Three superconducting phases with different categories of pairing in hole- and electron-doped LaFeAs$_{1-x}$P$_x$O
LaFeAs $_{1-x}$ P $_x$ O体系的相图已通过空穴、电子掺杂以及As/P取代得到了广泛的研究。结果表明,存在三种不同的超导相,它们具有不同的费米面(FS)拓扑,因此可能具有不同的配对胶。其中之一是很好地理解为自旋涨落介导的超导FS嵌套的情况下。另一个与FS在一个坏的嵌套条件下,必须解释在不同的背景下,如轨道或自旋涨落在强关联电子系统。在这两个阶段中,当超导转变温度$T_{\rm c}$变为最高值时,通常观察到$T$ -线性电阻率,表明玻色子涨落的强度决定了$T_{\rm c}$。在最后的超导相,FS的嵌套条件和相应的玻色子涨落是温和的。铁基超导体的多轨道性质是相图的多样性的特征,它正好位于弱关联区和强关联区的边界附近。
2017-06-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Increase of Superconducting Correlation due to Dimensionality Change in Quasi-One-Dimensional Conductors
利用重整化群方法计算了准一维电子系统中自旋密度波(SDW)和d波单重态超导($d$ SC)的响应函数.它表明,SDW,$χ_\rs$,和$d$ SC,$χ_d$,响应函数增强链间跳跃,$t_\perp$,即,准一维当费米面偏离完美嵌套时,$χ_\rs$在嵌套不完美的能量标度以下饱和,而$χ_d$几乎不受影响。因此,超导相关性增加,甚至远离SDW阶段。这给出了Q1D有机导体(TMTTF)$_2$ SbF $_6$的最近实验结果的可能解释,其中$T_{\rm c}$甚至远离SDW相增加。
2008-04-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Enhancement of the superconducting gap by nesting in CaKFe4As4 - a new high temperature superconductor
利用高分辨角分辨光电子能谱和密度泛函理论结合实验获得的晶体结构参数研究了CaKFe_4As_4的电子性质。与相关的CaFe_2As_2化合物相比,CaKFe_4As_4在化学计量组成下具有35K的高Tc。这为研究铁砷超导体在没有掺杂或取代的情况下的高温超导性能提供了独特的机会。费米面由位于$Γ$点的三个空穴袋和位于$M$点的两个电子袋组成。我们发现,超导能隙的值几乎是各向同性的,但显着不同的FS片。最重要的是,我们发现,在整个布里渊区绘制的间隙幅度的整体动量依赖性显示出强烈的偏差,从简单的cos(kx)cos(ky)的间隙函数的功能形式,提出的情况下的库珀配对驱动的短程反铁磁交换相互作用。相反,最大值的差距观察FS片,最接近理想的嵌套条件,在以前的观察在其他一些铁磷族化合物。这些结果为CaKFe_4As_4超导的多带特征提供了强有力的支持,其中电子和空穴带通过主要的带间排斥相互作用形成库珀配对,并通过FS嵌套增强。
2016-06-17 cond-mat.supr-con
Observation of strong-coupling pairing with weakened Fermi-surface nesting at optimal hole doping in Ca$_{0.33}$Na$_{0.67}$Fe$_2$As$_2$
本文报道了最佳掺杂的Ca $_{0.33}$ Na $_{0.67}$ Fe $_2$ As $_2$的角分辨光电子能谱研究。该化合物的费米表面拓扑结构类似于研究充分的Ba $_{0.6}$ K $_{0.4}$ Fe $_2$ As $_2$材料,除了由每个Fe原子的较高空穴浓度导致的较大空穴袋。我们发现,在这个化合物中的准嵌套条件被削弱相比,Ba $_{0.6}$ K $_{0.4}$ Fe $_2$ As $_2$。然而,与Ba $_{0.6}$ K $_{0.4}$ Fe $_2$ As $_2$一样,我们观察到了具有费米表面依赖幅度的近各向同性超导带隙。一个小的变化沿垂直于表面的动量方向的间隙大小被发现的费米表面之一。我们的超导能隙结果在所有费米面片上同时非常好地拟合了一个由强耦合方法导出的全局能隙函数,它只包含2个全局参数。
2014-02-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Neutron spin resonance as a probe of Fermi surface nesting and superconducting gap symmetry in Ba$_{0.67}$K$_{0.33}$(Fe$_{1-x}$Co$_{x}$)$_{2}$As$_{2}$
本文用非弹性中子散射研究了空穴掺杂Ba $_{0.67}$ K $_{0.33}$(Fe $_{1-x}$ Co $_{x}$)$_{2}$ As $_{2}$(分别为$x=0,0.08$和$T_c\approx 37, 28$ K)中超导诱导共振的能量和波矢关系。在以前的工作中,电子掺杂的Ba(Fe $_{0.963}$ Ni $_{0.037}$)$_2$作为$_2$($T_N=26$ K和$T_c=17$ K),共振被发现在反铁磁(AF)有序波矢量${\bf Q}_{\rm AF}$沿纵向急剧峰值,但分散向上远离${\bf Q}_{\rm AF}$沿横向。对于没有AF阶的空穴掺杂$x=0, 0.08$,我们发现共振沿纵向和横向都呈现出远离${\bf Q}_{\rm AF}$的环状向上色散.通过比较这些结果与使用随机相位近似的计算,我们得出结论,色散共振是从嵌套的空穴-电子费米表面产生的各向同性超导间隙的直接签名。
2018-08-18 cond-mat.supr-con
Probing Pairing Symmetry in Sr$_2$RuO$_4$
研究了p波超导体中Sr $_2$ RuO $_4$中$α$和$β$带嵌套矢量处的自旋动力学.我们发现在超导相的嵌套矢量处存在一个集体模,它被确定为奇宇称配对态,它打破了时间反演对称性。自旋通道中的这种模式只存在于p波超导体中,而不存在于s波或d波超导体中。我们建议,探测这种模式将澄清在Sr $_2$ RuO $_4$的配对对称性。本文还讨论了二次超导相变的可能性。
