Picometer Registration of Zinc Impurity States in Bi2Sr2CaCu2O8+d for Phase Determination in Intra-unit-cell Fourier Transform STM
直接显示每个晶胞内的电子结构对称性是研究复杂电子物质的一种新技术。通过研究电子结构图像的傅里叶变换中的布拉格峰,特别是通过分辨布拉格振幅的实部和虚部,可以研究不同类型的单位晶胞内对称性破缺。然而,建立精确的对称点的每个单元格在真实空间中是至关重要的,在定义相位的布拉格峰傅立叶分析。这种挑战的例子是高温超导体Bi 2Sr 2CaCu 2 O 8 +d,其表面Bi原子位置是可观察的,而不可见的Cu原子定义了相关的CuO 2晶胞对称点。在这里,我们证明,通过皮米精度的电子杂质状态在个别锌原子取代在铜网站的成像,使用Bi晶格建立的相位产生相对于实际的铜晶格的~2%(2 pi)的误差。这样的相位分配误差不会降低确定CuO 2平面处的晶胞内旋转对称性破缺的可靠性。此外,这种类型的杂质原子在相关的对称位置的替代,可以在相位测定的布拉格峰傅立叶分析内的单位晶胞对称性的一般效用。
2012-02-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin collective mode and quasiparticle contributions to STM spectra of d-wave superconductors with pinning
我们提出了额外的细节的扫描隧道显微镜(STM)光谱预测的模型钉扎的动态自旋集体模式在d波超导体由Polkovnikov等人。(cond-mat/0203176)。随着调制的自旋集体模式的波矢的两倍,局域态密度(LDOS)显示的功能链接到Bogoliubov准粒子的频谱。预计前者更强烈地依赖于所施加的磁场或掺杂浓度。自旋集体模和准粒子是d波超导体的不同的、共存的、低能量激发(仅在布里渊区的某些扇区中强耦合),并且不应被视为LDOS调制的互斥源。
2003-04-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Impurity resonant state in d-wave superconductors: in favor of a Kondo-like response
我们在两种不同的杂质模型中研究了d波铜氧化物超导体中非磁性杂质诱导的杂质共振态:(i)在T矩阵方法中的纯势散射模型和(ii)在大N形式中的Bose-Fermi Kondo模型。我们修改超导主体以类似于在扫描隧道显微镜(STM)光谱中看到的纳米级电子不均匀性(即,小和大的差距领域),并研究如何影响杂质共振。在纯势散射模型的共振态被发现是一个相当强大的功能出现在所有的主机域。另一方面,在Kondo模型中,杂质共振可以出现在小间隙区域的主机和被完全抑制在大间隙区域,这是与STM的实验数据为Zn掺杂BSCCO。我们的结果表明,杂质磁矩的近藤自旋动力学是d波超导体中杂质共振态的起源,而不是纯粹的势散射。
2007-02-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Impurity Site NMR Relaxation in Unconventional Superconductors
从理论上研究了杂质核自旋弛豫。在非常规超导体中,单个杂质产生一个束缚态,该束缚态局限于杂质原子周围。随着杂质势的增加,弛豫速率$T_1^{-1}$被杂质势减小。然而,由于杂质束缚态,它在低温下有一个峰。峰在非杂质位点消失。杂质位核磁共振测量对杂质原子上的局域电子结构的探测对于识别非常规配对态是非常有用的。
2001-09-24 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
STM imaging of impurity resonances on Bi$_2$Se$_3$
本文详细研究了Bi $_2$ Se $_3$中缺陷附近的态密度。特别是,我们目前的数据在这个系统中常见的三角形缺陷。虽然我们没有发现任何可测量的准粒子散射干涉效应,但我们确实发现了局部共振,一旦将电位扩展到适当考虑所观察到的缺陷,理论可以很好地拟合这些共振。数据与拟合一起证实,虽然在表面处的电子光谱的狄拉克点周围的局部态密度在杂质附近由于低能量共振态的产生而被显著破坏,但狄拉克点没有被局部破坏。我们讨论了我们的结果在预期的保护表面状态的拓扑绝缘体。
2011-07-29 cond-mat.str-el
Dimer Impurity Scattering, "Reconstructed" Nesting and Density-Wave Diagnostics in Iron Pnictides
虽然杂质诱导的纳米级电子无序在欠掺杂铁磷属元素中已被广泛报道,但其微观起源仍然难以捉摸。最近的扫描隧道显微镜(STM)测量揭示了二聚体型共振结构诱导钴掺杂。这些二聚体是随机分布的,但均匀地与反铁磁a轴对齐。提出了一种杂质诱导准粒子干涉图样的理论,它表明局域态密度发展出一种振荡图样,其特征在于{ \em重构}费米口袋的几何和轨道内容,沿b轴由口袋密度波(PoDW)阶数所控制.这种模式打破了$C_4$对称性,其大小和方向与STM实验中发现的二聚体共振相比较,暗示存在“隐藏”的PoDW顺序。更广泛地说,我们的理论聚光灯等纳米结构作为一个有用的诊断工具,在铁磷属元素的各种形式的秩序。
