Orbital magnetic dynamics in chiral p-wave superconductors
本文提出了一种具有时间反演对称性破缺的手征p波超导体的轨道磁动力学理论。与通常的自旋铁磁体的朗道-利夫希茨理论相反,轨道磁性的情况不能用局部磁化强度来描述。因此,不可能明确地定义自发磁矩:后者将取决于其实验研究的条件。作为一个例子,我们考虑轨道磁化波和畴结构能量。
2006-10-02 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
Tunable Majorana corner modes by orbital-dependent exchange interaction in a two-dimensional topological superconductor
从理论上研究了轨道相关交换场在二阶拓扑超导体形成中的作用。我们证明,改变轨道差可以诱导拓扑转变和马约拉纳角模可以被操纵。我们进一步建议通过正常的探针终端检测的角落模式。电导量化被发现是鲁棒的相关系统参数的变化。
2022-04-28 cond-mat.supr-con
Misfit layered superconductor (PbSe)1.14(NbSe2)3 with possible layer-selective FFLO state
本研究合成失配层状超导体(PbSe)1.14(NbSe2)3单晶,发现其块体形态下仍维持二维伊辛超导性,且高磁场下存在层选择性FFLO相,为二维超导研究提供新平台。
2025-06-17 cond-mat.supr-con
Nematic Pairing from Orbital Selective Spin Fluctuations in FeSe
FeSe是一种有趣的铁基超导体。它呈现出一种不寻常的无磁性的超导态,并且可以被调谐以提高临界超导温度。最近已经观察到超导带隙的显著各向异性。它的解释与对相变本身的理解密切相关。在这里,我们表明,由轨道选择性自旋涨落驱动的自旋-涨落方案提供了一个简单的方案来理解这两种现象。由各向异性自旋模式介导的配对不仅是轨道选择性的,而且也是非线性的,导致穿过空穴和$X$电子袋的更强的对散射。轨道排序和双配对点之间的微妙平衡,也对一个显着的$k_z$依赖的空穴间隙各向异性。
2018-11-08 cond-mat.supr-con
Two-Orbital Model Explains the Higher Transition Temperature of the Single-Layer Hg-Cuprate Superconductor Compared to That of the La-Cuprate Superconductor
为了探索单层铜氧化物LaPDMATHABMM(Sr/Ba)$_x$ CuO $_4$($T_c\simeq$ 40 K)和HgBa $_2$ CuO $_{4+δ}$($T_c\simeq$ 90 K)在$T_c$上有如此显著差异的原因,我们研究了在$d_{x^2-y^2}$轨道上加入$d_{z^2}$轨道的双轨道模型.在涨落交换近似下,发现La系统中$d_{z^2}$轨道对费米面的贡献较强,对d波超导电性的贡献较大,从而控制了费米面形状的影响.这一结果解决了Hubbard型模型的理论结果与铜酸盐中$T_c$的材料依赖性之间长期存在的矛盾。
2010-08-03 cond-mat.supr-con
Observation of Temperature-Induced Crossover to an Orbital-Selective Mott Phase in A$_{x}$Fe$_{2-y}$Se$_2$ (A=K, Rb) Superconductors
在本工作中,我们用角分辨光电子能谱研究了A $_{x}$ Fe $_{2-y}$ Se $_2$(A=K,Rb)超导体。在低温状态下,我们观察到的费米能级附近的带的轨道相关的重正化,其中的dxy带重重正化相比,dxz/dyz带。当温度升高到150 K以上时,系统演化为dxy带具有减小的光谱权重而dxz/dyz带保持金属性的状态。结合理论计算,我们的观察结果可以一致地理解为温度诱导的交叉从金属态在低温下的轨道选择性莫特相(OSMP)在高温下。此外,事实上,超导态的A $_{x}$ Fe $_{2-y}$ Se $_2$是接近这样的OSMP的边界约束系统具有足够强的现场库仑相互作用和Hund的耦合,并因此突出了非平凡的作用,在这个家庭的铁超导体中的电子相关。
2012-08-26 cond-mat.supr-con
Influence of orbital nematic order on spin responses in Fe-based superconductors
电子向列性在铁基超导体中普遍存在,但主要的向列性顺序是什么以及各种向列性现象如何相互关联仍然是难以捉摸的。本文研究了轨道阶数对自旋关联的物理影响。我们发现,轨道的π阶可以驱动一个显着的自旋向列性,可以提高自旋涨落的积分强度。我们的研究表明,铁基超导体中的轨道π阶对自旋关联有很强的影响,不能把它看作是铁基超导体π态的一个不重要的次级效应。
2016-04-26 cond-mat.supr-con
Selective excitation of collective modes in multiband superconductor MgB2
本研究通过多周期和单周期太赫兹泵浦探测技术,在MgB2中分别选择性激发了π带Higgs模式和Leggett模式,解决了模式识别争议,揭示了集体模式间相互作用。
2024-12-18 cond-mat.supr-con
Orbital mismatch boosting nematic instability in iron-based superconductors
我们导出了铁基超导体中集体自旋模的有效作用量。我们表明,由于自旋涨落的轨道选择性,磁和磁不稳定性的电子和空穴口袋之间的轨道嵌套的程度控制。在一个典型的三口袋模型中,空穴-电子轨道失配被发现可以提高自旋-电子序。这解释了FeSe中的电子有序性比122化合物的增强,以及在压力下的抑制,其中第二个空穴袋的出现补偿了三个袋配置的轨道失配。
