常金属/Sr $_2$ RuO $_4$结的隧穿光谱作为一种实验手段,以确定在Sr $_2$ RuO $_4$配对对称性。特别地,我们考虑了Sr $_2$ RuO $_4$中三种不同的可能配对状态:自旋单重态手性$d$波,自旋三重态螺旋$p$波和自旋双重态$f$波,所有这些都与最近的核磁共振实验结果一致[A. Pustovich等人,Nature 574,72(2019)]。采用Blonder-Tinkham-Klapwijk理论计算隧穿电导,并将Sr $_2$ RuO $_4$的圆柱形二维费米面作为各向异性的有效质量和动量积分的截止点。指出了手征$d$波配对态与以前的沿$c$轴隧穿电导实验不一致。我们还发现,其余的候选人,自旋三重螺旋$p$ -波配对状态和自旋双$f$ -波的,可以区分彼此沿$a$ -和$b$ -轴的面内隧穿光谱。
2020-01-29 cond-mat.supr-con
Intervortex quasiparticle tunneling and electronic structure of multi-vortex configurations in type-II superconductors
本文研究了第二类超导体中多涡旋位形的电子能谱,并考虑了涡旋核之间的准粒子隧穿效应。隧穿是负责形成强耦合准粒子态的涡间距离$a<a_c$,其中的临界距离$a_c$是几个相干长度$ξ$的顺序。通过分析由准粒子隧穿结合的涡旋团的光谱,我们发现了从一组简并的Caroli-de Gennes - Matricon分支到类似于多量子巨涡旋中的异常分支的转变。这种谱变换导致费米能级上态密度随$a$的变化而振荡,并可在介观超导体和体系统中的无序磁通线阵列中观察到.
2006-05-22 cond-mat.supr-con
Tracing the electronic pairing glue in unconventional superconductors via inelastic Scanning Tunneling Spectroscopy
在高温超导体中,如铜氧化物和铁基系统中,库珀配对的起源仍在争论中。高的转变温度与非常规的配对状态一起支持在铜酸盐中的电子配对胶的图片,其中超导性由电子流体的集体玻色子激发介导。在其他材料中,最重要的是只有空穴或只有电子口袋的铁基系统,微观起源是激烈争论的。扫描隧道显微镜(STM)已被证明是一个强大的实验探针,以检测电子激发,并进一步允许推导出一些指纹的玻色子集体模式。在这里,我们表明,列入非弹性隧道事件是至关重要的隧道光谱的解释,并允许通过STM直接探测玻色子激发。我们开发了一个模型,描述了弹性隧穿电流,它显示的电子光谱函数,和非弹性电流,其中包含有关玻色子谱的信息,在超导状态。采用这种扩展的隧穿形式主义,我们可以自然地再现各种非常规超导体的隧穿谱,并将出现的特征追溯到超导态中自旋能隙的开口。更一般地说,我们的方法是一个强有力的论据,有利于集体模式介导的配对状态,特别是在铁为基础的系统。特别是,我们得出结论,有争议的配对机制,在LiFeSe也是电子的起源与符号变化的配对对称性。
2017-04-23 cond-mat.supr-con
Spin polarization of half-quantum vortex in systems with equal spin pairing
本文对等自旋配对超流态中的半量子涡旋(HQV)进行了变分分析,在适当的条件下,我们认为在Sr_2RuO_4和~ 3 He-A中可以实现这种半量子涡旋.我们的方法是基于一个类似BCS的波函数与自旋相关的提升方面的HQV的描述。我们预测了一个新的功能:HQV,如果稳定的话,应该伴随着非零的自旋极化。除了塞曼耦合到外场引起的自旋极化之外,还存在这样的自旋极化,因此可以作为HQV实验研究的指标。
2009-05-15 cond-mat.supr-con
Quasiparticle spectra in the vicinity of a d-wave vortex
本文讨论了d_{x^2-y^2}超导体中局域准粒子谱密度和相关的隧道电导随离涡旋核的距离r和角度θ的变化。我们考虑电子无序和强各向异性隧穿矩阵元素的影响,并表明在实际材料中,它们可能会掩盖从简单的半经典分析预期的零偏压隧穿电导中的~1/r渐近尾。我们也给出了一个预测的隧穿电导各向异性周围的涡核,并建立了连接的隧穿矩阵元的结构。