2012-06-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Single Impurity Effects in Multiband Superconductors with Different Sign Order Parameters
本文研究了铁磷族化合物超导体中具有不同符号序参量的多带s波超导体(+-s波超导体)的单杂质问题。不仅考虑了杂质处的带内散射,而且考虑了杂质处的带间散射。后者在杂质附近产生杂质诱导的局域束缚态。我们给出了局域束缚态能量随两种杂质散射强度变化的精确形式。杂质的基本作用在有限数量的杂质中是不变的。对单个杂质问题的主要结论有助于我们理解致密杂质在+-s波超导体中的作用。还研究了单个杂质周围的局域态密度。我们建议用杂质位核磁共振作为探测+-s波态所特有的局域束缚态的合适实验。我们发现+-s波模型被映射为手征的dx ~ 2-y ~ 2 +-idxy波,反映了反符号序参量的非常规性质.对于量子磁性杂质,带间散射使近藤单线态不稳定。
2009-06-15 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
Nanoscale Impurity Structures on the Surface of $d_{x^2-y^2}$-wave Superconductors
研究了纳米级杂质结构对$d_{x^2-y^2}$波超导体局域电子结构的影响。我们发现,之间的相互作用的超导能隙的动量依赖性,纳米结构的几何形状和它的取向引起了一系列有趣的量子效应。其中包括在超导体的态密度中出现零偏压电导峰,以及某些纳米结构的杂质态的抑制。后一种效应可以用来屏蔽超导态中的杂质共振。
2005-08-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spectroscopic Imaging STM Studies of Electronic Structure in the Superconducting and Pseudogap Phases of Cuprate High-Tc Superconductors
原子分辨光谱成像STM(SI-STM)的发展主要是为了探测铜氧化物高温超导体的电子结构。在d波超导(dSC)和赝能隙(PG)相的欠掺杂铜氧化物,两个不同的类的电子状态,使用SI-STM观察。第一类是均匀d波超导体的色散Bogoliubov准粒子。这些在较低能量标度|E| =Δ0以下被检测到,并且仅在动量空间(k空间)弧上被检测到,该动量空间弧在连接k= \pm(π/a0,0)到k= \pm(0,π/a0)的线附近终止。在dSC相和PG相中,在|E| \leq Δ0态中检测到的唯一对称性破缺是d波超导体的对称性破缺。第二类状态出现在赝能隙能级|E| Δ1附近的能量处,该赝能隙能级Δ1通常与k= \pm(π/a0,0)和k= \pm(0,π/a0)附近的“波腹”状态相关联。我们发现,这些国家打破了90度旋转(C4)对称性的CuO 2晶胞内的电子结构,至少下降到180度旋转(C2)对称性(π),但在空间上无序的方式。这种晶胞内C4对称性破缺在|E| Δ1处与局部破缺旋转和平移对称性(近晶)的无公度电导调制共存。这两类|E| Δ1态的性质在dSC和PG相中是不可区分的。为了解释这种k空间分离成两个区域,这两个区域由它们的电子态和能量标度|E| Δ1和|E| \leq Δ0的对称性区分,并理解这如何影响电子相图和高Tc超导机制,是铜氧化物研究的关键挑战之一。
2011-12-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin Dynamics near the Superconductor-to-Insulator Transition in Impurity-Doped YBa2Cu4O8
利用Cu核四极共振(NQR)自旋回波技术研究了欠掺杂高Tc超导体YBa_2(Cu_(1-x)Mx)_4 O_8(M=Ni,Zn)在杂质诱导的超导体-绝缘体转变附近的低频自旋动力学.我们观察到显着的抑制正常状态的赝自旋隙和铜NQR谱强度的损失在低温附近的临界杂质浓度。
2001-07-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Non-Magnetic Impurity induced in-gap bound states in two band $s_{\pm}$ superconductors
本文研究了两个s波序参量之间有相对相位$δ\neq0$的双带s波超导体中单个非磁性杂质的效应。研究表明,在$δ=π$($s_{\pm}$波超导体)中,非磁性杂质总是诱导出带隙束缚态。束缚态是相应的Bogoliubov-de Gennes方程的拓扑性质的结果。
2009-06-13 cond-mat.str-el 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
Impurity-Induced Electronic Nematic State in Iron-Pnictide Superconductors
我们提出在铁磷属元素化物超导体中,在正交结构转变温度$T_S$以上,杂质诱导的电子跃迁态是实现的。在$T_S$附近存在强轨道涨落的情况下,理论上揭示了单个杂质诱导具有$C_2$对称性的非局域轨道序,与最近的STM/STS测量结果一致。通过沿b轴施加微小的单轴压力,每个杂质诱导的$C_2$轨道顺序沿a轴排列。在该杂质诱导的双晶相中,电阻率显示出相当大的面内各向异性($ρ_b/ρ_a \sim 2$),甚至高于$T_S$,实际上在各种“去孪晶”样品中观察到。本研究表明铁磷属元素化物超导体中存在着强的轨道涨落。
