Eliashberg theory in the weak-coupling limit: results on the real frequency axis
我们制定和解决Eliashberg方程的虚频轴上的温度低于$T_c$在弱耦合极限。我们发现一个很好的缩放在所有温度下,对于一个给定的耦合强度,和归一化的序参量表现出BCS的温度依赖性。混合实-虚轴方程也被求解,以获得从虚频率轴到实频率轴的数值精确解析延拓。这提供了间隙边缘的确定,其在弱耦合极限下与来自虚轴的序参量相同。零温度间隙边缘的分析结果与BCS结果的偏差因子为$1/\sqrt{e}$,这也是针对转变温度$T_c$获得的。我们表明,在实部和虚部频率轴上的归一化间隙函数,对于一个给定强度的电子-声子爱因斯坦谱($δ$ -函数),是一个与温度无关的频率的普适函数。$1/\sqrt{e}$校正是间隙函数中这种非平凡频率依赖性的结果。在间隙边缘和$T_{c}$中的这种修改用于将各种无量纲比率保持到它们的BCS值。
2019-12-19 cond-mat.supr-con
Crossovers and quantum phase transitions in two-band superfluids: The evolution from BCS to Bose pairing by tuning interactions and band offset
我们发现,在两带$s$波超流体中,可以通过调谐带内和带间$s$波相互作用来诱导量子相变(QPT),这与单带$s$波超流体形成鲜明对比,在单带超流体中,只有巴丁-库珀-施里弗(BCS)和玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)超流体之间的交叉发生。对于非零的带间和有吸引力的带内相互作用,我们证明了基态总是有两个互穿超流体拥有三个光谱上不同的区域,其中配对是定性不同的:(I)BCS配对在两个频带(BCS BCS BCS),(II)BCS配对在一个频带和BEC配对在其他(BCS BEC),和(III)玻色配对在两个频带(BEC BEC)。此外,我们发现,通过微调带间相互作用为零,可以诱导QPT在基态之间的三个不同的超流相。有两个阶段,其中只有一个带是超流($S_1$或$S_2$),和一个阶段,其中两个带是超流$(S_1 + S_2)$,这种情况是不存在的单带$s$波系统。最后,我们认为,这些交叉和QPT可以观察到在$^{173}$ Yb和$^{87}$ Sr。
2022-04-19 cond-mat.supr-con
Three-band s+- Eliashberg theory and the superconducting gaps of iron pnictides
在Eliashberg理论下,利用带间相互作用占主导地位的三带模型,空穴带和电子带之间的序参量发生了一次显著的反转(s ~+波对称),可以同时再现1111和122族超导磷属元素化物的实验临界温度和带隙值.高值的电子-玻色子耦合常数和小的典型玻色子能量(与实验一致)是必要的,以获得所有的间隙的值,并正确地再现其温度依赖性。
2009-04-28 cond-mat.supr-con
Time-Reversal-Symmetry-Broken State in the BCS Formalism for a Multi-Band Superconductor
在具有排斥带间相互作用的三带BCS超导体中,带之间的阻挫可以导致固有的复杂能隙函数,这是由带之间在0和π范围内的相位差引起的。由于该态的复共轭也是一个解,所以基态是简并的,出现了时间反演的破缺态。在本文中,我们调查存在这种状态作为带间耦合强度的函数,并显示如何出现一个新的相变之间的TRSB和传统的BCS状态。
2013-09-05 cond-mat.supr-con
Condensation energy in Eliashberg theory -- from weak to strong coupling
我们考虑两个问题有关的凝聚能在超导体中描述的Eliashberg理论的各种形式的配对相互作用,与声子或电子机制的超导性。首先,我们推导了BCS公式的一个主要修正,使耦合$λ$中的凝结能达到一阶。其次,我们表明,在一个给定的$λ$,凝聚能的值强烈依赖于有效的配对相互作用$Γ(ω)$的功能形式。
2005-09-20 cond-mat.supr-con
Eliashberg Theory in the Weak Coupling Limit
Eliashberg理论提供了一个理论框架来理解当两个电子之间的配对是由声子介导的超导现象,并充分考虑了延迟效应。BCS理论通常被认为是Eliashberg理论的弱耦合极限,尽管有一些论文指出事实并非如此。在这里,我们提出了非常精确的数值解弱耦合极限,以补充现有的分析结果,并证明更令人信服的有效性,这一限制扩展的分析结果,一阶的耦合常数。
2018-08-06 cond-mat.supr-con
Eliashberg Theory and Superfluid Stiffness of Band-Off-Diagonal Pairing in Twisted Graphene
本文在Eliashberg理论框架下研究扭曲石墨烯中带间非对角配对的频率混合、谱权重增强及超流刚度,揭示带间结构可显著降低刚度饱和温度尺度,为解释最新超流刚度测量提供理论依据。
2025-01-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Estimation of intraband and interband relative coupling constants from temperature dependences of the order parameter for two-gap superconductors
