Non-damped Acoustic Plasmon and Superconductivity in Single Wall Carbon Nanotubes
我们发现,非阻尼声等离子体存在于单壁碳纳米管(SWCNT),并提出非阻尼声等离子体可能介导的电子-电子吸引力,并导致超导电性的单壁碳纳米管。用该机制得到的单壁碳纳米管(3,3)的超导转变温度Tc与最近的实验结果(Z. K. Tang等人,Science 292,2462(2001))。我们还表明,通过掺杂SWCNT(5,5)可以获得高达99 K的更高Tc。
2001-08-09 cond-mat.supr-con
Domain wall superconductivity in hybrid superconductor -- ferromagnetic structures
基于唯象的Ginzburg-Landau方法,研究了外加磁场中具有畴结构的混合超导/铁磁系统的序参量形核问题.同时考虑了铁磁层中孤立畴界和周期畴结构。我们研究了局域在畴壁和远离畴壁的超导电性之间的相互作用,并表明这种相互作用决定了临界温度Tc的一个特殊的场依赖性。对于周期性畴结构,超导核在Tc附近的上临界场的行为强烈地受到不同畴上超导核的重叠的影响。
2003-05-22 cond-mat.supr-con
Domain wall superconductivity in superconductor/ferromagnet bilayers
我们分析了由于铁磁体中磁畴壁附近局域超导态的出现而引起的超导/铁磁双层膜的超导临界温度的提高。我们考虑了邻近效应导致超导电性破坏的主要机制是交换场的情况。我们证明了畴壁对双层超导性质的影响可能是相当强的,如果畴壁厚度是超导相干长度的顺序。
2006-05-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Domain walls at the spin density wave endpoint of the organic superconductor (TMTSF)2PF6 under pressure
我们报告的第一个全面调查的有机超导体(TMTSF)2 PF 6在附近的自旋密度波-金属相变的端点相共存发生。在低温下,金属畴向超导电性的转变被用来揭示各种织构。特别地,我们通过实验证明了一维和二维金属畴的存在,这些畴主要沿着c?轴的二维超导在b?c平面垂直于最导电的方向。这些畴壁的形成可能与(TMTSF)2 PF 6相图的临界压力附近的孤子相的建议有关。
2010-02-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Local condensation of charge-$4e$ superconductivity at a nematic domain wall
本研究通过实空间变分方法证明,在多分量超导体中因长程应变形成的向列畴壁处,电荷-4e序可通过遗留序机制实现局域凝聚,并探讨了其潜在实验观测。
2023-11-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnon-mediated superconductivity on ferromagnetic wallpaper fermions
本研究探究铁磁绝缘体与含四重简并狄拉克点的非对称拓扑晶体绝缘体界面处磁涨落介导的二维超导,揭示了BCS配对与Amperean配对的不同超导态特征及易轴各向异性对其稳定性的调控作用。
2025-03-09 cond-mat.supr-con
Emergent topological superconductivity at nematic domain wall of FeSe
一维杂化系统在拓扑超导性的研究中起着重要的作用。然而,所有的一维杂交系统到目前为止已经外部定义。在这里,我们表明,一维畴壁的超导体可以作为一个新兴的混合系统的存在下的自旋轨道耦合。作为一个具体的背景下,我们研究的铁硒,这是公认的是一个超导体的铁电畴之间的畴壁。我们首先表明的对称性的理由,自旋三重态配对可以诱导域壁通过构建一个金兹伯格-朗道理论。然后,我们证明使用Bogoliubov-de Gennes方法,这样的磁畴壁支持零能量束缚态,将满足马约拉纳条件。众所周知的存在,这些域壁在相对较高的温度下,原则上可以定位和研究与扫描隧道显微镜,提供了新的机会,为实现马约拉纳束缚态的搜索。
2017-06-21 cond-mat.supr-con
Fragmented superconductivity in the Hubbard model as solitons in Ginzburg-Landau theory
本文利用密度矩阵重整化群研究强耦合Hubbard模型中超导与电荷密度波的交织态,发现Cooper对凝聚在电荷密度波背景下碎片化,并提出用周期势中Ginzburg-Landau方程的孤子解描述该碎片化超导态。
2024-11-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con quant-ph
From fractional solitons to Majorana fermions in a paradigmatic model of topological superconductivity