1999-08-31 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity and Fermi Surface Nesting in the Candidate Dirac Semimetal NbC
我们报道了单晶NbC的合成,NbC是一种具有各种不寻常性质的过渡金属碳化物。输运、磁化率和比热测量表明NbC是一种常规的超导体,其超导转变温度($T_c$)为11.5 K。我们的理论计算表明,NbC是一个II型狄拉克半金属与强大的费米面嵌套,这是支持我们的ARPES测量结果。我们还用角分辨光电子能谱(ARPES)观察了NbC的超导带隙,发现了一些非常规的行为。这些有趣的超导和拓扑特性,加上高耐腐蚀性,使NbC成为基础研究和器件应用的理想平台。
2020-10-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Nesting, spin-fluctuations, and odd-gap superconductivity in NaxCoO2 yH2O
我们已经计算了水合NaxCoO2的单电子磁化率,并发现强嵌套几乎相称的2X2超结构。嵌套涉及费米能级处所有电子的约70%,并且相对于掺杂是稳健的。这种嵌套产生了一种趋势,即电荷密度波与通常在x约0.5处看到的电荷顺序相容,这通常归因于Na离子的静电排斥。在自旋通道中,它会产生强烈的自旋涨落,这对超导性很重要。与这种嵌套结构最相容的超导态是奇能隙三重态s波态。
2004-03-03 cond-mat.supr-con
Strain effects on electronic structure of the iron selenide superconductor
用从头算方法研究了不同应变对FeSe超导体晶体结构和电子结构的影响。我们认为费米面矢量Q=(0.5,0.5)*(2π/a)的变化对自旋涨落(SF)介导的超导性(SC)的提高至关重要。我们的研究结果表明,c轴应变FeSe表现出最不完美的嵌套,这提高了SF,因此,也SC。反过来,ab平面压缩应变稍微削弱这种嵌套,而拉伸应变完全破坏它。这些发现与早先报道的FeSe薄膜中超导转变温度对应变的依赖性的实验结果是一致的。
2013-08-13 cond-mat.supr-con
Two-band Conduction and Nesting Instabilities in Superconducting Ba$_2$CuO$_{3+δ}$: a First Principles Study
第一性原理研究的高温超导系统Ba $_2$ CuO $_{3+δ}$,最近发现在$δ\approx0.2$在$T_c=70$ K,应用于演示的电子和磁性的氧有序的影响。所观察到的“高度过掺杂”超导相显示拉伸Cu平面氧O $_{\rm P}$距离和有害地缩短Cu顶端O $_{\rm A}$分离与其他铜酸盐相比。化学计量系统$δ=0$,其强烈的一维(1D)的Cu-O $_{\rm P}$链结构,当双折射显示1D费米面,导致,在密度泛函理论,反铁磁Cu-O $_{\rm P}$链(自旋Peierls不稳定性)。根据Schulz的理论,考虑到1D波动和小的链间耦合,表明该系统,如Sr $_2$ CuO $_3$,接近1D Luttinger液体量子临界相。对于$δ$ =0,不寻常的Cu-O键长本身对其他性质的影响有限。我们发现,一个“双双层”结构的交替Cu-O $_{\rm P}$链和宽梯级铜$_3$ O $_4$梯子是积极的首选三种可能性之一,其中额外的氧离子桥Cu-O $_{\rm P}$链的超导相$δ=1/4$。名义形式价的三个Cu网站进行了讨论。六重(八面体)位置是最高度氧化的,在$d_{z^2}$轨道中接受的空穴比在$d_{x^2-y^2}$轨道中接受的空穴多一些。这意味着,双带物理涉及的配对机制和超导载流子。这种金属双层结构的费米表面显示出1D和2D强(初期)嵌套不稳定性,可能…
2021-08-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Absence of a large superconductivity-induced gap in magnetic fluctuations of Sr2RuO4
非弹性中子散射实验Sr 2 RuO 4确定的频谱权重的嵌套引起的磁波动的超导过渡。在超导过渡到~0.35 meV的能量时没有观察到变化,这远低于几个隧穿实验中报道的2 δ值。在这个能量和更高的能量下,磁涨落显然持续存在于超导状态中。只有在能量低于~0.3 meV的证据,部分抑制的光谱重量在超导状态可以观察到。这有力地表明,一维带与相关的嵌套波动不形成的活动,高度带隙的超导配对在Sr 2 RuO 4。
2017-03-17 cond-mat.supr-con
Fermi Surface Nesting with Heavy Quasiparticles in the Locally Noncentrosymmetric Superconductor CeRh$_2$As$_2$
本研究通过高分辨率角分辨光电子能谱测量,揭示了局部非中心对称超导体CeRh$_2$As$_2$中具有强$4f$贡献的准二维费米面及其$(π/a, π/a)$嵌套现象,阐明了费米面嵌套与晶格Kondo效应在反铁磁激发及交织的自旋与电荷涨落中的关键作用。
2024-06-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Theory for Magnetism and Triplet Superconductivity in LiFeAs
超导磷属元素化物在反铁磁相附近具有自旋-单重态配对的特征,电子和空穴费米面之间的嵌套是关键。LiFeAs与其他磷属元素的不同之处在于(i)嵌套性能差和(ii)异常浅的空穴。调查磁和配对不稳定性的电子模型,将这些差异,我们发现反铁磁秩序是缺席的。相反,我们观察到几乎铁磁的波动,驱动自旋三重态p波超导的不稳定性。
2011-02-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity close to the charge-density-wave instability