2012-07-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Broken Time-reversal Symmetry in Josephson Junction with an Anderson impurity and multi band superconductors
由弱耦合的Anderson杂质与双带和单带超导体组成的约瑟夫森结,当双带和单带超导体之间的耦合超过一定阈值时,会出现时间反转破缺的基态。临界区域发生在局部弯矩形成附近。这表明了强相关性的一个基本而独特的作用:驱动系统进入时间反转破坏基态。可观察到的结果之一是,在这个阶段的杂质磁化强度降低。
2009-05-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Theory of STM Spectroscopy of Kondo Ions on Metal Surfaces
计算了最近用扫描隧道显微镜(STM)测量的单个磁性杂质附近的传导电子态密度。结果表明,近藤效应诱导的窄Fano共振的传导电子态密度的一个内在特征。线的形状随着STM针尖和杂质之间的距离而变化,与实验定性一致,并且对能带结构的细节敏感。对于Co杂质,实验观察到的近藤共振的宽度和位移与结合能带结构和强关联计算得到的结果一致。
2000-09-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin-polarized tunneling microscopy and the Kondo effect
本文提出了一种非极化金属衬底上近藤杂质的自旋极化扫描隧道显微镜(SP-STM)理论。SP-STM的自旋极化打破了近藤系统的自旋对称性,类似于施加的磁场,导致Abrikosov-Suhl-Kondo共振的分裂。分裂的量由杂质和SP-STM尖端之间的耦合强度以及SP-STM的总体自旋极化控制。
2007-03-30 cond-mat.str-el
Impurity-induced states in conventional and unconventional superconductors
我们回顾了最近的发展,我们的理解杂质如何影响电子状态的大部分超导体。我们的重点是在常规和非常规超导体的杂质位置附近的准局域态,我们的目标是提供一个统一的框架,他们的描述。非常规超导体中的非磁性杂质共振与常规s波系统中磁性杂质周围的Yu-Shiba-Rusinov态直接相关。我们回顾这些状态背后的物理,包括屏蔽和未屏蔽杂质之间的量子相变,并强调最近的工作d波超导体。结合态是最常见的高$T_c$铜酸盐,我们详细描述的扫描隧道光谱测量。我们还讨论了最近的进展,耦合到杂质网站有自己的动力学,杂质共振的存在下,一个秩序与超导性竞争的状态。最后讨论了杂质浓度偏离其平均值对s波超导体态密度的影响。我们回顾这些波动如何影响态密度,并表明,s波超导体,严格地说,在一个任意小的浓度的磁性杂质的存在下,无隙。
2004-11-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Anomalous Temperature Dependence of Spin Susceptibility around a Nonmagnetic Impurity in High-Tc Cuprate Superconductors
本文研究了高温超导体中掺杂杂质的局域磁性质。考虑了一个具有强反铁磁自旋涨落的二维d波超导体模型,计算了杂质周围的自旋磁化率。我们发现,均匀的磁化率,这通常是抑制在自旋单重态超导性,是增强在低温下周围的杂质时,杂质散射的幺正极限。当杂质势在空间上扩展时,这种反常行为更加显著,并且AF自旋涨落更强。作为这一现象的根源,我们指出(1)杂质周围的低能束缚态和(2)将AF自旋涨落与均匀磁化率联系起来的模-模耦合效应的重要性。我们的结果可以解释最近在YBa_2(Cu_{1-x} Li_x$)_3 O_{6+y}中观察到的Li的Knight位移随温度变化的反常现象。
2002-01-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Erratum: Effective Lorentz Force due to Small-Angle Impurity Scattering: Magnetotransport in High-$T_c$ Superconductors
cond-mat/0011020和Phys. Rev,Lett. 86,4652(2001)是有效的,但在该文件中的数字估计是不正确的。
2002-02-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Impurity induced resonant state in a pseudogap state of a high temperature superconductor
我们预言了在高温超导体的赝能隙态中,一个Cu原子被一个Zn原子取代所产生的共振杂质态。赝能隙的精确微观起源对于这种状态的形成并不重要,特别是即使在正常状态下没有超导涨落,这种共振也会存在。在超导涨落的存在下,我们预言了对称偏压下对应杂质峰的存在。杂质共振的性质类似于以前研究的d波超导态的共振。
2000-08-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Striking Zn impurity effect on the Fe-based superconductor BaFe1.87Co0.13As2