马约拉纳束缚态是拓扑量子计算中一个有趣的候选态。因此,低能量模型允许掌握它们的属性在概念上是重要的。在这些模型中,通常的情况是存在两个相关的有间隙的阶段,由一个无间隙的点分开。在其中一个阶段,拓扑边界状态是缺席的,而另一个支持马约拉纳束缚态。我们表明,一个习惯的模型违反了这一范式。不应该主机马约拉纳费米子的阶段支持分数孤子指数本地化只有一端。通过改变模型的参数,我们解析地描述了分数孤子和两个马约拉纳费米子之间的跃迁。此外,我们提供了一个可能的物理实现的模型。我们进一步表征超导配对的对称性,表明奇频分量与马约拉纳波函数的空间分布密切相关。
2020-02-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Quantum dynamics of charged and neutral magnetic solitons: Spin-charge separation in the one-dimensional Hubbard model
我们证明,组态相互作用(CI)近似夺回的精确(Bethe Answer)解决方案的1D哈伯德模型的基本特征。因此,它为描述更高维度的强关联电子系统中超越平均场论的效应提供了有价值的途径。CI方法系统地描述了对Hartree-Fock近似(HFA)的涨落和量子隧穿修正。HFA预测,掺杂半满的Hubbard链会导致在反铁磁(AFM)背景中出现带电的自旋极化子或带电的畴壁孤子。另一方面,CI方法描述了这些带电磁孤子的量子动力学和各种平均场配置之间的量子隧穿效应。在本文中,我们测试的CI方法对一维哈伯德模型的精确解的精度。我们发现显着的协议之间的能量的移动带电玻色子畴壁(如CI方法)和掺杂空穴的确切能量(如Bethe Anglands)的整个$U/t$范围。CI方法也导致在1D中的自旋-电荷分离的清晰演示。在半满的反铁磁链中添加一个掺杂孔会导致出现两种不同的载流子:带电的玻色子畴壁(带有电荷但不带自旋)和中性的自旋1/2畴壁(带有自旋但不带电荷)。
1999-12-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Domain wall description of superconductivity
本文将从场论领域中的超导畴壁解的角度来讨论超导体的电导率问题。我们把我们的设置了一个动力学复杂的标量场耦合到规范场负责超导和额外的标量实场,发挥超导畴壁的作用。系统的温度是通过这样一个事实来解释的孤子以下加速轨道是一个Rindler观察者经历的热浴。
2013-11-27 cond-mat.supr-con hep-th
Soliton defects and topological $4π$-periodic superconductivity from an orbital magnetic field effect in edge Josephson junctions
近年来,许多研究致力于理解混合邻近结构中的拓扑超导性和由磁场诱导的Majorana零模。本文提出了一种在垂直磁场作用下,在二维拓扑绝缘体边缘的短约瑟夫森结中实现拓扑超导的方法。磁场效应是完全轨道的,来自边缘处的序参量相位的梯度,这导致在具有一对无隙Andreev束缚态的结处的孤子缺陷。后者是约简为马约拉纳零模式由一个单一的旋转和保护的手征对称性。此外,基态和激发都是准周期的磁通封闭在结中,与周期等于双通量量子$2Φ_0 = h/e$。这种行为遵循规范不变性的$4π$相周期的马约拉纳状态,并表现为$2Φ_0$间隔磁振荡的临界电流。另一个提议的观察是在没有外部相位偏置的情况下发生的持续电流。除了振荡,它显示了一个符号反转促使中性马约拉纳零模式。这些发现提供了通过低场直流磁输运测量获得拓扑超导性的可能性。
2019-02-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Half-quantum vortex and d-soliton in Sr$_2$RuO$_4$
假设Sr $_2$ RuO $_4$中的超导电性由平面p波序参量描述,我们考虑了Sr $_2$ RuO $_4$中可能存在的拓扑缺陷.特别地,当磁场平行于$a$ - $b$平面时,可以产生${\hat d}$孤子和半量子涡旋.我们讨论了如何在实验上探测到${\hat d}$ -孤子和半量子涡旋。
2000-05-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Photoinduced pseudospin-wave emission from charge-density-wave domain wall with superconductivity
我们研究了由于电荷密度波(CDW)和超导性之间的竞争引起的不均匀性所引发的光诱导动力学。作为一个简单的例子,我们考虑超导(SC)之间的两个CDW域的符号相反的界面。在含时Hartree-Fock-Bogoliubov框架下计算了实时动力学,研究了序参量动力学和非平衡准粒子分布函数.我们还计算了各种动力学响应函数内的广义随机相位近似。通过实时动力学的比较和响应函数的分析,发现光驱动SC界面可以发射SC序参量的集体模。这类似于反铁磁体中磁畴壁的自旋波发射,特别是在低驱动频率的情况下,其中序参量可以映射到赝自旋图像上。在高频的情况下,我们发现一个域壁熔化所造成的准粒子分布的变化,从而导致在整个系统的超导性。