利用弱耦合重整化群方法研究了准一维电子-声子相互作用模型中电荷密度波和s波超导序之间的相互作用。在任意嵌套偏差和德拜声子频率$ω_D$下,这两种类型的顺序的相对稳定性被映射出来。我们挑出一个幂律增加的超导$T_c\sim ω_D^{0.7}$从量子临界点的电荷密度波顺序触发嵌套的变化。结果捕获的关键功能所示的两种类型的有序之间的接近最近发现的基于有机超导体的压力下的相图。库仑相互作用的竞争相的相对稳定性的影响进行检查和讨论的发生在低维电荷密度波材料的s波超导性。
2010-01-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Evidence of Nodal Line in the Superconducting Gap Symmetry of Noncentrosymmetric ThCoC$_{2}$
新发现的非中心对称超导体ThCoC $_{2}$在与场有关的热容数据中表现出许多非常规的行为。在这里,我们提出的第一个测量的间隙对称性的ThCoC $_{2}$的μ子自旋旋转/弛豫($(μ$ SR)测量。使用横向场$μ$ SR测量的磁穿透深度的温度依赖性揭示了节对对称性的证据。为了理解这些发现,我们进行了超导配对本征值和本征函数的对称性,由于自旋涨落机制,通过直接实现的{ \it ab-initio}能带结构的计算。我们发现,该系统具有相当大的三维性,因此具有很强的嵌套沿$k_z$ -方向的单一费米面。这样的嵌套促进了超导配对与$\cos{k_z}$ -样的对称性与一个突出的节线上的$k_z=\pmπ/2$平面。计算结果与实验数据吻合较好。
2018-10-14 cond-mat.supr-con
Renormalization group flow, competing phases, and the structure of superconducting gap in multi-band models of Iron based superconductors
本文采用解析重整化群(RG)方法研究了库仑排斥、扩展s波超导序(s+-)与自旋密度波序(SDW)之间的竞争以及铁基超导体多口袋模型中超导能隙的角度依赖性。以前的分析RG研究认为一个玩具模型的一个洞和一个电子口袋。我们考虑更现实的模型,两个电子口袋和两个或三个空穴口袋,并将相互作用的角度依赖性。为了简单起见,我们忽略以k=0为中心的两个空穴袋中的一个,其与电子袋嵌套较少,即,考虑3袋和4袋模型。在一个玩具2口袋模型中,SDW秩序总是赢得了完美的嵌套s+-秩序,和s+-秩序只出现在一个有限的掺杂,只有当RG流延伸足够长的时间,以克服口袋内库仑排斥。对于多口袋模型,我们发现两个新的影响。首先,在s+-通道中总是存在相互作用的吸引分量,使得一旦系统克服了来自SDW态的竞争,就必然成为超导体。第二,在3口袋的情况下(但不是在4口袋的情况下),有情况时,s+-顺序胜过SDW顺序,即使是完美的嵌套,这表明SDW顺序不是一个必要的先决条件的s+-顺序。我们的研究结果与最近的数值功能RG研究结果一致。[arXiv:1002.3599]
2011-01-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nesting-induced Local Electronic Patterns around a Single As (Te, Se) Vacancy in Iron-based Superconductors
研究了单个As(Te,Se)空位周围的局域电子态,以揭示配体在一系列铁基超导体中的作用。这种空位可以产生一个从$-0.22$ eV到0.12 eV的局域跳跃修正,并且在固定的对称偏置电压下,总是在局域态密度(LDOS)中诱导出两个带内共振峰,这两个共振峰是相当鲁棒的,并且与超导序参量的相位无关。缺陷附近的LDOS图像主要具有$0^o$和$45^o$条纹。这些由准粒子干涉产生的依赖于能量的电荷调制起源于$Γ$点周围的内(外)空穴费米面和$M$点周围的内(外)电子费米面之间的嵌套效应。
2017-05-02 cond-mat.supr-con
Coexistence between superconducting and spin density wave states in iron-based superconductors: Ginzburg-Landau analysis
通过分析铁磷族化合物的多级Ginzburg-Landau自由能,研究了超导(SC)级和公度自旋密度波(SDW)级之间的相互作用。我们特别感兴趣的是掺杂诱导的两个状态之间的过渡是否是一阶的,或两个纯相分离的中间相共存的SC和SDW订单。对于完美的嵌套,这两种顺序并不共存,因为SDW顺序,首先出现,间隙的整个费米表面留下没有空间的SC发展。当由于电子带的椭圆性或掺杂引起的空穴和电子的化学势差而导致嵌套不完美时,SDW有序仍然留下修改的费米面,因为SDW磁性不太强,并且SC有序可能发展。我们表明,只有当椭圆率和掺杂之间的某些关系得到满足时,这两个订单共存。特别地,在补偿金属中,单独的椭圆率不足以使两个阶数共存。
2009-12-18 cond-mat.supr-con
Linear response theory around a localized impurity in the pseudogap regime of an anisotropic superconductor: precursor pairing vs the d-density-wave scenario
我们推导出电子系统的极化率在(i)超导相,与d波对称,(ii)赝隙制度,在前体配对的情况下,和(iii)的d-密度波(dDW)状态,其特征在于由d-波隐藏的序参量,但没有配对。这样的计算的动机是最近的建议,成像孤立的杂质的影响可能区分前体配对和dDW秩序的赝能隙制度的高Tc超导体。在这三种情况下,极化率的波矢依赖性的特征在于由azymuthal调制,与底层状态的d-波对称性一致。然而,仅dDW结果示出了嵌套的指纹,其中嵌套波矢量Q=(pi,pi),尽管由于频带色散关系中的跳频比t '/t的非零值而不完美。作为嵌套的结果,空穴袋的存在也表现出的延迟极化率的(q,ω)的依赖性。
2004-05-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Doping-type-dependent pairing symmetry in predicted Ni-based high-$T_c$ superconductor La$_2$Ni$_2$Se$_2$O$_3$