本文研究了n型铁基超导体BaFe_(1.87)Co_(0.13)As_2(Tc = 25K)中Zn替代Fe(原子分数)达7%的非磁性杂质效应。磁化率,电阻率,比热,和霍尔系数的测量表明,Tc线性降低与Zn浓度和消失在7原子。结果是定量的YBCO所观察到的,而它不同意最近的报告为p型Ba 0.5K 0.5Fe 2As 2。在n型122 Fe基超导体中首次证实了对杂质的脆性SC。
2010-11-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum magnetic oscillations and angle-resolved photoemission from impurity bands in cuprate superconductors
角分辨光电子能谱(ARPES)技术在研究铜氧化物超导体及其相关化合物的电子能谱方面取得了巨大的进展。然而,在高磁场下,低温下的磁量子振荡表明,在空穴(电子)掺杂的铜氧化物的ARPES中存在似乎缺失的小电子(空穴)费米口袋。在这里,ARPES和量子振荡的电荷转移莫特-哈伯德绝缘体中的杂质带的框架中调和。
2011-12-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Failure of Scattering Interference in the Pseudogap State of Cuprate Superconductors
我们计算了各种电子状态的散射干涉图案提出的赝隙制度的铜氧化物超导体。散射干涉模型都产生的图案,其波长的变化作为能量的函数,在矛盾的能量无关的波长所看到的扫描隧道显微镜(STM)实验中的赝能隙状态。这表明,在STM局域态密度测量中看到的图案不是由于散射干涉,而是某种形式的有序化的结果。
2004-05-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Boson features in STM spectra of cuprate superconductors: Weak-coupling phenomenology
我们推导出了由于铜酸盐超导体中弱耦合玻色子引起的高能特征的形状,如Lee等人在Bi_2 Sr_2 Ca_1 Cu_2 O_8 + x(BSCCO)中实验所见[Nature(London)442,546(2006)]。本文采用一个简化的d波Bogoliubov准粒子与Einstein振子耦合的模型,导出了一个解析的拟合形式,它允许我们(a)提取玻色子模的频率和(b)估计电子-玻色子耦合强度。我们进一步计算了由爱因斯坦振子引起的最大可能的超导能隙,发现它小于观测能隙的0.2倍,表明观测玻色子在超导机制中的非主导作用.提取的动量无关的电子-玻色子耦合参数(我们证明后验确实是在弱耦合制度),然后被解释为(带结构细节依赖加权)平均布里渊区的实际动量相关的电子-玻色子耦合BSCCO。
2014-10-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Theoretical study of impurity-induced magnetism in FeSe
实验证据表明,FeSe是接近磁不稳定性,最近的扫描隧道显微镜(STM)测量FeSe多层膜显示条纹顺序局部钉扎附近的缺陷网站。出于这些发现,我们进行了理论研究的FeSe相关的模型中的局部诱导磁秩序附近的杂质。我们发现,相对较弱的排斥杂质确实能够产生短程磁性,并解释了驱动机制的本地秩序的共振eg轨道状态。此外,我们调查的重要性,轨道选择性的自能效应相关的洪德的金属,并显示如何的结构的诱导磁化云得到修改的轨道选择性。最后,我们通过感生磁序的对称性参数和与隧道光谱相关的Fe Wannier函数的基本性质,具体连接到铁基超导体的STM测量。
2018-11-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Impurity induced density of states and residual transport in nonunitary superconductors
我们得到了非幺正超导体由于杂质散射引起的剩余态密度、电导率和热导率的一般表达式。我们将结果应用到所谓的“B相”的PrOs4Sb12,我们使用来自对称性考虑的非酉间隙函数来描述。电导率张量由于离轴节点位置而具有不等效的对角分量,这可以在实验中检测到。
2007-11-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Impurity spin dynamics in 2D antiferromagnets and superconductors
我们讨论了二维反铁磁体的顺磁态中局域杂质的普遍理论,其中自旋能隙被假定为显著小于典型的交换能。我们研究了从带隙顺磁体到Neel态的量子跃迁附近的杂质自旋磁化率,并计算了带隙反铁磁体自旋1模的杂质诱导阻尼.在适当的条件下,我们的结果也适用于d波超导体。
2000-02-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Resonant impurity scattering in the $\pm$s-gap state of the Fe-based superconductors
本文研究了杂质在$\pm$ s波超导体上的散射,并结合铁磷族元素化物超导体的实际参数。用$\mathcal{T}$矩阵方法,推广到两个能带,我们发现杂质对幺正极限的散射在超导能隙内部形成了偏离中心的束缚态,令人惊讶地,它将完全打开的能隙的态密度(DOS)改变为d波超导体的V形能隙.这一行为为铁磷族化合物超导体的几个相互矛盾的实验问题提供了连贯的解释:在光电发射和隧穿实验中观察到的V形DOS,但具有各向同性的间隙;核自旋-晶格弛豫速率($1/T_1 \approx T^α$ ; $α\approx 3$)的幂律行为,直到非常低的温度。