2018-03-27 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
Orbital angular momentum in a nonchiral topological superconductor
研究了具有Rashba自旋轨道相互作用、Zeeman相互作用和$s$波对势的二维时间反演破缺拓扑超导体的体轨道角动量.在拓扑相变之前,我们发现了从$s$波到$p$波的交叉。对于大的自旋轨道相互作用,即使在拓扑相中,$L_z/N$也达不到手征$p$波超导体的本征值$-1/2$。这里,$L_z$和$N$分别是零温度下的体轨道角动量和电子总数。最后,我们讨论了杂质的影响。
2015-07-07 cond-mat.supr-con
Superconductivity in 1111-type CaFeAsF1-xHx induced by selective hydrogen elimination
1111型铁基超导体中F-和H-的热稳定性的差异允许通过热退火从非晶态CaFeAsF 0.8H 0.2中选择性地消除氢。分析所得样品的化学组成表明,结合的氢被选择性地消除热退火在553 K为72小时。所得到的氢消除的样品显示出体超导性,Tc = 29 K。该技术可用于AeFeAeF(Ae;碱土金属)铁基超导体的间接电子掺杂,其描述为CaFeAsF 1-xHx => CaFeAsF 1-x + xe-+1/2xH2。
2013-09-26 cond-mat.supr-con
Enhanced quasiparticle lifetime in a superconductor by selective blocking of recombination phonons with a phononic crystal
当BCS超导体中的准粒子复合成库珀对时,声子在2 $Δ$处的配对能量以上的窄带能量内发射。我们发现,声子带隙限制复合声子从超导体逃逸可以增加准粒子复合寿命超过一个数量级。声子带隙可以通过声子晶体、图案化的电介质膜来实现并与复合能量相匹配。我们详细讨论了非平衡准粒子和声子的分布,出现在超导体中由于声子带隙和一对破坏的光子信号。虽然本质上是一个非平衡效应,在小信号制度的寿命增强是非常相似的平衡配方的估计。平衡估计紧密地遵循$\exp(Ω_{bg}/k_BT_b)$,其中$Ω_{bg}$是大于2 $Δ$的声子带隙能量带宽,并且$T_b$是耦合的电子-声子系统的声子浴温度。我们讨论了声子带隙对超导器件性能的影响,并提出了一种超导微波谐振器电路来测量准粒子寿命的增强。
2018-05-22 cond-mat.supr-con
Orbital FFLO and layer-selective FFLO phases in trilayer NbSe$_2$
研究三层NbSe$_2$在面内磁场下的相图,通过Bogoliubov-de Gennes方程数值计算发现了一种有限动量与零动量Cooper对共存的层选择性FFLO超导相。
2025-06-26 cond-mat.supr-con
Spontaneous vortex lattice due to orbital magnetization in valley polarized superconductors
本文研究了二维谷极化超导体中由轨道磁化引发的自发涡旋晶格形成现象,指出当涡旋自能低于Zeeman能量时,轨道磁化与涡旋磁场的Zeeman耦合会导致晶格产生,并分析了其相图构型及实验影响。
2025-05-28 cond-mat.supr-con
Site-selective nuclear magnetic relaxation time in a superconducting vortex state
基于微观Bogoliubov-de Gennes理论,比较研究了s波和d波超导体中涡旋周围的核自旋择位弛豫时间T_1随温度和场的变化关系。由于反映了与涡核有关的低能电子激发,位置选择性温度依赖性偏离了零场情况,并且T_1随着接近涡核而变快。在芯区,T_1^{-1}在超导转变温度T_c以下有一个新的峰值。本文从局域态密度的角度研究和分析了s波和d波超导体的T_1(T)行为与场的关系。利用共振场依赖性的核磁共振研究可能是探测各种常规和非常规超导体中空间分辨涡旋核结构的一种新方法。
2000-04-26 cond-mat.supr-con
Orbital-selective electronic modes induced by doping and originating from distinct spin excitations: an essential feature of orbital-selective Mott transition
Research Center for Materials Nanoarchitectonics, National Institute for Materials Science(物质纳米结构研究中心,日本国立物质材料研究所)
本研究通过掺杂Kanamori-Hubbard模型中的轨道简并反铁磁绝缘体,发现带隙内出现轨道选择性的电子模式,其源于不同自旋激发并构成轨道选择性莫特转变的本质特征。
2026-09-10 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Orbital driven two-dome superconducting phases in multiorbital superconductors
本文基于三轨道紧带模型,对多轨道超导体的超导电性进行了理论研究。在最近邻交换$J_{1}^{αβ}$和次最近邻交换$J_{2}^{αβ}$的适当值下,我们在$T_{c}-n$相图中发现两个圆顶结构:一个圆顶在掺杂范围$n<3.9$中,其中超导(SC)态主要是由轨道间配对贡献的$s_{x^{2} y^{2}}$组分,在掺杂范围$3.9<n<4.46$中的另一个圆顶,其中SC状态主要是由轨道内配对贡献的$s_{x^{2} y^{2}}+s_{x^{2}+y^{2}}$分量。我们发现,在多轨道超导体中,不同轨道对之间的竞争导致了双圆顶超导相图,而$J_{1}$和$J_{2}$的不同矩阵元对两个SC圆顶的边界有很大影响.