2023-01-28 cond-mat.supr-con
Long-range odd triplet superconductivity in SF structures with Neel walls
我们考虑一个多畴超导体/铁磁体(SF)结构与面内磁化,假设相邻的域是由Neel畴壁分离。我们发现,一个奇怪的三重长程分量出现在畴壁和传播到域在一个长的距离的顺序\sqrt{D/2πT}(在脏限制)。由于该分量,畴中的态密度变化随着距离的变化而变化,并且如果磁化在所有畴壁中沿相同方向旋转,则在畴中间变为零。
2005-11-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconductivity from domain wall fluctuations in sliding ferroelectrics
研究二维范德华材料双层结构中的滑动铁电性,发现铁电畴壁涨落通过软层间剪切声子介导电子间强吸引作用,可能解释双层Td-MoTe2及莫尔双层中的超导现象。
2024-06-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Phase solitons in multi-band superconductors with and without time-reversal symmetry
多带超导中的类Josephson带间耦合具有简并的能量极小值,支持超导相位中的扭结态。当三个或更多分量的系统中的带间耦合被破坏时,时间反转对称性(TRS)可以被破坏,这在两个时间反转对称性破坏(TRSB)对状态之间产生另一种类型的相位扭结。在这项工作中,我们专注于这些新的相位扭结状态,并研究它们的稳定性,相似性,差异和物理后果。主要结果如下:(1)我们发现了一种新的相位滑移类型。(2)在扭结区,TRS被破坏,并感应出自发磁场。(3)在具有TRSB的超导体中,与超导相位和振幅的变化相关联的复合拓扑激发可以由局部扰动或由于正常金属之间的邻近效应而产生。
2012-06-16 cond-mat.supr-con
Fermionic Hopf solitons and Berry's phase in topological surface superconductors
许多物体物理学的一个中心主题是涌现--当几个粒子聚集在一起时,新的性质就会出现。特别吸引人的是量子统计可能是一种涌现的性质。这一点首先在核物质的Skyrme模型中被注意到,在这个模型中,一个完全用玻色子序参量场来表述的理论包含了费米子激发。这些激发是平滑场纹理,并且被认为描述了中子和质子。我们认为当超导能隙超出其表面态时,类似的现象也发生在拓扑绝缘体中。这里,平滑纹理自然地由三分量实向量描述。两个分量描述超导性,而第三个分量捕获能带拓扑。这样一个向量场可以在三维空间中呈现一种“打结”的结构--霍普夫结构--它不能平滑地展开。在这里,我们表明,霍普夫纹理是一个费米子。为了描述所得到的状态,常规的Landau-Ginzburg超导理论必须增加一个拓扑Berry相位项。当霍普夫纹理是最便宜的费米激发,隧道实验的惊人后果的预测。
2010-04-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con hep-th
Large tuneable exchange fields due to purely paramagnetically limited domain wall superconductivity
本研究通过Nb/GdN双层薄膜的磁输运测量,发现畴壁超导可实现高达1.3T的可调交换场,并首次实现S/F双层中超导态的完全开关切换。
2023-06-22 cond-mat.supr-con
Triplet superconductivity and proximity effect induced by Bloch and Néel domain walls
在超导体(SC)/铁磁体/SC异质结构中引入的非共线磁性界面允许自旋翻转过程,并且能够在铁磁区域内产生等自旋三重态配对相关。这导致了所谓的远程邻近效应的发生。非共线磁界面的具体例子包括布洛赫和内尔畴壁。在这里,我们提出的结果包含布洛赫和Néel域壁的基础上的自旋相关的Bogoliubov $-$德Gennes方程的自洽的解决方案,在干净的限制异质结构。特别是,我们调查的厚度依赖性的布洛赫和Néel域壁诱导自旋三重态配对的相关性,并与其他实验和理论结果,包括锥形磁性层作为非共线磁界面进行比较。它示出,布洛赫和内尔域壁导致产生的不相等的自旋自旋三重态配对的相关性相似的强度为锥形磁性层。然而,对于特定的异质结构的几何形状的调查,只有布洛赫域壁导致产生的等自旋自旋三重态配对相关。它们比由等效厚度的锥形磁层产生的磁层更强。为了使奈埃尔畴壁诱导等自旋自旋三重态配对关联,它们必须被定向,使得非共线出现在平行于界面区域的平面内。
2015-07-14 cond-mat.supr-con
D-brane solitons and boojums in field theory and Bose-Einstein condensates