2009-02-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nodes in the Gap Function of LaFePO, the Gap Function of the Fe(Se,Te) Systems, and the STM Signature of the s$_{\pm}$ Pairing
我们重申,在更详细地,我们以前的建议,使用准粒子干涉,以确定在铁基超导体的配对形状因子。我们还介绍了我们对LaFePO和Fe(Se,Te)超导体的泛函重整化群(FRG)结果。特别地,我们发现在LaFePO中的主导配对通道是节点s $_{\pm}$,节点在电子费米面上。对于Fe(Se,Te)体系,我们发现了完全能隙的s $_{\pm}$对,在电子费米面上具有显著的能隙各向异性,大能隙集中在$xy$轨道特征占优势的区域。进一步将FRG得到的形状因子与实空间轨道基配对图进行了拟合,更清楚地显示了不同铁基超导体之间的差异。
2010-05-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Elastic Scattering Susceptibility of the High Temperature Superconductor Bi2Sr2CaCu2O8+x: A Comparison between Real and Momentum Space Photoemission Spectroscopies
通过计算角分辨光电子能谱(ARPES)测量的单粒子谱函数A(k,ω)的自相关性,计算了Bi 2Sr 2CaCu 2 O 8 +x的联合态密度(JDOS).这些结果进行了比较与傅立叶变换(FT)电导调制测量的扫描隧道显微镜(STM)。两个实验探针之间的良好协议被发现为两个不同的掺杂值检查。此外,通过将FT-STM结果与不同光子偏振态的自相关ARPES谱进行比较,对STM矩阵元的形式有了新的认识。这为隧道数据中未解之谜提供了新的线索。
2006-05-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetic impurity resonance states and symmetry of the superconducting order parameter in iron-based superconductors
研究了铁基超导体中磁性杂质对局域准粒子态密度的影响。采用3个$d$电子和空穴导带与杂质自旋的定域$f$轨道杂化的双轨道模型,研究了超导能隙的各种对称性及其结结构对准粒子激发和杂质束缚态的影响.我们表明,束缚态的行为定性不同的每一种对称性。最重要的是,我们发现,杂质诱导的束缚态可以用来识别节点结构的扩展的s波对称性($S^{\pm}$),积极讨论在铁磷族化合物。
2009-12-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nonlocal Effect of Local Nonmagnetic Impurity in High-Tc Superconductors: Induced Local Moment and Huge Residual Resistivity
本文基于改进的涨落交换(FLEX)近似,研究了具有强现场杂质势的哈伯德模型,我们称之为GVI-FLEX方法。我们发现:(i)局域和交错磁化率在杂质周围都得到了强烈的增强。由于这个原因,(ii)准粒子寿命以及局域态密度(DOS)被强烈抑制在一个广泛的区域周围的杂质(像瑞士奶酪洞),这导致了“巨大的剩余磁导率”超过s波幺正散射值。GVI方法的这些结果自然地统一解释了高温超导体中各种杂质效应这一长期存在的理论问题。
2006-07-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Impurity resonance states in noncentrosymmetric superconductor $CePt_{3}Si$: a probe for Cooper-pairing symmetry
受最近发现的非中心对称超导体(如$CePt_{3}Si$、$CeRhSi_{3}$和$CeIrSi_{3}$)的启发,我们从理论上研究了$s$ -和p-波对对称共存的杂质共振态。由于带隙函数的节结构,我们发现在局域态密度(LDOS)中出现了单重杂质诱导共振。特别地,我们分析了共存的各向同性s波和p波超导态的局域态密度的演化,并与各向异性s波和p波对称性的超导能隙的局域态密度的演化进行了比较。结果表明,扫描隧道显微镜可以揭示非中心对称超导体中超导能隙的特殊结构。
2008-07-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Impurity Effect on Superconducting Properties in Molecular Substituted Organic Superconductor $κ$-(ET)$_2$Cu(NCS)$_2$
本文报道了有机超导体$κ$ -(ET)$_2$ Cu(NCS)$_2$中的杂质效应。超导转变温度随取代量的增加而降低。面内磁穿透深度随着取代量的增加而增加,这是由于面内平均自由程减小所致,同时也可以从凝聚能的角度解释有效钉扎的减少.