2021-04-27 cond-mat.supr-con
Detecting the orbital character of the spin fluctuation in the Iron-based superconductors with the resonant inelastic X-ray scattering spectroscopy
铁基超导体中自旋涨落的轨道分布是理解这些多轨道系统的磁性、超导性和电子向列性所需要的关键信息。在这项工作中,我们提出了共振非弹性X射线散射(RIXS)技术可以用来选择性地探测不同Fe $3d$轨道上的自旋涨落。特别地,通过在$y$、$x$和$z$方向上对准出射光子的方向,可以在$σ\rightarrowπ'$散射几何结构中选择性地探测三个$t_{2g}$轨道(即,$3d_{xz}$、$3d_{yz}$和$3d_{xy}$轨道)上的自旋波动。这些自旋涨落的轨道分辨信息对于研究离子束散射中的轨道选择性物理是非常有价值的,并且可以极大地促进我们对离子束散射中轨道有序性和自旋向列性之间的关系以及这些多轨道系统中的轨道选择性配对机制的理解。
2019-02-15 cond-mat.supr-con
Orbital Origin of Extremely Anisotropic Superconducting Gap in Nematic Phase of FeSe Superconductor
铁基超导体具有多轨道物理的特征,其中所有五个Fe 3 $d$轨道都参与其中。多轨道性质导致了诸如轨道选择性Mott跃迁、向列性和轨道涨落等新现象,为实现超导性提供了新的途径。多轨道的复杂性也要求解开轨道,自旋和向列性之间的关系,并确定主导超导性的轨道成分。大块FeSe超导体由于其简单的晶体结构和独特的超导性和向列性共存,为解决这些问题提供了一个理想的平台。然而,低能电子激发的轨道性质及其与超导能隙的关系仍存在争议。本文报道了用高分辨激光角分辨光电能谱测量方法直接观测到FeSe超导体的超导态的高度各向异性费米面和极端各向异性超导能隙。我们发现在布里渊区中心的整个空穴袋的低能激发由单个$d_{xz}$轨道控制。超导带隙与费米能级附近的$d_{xz}$谱权呈反相关关系,即,间隙尺寸最小值(最大值)对应于沿费米面的$d_{xz}$光谱权重的最大值(最小值)。这些观测结果为理解FeSe超导体中极端各向异性超导能隙的轨道起源以及铁基超导体中向列性与超导电性的关系提供了新的见解。
2018-02-08 cond-mat.supr-con
Orbital Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov state in an Ising superconductor
通过理论研究有限层层状Ising超导体的临界场行为,发现在低场高温区域存在轨道FFLO有限动量超导态,且理论与实验吻合。
2023-10-01 cond-mat.supr-con
Role of the orbital degree of freedom in iron-based superconductors
自2008年偶然发现铁基高温超导体(FeSC)以来,已经过去了近十年。FeSC与氧化铜高温超导体有多少相似性的问题,是从FeSC中接近超导性的长程反铁磁性的最初发现开始出现的。尽管它们的相图非常相似,但FeSC和铜酸盐之间存在重要的差异,需要考虑这些差异,以便描绘这两个高温超导体家族的全貌。其中一个关键的区别在于FeSC的多轨道多带性质,与铜酸盐的有效单带模型相反。由于多轨道能带结构的复杂性,在建立FeSC的理论模型时常常忽略轨道自由度。在实验方面,FeSC中轨道相关现象的系统研究在很大程度上缺乏。在这篇综述中,我们总结了角度分辨光电子能谱(ARPES)测量在文献中的各种FeSC家庭,侧重于轨道相关的电子相关性的系统趋势和不同的Fe 3d轨道在驱动超导转变的作用,自旋密度波转变,和对超导性的影响。
2017-10-19 cond-mat.supr-con
Superconductor insulator transition in thin films driven by an orbital parallel magnetic field effect
从理论上研究了平行磁场作用于无序超导薄膜的轨道效应。我们发现,该领域降低了相位刚度,并导致强烈的量子相位波动驱动系统进入绝缘行为。这个微观模型表明,临界场随薄层电阻的减小而减小,与最近的实验结果一致。这个模型的预测可以用来区分自旋和轨道效应。我们发现A. Johansson \textit{et al.}更符合轨道机制。
2008-11-11 cond-mat.supr-con
Chirality-selective proximity effect between chiral $p$-wave superconductors and quantum Hall insulators
RIKEN Center for Quantum Computing (RQC)(理化学研究所量子计算中心);Department of Physics, Kyushu University(九州大学物理系)
针对超导体与量子霍尔绝缘体异质结构的不相容问题,本研究揭示涡旋晶格对量子霍尔体态中超导邻近效应的关键作用,并发现手性p波超导体混合态与整数量子霍尔绝缘体异质结构中存在手性选择性邻近效应,手性一致时发生拓扑相变。