本文介绍了用SnS-Andreev谱直接测量的各种Fe基超导体和MgB $_2$的大超导带隙和小超导带隙的温度依赖关系。实验$Δ_{L,S}(T)$与基于Moskalenko和Suhl方程组的双能隙模型(辅以BCS积分重整化)拟合良好。从拟合过程中,我们估计了超导态\textemdash的关键属性,即两种凝聚体的电子-玻色子耦合常数和本征BCS比。我们的研究结果的驱动作用的一个强大的带内耦合的带隙大的证据,而带间耦合是相当弱的所有研究中的超导体。
2015-12-17 cond-mat.supr-con
The functional-integral approach to Gaussian fluctuations in Eliashberg theory
Eliashberg超导理论是基于动态的电子-声子相互作用,而不是BCS理论中的静态相互作用。Eliashberg理论的标准推导是基于运动方程方法,该方法结合了某些近似,例如Migdal对配对顶点的近似。在本文中,我们提供了一个功能积分为基础的推导Eliashberg理论,我们也考虑其高斯涨落的扩展。泛函方法使计算平均场方程的自洽方法成为可能,该方法作为鞍点条件出现,在这里我们观察到传统的Eliashberg自能和配对函数都出现为Hubbard-Stratonovich变换。这一事实的一个重要后果是,它提供了一个系统的库珀和密度通道的高斯波动响应的相互作用的推导。我们还研究了在临界温度附近的强耦合涨落反磁化率。
2020-12-22 cond-mat.supr-con
Characteristics of the Eliashberg formalism on the example of high-pressure superconducting state in phosphor
本文利用Eliashberg形式研究磷在20-70 GPa高压下的超导态,揭示其临界温度不高源于低电声耦合与强库仑拆对作用,且无量纲比值接近BCS预言。
2016-01-21 cond-mat.supr-con
Electrical conductivity and nuclear magnetic resonance relaxation rate of Eliashberg superconductors in the weak-coupling limit
本文研究弱耦合Eliashberg理论中电子-声子相互作用的特征,推导了脏极限下BCS理论与Eth实部电导率的低频极限及零频下核磁共振弛豫率的解析表达式,揭示了Eth因虚数能隙分量而与BCS理论存在根本差异,并补充了对Meissner响应的研究。
2023-04-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Analytical solution of the Eliashberg equations for strong-coupling superconductivity in hydrides
Instituto de Investigaciones en Materiales, Universidad Nacional Autónoma de México(墨西哥国立自治大学材料研究所)
研究针对氢化物中强耦合超导的Eliashberg方程,给出在德拜模型内超导临界温度的解析解,该解在不同耦合区域与数值计算相符,应用于YH6并与实验等基准测试,预测临界温度与相关计算和数据有标度一致性。
2026-07-15 cond-mat.supr-con
Optical investigations of the chemical pressurized EuFe2(As1-xPx)2: an s-wave superconductor with strong interband interaction
用红外光谱研究了EuFe_2(As_(0.82)P_(0.18))_2超导单晶的宽频带红外光谱。在Tc= 28 K以下,在2Δ_{0} = 9.5 meV = 3.8 k_B T_c处形成一个超导能隙,使反射率在低频处急剧上升到1。在带隙范围内,电导率可以用无波节的$s$带隙BCS理论来描述。通过对T>T_c时的电导率和光谱权重随温度变化的分析,我们推断出当$T$接近T_c时,费米面上空穴层和电子层之间的带间耦合增强。
2010-11-04 cond-mat.supr-con
Strong-Coupling Superconductivity in NaFe$_{1-x}$Co$_x$As: the Eliashberg Theory and Beyond
通过比热测量研究了NaFe $_{1-x}$ Co $_x$ As体系的正常态和超导性质。无论是正常状态的索末菲系数和超导凝聚能强烈抑制在欠掺杂和重掺杂样品。低温电子比热可以用单能隙或双能隙BCS型函数很好地拟合。比率$γ_NT_c^2/H_c^2(0)$可以很好地将中子自旋共振与标准Eliashberg模型中的玻色子联系起来。然而,接近最佳掺杂的$ΔC/T_cγ_N$的值大于模型可以获得的最大值。我们的研究结果表明,高$T_c$的铁基超导体的超导电性可以理解的玻色子交换机制的框架内,但可能需要显着的修改,以考虑有限温度的属性。
2012-11-26 cond-mat.supr-con
Two-band superfluidity from the BCS to the BEC limit
我们分析了从弱耦合Bardeen-Cooper-Schrieffer(BCS)到强耦合玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)极限的双带超流性演化。当带间相互作用从负值调谐到正值时,从0相到$π$相态发生量子相变,这取决于两个序参量的相对相位。此外,可以通过调整带内或带间相互作用来创建两个带之间的种群不平衡。我们还发现了两个无阻尼的低能集体激发对应的同相和异相模式。最后,我们导出了耦合的Ginzburg-Landau方程,并证明了在BEC极限下,对于两种玻色子,它们都可化为耦合的Gross-Pitaevskii方程。