2007-09-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Temperature-dependent spectral function of a Kondo impurity in an $s$-wave superconductor
利用数值重整化群方法,研究了有限温度($T$)下近藤杂质对$s$波超导体的影响。计算了谱函数的$T$行为和杂质位的磁矩.在$T$ =0时,当近藤温度$T_k$与超导能隙$Δ$之比大于0.26时,由于杂质引起的自旋处于单重态。否则,杂质的自旋处于双重态。当$T_k/Δ<0.26$和$T_k/Δ>0.26$和$Δ$为常数时,谱函数中的Yu-Shiba-Rusinov双峰间距随着$T$的增大而减小,而当$T$为常数时,谱函数中的Yu-Shiba-Rusinov双峰间距随着$T$的增大而增大.这些特征可以通过实验测量,从而提供了一种独特的方法来确定单个Kondo杂质在零温度下的自旋是单线态还是双线态。
2019-04-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Extinction of impurity resonances in large-gap regions of inhomogeneous d-wave superconductors
在超导状态下,通过扫描隧道光谱学观察到的杂质共振已被用来推断潜在的纯态的性质。在这里,我们研究了一个长期存在的难题与这些测量,这些共振的明显消光的非均匀BSCCO超导体的大间隙区域中的Ni和Zn杂质。我们计算了杂质位附近的序参量和跳跃抑制效应,发现这两种效应足以解释Ni的共振态丢失现象。有几种可能的情况下的Zn共振,我们依次讨论灭绝;此外,我们提出的测量,可以区分它们。
2008-08-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Antiferromagnetic correlations and impurity broadening of NMR linewidths in cuprate superconductors
我们研究了一个模型的d-波超导体与强潜在的散射体中存在的反铁磁关联,并将其应用到实验核磁共振(NMR)结果的Zn杂质的超导状态的YBCO。然后,我们专注于杂质引起的顺磁矩的贡献,在主机系统中的哈伯德相关占哈特里近似。我们发现,个别杂质周围的局部磁性加宽了线,但杂质状态之间的准粒子干扰在涂抹杂质卫星峰中起着重要的作用。该模型,连同估计的涡旋晶格效应,提供了一个半定量的描述的杂质浓度依赖的NMR线的形状在超导状态,并给出了一个定性的描述线的不对称性的温度依赖性。我们认为,杂质诱导的顺磁性和共振局域态密度效应都是必要的,以解释现有的实验。
2006-09-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Scattering by impurity-induced order parameter ``holes'' in d-wave superconductors
d波超导体中的非磁性杂质对序参量产生强的局域抑制。我们调查的scatterigng关闭这样的supplies在散装样品中的可观察到的效果,通过治疗的序参量“孔”作为一个点状的非对角散射处理内的自洽的t-矩阵近似。强散射势导致d波“杂质带”中的有限能量光谱特征,其可观察到的效应包括增强的低温微波功率吸收和比以前在简单的“脏”d波模型中发现的更强的伦敦穿透深度对无序的敏感性。
1998-09-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Density of States of a d-wave Superconductor in the Presence of Strong Impurity Scatterers: a Non Perturbative Result
本文提出了一种计算d波超导体中N个非磁性杂质在很强散射中心幺正极限下诱导态密度的方法。对于与超导能隙($ω\ll Δ_0$)相比非常小的频率,附加态密度具有领先的发散${\displaystyle δρ(ω) \simeq n_i / [ | 2 ω| (\ln^2 |ω/Δ_0| + (π/2)^2)]}$。这个结果是非微扰的。
2000-06-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quasiparticle Resonant States Induced by a Unitary Impurity in a d-Wave Superconductor
通过求解基于t-J模型的Bogoliubov-de Gennes方程组,研究了d波超导体中单一杂质周围幺正散射的准粒子共振态.研究了杂质周围的序参量和局域态密度的空间变化。我们发现:(i)粒子-空穴对称系统在LDOS中有一个对称的零能峰,而与超导相干长度的大小无关;(ii)对于粒子-空穴不对称的情况,零能峰的不对称分裂是具有小PDMATHABMM_0值的系统所固有的。
2000-01-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Visualizing electron pockets in cuprate superconductors
