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
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
Competition of Orbital Antiferromagnetism With Q-Triplet-Pairing in the Ferromagnetic Superconductor UGe$_2$
在一个多组分BCS框架内,我们研究了强铁磁背景下各种CDW和SC序参量的共存和竞争。我们发现,竞争的非常规CDW,也被称为轨道反铁磁体,SC在有限的动量(${\bf Q}$ -三重配对)显示出独特的特性,如极端的敏感性上的偏离嵌套。我们认为,在UGe $_2$的压力创建偏离嵌套和报告的相图与所观察到的行为UGe $_2$定性协议。
2003-06-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The role of orbital nesting in the superconductivity of Iron-based Superconductors
我们分析了铁基超导体中的磁激发和自旋介导的超导性,在一个低能量的模型中,该模型在能带基础上运行,但完全结合了自旋激发的轨道特性。我们展示了如何轨道的选择性,编码在我们的低能量的描述,大大简化了分析,并允许分析处理,同时保留所有的主要功能的自旋激发和间隙函数计算使用多轨道模型。重要的是,我们的分析揭示了空穴和电子口袋之间的轨道匹配作为关键参数,以确定的动量依赖性和超导能隙的层次结构,而不是费米表面匹配在常见的嵌套方案。
2021-10-07 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
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
Theory of Valley-Density Wave and Hidden Order in Iron-Pnictides
在完全嵌套的极限下,铁磷属元素的物理性质受带边矢量M处密度波形成的控制。在高能量下,各种自旋密度波(SDW)、电荷密度波(CDW)、轨道密度波/口袋密度波(PDW)以及它们的线性组合,都同样可能出现,统一在U(4)XU(4)对称性的幺正序参量中。嵌套缺陷和低能相互作用将这种对称性降低到真实材料的对称性。然而,通用的基态保留了其高度对称起源的独特签名:沿铁晶格的一个轴的SDW被预测为与垂直PDW共存,伴随着弱电荷电流。这种“隐藏的”有序诱导了我们理论中的结构跃迁,自然地保证了T_s >= T_N,并导致了轨道铁磁性和其他可观测的结果。
2011-02-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum Monte Carlo Study of Pairing Symmetry and Correlation in Iron-based Superconductors
我们对铁基超导体的$S_4$对称微观模型中的配对关联进行了系统的量子Monte Carlo研究。结果表明,在合理的参数范围内,具有广泛s波对称性的配对在低温下强有力地占据主导地位。随着在位库仑相互作用的增加,电子对磁化率、有效对相互作用和$(π,0)$反铁磁关联都显著增加,表明电子-电子关联效应的重要性.我们的无偏数值计算结果提供了对铁磷属化物和铁硫属化物超导机制的统一理解,并证明了超导电性是由强电子-电子关联效应驱动的。
2013-02-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Role of Degeneracy, Hybridization, and Nesting in the Properties of Multi-Orbital Systems
为了理解简并、杂化和嵌套在多轨道哈伯德模型的磁性和配对性质中所起的作用,我们在这里数值研究了两种类型的双轨道模型,它们都具有类空穴和类电子的费米表面(FS),它们通过嵌套矢量(π,0)和(0,π)相关联。在一种情况下,确定FS的频带来自强杂化简并dxz和dyz轨道,而在另一种情况下,这两个频带由非简并和非杂化类s轨道确定。使用各种技术,在弱耦合制度,它表明,只有与杂化带的模型开发金属磁秩序,而其他模型表现出有序的激子轨道横向自旋状态,是绝缘的,不具有局部磁化。然而,这两个模型显示类似的绝缘磁条排序在强耦合限制。这些结果表明,嵌套是一个必要的,但不是充分的条件,为有序状态的发展与有限的局部磁化在多轨道哈伯德系统;额外的成分似乎是嵌套部分的带需要有相同的轨道味道。这个条件可以通过弱耦合下轨道的强杂化或通过强耦合下库仑相互作用引起的FS重构来实现。这种效应也影响了配对对称性,这两种模型的主导配对通道的研究表明。