2006-03-23 cond-mat.other cond-mat.supr-con
A two band model for Superconductivity: Probing interband pair formation
我们提出了一个超导的双带模型。结果表明,最简单的非平凡情况仅考虑带间散射,并且两个带可以被建模为对称的(围绕费米能级)和平坦的,因此每个带完全由其半带宽$W_{n}$(n= 1,2)表征。有用的无量纲参数是$δ$,与$W_{2}-W_{1}$成正比。案例$δ=0$检索常规BCS模型。我们探讨了比热、临界温度上的能隙比、热力学临界场和隧穿电导作为$δ$和温度(从零到$T_{c}$)的函数。我们比较了我们的结果与实验结果$MgB_{2}$和良好的定量协议,得到的相关性带间耦合。正在进行的工作还考虑包括频带杂交和一般带间以及带内散射机制。
2003-11-10 cond-mat.supr-con
The Isotope Effect and Critical Magnetic Fields of Superconducting YH$_{6}$: A Migdal-Eliashberg Theory Approach
结合密度泛函计算与Migdal-Eliashberg理论,证明高压下YH$_6$的临界温度、同位素效应及高临界磁场均符合强耦合常规超导性,并对多个BCS参数进行了强耦合修正。
2023-02-25 cond-mat.supr-con
Superconductivity under pressure: application of the functional derivative
本文利用临界温度对Eliashberg函数的函数导数dTc/dA ~ 2F,计算了超导临界温度Tc(P)随压力的变化。通过求解线性化的Migdal-Eliashberg方程,以一致的方式获得在每个压力下的库仑电子-电子排斥参数mu*(p)。该方法仅需要知道在起始压力下的Tc(P)作为起始输入。它适用于Migdal-Eliashberg方程成立的超导体。我们研究了一种典型的低Tc BCS弱耦合超导体Al。我们对Al的Tc(P)作为压力的函数的结果显示出与Profeta等人(Phys.Rev.Lett.96,047003(2006))的计算非常一致,Profeta等人的计算与实验吻合得很好。
2017-08-10 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
Band filling and interband scattering effects in MgB$_2$: C vs Al doping
我们认为,基于能带结构计算和Eliashberg理论,观察到的Al和C掺杂的MgB $_2$样品的$T_c$的减少可以理解,主要是由于Al和C的电子掺杂的能带填充效应。一个简单的缩放的电子-声子耦合常数$λ$的状态密度的变化作为电子掺杂的功能是足以捕捉实验观察到的行为。此外,我们还解释了长期存在的悬而未决的问题的实验观察的一个几乎恒定的$π$间隙作为掺杂的功能,通过补偿的带填充和带间散射的效果。这两种效应一起产生一个几乎恒定的$π$间隙,并将两个间隙的合并点转移到更高的掺杂浓度,解决了仅基于带间散射的实验和理论预测之间的差异。
2004-11-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Evolution of Superconducting Gaps in Th-Substituted Sm$_{1-x}$Th$_x$OFeAs Studied by Multiple Andreev Reflection Spectroscopy
利用本征多重Andreev反射效应(IMARE)谱研究了不同钍掺杂和临界温度$T_C = 21-54$ K的层状氧铌酸盐超导体Sm $_{1-x}$ Th $_x$ OFeAs中的SnS接触.我们观察到的超导间隙和$T_C$之间的缩放。大间隙$2Δ_L/k_BT_C = 5.0-5.7$和它的本征BCS比(在假设的零带间耦合的情况下)$2Δ_L/k_BT_C^L = 4.1-4.6$都超过弱耦合极限3.52,和小间隙$2Δ_S/k_BT_C = 1.2-1.6$确定的BCS比保持几乎恒定的所有$T_C$范围内研究。温度依赖性$Δ_{L,S}(T)$符合两带BCS类Moskalenko和Suhl模型。我们证明带内耦合强于带间耦合,而库仑排斥常数$μ^{\ast}$是有限的钐基oxypnictides。
2016-12-13 cond-mat.supr-con
Anomalous isotope effect in BCS superconductors with two boson modes
当同位素系数为$α<0$或$α>1/2$时,超导转变温度的同位素效应是反常的.在这项工作中,我们表明,这种异常行为可以自然地出现在Bardeen-Cooper-Schrieffer框架内,如果声子和非声子模式共存。与标准Eliashberg理论(只有声子)中的$α\le1/2$不同,在声子和其它非声子模同时存在的情况下,同位素系数可以取任意值.特别是,最引人注目的是,一对破缺声子可以引起大的同位素系数$α>1/2$,如果非常规的超导性是由较低频率的非声子玻色子模式介导的。基于我们的研究,几个家庭的超导体的影响进行了讨论。
2021-05-07 cond-mat.supr-con
The Origin of Condensation Energy Scaling of the Fe-based superconductors