在无规相位近似下研究了新预测的镍基高$T_c$超导材料La $_2$ Ni $_2$ Se $_2$ O $_3$的电子不稳定性.我们对磁化率的计算表明,母体化合物中的共线反铁磁态是由完美的费米面嵌套引起的。进一步的计算表明,掺杂化合物的基态是由准嵌套增强的反铁磁自旋涨落驱动的$s_{\pm}$和$d_{xy}$波超导态。有趣的是,$s$和$d$波配对分别发生在空穴和电子掺杂的情况下。这种对对称性的掺杂类型依赖性可以从嵌套费米口袋的掺杂依赖性来理解。
2019-02-28 cond-mat.supr-con
Spin fluctuations away from (pi,0) in the superconducting phase of molecular-intercalated FeSe
用中子非弹性散射法测量了分子嵌入FeSe超导体Li{x}(ND_2){y}(ND_3){1-y} Fe_2Se_2(Tc = 43 K)的磁涨落。在波矢Q ~ 1.4 A^{-1}处观察到最强的磁散射,这与表征其他几种铁基超导体中磁涨落的(pi,0)嵌套波矢不一致,但接近A{x}Fe{2-y} Se 2系统的(pi,pi/2)位置。在探测到的能量(~ 5 kB Tc)下,磁散射强度随着低于Tc的温度的降低而增加,这与在其他铁基超导体中发现的超导性诱导的磁共振一致。
2013-05-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconducting gap in LiFeAs from three-dimensional spin-fluctuation pairing calculations
在临界温度为18 K的铁基超导体LiFeAs中,缺乏电子和空穴费米面片的嵌套,这导致了关于这种材料中超导性的起源是否与其他铁基超导体不同的问题。角分辨光电子能谱和准粒子干涉实验都报道了具有显著各向异性的完全带隙超导序参量。该系统也是感兴趣的,因为相对较强的相关性似乎是负责显着的重整化的空穴带。在这里,我们提出了计算的超导能隙和配对的随机相位近似使用费米面从测量的光电子能谱。在这些计算中得到的间隙的定性特征示出不同于以前的二维理论工作,并在良好的协议与实验上的主要费米表面口袋。我们分析的贡献,从而获得的配对顶点,并表明,电子和空穴口袋之间的散射过程,被认为是占主导地位的配对在其他铁基超导体继续这样做,尽管缺乏嵌套的LiFeAs,导致各向异性$s_\pm$结构的差距。一些有趣的差异有关的增强$d_{xy}$轨道内容的LiFeAs费米面注意到。
2013-12-04 cond-mat.supr-con
Checkerboard superconducting order and antinodal Bogoliubov quasiparticle interference
为了弄清铜氧化物超导电性的起源,对动量相关能隙函数进行了数值研究。我们认为,在屏蔽库仑排斥作用下,费米轮廓具有明显嵌套特征的波腹区产生了大动量的超导配对。这种配对的结果在空间棋盘图案的超导状态低于Tc和一个缺口状态的非相干对在一个广泛的温度范围以上Tc。我们解释了角分辨光电子能谱中检测到的相干光谱权重的动量依赖性,并预测了波哥留波夫准粒子干涉,而不是在节点区域观察到的。
2009-10-16 cond-mat.supr-con
Antiferromagnetic order and dielectric gap within the vortex core of antiferromagnetic superconductor
从理论上研究了脏反铁磁超导体(AFSC)的超导涡旋结构,将AFSC模拟为具有s波超导配对和电子(空穴)间反铁磁(电介质)相互作用的掺杂半金属。并假定准粒子色散律具有嵌套性质。计算了涡旋核附近超导和磁序参量的分布。结果表明,反铁磁秩序,被抑制在很大的距离,恢复周围的超导磁通和涡旋芯实际上是绝缘和反铁磁,形成鲜明对比的正常的金属芯的传统超导体。此外,我们的模型计算预测,随着温度的降低,超导电性和反铁磁性共存的通量区域增加。
2005-05-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fermi surface dichotomy of the superconducting gap and pseudogap in underdoped pnictides
铁砷材料(磷属元素化物)在反铁磁相附近的高温超导性提高了自旋涨落介导配对的可能性。然而,反铁磁波动和超导性之间的相互作用仍然不清楚在欠掺杂制度,这是更接近反铁磁相。在这里,我们报告的超导能隙的欠掺杂磷属元素化物的比例与转变温度呈线性关系,并与SC间隙共存的一个明显的赝能隙欠掺杂的发展。这种赝能隙出现在由反铁磁波矢连接的费米表面片上,那里的超导配对也更强,这表明反铁磁涨落驱动了赝能隙和超导性。有趣的是,我们发现,赝隙和光谱线形随费米表面准嵌套条件的方式,共享相似的undergoded氧化铜超导体中观察到的双端-波腹二分行为的变化。
2011-07-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Two elementary band representation model, Fermi surface nesting, and surface topological superconductivity in $A$V$_{3}$Sb$_ {5}$ ($A = \text{K, Rb, Cs}$)
本文通过构建双基本能带表示模型刻画 AV₃Sb₅ 的能带拓扑,发现费米面嵌套与 2×2×2 电荷密度波重构一致,并在 (001) 表面获得非平庸超导能隙,为研究 Majorana 物理提供了新平台。
2023-09-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Three-dimensional electronic structure of superconducting iron pnictides observed by angle-resolved photoemission spectroscopy
用角分辨光电子能谱(ARPES)研究了未掺杂和电子掺杂的铁磷属元素化合物BaFe_(2-x)Co_xAs_2(Ba_(122))(x=0,0.14)的费米面和费米能级附近的能带色散.我们观察到的FS片是一致的,与未掺杂的母体化合物相比,在电子掺杂的化合物中,布里渊区(BZ)中心周围的孔状口袋的收缩和BZ角周围的电子口袋的膨胀。BZ中心周围的能带色散和FS强烈依赖于光子能量,表明三维(3D)电子结构。这一观察结果表明,在pnictides的反铁磁性和超导性可能必须考虑包括轨道依赖的三维电子结构,FS嵌套不一定是强的。