2025-11-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Relaxation of Nuclear Magnetic Moments and Site-Selective NMR in d-Wave Superconductors
一个新的机制,放松核磁矩,其中一对自旋极化BCS准粒子的发射或吸收,并在低温下占主导地位,被确定在第二类d波超导体在一个外部磁场以上的Hc 1。将理论结果与高磁场中YBCO的NMR实验结果进行了比较,发现两者一致,但没有引起涡核中的反铁磁序。
2010-02-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Gap Symmetry and Stability Analysis in the Multi-Orbital Fe-Based Superconductors
铁基超导体由于其轨道自由度而允许可能的序参量的动物园。这些序参量通常写在轨道基础上,因为这允许区分它们不同的对称性。与标准的单能带超导体不同,在标准的单能带超导体中,相同能带的电子-因此,能量-是成对的,在这种多轨道系统中的一般序参量也包含属于不同能带的电子配对。由于这对应于不同能量的电子配对,因此这种序参量在能量上不太稳定。在这里,我们提出了一个简单的标准的基础上的基本原则,即在超导状态下,相等能量的电子配对的间隙函数的轨道部分的稳定性分析。这不仅允许找到最稳定的状态,而且还可以识别(紧束缚)哈密顿量中抑制任何给定超导状态的项。因此,我们的方法可以确定最小的哈密顿量比较竞争的不稳定性。
2013-03-26 cond-mat.supr-con
Orbital tunable 0-$π$ transitions in Josephson junctions with noncentrosymmetric topological superconductors
研究了由一个常规的$s$波超导体与一个多轨道非中心对称超导体耦合的约瑟夫森结中的约瑟夫森输运性质。相反,典型的单带非中心对称超导体,我们证明了本地轨道间自旋三重态配对是绑在不同的带与$d$波对称性的符号变化的自旋单重态对振幅的发生。这种多带$d^{\pm}$波态是一种独特的超导配置,其驱动具有显示高度电子控制的0- $π$跃迁的意外约瑟夫森效应。值得注意的是,我们发现,一个非中心对称/ $s$波约瑟夫森结的相位状态可以在0和$π$之间切换以多种方式通过电子填充的变化,自旋轨道耦合的强度,反转不对称相互作用的幅度,和结的透明度。这些结果突出了约瑟夫森响应的固有轨道和电可调性,并提供了独特的路径来揭示非常规多轨道超导性的性质,以及激发约瑟夫森量子器件的创新设计。
2020-10-13 cond-mat.supr-con
Orbital selective correlations between nesting/scattering/Lifshitz transition and the superconductivity in AFe1-xCoxAs (A=Li, Na)
铁磷属元素化物的超导电性与其电子结构之间的关系至今仍是一个谜。在这里,通过角分辨光电子能谱测量,我们表明,这种相关性是相当明显的AFe $_{1-x}$ Co $_x$ As(A=Li,Na),但只有在人们意识到,他们是轨道选择性。我们发现费米面嵌套对超导性有增强作用,但仅限于$d_{xz}/d_{yz}$费米面之间,而对于$d_{xy}$轨道,即使接近完美的费米面嵌套也不能诱导超导性.此外,当$d_{xz}/d_{yz}$空穴袋下沉到费米能级以下并演化为电子袋时,超导性被完全抑制。我们的结果建立了铁基超导体中费米学与超导电性之间的轨道选择关系,并证实了$d_{xz}/d_{yz}$轨道的关键作用。此外,在区域中心附近,我们发现基于$d_{xz}/d_{yz}$的能带比基于$d_{xy}$的能带对杂质散射的敏感性低得多,这解释了铁基超导体中对重掺杂的鲁棒超导性。
2014-04-29 cond-mat.supr-con
Selective equal spin Andreev reflection at vortex core center in magnetic semiconductor-superconductor heterostructure
Sau,Lutchyn,Tewari和Das Sarma(SLTD)提出了一种异质结构,它由半导体薄膜夹在s波超导体和磁绝缘体之间组成,并显示出可能的Majorana零模。本文研究了SLTD模型中涡旋核态的自旋极化和涡旋中心的自旋选择Andreev反射。在拓扑相,微分电导在涡旋中心的Andreev反射贡献,是自旋选择性的,并在零偏压下具有量子化值$(dI/dV)^{topo}_A =2e^2/h$。在拓扑平凡相,由于自旋轨道耦合(SOC),在涡核的最低准粒子能量处的$(dI/dV)^{trivial}_A$是自旋选择性的。与拓扑相不同,$(dI/dV)^{trivial}_A$在Giaever极限下被抑制,并且由于量子破坏干涉而在零偏压下完全消失。