1998-12-08 cond-mat.supr-con
Superconducting phase coherence in the presence of a pseudogap: Relation to specific heat, tunneling and vortex core spectroscopies
在本文中,我们演示了如何使用BCS理论的自然推广,超导相位相干性表现在相位不敏感的测量,当有一个从高于Tc到低于Tc的激发间隙Δ的平滑演变。在这种情况下,我们解决了低掺杂的铜酸盐。我们的前提是,正如费米液体理论在Tc以上失败一样,BCS理论在Tc以下失败。序参量Δ_{sc}与激励间隙Δ不同。同样地,在高于Tc的激发谱中存在(伪)间隙,其也存在于超导相的基本正常状态中,并且可以从比热和涡核实验直接推断。同时,BCS理论的许多特征,例如,低于Tc的费米子准粒子,明显存在。这些观察结果可以通过BCS理论的自然扩展来调和,BCS理论除了通常的费米子准粒子外,还包括有限的质心动量对激发。应用这一理论,我们发现库珀对的玻色凝聚,反映在Δ_{sc}中,导致谱函数在$T \le T_c$一次出现尖峰。这些都表现在ARPES谱以及比热跃变中,随着赝能隙的发展,它们变得更像λ跃迁中的行为。最后,我们讨论了隧道实验和凝聚能的问题。C_v的理论曲线和实验曲线以及隧道和涡核光谱测量的比较是好的。
2000-09-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Effect of Zeeman coupling on the Majorana vortex modes in iron-based topological superconductors
在FeTe $_{(1-x)}$ Se $_x$的超导体系中,存在两种不同的涡旋,它们的核中存在或不存在零能态。为了了解它们的起源,我们研究了塞曼耦合和超导配对的相互作用,在三维金属带反转。弱塞曼场被发现抑制轨道内自旋单重态配对,已知本地化的表面上的涡旋的末端的状态。另一方面,一个轨道三重态配对被证明是稳定的塞曼相互作用,但导致离域的零能量马约拉纳模式延伸通过涡旋。与此相反,有限能量的涡旋模式保持本地化的涡旋两端,即使当配对是轨道三重态的形式。现象上,这表现为观察到的零偏置峰值内的拓扑涡旋的核心时,所施加的磁场的增加消失。在FeTe $_{(1-x)}$ Se $_x$中存在磁性杂质,这些磁性杂质被吸引到涡旋,这将导致在捕获足够大数量的磁性杂质的涡旋的一部分中的马约拉纳模式的这种塞曼诱导的离域。我们的研究结果提供了一个解释的二分法拓扑和非拓扑之间的旋涡最近观察到的FeTe $_{(1-x)}$ Se $_x$。
2019-07-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Thermally assisted quantum vortex tunneling in the Hall and dissipative regime
研究了霍尔效应和耗散动力学同时存在的情况下的量子涡旋隧穿。对于一个给定的温度下,磁化弛豫率计算作为外部电流和准粒子散射时间的函数。弛豫率在零温度下解析求解,并在有限温度下通过变分法数值计算。在中等清洁的样品中,我们发现在零温度下存在一个最小的弛豫速率,随着温度的升高,它趋于消失。
2002-06-15 cond-mat.supr-con
Pairing symmetry and vortex zero-mode for superconducting Dirac fermions
研究了拓扑绝缘体表面低能狄拉克费米子配对情况下的涡旋零能束缚态。考虑的配对对称性包括$s$波,$p$波,特别是混合宇称对称性,它出现在没有反演对称的表面上。零模在广义Jackiw-Rossi-Dirac哈密顿量中进行了分析,该哈密顿量包含动量相关的质量项,并包括电磁规范场和塞曼耦合的影响。在有限的化学势下,只要没有涡旋的光谱是完全能隙的,具有一定螺旋度的单个费米面的存在总是导致一个马约拉纳零模,其中两个电子的自旋投影都参与其中。特别是,塞曼耦合的零模的临界影响进行了讨论。