2009-06-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Strong pairing at iron $3d_{xz,yz}$ orbitals in hole-doped BaFe$_2$As$_2$
在最近提出的解释铁基超导体中超导性的众多假设中[1-9],许多人认为费米表面(FS)嵌套[2,4,8,10]和维数[4,9]是重要的贡献者。电子光谱的精确测定和超导性对其的修正,对于进一步的理论发展至关重要,但却受到FS丰富结构的阻碍[11-17]。在这里,使用角分辨光电子能谱(ARPES)的分辨率的所有三个组成部分的电子动量和电子态的对称性,我们解开的电子结构的空穴掺杂BaFe_2As_2,并表明,嵌套和FS片的维数没有直接关系的超导配对。另外,观察到电子态的轨道特征与其超导倾向之间存在明显的相关性:超导能隙的大小在10.5 meV时最大,仅限于铁3dxz;yz轨道,而其他轨道则下降到3.5 meV。所呈现的结果揭示了电子对超导和磁结构转变的响应的相似性[18,19],这意味着这两个阶段之间的关系比仅仅竞争FS更密切,并证明了铁超导体中轨道物理的重要性。
2012-04-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin gap and L modulated intensity at the low-energy incommensurate magnetic fluctuations in the superconducting state of Sr2RuO4
利用高分辨中子散射测量和无规相位近似(RPA)计算研究了多带超导体Sr $_2$ RuO $_4$中的低能无公度(IC)磁涨落.在$T_\text{c}$以下,在$\mathbf{Q}_\text{IC}=(0.3, 0.3, L)$处观察到实质的自旋能隙,其中由费米面组成的准一维$α$和$β$片处于良好的嵌套条件。$L$调制的低能IC磁涨落强度和RPA计算表明,关于$α$和$β$片的超导能隙具有水平线节点。
2019-10-24 cond-mat.supr-con
Effects of orbital selective dynamical correlation on the spin susceptibility and superconducting symmetries in Sr$_2$RuO$_4$
本研究基于DFT+DMFT方法,发现频率依赖的双粒子顶点使Sr$_2$RuO$_4$零能自旋磁化率峰值移向布里渊区中心,$d_{xy}$轨道起核心作用,由此得出的超导能隙候选者主要为自旋单态的s波和近简并d波。
2023-03-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Reconstructing the bulk Fermi surface and the superconducting gap properties from Neutron Scattering experiments
我们开发了一个分析工具,通过非弹性中子散射(INS)谱提取非常规超导体的体电子特性。由于自旋激发谱在超导(SC)状态起源于Bogoliubov准粒子散射与费米面嵌套,其能量-动量关系-所谓的“沙漏”功能-可以被反转,以揭示费米动量色散的单粒子谱以及相应的SC间隙功能。反演过程类似于扫描隧道显微镜(STM)中的准粒子干涉(QPI)效应。而角分辨光电子能谱(ARPES)和STM提供表面敏感的信息,我们的反演程序提供了大量的电子特性。该技术基本上是模型独立的,可以应用于各种各样的材料。
2011-10-04 cond-mat.supr-con
Electronic band structure and momentum dependence of the superconducting gap in (Ca, Na)Fe2As2 from angle-resolved photoemission spectroscopy
用角分辨光电子能谱(ARPES)测定了新合成的掺钠砷化钙铁单晶的电子结构,其Tc范围为33 ~ 14 K。测量的能带色散与理论计算基本一致,但意味着在反铁磁矢量处没有费米面嵌套。不同掺杂水平的样品在低于Tc的温度下都出现了明显的超导能隙。最佳掺杂的BCS比$2Δ/k_{\rm B}T_{\rm c}=5.5$远小于相关化合物的数值,这意味着砷化铁中电子色散和超导能隙之间存在着非平凡的关系。
2012-11-19 cond-mat.supr-con
High Tc superconductivity in heavy Rare Earth Hydrides: correlation between the presence of the f states on the Fermi surface, nesting and the value of Tc
本研究通过计算发现两种低压下高临界温度的方钠石型笼形重稀土氢化物YbH₆和LuH₆,揭示了费米面f态、结构嵌套与超导Tc值的关联机制。
2020-10-23 cond-mat.supr-con physics.comp-ph
Friedel-like Oscillations from Interstitial Iron in Superconducting Fe1+yTe0.62Se0.38
利用极化和非极化中子散射,我们证明了超导体Fe_{1+y} Te_{1-x} Se_x中的间隙Fe引起了一个类Friedel磁振荡,它在Q_(in-plane)=(1/2,0)处衍射,并涉及到>50个相邻Fe位。间隙>2 μ_B的磁矩被补偿铁磁四自旋团簇所包围,这些团簇可能在Fe_{1+y} Te中播种双条纹有序。一个半金属5带模型与(1/2,1/2)费米面嵌套和四重对称超交换之间的间隙Fe和两个面内最近的邻居在很大程度上解释了观察到的衍射。
2011-09-23 cond-mat.supr-con
Direct observation of a Fermi surface and superconducting gap in LuNi2B2C