受Fe基超导体的凝聚能$ΔCE$与$T_c$($ΔCE \sim T_c ^β, β\approx 3.5$)的非BCS标度关系[PRB 89 140503(2014)]的最近实验的启发,我们研究了多带BCS超导体的CE和$T_c$。我们发现,实验观察到的异常标度关系$ΔCE \sim T_c ^{3.5}$是由两个带BCS超导体配对的主导带间相互作用($V_{inter} > V_{intra}$)很好地再现。我们的结果表明,这种看似非BCS的标度行为,与通常的预期相反,实际上是铁基超导体的配对机制是真正的BCS机制的强有力的实验证据,这意味着“库珀对是由成对相互作用粘合的巡游载流子形成的。"
2016-08-18 cond-mat.supr-con
Conventional and practical metallic superconductivity arising from repulsive Coulomb coupling
University of Maryland(马里兰大学)
研究发现传统s波超导性在常规金属中因库仑耦合导致异常高临界温度,但通过调整参数可降低至1K以下,指出Kohn-Luttinger理论的非s波超导性为唯一可信结果。
2026-07-30 cond-mat.supr-con
Coexistence of spin-triplet superconductivity with magnetic ordering in an orbitally degenerate system: Hartree-Fock-BCS approximation revisited
在带间杂化的双简并哈伯德模型中考虑了Hund规则交换诱导的自旋三重态和磁性共存态。在正方形格子的情况下,分析了Hartree-Fock近似与BCS方法的结合.计算的相图包含自旋三重态超导相共存的铁磁性或反铁磁性,以及纯超导相的稳定区域。还讨论了位间杂化对所考虑相的稳定性的影响,以及磁矩和超导能隙的温度依赖性。我们的方法补充了众所周知的相图只包含磁相与配对的三重态在同一基础上处理。我们还简要地讨论了如何在这个模型中包含自旋涨落与实空间配对。
2013-04-17 cond-mat.supr-con
Chern-Simons Modified-RPA Eliashberg Theory of the nu=1/2+1/2 Quantum Hall Bilayer
本文提出修正 RPA 的 CSRPAE 理论,在无穷回旋频率极限下消除既有发散与歧义,并揭示复合费米子两种对偶配对描述具有几乎相同的配对强度。
2024-04-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Two-band BCS superconductivity in Ba(Fe0.9Co0.1)2As2
分析了铁磷族化合物Ba(Fe 0.9Co 0.1)2As 2薄膜(Tc=20 K)的电导率和介电常数光谱。在超导状态下,考虑带内和带间配对作用,在Tc以下的所有温度下,磁场穿透深度和超导凝聚体密度随温度的变化关系在广义双带BCS模型中得到了很好的描述.结果表明,在电子子系统中产生了较小的超导能隙2Δ = 3.7 meV,而在空穴子系统中产生了较大的超导能隙2Δ >= 7 meV。确定了电子和空穴导带的正常态参数(等离子体频率和散射率)。在所有温度下,所获得的数据与Ba(Fe_(1-x)Cox)_2As_2的电子光电子发射实验结果一致。
2010-09-01 cond-mat.supr-con
Quasiparticle GW for Superconductors: Toward a Unified Treatment of Electron-Phonon and Electron-Plasmon Couplings
Sandia National Laboratories(桑迪亚国家实验室);Binghamton University–SUNY(宾厄姆顿大学(纽约州立大学))
本文提出了一种新的理论框架,扩展了准粒子自洽GW方法以适应超导相,通过将其与电子-声子和电子-等离子体相互作用的Eliashberg处理相结合,从而更准确地捕捉动态屏蔽效应,解决了传统BCS理论无法解释的问题。
2026-07-28 cond-mat.supr-con
Quantum critical Eliashberg theory, the SYK superconductor and their holographic duals
超导性在量子临界点附近是丰富的,在那里波动抑制费米液体准粒子的形成,BCS理论不再适用。两种非常不同的方法已经开发来解决这个问题:量子临界Eliashberg理论和全息超导。前者包含了一个强滞后的不明确的费米子配对相互作用,后者植根于量子场论和引力理论的对偶性。我们证明,这两个是同一理论的不同观点。我们从量子多体哈密顿量-汤川SYK模型-导出全息超导的引力理论形式,其中Eliashberg形式主义是精确的。利用全息术的力量,我们然后确定模型的动态配对磁化率。我们的全息地图有可能使用量子引力修正来超越Eliashberg机制。
2021-08-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con hep-th
Model for the inverse isotope effect of FeAs-based superconductors in the $π$-phase-shifted pairing state
在Eliashberg双带理论中考虑了铁基超导体的声子和磁涨落的同位素效应。结果表明,在合理的参数范围内,Fe、$α_{Fe} \approx -0.18 \pm 0.03 $、\cite{Shirage0903.3515}的逆同位素效应以及大的正同位素指数($α\approx 0.35$)可以自然地出现在磁感应符号反转的s波配对态中.根据它们所要求的参数值,不能从本分析中丢弃任何一个实验报告。正同位素效应和负同位素效应分别表示带内和带间的电子-声子相互作用。本文首先从方阱势模型的解析结果出发,给出了两带Eliashberg理论的显式数值计算。
2009-08-18 cond-mat.supr-con