2017-10-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Magnetism, superconductivity, and spontaneous orbital order in iron-based superconductors: who comes first and why?
磁性和磁有序是铁基超导体中观察到的两种非超导有序。为了阐明它们之间的相互作用并最终揭示配对机制,已经研究了几种模型。在淬灭轨道自由度的模型中,磁涨落促进了诱导轨道有序的条纹磁性。在自旋自由度淬灭的模型中,电荷涨落促进了自发轨道有序性,从而诱导了条纹磁性。在这里,我们开发了一个公正的方法,在其中我们对待磁场和轨道波动平等的基础上。我们的方法的关键是包含的轨道特征的低能电子态的重整化群分析。我们的研究结果表明,在系统与大费米能级,如BaFe_2As_2,LaFeAsO,和NaFeAs,轨道秩序诱导条纹磁性。然而,在具有小费米能量的系统中,例如FeSe,系统发展出自发轨道有序,而磁有序不发展。我们的研究结果提供了一个统一的描述不同的铁基材料。
2016-02-17 cond-mat.supr-con
Orbital selectivity of layer resolved tunneling on iron superconductor Ba0.6K0.4Fe2As2
我们使用扫描隧道显微镜/光谱(STM/S)来阐明铁磷属元素化物超导体Ba_(0.6)K_(0.4)Fe_2As_2的库珀配对。通过冷劈裂技术,我们获得了原子分辨的终止表面与不同的层身份。值得注意的是,我们观察到与超导性相关的低能隧穿谱对层身份有着前所未有的依赖性。通过交叉参考角旋转光电子能谱结果和LiFeAs的隧穿数据,我们发现每个终端表面上的隧穿通过选择不同的Fe-3d轨道来探测超导电性。这些发现揭示了铁磷族化合物超导体中Cooper对的实空间轨道特征,并提出了一个新的普遍概念,即对于复杂的多轨道材料,不同终止层上的隧穿可以具有轨道选择性。
2020-08-21 cond-mat.supr-con
Orbital-selective Mott phase in multiorbital models for iron pnictides and chalcogenides
人们越来越认识到,3d电子的多轨道性质对于正确描述铁基超导体正常态的电子态是重要的。早期对相关多轨道哈伯德模型的研究确定了一个轨道选择性莫特相,它锚定了整个相图中的轨道选择性行为。模型的一个重要特征是轨道是动力学耦合的-即杂化-彼此,这使得轨道选择性莫特相位特别不平凡。用U(1)从旋方法分析了具有非零轨道能级分裂的模型。在这里,我们开发了一个朗道自由能功能,以进一步阐明这个问题。我们从U(1)从自旋方法的微观分析中发现,位间自旋关联对于裸杂化振幅向零的重整化和伴随的轨道选择性Mott跃迁的实现是至关重要的.基于这一认识,我们讨论了从轨道间杂化和集体自旋相关之间的动力学竞争来研究轨道选择性Mott物理的其他方法。我们的研究结果表明,轨道选择莫特相的鲁棒性在多轨道模型适合于铁基超导体。
2017-05-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Orbital-spin ordering in the striped antiferromagnetic state of iron-based superconductors
用LSDA+U方法研究了铁砷化物的磁性。除了一个高矩态外,我们发现正U还产生了两个低矩态,分别为m~0.4 $μ_{B}$和m~1.0 $μ_{B}$ .电子结构表明,低矩态起源于反铁磁Fe邻居之间的强轨道杂化。因此,FeAs_4四面体的几何形状对低磁矩态至关重要,这是理解LiFeAs中Tc的负压系数的关键。最后,我们的理论表明超导相是一个轨道自旋有序态,其中轨道自旋矩相互抵消。
2011-05-26 cond-mat.supr-con
Reentrant orbital effect against superconductivity in the quasi-two-dimensional superconductor NbS$_2$
考虑了准二维(Q2D)超导体中电子在平行磁场中运动的量子特性,导出了超导能隙的积分方程.通过比较我们的理论结果与最近的实验数据上获得的NbS $_2$,我们表明,对超导性的轨道效应部分地破坏了超导电性在所谓的Ginzburg-Landau区域的Q2D导体,如预期的。然而,在相对高的磁场$H \simeq 15 \ T$下,由于电子在平行磁场中运动的量子性质,轨道效应开始改善NbS $_2$中的Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov相。我们认为,这最清楚地证明了平行磁场中轨道效应对超导性的影响具有可逆性。
2021-03-28 cond-mat.supr-con
S-wave superconductivity with orbital dependent sign change in the checkerboard models of iron-based superconductors