在某些场论模型中,由畴壁和附着在畴壁上的涡旋线组成的复合孤子被称为D膜孤子。我们证明了在相位分离的两组分玻色-爱因斯坦凝聚体中可以实现类似的复合孤子。讨论了阿贝尔-希格斯模型中的拓扑孤子与两组分玻色-爱因斯坦凝聚体中的拓扑孤子的异同。基于规范理论的表述,我们引入了“boojum荷”来刻画玻色-爱因斯坦凝聚体中的“D膜孤子”。
2013-03-19 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con hep-ph
Helical states and solitons in noncentrosymmetric superconductors
我们展示了如何在非中心对称化合物的超导性的双带性质导致了各种新的非均匀超导态诱导的磁场。在低场下,实现了双带螺旋态,具有明显的非BCS准粒子谱。在高场下,超导态变得不稳定,形成拓扑相孤子的晶格。
2014-03-27 cond-mat.supr-con
Theory of Superconductivity at the LaAlO3/SrTiO3 heterointerface: Electron pairing mediated by deformation of ferroelastic domain walls
SrTiO $_3$是一种超导半导体,其配对机制尚不清楚。SrTiO $_3$在$T=$ 105 K时发生铁弹转变,形成了具有电子耦合边界的畴.在二维SrTiO $_3$界面处,已知这些铁弹畴的取向与电子密度耦合,导致有利于面外畸变的富电子区域和有利于面内畸变的贫电子区域。在这里,我们表明,铁弹畴壁支持低能量的激发,类似于在两种流体的界面处的毛细波。我们建议,这些毛细波介导的电子配对在LaAlO $_3$ /SrTiO $_3$界面,导致周围的电子丰富的区域的边缘的超导性。该机制与Pai等人[PRL $\bf{120}$,147001(2018)]报告的最新实验结果一致
2020-02-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Selection rules of topological solitons from non-invertible symmetries in axion electrodynamics
该研究探讨了轴子电动力学中非可逆对称性如何决定拓扑孤子(如轴子畴壁和磁弦)的选择规则,并给出了磁单极子存在下的约束,以及磁弦与轴子弦链接构型的新限制。
2024-11-08 cond-mat.supr-con hep-ph hep-th
Josephson effect due to the long-range odd-frequency triplet superconductivity in SFS junctions with Neel domain walls
我们考虑由两个超导体S和一个具有面内磁化的多畴铁磁体F组成的SFS约瑟夫森结。我们假设铁磁体的相邻畴被Neel畴壁隔开。超导关联的奇频三重态长程分量出现在畴壁中,并以$ξ_T = \sqrt{D / 2 πT}$量级的长距离扩散到畴中,其中$D$是扩散系数(隐含脏限)。我们计算的情况下,当传统的短程组件的F层的厚度呈指数衰减,可以忽略不计的约瑟夫森电流的贡献。当F层厚度远小于长程分量的穿透长度时,我们发现结处于$π$态。我们还分析了由于长程三重态分量的状态密度的校正。
2007-03-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Theoretical investigation of twin boundaries in WO$_3$: Structure, properties and implications for superconductivity
我们提出了一个理论研究的铁弹畴壁的结构和功能的三氧化钨,WO $_3$。WO $_3$具有丰富的结构相图,各种结构相的稳定性和性质受到温度和电子掺杂的强烈影响。超导电性的存在特别令人感兴趣,其基本机制至今尚未得到很好的理解。此外,在结构域壁增强超导性的报告是特别有趣的。特别关注正交$β$相,我们计算的结构和性能的域壁有和没有电子掺杂。我们使用两种理论方法:Landau-Ginzburg理论,从对称性考虑和从我们的第一原理密度泛函计算中提取的参数构建自由能,以及使用大规模GPU支持的密度泛函理论直接计算。我们发现,$β$相畴壁的结构类似于体四氢$α_1$相的结构,并且电子电荷倾向于在畴壁处积累。基于这一发现,我们在Bardeen-Cooper-Schrieffer理论中对体$α_1$结构中的电子-声子耦合进行了从头计算,并提取了超导临界温度$T_c$。我们的研究结果提供了洞察实验观察到的不寻常的趋势,降低Tc与电子载流子浓度。
2020-07-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
One dimensional nexus objects, network of Kibble-Lazarides-Shafi string walls, and their spin dynamic response in polar distorted B-phase of $^3$He