Non-Fermi liquid Superconductivity: Eliashberg versus the Renormalization Group
我们用两种常用的但又明显不同的方法来研究非费米液体的超导性问题:1)重整化群(RG)和2)Eliashberg理论。这两种方法在多大程度上为量子金属的低能行为提供了一致的解决方案仍然不清楚。我们表明,微扰RG β功能的4-费米耦合可以明确地从线性化的Eliashberg方程,假设量子校正近似是本地跨能量尺度。我们应用我们的分析声子介导的超导性的测试情况下,并显示Eliashberg和RG治疗的一致性。接下来,我们研究了一类量子临界点附近的超导性,并发现了超导性和有限临界BCS耦合的“裸”金属量子临界点之间的过渡。我们推测我们的理论的非常规金属的现象学的应用。
2016-12-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con hep-ph
Strong-coupling anisotropic superconductivity in hexagonal HfRuAs from anisotropic Migdal-Eliashberg theory
National Taiwan University(国立台湾大学);National Center for Theoretical Sciences(国家理论科学中心)
该研究通过求解各向异性Migdal-Eliashberg方程,结合从头计算的电子结构、声子色散和电子-声子耦合矩阵元,系统研究了六方HfRuAs的超导性质,发现其具有强电子-声子耦合和各向异性超导能隙,揭示了其作为强耦合各向异性超导体的特性。
2026-05-18 cond-mat.supr-con
Possible Eliashberg-type superconductivity enhancement effects in a two-band superconductor MgB2 driven by narrow-band THz pulses
研究MgB₂薄膜的太赫兹驱动凝聚体动力学,发现窄带太赫兹脉冲通过产生非热准粒子分布引发Eliashberg型超导增强,与对破缺竞争,导致对破缺效率在约0.7 T_c处出现最小值。
2023-08-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Feasible model for photo-induced interband pairing
最近,有人提出在共振驱动的带间相互作用具有排斥性的半导体中存在非平衡超导电性的机制。\cite{Goldstein_PRB15}基本的微观模型依赖于一个特定的费米子耗散机制的出现和电子色散关系和电子-电子相互作用的仔细同时剪裁。相反,我们表明,这种现象是相当普遍的,并不需要一个特殊的微调参数。通过考虑一对本地相同的符号的带,我们表明,带间配对的声子浴和辐射复合的存在下的自然假设下产生的。根据这些发现,我们展示了如何超导电性的出现可以理解的标准平衡带间BCS理论。
2019-07-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
BCS to incoherent superconductivity crossovers in the Yukawa-SYK model on a lattice
本文定量分析了晶格上Yukawa-SYK模型的相图,揭示了随相互作用强度和跃迁参数变化,从BCS弱耦合到Eliashberg强耦合超导的完整转变,以及费米液体准粒子配对向非相干费米子配对的演化。
2023-07-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electron-phonon coupling and two-band superconductivity of Al- and C-doped MgB2
在密度泛函理论的框架下,采用自洽虚晶近似,研究了Mg{1-x} AlxB 2和MgB{2(1-y)}C{2 y}合金的电子-声子和超导性质.对于这两种合金,Eliashberg光谱函数和电子-声子耦合常数已被计算在两个带模型的几个浓度高达x(Al)=0.55和y(C)=0.175。在不考虑带间散射的情况下,数值求解了两带Eliashberg带隙方程。使用一个单一的参数的库仑赝势,这是确定的未掺杂的化合物,我们能够再现实验掺杂的Delta_sigma,Delta_pi,和T_c的定量水平上的两种合金。特别是,所观察到的Al和C掺杂之间的超导性的掺杂范围的差异表明掺杂位点的显著影响,这可以在本方法中自然地解释,而不需要调用带间散射,这表明该因素仅起次要作用。
2010-12-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Coexistence of giant Cooper pairs with a bosonic condensate and anomalous behavior of energy gaps in the BCS-BEC crossover of a two-band superfluid Fermi gas
本文研究了两带超流费米气体中Bardeen-Cooper-Schrieffer(BCS)-玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)的交叉现象。当冷(第一)带的带内耦合固定为弱时,我们发现,在带间相互作用消失的情况下,在热(第二)带的强耦合极限下,系统经历了一个过渡到一个单组分的配置与第一能隙的完全抑制和带间粒子的完全重新分布。对于非零的带间相互作用,我们揭示了非单调依赖的能隙在第一个带与带内耦合在第二个带的存在一个驼峰。在弱带间耦合的情况下,系统显示出显着放大的第一带中的凝聚体的对内相关长度在第二带的强耦合制度,这清楚地表明,即使在非零温度的巨库珀对和玻色凝聚体的共存。这可导致具有峰值的第二能隙的非单调温度依赖性。在这里预测的巨库珀对和玻色子分子的共存可以通过可视化的涡核在两个组件的原子凝聚体,以及在一些铁基超导体的验证。