铜酸盐中电子袋的指纹只在许多磁输运测量中获得,但它在光谱观测中的缺失构成了一个长期的谜团。我们开发了一种理论工具,通过多种光谱,包括扫描隧道显微镜(STM)光谱,非弹性中子散射(INS),角分辨光电子能谱(ARPES)提供检测电子袋的方法。我们表明,准粒子干涉(QPI)图案,由STM测量,显示额外的7个${\bm q}$矢量与电子袋上的散射,比空穴袋。此外,Bogolyubov准粒子散射的电子袋可能会导致第二个磁共振模式在INS光谱在一个更高的共振能量。最后,我们重新分析了一些STM,INS,和ARPES实验数据的几个铜酸盐化合物,这决定了在这些系统中的电子口袋的直接指纹。
2012-03-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Universal Properties of Cuprate Superconductors: Tc Phase Diagram, Room-Temperature Thermopower, Neutron Spin Resonance, and STM Incommensurability Explained in Terms of Chiral Plaquette Pairing
我们报告说,四个属性的铜酸盐和它们的演变与掺杂的后果简单地计算四个网站所产生的掺杂斑:(1)通用Tc相图(超导性在每个CuO 2平面的\approx 0.05和\approx 0.27掺杂之间,并且最佳Tc在\approx 0.16),(2)室温热电势的普遍掺杂依赖性,(3)超导中子自旋共振峰(“41 meV峰”);(4)无色散扫描隧穿电导不变性。性质(1)、(3)和(4)在没有可调参数的情况下进行了解释,而性质(2)在只有一个可调参数的情况下进行了解释。通过简单的计数规则成功地定量解释了铜氧化物现象学的四个非常不同的方面,为这些材料中的四位格片渗流提供了强有力的证据。这表明,不均匀性,渗流,和斑在铜酸盐中起着至关重要的作用。这种几何分析为寻找具有更好超导性能的新组分和结构提供了有益的指导。
2010-04-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Impurity and interface bound states in $d_{x^2-y^2}+id_{xy}$ and $p_x+ip_y$ superconductors
受最近发现的新型超导体如Na $_x$ CoO $_2\cdot y$ H $_2$ O和Sr $_2$ RuO $_4$的启发,我们分析了可能的带隙$d_{x^2-y^2}+id_{xy}$和$p_x+ip_y$ Cooper配对的准粒子散射特性。在局域杂质附近出现束缚态,在界面附近形成束缚态带。我们得到了解析的束缚态能量,并计算了高分辨率扫描隧道显微镜可分辨的空间和能量依赖的局域态密度。为了比较,我们也画出了杂质和表面态的结果,如果配对是节点p波或d波。
2003-05-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Local Time-Reversal Symmetry Breaking in d_(x2-y2) Superconductors
我们证明了自旋单态d_{x2-y2}超导体中的孤立杂质产生了具有局部破缺时间反演对称性的d_{xy}序参量。这种效应的起源是由杂质的自旋-轨道散射引起的d_{x2-y2}和d_{xy}序参量之间的耦合。局部破缺时间反演对称性的特征是在杂质附近感应出轨道电荷电流,其在杂质附近产生局部磁场。本文提出了杂质感生d_{xy}分量的微观理论,讨论了它的空间结构以及在定域杂质自旋附近的感应电流和局域磁场的模式。
1999-07-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Zn impurity induced moments and tunneling conductance asymmetry in cuprate superconductors
通过自洽求解由\ttju哈密顿量导出的Bogoliubov-de Gennes方程,研究了非磁性Zn杂质取代面内Cu的影响. Zn杂质,在么正极限下用一个潜在的散射体建模,在其周围产生了局部交错的磁矩,计算的NMR位移与实验的Cu NMR谱一致.我们还注意到,实验观察到的负斜率的隧穿电导可以从下一个最近的跳跃$t'$。
2001-12-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Many-body calculation of the spatial extent of the wave-function of a non-magnetic impurity in a d-wave high-temperature superconductor using the t--J model
扫描隧道显微镜(STM)以前所未有的原子分辨率提供铜氧化物超导体中单个锌杂质效应的图像,为高温超导体的关联费米子模型提供了严格的检验。用t-J模型辅以变分蒙特卡罗多体技术,计算了杂质周围的空穴密度、价键和超导对振幅的空间依赖性。一个十字形的四重对称结构非常类似于所观察到的STM观察发现,给予强信贷的模型。
2008-12-18 cond-mat.str-el