在弱耦合正方形格子的可解极限下,研究了三种不同的铁基超导体多轨道模型。最强的超导(SC)配对是在$A_{1g}$ $s$ -波通道和它的发展与次近邻反铁磁性(NNN-AFM)的出现。对于具有三个以上轨道的模型,本研究认为$d_{xy}$和$d_{xz}$(或$d_{yz}$)轨道的轨道内配对序参量的符号必须是{ \it相反}。这种符号差异源于轨道间跳跃的固有对称性,并可能最终导致$Γ$点处空穴费米口袋之间的SC阶数的符号变化,并在倒易空间中$M$点周围的电子费米口袋中产生各向异性甚至无隙的SC间隙,从而恢复到均匀极限。
2010-12-12 cond-mat.supr-con
Density functional study of orbital-selective magnetism in FeAs-based superconductors
我们进行了自旋极化密度泛函计算的镧系(Ln)铁氧磷属化合物LnFeAsO(Ln=La,Ce,Pr,Nd,Sm,和Gd)与约束的Fe磁矩,发现在平面内dxy和面外dyz轨道字符是首选的小Fe磁矩。通过对LnFeAsO化合物的比较发现,Fe dxy轨道的反铁磁性是由轨道依赖的费米面嵌套驱动的,而Fe dyz轨道的反铁磁性是由超交换机制驱动的.两种轨道特征的Fe磁矩对费米面电子的轨道选择性耦合强度不同,表明它们在超导和原子力显微镜中可能起不同的作用,并通过测量电子结构使磁矩的d轨道特征可分辨.
2013-12-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Orbital Selective Superconductivity in a Two-band Model of Infinite-Layer Nickelates
在本研究中,我们探索超导性NdNiO $_2$和LaNiO $_2$采用第一性原理推导的低能模型哈密顿量,由两个轨道:Ni $x^{2}$ - $y^{2}$,和一个{ \it轴向}轨道。{ \it轴向}轨道由Nd/La $d$、Ni 3 $z^{2}$ - $r^{2}$和Ni $s$特征构成。对自旋涨落介导的对相互作用的超导配对对称性和配对本征值的计算强调了轨道间Hubbard相互作用在超导性中的关键作用,它是轨道选择性的。轴向轨道在问题中带来材料依赖性,使得NdNiO $_2$不同于LaNiO $_2$,从而控制轨道间哈伯德相互作用辅助的超导电性。
2020-05-04 cond-mat.supr-con quant-ph
Pressure-induced magnetic transition and volume collapse in FeAs superconductors: An orbital-selective Mott scenario
受FeAs-122超导体压力实验的启发,我们提出了一个基于局域矩物理的方案来解释磁性的同时消失,晶胞体积的减少和电阻率的降低。在这种情况下,低压磁性相来自Fe磁矩,其在顺磁高压相中被屏蔽。量子相变可以被描述为轨道选择性莫特跃迁,其通过耦合到晶格而呈现为一级,类似于近藤体积坍缩。自旋涨落驱动的超导性与反铁磁性竞争,并且可以在高压阶段的低温下稳定。安德森晶格模型的一个合适的平均场分析的想法说明。
2009-05-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Orbital Selective Superconductivity in Two-Orbital Asymmetric t-J Models
本文用双玻色子方法研究了正方晶格上双轨道非对称$t-J$模型的零温超导基态。除了两个能隙的SC相,我们还发现了一个轨道选择SC(OSSC)相,它在一个轨道上是SC,在另一个轨道上是正常的。这种新的OSSC相只有在足够的轨道空间不对称度和掺杂浓度下才是稳定的。SC相的配对对称性在大多数掺杂制度中是类s波的,相对于正方形晶格中的单轨道$t-J$模型的d波对称性。本文还讨论了这种情况对多轨道重费米子和铁基超导体的影响。
2008-08-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Circular-polarization-selective perfect reflection from chiral superconductors
本研究提出基于手性超导体的圆偏振选择性完美反射机制,通过增强光学霍尔电导实现无需外部磁组件的太赫兹手性腔反射镜,并给出两条实现路径及菱方石墨烯应用前景。
2025-06-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spatially Selective and Reversible Doping Control in Cuprate Films
我们描述了一种可逆的,空间控制的铜氧化物薄膜掺杂方法。该技术已被用于创建超导体-反铁磁绝缘体-超导体(S-AFI-S)结和最佳掺杂超导体-欠掺杂超导体-最佳掺杂超导体(OS-US-OS)铜酸盐结构。我们演示了如何S-AFI-S结构可以用来可靠地测量在低温下使用超导体作为无缝电引线的反铁磁绝缘体区域的输运性质。我们还讨论了应用和基本的问题,可以解决与这种掺杂方法创建的结构。虽然在本工作中它是在铜氧化物膜(YBa 2Cu 3 O 7-δ)上实施的,但是该方法也可以应用于其物理性质由氧含量决定的任何混合价过渡金属氧化物。