2019-07-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Specific heat of Ca$_{0.32}$Na$_{0.68}$Fe$_2$As$_2$ single crystals: unconventional s$_\pm$ multi-band superconductivity with intermediate repulsive interband coupling and sizable attractive intraband couplings
报道了高质量重空穴掺杂超导体Ca $_{0.32}$ Na $_{0.68}$ Fe $_2$ As $_2$单晶的低温比热研究。该化合物表现出体超导性,转变温度为$T_c \approx 34$ \,K,这是明显的从磁化,运输,和比热测量。零场数据表明,在正常状态下的索末菲系数$γ\approx 53$ mJ/mol K $^{2}$的显着的电子比热。使用多带Eliashberg分析,我们证明了在超导状态下的零场比热的依赖性是很好地描述了一个三带模型与非常规的s $_\pm$配对对称性和间隙幅度$Δ_i$约为2.35,7.48,和-7.50 meV。我们的分析表明,一个不可忽视的吸引力带内耦合,这有助于显着相对较高的$T_c$值。费米表面平均的排斥和吸引耦合强度是可比的大小和外部的强耦合限制经常采用描述高$T_c$铁磷属元素化物超导体。我们进一步推断总质量重整化的顺序为5,包括相关性和电子玻色子相互作用的影响。
2013-11-14 cond-mat.supr-con
Spectroscopic and thermodynamic properties in a four-band model for pnictides
本文分析了磷属元素化物在正常态和超导态下的不同性质,特别是对最佳掺杂的Ba $_{1-x}$ K $_{x}$ Fe $_2$ As $_2$体系进行了研究。我们表明,通过使用实验测量的带色散的ARPES,一个四带Eliashberg模型在中间耦合制度可以占测量层次的差距和几个光谱和热力学签名的低能重整化。这些包括扭结带分散和有效质量确定通过比热和超流密度测量。我们还表明,虽然需要一个中间耦合Eliashberg的方法来解释的差距的大小,热力学量的温度行为并没有显示在这个制度的一个显着的偏差相对于弱耦合BCS计算。这可以解释在文献中经常报道的实验数据的双波段BCS拟合的明显成功。
2010-01-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Impurity Effects in Sign Reversing Fully-Gapped Superconductors: Analysis of FeAs Superconductors
为了理解FeAs超导体中杂质对Tc的影响,我们分析了一个简单的带间排斥相互作用的两带BCS模型。当杂质带间散射$I'$等于带内散射$I$时,由于库珀对的带间跳跃,杂质抑制了自旋涨落理论预言的该化合物中实现的符号反转的完全带隙超导态.当$|I'/I| < 1$时,在高对比度下,Tc几乎不受强杂质散射的影响,因为带间散射几乎被多重散射效应所禁止。由于$|I'/I| \sim 0.5$是预期的,超导性对FeAs超导体中杂质的鲁棒性自然地被理解为完全带隙状态的符号反转。
2008-12-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Multi-Band Superconductivity and the Steep Band -- Flat Band Scenario
导出了多带超导的基本特征及其意义。特别是,它示出的超导转变温度的增强发生由于带间相互作用。此外,同位素效应基本上不同于典型的BCS方案,只要极化耦合效应的存在。该模型的特殊情况是如所实现的在一个频带中的极化子耦合,在铜酸盐中,如在MgB 2中,平坦带和陡峭带共存,在极端情况之间交叉。阐述了多频带方法相对于单频带BCS模型的优点,并讨论了其在实际系统中的频繁实现
2019-12-01 cond-mat.supr-con
Strong-coupling superconductivity beyond BCS and the key pairing interaction in cuprate superconductors
自1986年Georg Bednorz和Alex Mueller发现第一个高温超导体以来,至今已有20多年的时间,然而,尽管付出了巨大的努力,仍然没有关于高温超导起源的普遍接受的理论。电子-声子相互作用(EPI)对高温超导性的重要性还是微弱而不重要的问题一直是当代凝聚态物理最具挑战性的问题之一。本文简要回顾了我们最近的理论研究结果,并结合大量的实验观测,包括同位素效应、角分辨光电子能谱(ARPES)、泵浦探测和隧穿光谱、正常态抗磁性和磁量子振荡等,为这个基本问题提供了明确的答案。高温超导的真正起源是在一个显着的有限范围Froehlich EPI的nonadibatic极化载流子,这是超越了传统的BCS-Migdal-Eliashberg近似。
2010-12-24 cond-mat.supr-con quant-ph
Gap structure in noncentrosymmetric superconductors
本文用声子和自旋涨落介导的对的微观模型研究了自旋轨道带分裂的非中心对称超导体中的能隙结构。导出了带表示中配对相互作用的一般形式,其中包括带内和带间配对项。在各向同性相互作用的情况下(特别是,对于BCS-接触相互作用),带间配对项在带分裂的任何幅度处相同地消失。对具有强自旋轨道耦合的立方对称金属,详细分析了对相互作用各向异性的影响。结果表明,如果声子占主导地位,那么在两个带的间隙是各向同性的,nodeless,并在一般不同的振幅。讨论了Li_2(Pd_{1-x},Pt_x)_3B族非中心对称超导体的应用。