QCD中CP破坏的轴子解中的Kibble-Lazarides-Shafi(KLS)畴壁问题在纳芬畸变超流$^3$ He中具有基于凝聚态的类比。旋转超流$^3$的最新实验他在人类可控系统中制作了KLS弦壁网络。在该系统中,KLS弦壁出现在从正常相到极性畸变B相的两步对称性破缺转变中,是极性相HQVs的后代。在这里,我们表明,KLS弦壁光滑连接到自旋孤子时,考虑到自旋轨道耦合。这意味着HQV是连接自旋孤子和KLS畴壁的一维纽带。这是因为描述自旋孤子的相对同伦群的子群$G=π_{1}(S_{S}^{1},\tilde{R}_{2})$与描述半自旋涡旋--自旋织构KLS弦壁的群同构。在纳芬扭曲的$^3$ He系统中,一维联结体和具有拓扑不变量$2/4$的自旋孤子形成两种不同的网络,分别称为不可分自旋孤子和可分自旋孤子的伪随机晶格.这两种类型的晶格对应于$G$的两种不同表示。讨论了伪随机格模型的成立条件。用数值极小化方法计算了自由能的平衡构型和表面密度。根据不同赝随机晶格的平衡自旋织构,计算了它们的横向NMR谱,得到的频移和比强度的$\sqrtΩ$ -标度与实验测量结果完全一致.我们还讨论了在KLS畴壁存在下的镜像对称性以及这种离散对称性的显式破缺的影响。我们的讨论和考虑可以应用于其他凝聚态和宇宙学系统中的复合缺陷。
2020-11-08 astro-ph.CO cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Quasi-one-dimensional superconductivity above 300 K and quantum phase slips in individual carbon nanotubes
大量的现有数据的电输运,Altshirt Aronov Spivak和Aharonov玻姆效应,以及隧道光谱的单个碳纳米管可以很好地解释准一维超导体的量子相位滑移的理论。现有的数据一致地表明,单壁和多壁碳纳米管的平均场超导转变温度T_{c0}可以高于600 K。量子相位滑移理论自然地解释了为什么在紧密堆积的纳米管束或具有大直径的单个多壁纳米管中的管上电阻在室温下接近于零,而具有小直径的单个管具有相当大的电阻。
2002-12-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Altermagnetic spin textures coupled to superconductors: Domain wall spin-triplet superconductivity and supercurrent-induced torques
Hearne Institute of Theoretical Physics, Department of Physics & Astronomy, Louisiana State University(路易斯安那州立大学物理与天文学系赫恩理论物理研究所);Institute for Theoretical Physics III, University of Stuttgart(斯图加特大学理论物理第三研究所)
研究与传统 s 波超导体耦合的交变磁体中库珀对形式,考虑交变磁序参量空间不均匀性,发现超导性受交变磁畴影响,有三重态热点等,还存在超电流与交变磁序的相互作用,为相关研究提供独特机会。
2026-07-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Magnetic exchange fields and domain wall superconductivity at an all-oxide superconductor / ferromagnet insulator interface
本研究在PCCO/PCMO全氧化物S/FI界面观测到局域磁交换场,其强度受PCMO磁畴壁调控,为高温非传统超导自旋电子器件提供了新思路。
2018-09-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Magnetic texture modulated superconductivity in superconductor/ferromagnet shells of semiconductor nanowires
Stanford University(斯坦福大学);SLAC National Accelerator Laboratory(SLAC国家加速器实验室);Niels Bohr Institute, University of Copenhagen(哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所);Universidad de Chile(智利大学);Danish Fundamental Metrology(丹麦基础计量);Universidad de Santiago de Chile(圣地亚哥德智利大学)
通过控制EuS磁结构实现InAs/EuS/Al纳米线中超导性,为拓扑量子比特和超导器件提供新途径。
2026-01-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con