2005-08-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electrical Properties of Selective-Area-Grown Superconductor-Semiconductor Hybrid Structures on Silicon
我们提出了一种超导半导体材料系统,这是可扩展的和单片集成在硅衬底上。它使用在平面III-V缓冲层上选择性区域生长Al-InAs混合结构,直接生长在高电阻率硅衬底上。我们的特点是该材料系统在毫开尔文温度下的电性能,并观察到一个高的平均场效应迁移率$μ\approx 3200\,\mathrm{cm^2/Vs}$的InAs通道,和硬诱导超导能隙。约瑟夫森结表现出高界面传输,$\mathcal{T} \approx 0.75 $,栅极电压可调开关电流与临界电流和正常状态电阻,$I_{\mathrm{C}}R_{\mathrm{N}} \approx 83\,\mathrm{μV}$的产品,和多个Andreev反射的签名。这些结果为直接在硅上制造的可扩展和高相干栅极电压可调的transmon器件和其他超导-半导体混合器件铺平了道路。
2021-04-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Selective Area Grown Semiconductor-Superconductor Hybrids: A Basis for Topological Networks
我们介绍了选择性区域生长的混合InAs/Al纳米线的分子束外延的基础上,允许任意超导体超导网络包含环路和分支。输运揭示了硬诱导间隙和未中毒的2 e周期性库仑阻塞,与温度相关的1 e功能与理论一致。平行磁场中的库仑峰间距显示过冲,表明振荡的离散近零子带隙状态与器件长度一致。最后,我们研究了一个环形网络,发现强自旋轨道耦合和几微米的相干长度。这些结果证明了该平台在其他应用中可扩展拓扑网络的潜力。
2018-09-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Constrain on possible pairing symmetry in a two-orbital model of FeAs-based superconductors
在这项工作中,我们建立了一些确切的身份,通过交换的轨道内和轨道间的现场配对与双轨道模型描述新发现的FeAs为基础的超导体。应用严格关系和物理解释得出的结论,我们给出了该模型超导对可能对称性的约束条件。因此,提出了新发现的高温氧铌酸盐超导体中的有利配对。
2008-07-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Orbital-selective Mott phase as a dehybridization fixed point
铁基超导体及相关强关联系统的研究主要集中在接近反铁磁序的坏金属正常态。一个轨道选择性莫特相(OSMP)已被广泛讨论作为锚定的轨道选择性相关现象在这一制度。最近的实验的动机,我们提出的概念,OSMP是同义词相关驱动的去杂交。这个想法是在轨道间跳跃和动态空间自旋相关之间的竞争。从扩展的动力学平均场论(EDMFT)中产生的有效模型,并使用连续时间量子蒙特卡罗和分析方法相结合,我们展示了如何OSMP出现作为一个稳定的去杂交不动点。同时,证明了OSMP的稳定性。这种机制与其他强关联金属中的部分定域-离域跃迁的联系进行了讨论。
2022-03-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Orbital-selective Mott Phase in Multiorbital Models for Alkaline Iron Selenides K(1-x)Fe(2-y)Se2
利用从自旋方法研究了碱性铁硒化物K(1-x)Fe(2-y)Se 2的多轨道模型.有或没有有序的空缺,我们确定了一个金属莫特绝缘体过渡在相称的填充6个3D电子每个铁离子。对于洪德的耦合超过阈值,这是通过一个中间的轨道选择莫特阶段,其中的3D XY轨道莫特本地化,而其他3D轨道保持巡回。该相在一定范围的载流子掺杂下仍然是稳定的。我们的研究结果导致一个整体的相图碱性铁硒化物,这提供了一个统一的框架,以了解空位秩序和载流子掺杂的强度之间的相互作用。在该相图中,轨道选择性莫特相提供了超导K(1-x)Fe(2-y)Se 2与其莫特绝缘母体化合物之间的自然联系。
2012-08-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Orbital-Selective Mott transition out of band degeneracy lifting
我们概述了轨道选择性莫特转变(OSMT)的一般机制,巡游和本地化的传导电子的共存,并显示它如何可以发生在广泛的现实情况下,即使是相同的宽度和相关的频带,提供了晶体场分裂的能级在不同的简并度和交换耦合的流形是足够大,以减少轨道波动。该机制依赖于不同简并度流形中不同的动能。该相具有居里-外斯磁化率和非费米液体行为,在临界掺杂时消失,所有这些都让人想起磷属元素化物的物理学。