2008-03-19 cond-mat.supr-con
The unusual thickness dependence of superconductivity in $α$-MoGe thin films
$α$的薄膜显示随着厚度减小到30 nm以下而逐渐减小的$T_{c}$,并且薄层电阻超过100 $Ω/\Box$ .我们已经进行了远红外透射和反射测量的一组$α$ -MoGe薄膜来表征这种削弱的超导状态。我们的研究结果表明,存在的能隙的比例$2Δ_0/k_BT_{c} = 3.8 \pm 0.1$在所有的电影研究,略高于BCS值,即使转变温度显着降低,薄膜厚度减少。材料性质遵循BCS-Eliashberg理论,具有大的剩余散射率,除了在光学散射率中看到的相干峰被发现在较薄的超导样品中被强烈地涂抹。预测并首次观测到在$2Δ_0$处的光学质量重整化峰。
2008-03-07 cond-mat.supr-con
Future Study of Dense Superconducting Hydrides at High Pressure
高压氢化物超导转变温度(Tc)达到288 K的发现,为实现常温超导带来了新的希望。在这里,我们给出了一个观点的理论和实验研究的氢化物超导性。基于BCS-Eliashberg-Midgal理论并结合密度泛函理论的预测在研究和指导实验实现中起着主导作用。到目前为止,大约有20个超导实验已经被报道显示出高Tc超导性,并且它们的Tc与预测值吻合得很好。然而,理论预测与实验结果之间仍存在一些争议,如在磁场中没有观察到明显的相变温度展宽,实验上的电子-声子耦合超过Eliashberg-Midgal极限,费米能级附近态密度的能量依赖性等.要调查这些争议和起源的最高Tc的在H2O,关键的实验需要确定的结构,键合,和振动特性与H原子在这些H2O。
2021-12-18 cond-mat.supr-con
Superconductivity from interband coupling to ferroelectric quantum critical fluctuations in two dimensions
Bar Ilan University(巴伊兰大学)
研究二维系统在铁电量子临界点附近,通过带间“斯塔克”耦合产生的有效双声子相互作用,发现临界温度相比BCS理论显著增强,并揭示了不同带隙区间的增强机制。
2026-06-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Polaronic behavior in a weak coupling superconductor
稀相半导体SrTiO $_3$的超导电性的本质50多年来一直是一个悬而未决的问题。超导电性发生的极低载流子密度($10^{18}$ - $10^{20}$ cm $^{-3}$)表明,在巴丁-库珀-施里弗(BCS)和米格达尔-埃利亚斯堡(ME)理论所基于的绝热极限之外,超导电性的非常规起源。我们利用一个新开发的方法工程带排列在氧化物界面和访问的Nb掺杂SrTiO $_3$的电子结构,使用高分辨率隧道光谱。我们观察到最高能量的纵向光学(LO)声子分支的强耦合,并估计无量纲的电子-声子相互作用强度($λ$)的掺杂演化。当冷却到超导转变温度($T_{\mathrm{c}}$)以下时,我们观察到对应于BCS理论弱耦合极限的单个超导能隙,表明耦合($λ_{\textrm{BCS}} \approx 0.1$)小一个数量级。这些结果表明,尽管与电子的强正常态相互作用,最高的LO声子不提供一个主要的贡献配对。他们进一步表明,SrTiO $_3$是一个理想的系统,以探测超导电性在很宽的范围内的载流子密度,绝热参数,和电子-声子耦合强度。
2017-12-27 cond-mat.supr-con
Competition of electron-phonon mediated superconductivity and Stoner magnetism on a flat band
电子之间的有效吸引相互作用,通过电子-声子耦合介导,是传统超导性的一个公认的机制。在具有费米面的金属中,超导性的临界温度指数地小于特征声子能量。因此,这种超导体只能在低于几开尔文的温度下发现。具有平坦能带的系统已经被提出来解决这个问题,并提供了一条通往室温超导性的途径,但以前的研究仅限于具有有效吸引相互作用的BCS模型。本文将Eliashberg的强耦合超导理论推广到平带系统,并将平均场临界温度与描述电子-声子和电子-电子相互作用的微观参数联系起来。我们还分析了BCS结果的强耦合修正,并构造了在同等基础上表现超导性和磁相的相图。我们的研究结果是特别相关的新型量子材料的电子色散和相互作用强度是可控的。
2018-11-30 cond-mat.supr-con
Enhanced critical temperature, pairing fluctuation effects, and BCS-BEC crossover in a two-band Fermi gas
研究了具有强对涨落的两带吸引费米系统中的超流临界温度。我们专注于一个配置,其中带内耦合是从弱到强的浅带耦合到一个弱相互作用的更深的带。我们的分析覆盖了从大部分重叠的库珀对的Bardeen-Cooper-Schrieffer(BCS)凝聚到紧密结合的分子的玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)的整个交叉,这是基于将Nozières-Schmitt-Rink(NSR)方法扩展到双带系统的基础上的。与单带情形相比,在强耦合BEC体系中,临界温度有了很大的提高,赝能隙效应的预形成区域明显减小,两种复合玻色子的纠缠度也有了很大的提高.