Spatially dispersing Yu-Shiba-Rusinov states in the unconventional superconductor $\mathrm{FeTe}_{0.55}\mathrm{Se}_{0.45}$
通过使用扫描隧道显微镜(STM),我们发现和表征的色散,能量对称的间隙状态的铁基超导体$\mathrm{FeTe}_{0.55}\mathrm{Se}_{0.45}$,一种材料,表现出签名的拓扑超导性,和马约拉纳束缚态的涡核或杂质的位置。我们使用一个超导STM尖端增强的能量分辨率,这使我们能够表明,杂质状态可以通过费米能级与不同的尖端样品的距离进行调谐。我们发现杂质态是Yu-Shiba-Rusinov(YSR)型的,并认为能量漂移是由于$\mathrm{FeTe}_{0.55}\mathrm{Se}_{0.45}$中的低超流密度导致的,这使得针尖的电场可以轻微穿透样品。我们模型的单杂质安德森模型内的新引入的尖端门控的情况下,发现很好的协议的实验数据。
2020-06-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Strong correlation effects in theoretical STM studies of magnetic adatoms
我们提出了一个理论研究的表面支撑的磁性纳米结构的扫描隧道显微镜(STM)光谱,结合强相关效应。作为具体的例子,我们研究了Co和Mn吸附在Cu(111)表面上的原子,这是预期代表的Kondo物理和本地矩行为的相反的限制,使用密度泛函理论和量子Monte Carlo和精确对角化杂质求解器的组合。我们详细研究了温度$T$,相关强度$U$,和杂质$d$电子占有率$N_d$的局部态密度的影响。我们还研究了有效相干能量尺度,即,近藤温度$T_K$,其可以从STM光谱中提取。理论STM光谱计算为STM尖端相对于每个吸附原子的位置的函数。由于吸附原子的多轨道性质,STM光谱被示出由具有不同轨道对称性、自能和近藤温度的轨道贡献的复杂叠加组成。对于接近半填充的Mn吸附原子,STM谱在费米能级附近没有特征。另一方面,准粒子峰的钴吸附原子产生强烈的位置依赖的Fano线形。
2016-03-21 cond-mat.str-el
The graphene sheet versus the 2DEG: a relativistic Fano spin-filter via STM and AFM tips
我们从理论上探讨的状态密度(LDOS)探测的STM针尖的2D系统托管的吸附原子和亚表面杂质,都电容耦合到AFM针尖和穿越反平行的磁场。分析了两种设置,单层石墨烯和二维电子气(2DEG)。AFM针尖将杂质水平设置在费米能,其中出现两种相反的行为:石墨烯的Fano因子发散,而在2DEG中它接近于零。结果,LDOS的自旋简并性仅在石墨烯系统中被提升,特别是对于Fano干涉的不对称机制。这种限制的后果是一个违反直觉的现象,它包括一个占主导地位的Fano因子,由于即使有一个较强的STM吸附原子耦合的亚表面杂质。因此,我们找到了一个完整的极化电导,只需垂直位移的STM尖端的位置。据我们所知,我们的工作是第一个提出Fano效应作为石墨烯中过滤自旋的机制。这一特征源于能带结构中的无质量狄拉克电子,并允许我们将石墨烯主体用作相对论性Fano自旋过滤器。
2013-08-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Impurity Quantum Phase Transition in a Current-Carrying d-Wave Superconductor
我们研究的安德森杂质嵌入在d波超导体携带的超导电流。本文用数值重整化群方法研究了低能杂质的行为。结果表明,当电流强度为非零时,局域杂质态被完全屏蔽。杂质的量子临界性与著名的Kosterlitz-Schloss跃迁一致。
2012-05-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Exploring the Kondo effect of an extended impurity with chains of Co adatoms in a magnetic field
受最近STM实验的启发,我们研究了有限钴原子链中在对称保护能级交叉点处发生的磁场诱导的近藤效应。我们认为,实现在一个水平交叉的有效的两级系统作为一个扩展的杂质耦合到衬底的传导电子的近藤耦合的分布在网站的链。使用非线性场量子蒙特卡罗模拟,定量地再现了零偏置信号的场依赖性,我们表明,一个适当的近藤共振存在于有效的近藤耦合占主导地位的网站。我们的建模和数值模拟提供了一个理论基础的解释STM光谱的水平交叉的钴吸附原子链。
2019-03-20 cond-mat.str-el
A Tunable Two-impurity Kondo system in an atomic point contact
两个磁原子,一个附着在扫描隧道显微镜(STM)的尖端,一个吸附在金属表面上,每个构成一个近藤系统,已被提出作为一个最简单的可能的系统潜在的量子临界行为。我们已经成功地实现了这个概念的实验夹在STM尖端和金表面之间的钴二聚体。以亚皮米分辨率控制针尖-样品距离使我们能够以前所未有的精度调整两个钴原子之间的相互作用。这两个杂质近藤系统的电子输运测量揭示了丰富的物理场景,这是由交叉从本地近藤屏蔽非本地单态形成由于反铁磁耦合作为分离的钴原子的函数。
2011-08-03 cond-mat.str-el