2010-10-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electronic structure of mesoscopic superconducting disk: Quasiparticle tunneling between the giant vortex core and disk edge
利用Usadel方法在Dirty极限下研究了介观超导圆盘中巨涡旋态的电子结构。局域态分布密度的强烈影响的准粒子(QP)之间的隧道效应定位在涡核和绑定到样品边缘的状态。温度降低导致隧穿电导的磁场依赖性在边缘主导和核心主导的制度之间的交叉。这种交叉的上下文中讨论的准粒子冷却的效率由磁场诱导的QP陷阱在各种介观超导器件。
2019-01-04 cond-mat.supr-con
Suppression of Tunneling of Superconducting Vortices Caused by a Remote Gate: Example of an Extended Object Tunneling
本文讨论了一个在磁场中测量超导薄膜电阻的实验。当金属栅置于超导膜上时,观察到超导膜电阻的强烈下降。我们研究了超导薄膜中的涡旋和远程无偏门中的电子之间的磁耦合如何抑制涡旋的隧穿率。我们研究了两种一般的方法来分析隧道在存在缓慢的低能量自由度:功能积分和散射形式主义。在第一个模型中,金属栅内的电子对涡旋位置变化的响应被描述为“隧穿耗散”。我们考虑了由于隧道效应,涡旋的磁通量在栅极中感应的涡流。在第二种方法中,响应是以类似于Aharonov-Bohm散射的方式由涡旋的磁通量对电子的散射给出的。涡位置的突然变化导致了与涡隧穿相反的非线性突变。我们表明,在门内的涡旋和电子之间的磁耦合可以导致一个显着的抑制的涡旋隧穿,恢复超导性能符合实验。
2007-08-08 cond-mat.supr-con
Stabilization of vortex-liquid state by strong pairing interaction
本文从理论上研究了强吸引相互作用超导体在BCS-BEC过渡区的场-温度($H$-$T$)相图的定性特征。从一个简单的吸引哈伯德模型出发,我们估计了三种特征场,即,成对形成场$H^*$、涡旋液体形成场$H_\mathrm{c2}$和涡旋晶格形成场$H_\mathrm{melt}$。发现$H_\mathrm{c2}$和$H_\mathrm{melt}$之间以及$H_\mathrm{c2}$和$H^*$之间的区域随着相互作用的增强而扩大。换句话说,强吸引相互作用可以稳定涡旋-液体区域和预制对区域。我们还指出了预期的粒子密度依赖的$H$-$T$相图。
2019-02-15 cond-mat.supr-con
Lateral imaging of the superconducting vortex lattice using Doppler-modulated scanning tunneling microscopy
通过将面内磁场的多普勒效应空间映射到准粒子隧穿谱上,我们对超导2 H-NbSe 2中的涡旋晶格进行了横向成像。在300 mK下,在平行于场H取向的ab表面上进行冷磁扫描隧道光谱。零偏压下的电导图像显示了沿H方向延伸的条纹图案,条纹间距随H^-0.5而变化。较高的零偏电导区域显示较低的间隙边缘电导,与空间调制超流动量的光谱再分布一致。我们的研究结果被解释在涡流和屏蔽电流之间的相互作用,并证明了探测地下涡的一般方法。
2011-10-22 cond-mat.supr-con
Tomography of pairing symmetry from magnetotunneling spectroscopy -- a case study for quasi-1D organic superconductors
我们建议,各向异性的$p$ -,$d$ -,或$f$ -波配对对称性可以区分从隧道光谱中存在的磁场,这是例示在这里的模型有机超导体${(TMTSF)}_{2}X$。费米表面的形状(在这个例子中是准一维的)敏感地影响配对对称性,这反过来又以微妙的方式影响带隙的形状(U或V)以及隧穿中零偏压峰的存在/不存在。然而,一个磁场的应用程序使我们能够识别的对称性,这是解释为安德烈耶夫束缚态的多普勒频移的影响。