用角分辨光电子能谱测量了LuNi_2B_2C的费米面、能带色散和超导能隙。实验数据进行了比较,紧束缚版本的线性Muffin-Tin轨道(LMTO)方法和线性增强平面波(LAPW)计算。我们发现这两个计算和实验数据之间的合理协议。测得的FS表现出大的平行区域与嵌套矢量,同意与以前的正电子湮没研究和计算的广义磁化率。测得的色散曲线也同意相当不错的TB-LMTO计算,尽管在杂交的强度有一些差异。此外,超导态的能谱还显示出一个2 meV的超导能隙。数据还清楚地显示了在化学势之上的相干峰的存在,该相干峰起源于2 δ能量之上的热激发电子。该特征先前在基于Lu的材料中未观察到。
2008-03-04 cond-mat.supr-con
Heavily electron-doped electronic structure and isotropic superconducting gap in AxFe2Se2 (A=K,Cs)
用角分辨光电子能谱研究了新发现的超导体AxFe_2Se_2(A=K,Cs)的低能能带结构和费米面。与铁磷属元素化物超导体相比,AxFe_2Se_2(A=K,Cs)是电子掺杂最重的超导体,Tc~30 K。在铁基超导体中,只观察到电子口袋,其超导能隙约为10.3 meV,而在带中心附近没有空穴费米面,表明口袋间跳跃或费米面嵌套不是铁基超导体非常规超导性的必要组成部分.因此,改变符号的s $_\pm$配对对称性,铁基超导体的主要候选者,在这里描述超导态时变得概念上无关紧要。一个更传统的s波配对是一个更好的描述。
2010-12-29 cond-mat.supr-con
Stripes, spin resonance and $d_{x^2-y^2}-$pairing symmetry in FeSe-based layered superconductors
本文采用双轨道紧束缚(TB)模型计算了新发现的铁硒化物超导体的RPA-BCS自旋共振谱。在正常态静态磁化率下,$(π,0)/(0,π)-$动量处的略呈方形的电子袋费米面(FS)在无公度矢量$q\sim(π,0.5π)$处产生领先的袋间嵌套不稳定性,在$U$的某个临界值处钉扎强的条纹状自旋密度波(SDW)或反铁磁(AFM)序。相同的嵌套也诱导$d_{x^2-y^2}-$配对。超导(SC)间隙是无节点和各向同性的FS,因为它们是同心的四重对称点的$d-$波隙最大值,在协议的各种测量。这会引起轻微的不相称的自旋共振与“沙漏”般的分散功能,在密切的协议与硫属化物的中子数据。通过求解BCS带隙方程,计算了SC带隙的$T$悬垂度,发现自旋共振在能量和强度上都遵循与$Δ(T)$相同的$T$演化规律,表明该系统中存在巡游弱或中间对耦合理论.
2011-07-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Possible Enhancement of Superconductivity in Ambient-Pressure La$_3$Ni$_2$O$_7$ Thin Film
Southern University of Science and Technology(南方科技大学);Quantum Science Center of Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area(粤港澳大湾区量子科学中心);State Key Laboratory of Quantum Functional Materials, Department of Physics, and Guangdong Basic Research Center of Excellence for Quantum Science, Southern University of Science and Technology (SUSTech)(南方科技大学量子功能材料国家重点实验室、物理系及广东省基础科研卓越中心)
采用FLEX近似分析弱关联区La$_3$Ni$_2$O$_7$薄膜的两站点两轨道模型,发现费米面嵌套导致自旋涨落诱导的s±波配对相互增强,可能提升超导转变温度。
2026-06-03 cond-mat.supr-con
Density Waves Cause Sub-Gap Structures but no Pseudogap in Superconducting Cuprates
在扫描隧道显微镜(STM)电导曲线中,铜氧化物的超导能隙在很低的能量下有时伴随着小的子能隙结构。这在早期的涡核附近和后来的零磁场下都有记录。利用共存d波超导($d$ SC)、\emph{d}形状因子密度波($d$ FF-DW)和扩展s波对密度波($s'$ PDW)的平均场玩具模型,我们发现与这种现象一致,其中$s'$ PDW起着关键作用。我们探讨了高变异性的间隙结构的变化,能带结构和密度波(DW)波矢量,从而解释了为什么子间隙结构可能不是一个普遍的特点,在铜酸盐。在没有嵌套的情况下,非超导的结果从来没有表现出赝隙的迹象,即使是大密度波的幅度,因此加强了赝隙的一个独特的起源,超越平均场论的想法。因此,我们也简要地考虑DW对预先存在的赝隙的影响。
2016-12-23 cond-mat.supr-con
Electronic structure of non-centrosymmetric superconductor LaPdSi3 and its reference compound LaPdGe3
采用密度泛函理论的全势局域轨道方法计算了无反转对称性的超导体LaPdSi 3和非超导体LaPdGe 3的电子结构.研究集中在费米能级的态密度的分析与以前的实验热容量数据和反对称自旋轨道耦合的影响的能带结构和费米面(FS)是非常相似的两个考虑这里的化合物。它们的FS片起源于四个带,并具有孔状的字符,但表现出明显的嵌套功能,只有超导LaPdSi 3。这可以解释在后一个系统中相对较强的电子-声子耦合以及在非超导LaPdGe 3中的缺乏。
2014-09-01 cond-mat.supr-con
Temperature dependence of the resonance and low energy spin excitations in superconducting FeTe$_{0.6}$Se$_{0.4}$
本文用非弹性中子散射研究了超导FeTe $_{0.6}$ Se $_{0.4}$($T_c=14$ K)单晶中低能自旋激发的温度依赖性。在低温超导状态下,在电子和空穴费米面嵌套波矢量$Q=(0.5,0.5)$,$χ^{\prime\prime}(Q,ω)$的动态磁化率的虚部,有一个小的自旋间隙,自旋间隙以上的二维中子自旋共振,并增加线性增加$\hbarω$以上的能量。虽然共振的强度随着温度的升高而像序参数一样降低,并且在略高于$T_c$的温度下消失,但是模式的能量是弱温度依赖性的,并且在$T_c$以上同时消失。这表明,尽管它与电子掺杂的超导BaFe $_{2-x}$(Co,Ni)$_x$ As $_2$中的共振相似,但FeTe $_{0.6}$ Se $_{0.4}$中的模式与超导电子能隙不直接相关。