2019-05-28 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Pressure effects on the unconventional superconductivity of the noncentrosymmetric LaNiC2
基于{ \it ab initio}计算和完全Eliashberg公式,分析了非中心对称LaNiC $_2$的非常规超导电性及其随压力的演化.在0-15 GPa压力范围内,采用第一性原理计算计算了电子结构、声子和电子-声子耦合.通过数值求解Eliashberg方程,确定了超导态的热力学性质.我们发现,在$p=0$ GPa下,超导参数已经偏离BCS型,并且为了得到与实验一致的临界温度$T_c = 2.8$ ~K,需要较大的库仑赝势$μ^{\star}=0.22$。如果使用这样的$μ^{\star}$,Eliashberg形式也再现超导序参量的实验观察值,在临界温度的电子比热跳变,和伦敦穿透深度随温度的变化。这表明,上述参数与BCS预测的偏差不会预先判断该化合物中超导性的三重态或多能隙性质。在外加压力下,电子-声子耦合常数在0-15 GPa范围内持续增加,这与实验观察到的$T_c$在0-4 GPa范围内增加的结果一致,但与实验报道的$T_c$在4 GPa以上下降和在7 GPa以上超导性消失的现象不一致.超导电性的消失可能是由于在7~GPa下$μ^{\star}$增加到0.36,这支持了一个新的高压电子相形成的假设,它与超导电性竞争。
2016-10-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Weak Interband-Coupling Superconductivity in the Filled Skutterudite LaPt4Ge12
利用隧道二极管振荡器(TDO)方法测量了LaPt $_{4}$ Ge $_{12}$的磁穿透深度$λ(T,B)$和超流密度$ρ_s(T)$,并利用横场μ子自旋旋转($μ$ SR)谱研究了超导体的超导配对态.在$T\ll T_{c}$处,$λ(T)$遵循指数型温度依赖关系,但其零温度值$λ(0)$随磁场线性增加。详细的分析表明,$λ(T)$和相应的$ρ_{s}(T)$,测量的迈斯纳态的TDO方法是很好地描述了一个双间隙$γ$模型与间隙大小的$Δ_1(0)=1.31k_{B}T_c$和$Δ_2(0)=1.80k_{B}T_c$和一个非常弱的带间耦合。相比之下,$ρ_s(T)$,从$μ\rm{SR}$的数据在一个小的领域,可以通过一个单一的间隙BCS模型与接近$Δ_2(0)$的间隙。我们得出结论:LaPt $_{4}$ Ge $_{12}$是一种边缘双能隙超导体,小能隙$Δ_1$似乎被小磁场破坏。相比之下,在PrPt $_4$ Ge $_{12}$中,$4f$ -电子可以增强带间耦合,因此,产生更稳健的多带超导性。
2015-09-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Tunable Superconductivity Mediated by Heavy-Electron Plasmons: Band-Structure and Quantum-Geometric Engineering
The University of Texas at Austin(德克萨斯大学奥斯汀分校)
研究重电子等离子体介导的可调谐超导性,通过随机相位近似和Eliashberg理论计算最小金属模型最优临界温度,发现适度声子吸引可提升临界温度,还考虑绝缘系统,提出相关平台,确立平带系统在超导性中可作可调谐配对介质的新角色。
2026-07-21 cond-mat.supr-con
Impurity-induced in-gap state and Tc in sign-reversing s-wave superconductors: analysis of iron oxypnictide superconductors
氧铌酸盐超导体中有望实现的符号反转的完全能隙超导态,由于库珀对的带间散射,能隙杂质对超导态有显著的影响.本文基于各向同性双带BCS模型研究了这个问题:在氧铌酸盐超导体中,杂质的带间散射$I'$不等于带内散射$I$ .在玻恩散射区,由于带间散射,如果是$I\sim I'$,则Tc的降低是相当大的,并且杂质诱导的态密度(DOS)是突出的。虽然杂质诱导的DOS可以在$1/T_1$中产生幂律温度依赖性,但不可避免地伴随着Tc的相当大的抑制。相反,在幺正散射区,除了$I=I'$外,杂质对Tc和DOS的影响都很小。通过理论和实验的比较,我们预期$s_\pm$ -波隙函数的各向异性程度强烈地依赖于化合物。
2009-02-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin fluctuations and unconventional pairing in KFe$_2$As$_2$
研究了重空穴掺杂终端材料KFe $_2$ As $_2$中自旋涨落与超导电性的关系。通过对由第一性原理计算得到的三维十轨道模型的布里渊区进行近似展开,构造了一个五轨道模型。应用无规相位近似,我们得到了自旋极化率,并求解了线性化的Eliashberg方程。实验观察到的不相称的自旋波动被理解为起源于带间相互作用,其中能带结构的多轨道性质导致在整个铁基超导体家族中的不对称性的电子-空穴。对于超导性,s波和d波配对被发现是在密切的竞争,其中在前者的间隙函数的符号变化是由无公度的自旋涨落驱动。对实验上观察到的KFe $_2$ As $_2$超导能隙中的节点提出了几种可能的解释。
2011-10-17 cond-mat.supr-con