2002-04-19 cond-mat.str-el 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
Numerical study of induced vortex tunneling
超导薄膜上的涡旋-反涡旋对的调谐可以通过薄膜与外部电路的电感耦合来控制。我们研究这个过程中的一个环形薄膜(周期性边界条件在两个方向)的数值通过使用的双重描述的漩涡,其中它们是由一个基本的量子场。我们比较的结果中得到的瞬子的方法。
2003-10-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Theory of Spin polarized Tunneling in Superconducting Sr2RuO4
本文提出了铁磁金属/绝缘体/三重态-超导体结中自旋三重态配对的隧穿电导理论。随着铁磁金属中交换相互作用的大小增加,与非幺正配对状态的情况相比,能隙以下的幺正配对状态的电导减小。
1999-12-07 cond-mat.supr-con
Vortex State in Na_xCoO_2.yH_2O: p_x\pm ip_y-wave versus d_{x^2-y^2}\pm id_{xy}-wave Pairing
基于三角晶格中可能存在的$p_x\pm ip_y$ -或$d_{x^2-y^2}\pm id_{xy}$ -波对的有效哈密顿量,通过求解Bogoliubov-de Gennes方程,研究了涡旋态的电子结构,该有效哈密顿量与新发现的Na $_{0.35}$ CoO $_2$ $\cdot y$ H $_2$ O密切相关.发现$p_x\pm ip_y$波作为跳跃积分$t<0$有利于电子掺杂。发现$p_x\pm ip_y$波和$d_{x^2-y^2}\pm id_{xy}$波超导体的最低涡旋束缚态分别具有零能量和正能量,其涡旋结构具有有趣的六重对称性.在强的在位排斥作用下,反铁磁序和铁磁序分别在前两者的涡核周围产生,这两种序都由于自旋简并度的提升而导致LDOS峰的分裂. STM和NMR测量能够探测在这项工作中发现的涡旋态的新特征。
2003-08-15 cond-mat.supr-con
Scanning Tunneling Spectroscopy in the Superconducting State and Vortex Cores of the beta-pyrochlore KOs2O6
首次对烧绿石超导体KOs_2 O_6(Tc = 9.6 K)在零磁场和1.95 K以上温度下的涡旋态进行了扫描隧道谱测量。这种材料呈现原子平坦的表面,产生空间均匀的光谱,揭示了完全带隙的超导性,带隙各向异性为30%。在2 T和6 T的磁场下进行的测量显示六角Abrikosov通量线晶格。从涡核的形状,我们提取出31-40 μ m的相干长度,与从上临界场Hc 2导出的值一致。我们观察到的涡核的大小(因此的相干长度)的减少,增加字段,这是一致的意外高和不饱和的上临界字段报告。
2007-04-04 cond-mat.supr-con
Conductance enhancement due to the resonant tunneling into the subgap vortex core states in normal metal/superconductor ballistic junctions
本文研究了在磁场作用下,弹道正常金属-绝缘体-超导体结中产生的Abrikosov涡旋的低能量子输运。在Bogolubov-de Gennes理论中,我们证明了在结界面附近的涡核中局域化的亚能隙准粒子态的存在导致Andreev反射几率的强烈共振增强,以及正常到超导的转换.结的电荷电导的相应增加由涡旋链到结界面的距离决定,这可以通过施加的磁场来控制。我们所研究的效应提供了一个工具,通过测量电荷在外加磁场中的输运来探测涡旋核态。
2008-01-11 cond-mat.supr-con