2012-02-22 cond-mat.supr-con
Two different superconducting states and possible antiferromagnetic quantum critical points in S-doped FeSe under pressure
在6.02 T的外加磁场下对FeSe $_{1-x}$ S $_x$($x$ = 0.12)进行了高达3.0 GPa的$^{77}$ Se-NMR测量,发现超导(SC)相在压力($P$)-温度($T$)相图中表现出明显的双圆顶结构,该结构在0 T处被隐藏。从弛豫速率$1/T_1$除以$T$,$1/T_1T$,在1.0 GPa下可能发生Lifshitz转变,并且由于费米表面的拓扑变化,主导嵌套矢量可能改变。换句话说,在$P-T$相图中将存在两种类型的反铁磁(AFM)波动。我们的结论是,SC双圆顶在12%-S掺杂的FeSe由两个SC状态,每个状态与不同类型的AFM波动。此外,在环境压力下的强AFM波动可能源于一个可能隐藏的AFM量子临界点。
2018-07-18 cond-mat.supr-con
Nature and symmetry of the order parameter of the noncentrosymmetric superconductor Li2Pt3B
非中心对称超导体(NCS)Li 2 Pt 3 B中超导能隙函数的性质和对称性,即使在发现多年后,也似乎充满了矛盾。在这封信中,基于现有的能带结构计算,我们发现,由于费米表面附近有相当多的嵌套以及穿过费米能级的相关能带的d特征增强,该系统变得有些强相关。在微扰的情况下,考虑了库仑排斥对对势的影响,提取了可能的超导跃迁。强的正常自旋涨落产生了一个单重态主导的间隙函数,伴随着符号的变化。因此,我们的理论预测的$s_\pm$波隙函数与线节点作为最有希望的候选人在超导状态。
2011-10-05 cond-mat.supr-con
Modulations of the local pairing interaction near magnetic impurities in d-wave superconductors
基于自旋涨落的配对机制已被证明成功地解释了由于铜酸盐和铁基材料的费米面嵌套的配对对称性。在这项工作中,我们研究了在本地尺度上的自旋涨落介导的配对签名。具体来说,我们专注于磁性杂质和计算本地反铁磁性和调制配对相互作用。后者在杂质附近引起超导能隙的明显局部增强。我们的结果表明,库仑驱动的配对自然导致不寻常的超导能隙调制附近的无序势。
2012-06-06 cond-mat.supr-con
Sensitivity of the superconducting state and magnetic susceptibility to key aspects of electronic structure in ferropnictides
对铁磷属元素化物超导体的实验似乎表明,有些材料的基态是完全带隙的,而另一些材料的低能激发占主导地位,可能表明间隙节点。在这些系统的5-轨道自旋涨落理论的框架内,我们讨论了如何在掺杂,电子结构或相互作用参数的变化可以调整系统从一个完全有间隙的节点符号变化间隙与s波($A_{1g}$)对称性($s^\pm$)。特别地,我们关注未折叠布里渊区的$(π,π)$点处的空穴袋的作用,该未折叠布里渊区被确定为对Kuroki { \it等人}的配对至关重要,并且表明它的存在导致空穴和电子袋的额外嵌套,其稳定各向同性$s^\pm$状态。口袋的配对的贡献可以通过掺杂,表面效应,并通过相互作用参数的变化,我们检查。RPA波动交换近似计算的轨道配对顶点的解析表达式使我们能够绘制电子结构,相互作用参数和超导能隙的形式之间的联系。
2010-07-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Emergence of Novel Antiferromagnetic Order Intervening between Two Superconducting Phases in LaFe(As_1-x_P_x_)O: 31P-NMR Studies
用核磁共振谱(P-NMR)研究了宽掺杂(0.3<x<1)下Fe-磷属元素化物高温超导体LaFe(As_{1-x} P_{x})O的新相结构。系统的~(31)P-NMR研究揭示了在0.4 < x < 0.7的反铁磁有序相(AFM-2)的出现,它介于两个超导相(SC-1/SC-2)之间。31 P-NMR奈特位移指向费米能级处的尖锐态密度的出现,该状态密度源自d_{3Z^2?r^2}轨道,这与SC-2的开始不太相关。另一方面,我们注意到,AFM自旋涨落所产生的带间嵌套的d_{XZ} / d_{YZ}轨道必须是一个关键成分的发生SC周围的AFM-2。
2014-07-29 cond-mat.supr-con
Spin resonance in the superconducting state of Li$_{1-x}$Fe$_{x}$ODFe$_{1-y}$Se observed by neutron spectroscopy
我们对超导体锂铁硒化氢氧化物Li $_{1-x}$ Fe $_{x}$ ODFe $_{1-y}$ Se($x \simeq 0.16, y \simeq 0.02$,$T_{\rm c} = 41$ \,K)的粉末样品进行了非弹性中子散射测量。该谱显示出在能量范围$0.64\times2Δ< E < 2Δ$内低于$T_{\rm c}$的增强强度,其中$Δ$是超导能隙,在波矢量$Q_1 \simeq 1.46$ \,$^{-1}$和$Q_2 \simeq 1.97$ \,$^{-1}$处具有最大值。这种特性的行为与其他非传统超导体中发现的自旋共振模式一致,并且非常类似于在分子嵌入的硒化铁,Li $_{0.6}$(ND $_{2}$)$_{0.2}$(ND $_{3}$)$_{0.8}$ Fe $_{2}$ Se $_{2}$的光谱中观察到的自旋共振。该信号可以用铁正方晶格的布里渊区中的特征二维波矢量$(π, 0.67π)$来描述,与电子费米片之间的嵌套矢量一致。
2016-10-25 cond-mat.supr-con