2009-03-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Orbital Selective Directional Conductor in the Two Orbital Hubbard Model
利用近年来发展起来的多体技术,考虑热效应,给出了二维二轨道(简并$d_{xz}$和$d_{yz}$)哈伯德模型在温度和斥力$U$作用下的富相图.我们的主要结果是在中间体$U$发现了一种新的反铁磁轨道选择态,有效的降维使一个方向绝缘,另一个方向金属。这种状态的可能实现进行了讨论。此外,我们还研究了Néel温度以上的向列性。经过仔细的有限尺寸标度分析,向列性温度窗口似乎在体极限中存在,尽管它非常窄。
2016-02-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Orbital-selective two-gap superconductivity in kagome metal CsV3Sb5
本研究结合第一性原理计算与SCDFT,揭示笼目金属CsV3Sb5的两能隙超导性由轨道选择配对驱动,明确了不同轨道对应的能隙特征与电子-声子耦合机制,为相关超导机理研究提供了理论基础。
2025-09-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Orbital-Selective $d$-wave Superconductivity in the Two-Band $t$-$J$ Model: Possible Applications to La$_3$Ni$_2$O$_7$
Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics and Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所);School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学物理科学学院);School of Physical Science and Technology, ShanghaiTech University(上海科技大学物理科学与技术学院);Kavli Institute for Theoretical Sciences and School of Quantum, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学量子科学与量子技术学院)
研究两带t-J模型中轨道选择性d波超导性,揭示轨道1的竞争作用及提升Tc的途径
2026-04-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Orbital Degeneracy and the Microscopic Model of the FeAs Plane in the Iron-Based Superconductors
提出了新发现的铁基超导体中FeAs面的微观模型,着重讨论了晶场环境中Fe $3d_{xz}$和$3d_{yz}$轨道间的轨道简并度的作用.该模型预测了相应的反铁磁有序基态的母体化合物和d-波超导基态在有限的掺杂。轨道间耦合在增强这两个命令中起着有趣的作用。相关变分波函数提出了两个有序相。
2008-04-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spontaneous orbital-selective Mott transitions and the Jahn-Teller metal of A$_3$C$_{60}$
碱金属掺杂的富勒烯A $_3$ C $_{60}$是半填充的三轨道Hubbard系统,其在莫特绝缘体旁边显示出非常规的超导相。虽然这种配对被认为是由有效的负洪德耦合引起的,但在莫特跃迁附近的极不寻常的扬-泰勒金属,具有局域和巡回电子,还没有被理解。这种性质是一致的解释以前未被认识到的现象:自发过渡的多轨道系统与负Hund耦合到一个轨道选择性莫特状态。这种破缺态没有普通轨道矩,其特征在于依赖于轨道的两体算符(双占据)或依赖于轨道的动能,可以被视为奇频超导的对角阶版本。我们建议,最近发现的Jahn-Teller金属相Rb $_x$ Cs $_{3-x}$ C $_{60}$是这种新的物质状态的实验实现。
2017-05-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Orbital-selective superconductivity in the nematic phase of FeSe
电子有序和超导性之间的相互作用是非常规超导体物理学的核心,在铁基超导体中尤其明显。受FeSe最近实验的启发,我们在多轨道模型中研究了自旋交换相互作用受抑的超导配对。电子关联的存在下的超导配对振幅的增强的轨道选择性。这种轨道选择配对在费米表面上产生大的能隙各向异性。我们的结果自然地解释了惊人的实验观察,并揭示了一般的关联电子系统的非常规超导性的新的光。
2018-12-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con