Dispersive Gap Mode of Phonons in Anisotropic Superconductors
我们估计了超导能隙各向异性对声子色散能隙模的影响,这是通过中子在碳化硼超导体上的散射观察到的。我们数值分析了考虑电子-声子耦合的声子谱,并研究了费米面上的能隙抑制和配对函数符号变化对声子谱的贡献。当配对函数的符号被嵌套平移改变时,间隙模式不出现。我们还讨论了由于超导性的出现而引起的Kohn反常的声子软化的抑制。我们表明,观察的间隙色散模式是有用的,整理出潜在的超导配对功能。
2003-07-18 cond-mat.supr-con
Identifying Topological Superconductivity in 2D Transition-Metal Dichalcogenides
本文研究了10 K下空穴和电子掺杂下二维过渡金属二硫属化物WS $_2$、MoTe $_2$和MoS $_2$在2H相中的超导配对不稳定性和能隙函数。我们的第一性原理量子多体格林函数方法使我们能够处理完整的$d$和$p$流形轨道与强自旋轨道耦合,产生配对预测与材料的具体细节。由此产生的间隙函数表现出各种混合宇称超导态,包括$s$,$p$,$d$,$f$,$d\pm id$,和$p\pm ip$配对模式。特别地,我们预测3%和4%空穴掺杂的WS $_2$是手性$p\pm ip$拓扑超导体。对于1%空穴掺杂的MoS $_2$,我们发现了三种双简并手征和非手征不稳定性之间的竞争。总体而言,相对配对强度被发现遵循费米表面拓扑结构,由于费米表面片之间的嵌套。最后,我们讨论了我们的预测与现有的实验数据和分类的预测超导配对对称的拓扑结构。
2022-09-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Coupled k-space structure of $d$-wave superconducting and magnetic orders induced by paramagnetic pair-breaking effect
理论研究了CeCoIn $_5$中顺磁对破缺(PPB)效应引起的$d_{x^2-y^2}$波超导(SC)和自旋密度波(SDW)的k空间结构与高场低温(HFLT)SC相的关系.结果表明,在k-空间中,SDW顺序发展的间隙节点附近的SC顺序被PPB抑制,并满足嵌套条件的SDW排序。通过比较$d_{x^2-y^2}$ -波SC模型和人工模型的结果,发现由于$d_{x^2-y^2}$ -波能隙函数的符号变化,使得$d_{x^2-y^2}$ -波SC和SDW阶在k-空间得到了增强,这种相互增强在很大程度上稳定了这些阶在实空间中的共存.还讨论了SDW矩的场依赖性可以受到这些阶的k空间结构的影响,这取决于费米表面的曲率。
2016-03-09 cond-mat.supr-con
Evidence of nodal superconductivity in LaFeSiH
最近在第一个铁基超导硅化物LaFeSiH中发现了非常规的超导性。利用μ子自旋旋转、隧穿二极管振子和密度泛函理论的互补技术,我们研究了这种新型高温超导体的磁穿透深度和超导超导能隙.我们发现在低于$T_c/3$的低温区,磁穿透深度表现出亚$T^2$行为,这证明了能隙的节状结构(或具有非常深的极小值的能隙).即使计算出的费米面的拓扑结构与带有偶然节点的$s_\pm$波的情况相容,它的嵌套和轨道含量特征也可能最终导致$d$波态,这在这类高温超导体中更为罕见。
2020-04-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Interplay between superconductivity and ferromagnetism in epitaxial Nb(110)/Au(111)/Fe(110) trilayers
为了阐明铁磁性对通过正常金属层的超导性的影响,研究了外延Nb(110)/Au(111)/Fe(110)三层膜的超导性质与中间Au层厚度tAu的关系。样品的结构表征显示尖锐的界面,几乎没有粗糙度。当tAu<10 A时,超导转变温度Tc受到强烈的抑制,这意味着Au/Fe界面附近的Au层具有很强的自旋极化。当20 A<tAu<104 A时,观察到Tc的周期变化,其周期为~21 A(~9个Au原子单层)。无论是费米面嵌套的正常金属层,也没有富尔德-费雷尔-拉金-Ovchinnikov振荡所引起的超导邻近效应的铁磁体本身可以解释所观察到的周期。这些结果表明,一种新的和更微妙的形式的量子干涉发生在非常干净的三层系统。
2006-04-03 cond-mat.supr-con
Metal-insulator-like transition, superconducting dome and topological electronic structure in Ga-doped Re$_{3}$Ge$_{7}$
超导性经常通过掺杂表现出集体相变的化合物而出现。然而,到目前为止,这还没有在拓扑材料中观察到。在这里,我们报告发现的超导电性的Ga掺杂诱导的正交Re $_{3}$ Ge $_{7}$,它经历了二阶金属绝缘体的转变在$\sim$ 58 K,并预测有一个非平凡的能带拓扑结构。发现Ga取代Ge导致Re $_{3}$ Ge $_{7-x}$ Ga $_{x}$的空穴掺杂。结果,相变逐渐受到抑制,并在$x$ = 0.2以上消失。在该$x$值下,出现超导性,并且$T_{\rm c}$表现出圆顶状掺杂依赖性,在$x$ = 0.25时具有3.37 K的最大值。第一性原理计算表明,Re $_{3}$ Ge $_{7}$的相变与费米面嵌套驱动的电子不稳定性有关,Ga掺杂后保持了非平凡能带拓扑结构.我们的结果表明,Ga掺杂Re $_{3}$ Ge $_{7}$为研究拓扑非平凡系统中超导性和竞争电子态之间的相互作用提供了难得的机会。
2021-05-13 cond-mat.supr-con
A minimal two-band model for the superconducting Fe-pnictides
随着铁磷属元素化物超导体的发现,LDA能带结构计算表明,费米能附近的光谱权重的主要贡献来自Fe的3d轨道。费米面的特点是围绕2 Fe/cell布里渊区的$Γ$点的两个空穴面和围绕M点的两个电子面。在这里,我们描述了一个2带模型,再现LDA费米表面的拓扑结构,并表现出铁磁和$q=(π,0)$自旋密度波(SDW)波动。我们认为,这个极小模型包含了这些材料的基本低能物理。
2008-04-07 cond-mat.supr-con