2011-07-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Ground state pairing correlations in the $S_4$ symmetric microscopic model for iron-based superconductors
采用约束路径蒙特卡罗方法计算了铁基超导体$S_4$对称微观模型中的基态配对关联。对于不同的电子填充和相互作用强度,我们发现,$s_{xy}$配对占主导地位的其他配对的相关性,是积极的,当对分离超过几个晶格常数,无论铁pnictides和铁chlcogenides。这些基态性质,特别是长程部分配对关联,再次证实了先前发表在Phys.Rev.Lett. 110,107002(2013)。我们进一步我们的研究,包括最近邻相互作用$V$和它被发现,$s_{xy}$配对相关性略有抑制增加$V$。
2013-12-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Functional Renormalization Group Analysis of $η$-Pairing in Iron-based Superconductors
利用泛函重整化群(FRG)方法分析了铁磷杂多酸盐五d轨道模型中的$η$对.我们发现,$η$配对之间的两个空穴口袋是一个领先的不稳定性在低能量时,两个空穴口袋是接近嵌套条件。结果表明,系统在正常配对和$η$配对的情况下都能自发进入超导态,其中$η$配对是由轨道间反铁磁交换耦合驱动的,而正常配对是由轨道内反铁磁交换耦合驱动的.在低能量下提出了一个有效的模型来解释$η$配对不稳定性。
2014-03-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pairing symmetry and properties of iron-based high temperature superconductors
配对对称性对识别配对机制很重要。对于新发现的铁基多轨道超导体,分析变得尤为及时和重要。从群论的角度来看,我们分类的所有配对矩阵(在轨道空间)进行不可约表示的系统。准粒子能隙分为三类:全能隙、节能隙和无能隙。即使在原位配对的情况下,带隙态也表现出传统的Volovik效应。无隙态在轨道空间中是奇数,具有负的超流密度,因此是不稳定的。在实验中,我们提出了可能的配对状态和配对机制的影响。
2008-06-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Antiferromagnetic Correlation and the Pairing Mechanism of the Cuprates and Iron Pnictides : a View From the Functional Renormalization Group Studies
我们比较了铜酸盐和铁磷族化合物的单圈泛函重整化群结果。有趣的是,一个连贯的图片表明,反铁磁相关性导致配对的两种材料出现。
2008-11-15 cond-mat.str-el 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
Finite energy spin fluctuation as a pairing glue in systems with coexisting electron and hole bands
在涨落交换近似下,我们研究了具有电子和空穴能带的Hubbard型模型中自旋涨落介导的超导电性,并与具有大费米面的正方晶格模型进行了比较.在正方形晶格模型中,超导性被更多地增强以更好地嵌套固定的带填充。相比之下,在具有电子和空穴带的模型中,当费米面嵌套退化到一定程度时,超导性得到优化,其中嵌套矢量周围的有限能量自旋涨落发展。不同之处在于嵌套矢量的鲁棒性,即,在具有电子和空穴带的模型中,即使当嵌套退化时,自旋磁化率最大化的波矢量也是固定的,而当费米表面较大时,嵌套矢量随着费米表面的变形而变化。我们还讨论了在实际材料中实现双层哈伯德模型的可能性,这是一个简单的模型,具有电子和空穴带,并有望有一个很高的T_c。
2017-05-01 cond-mat.supr-con
Functional renormalization group study of the pairing symmetry and pairing mechanism in iron-selenide superconductors
在硒化铁超导体中,只有类电子的费米口袋存在,挑战了基于电子和空穴费米口袋之间准嵌套的$S^{\pm}$配对(如砷化铁)。通过泛函重整化群研究,我们表明在电子袋上实现了同相$S$波配对($S^{++}_{ee}$)。配对机制涉及两种相互竞争的驱动力:强的C型自旋涨落通过虚空穴袋上的Cooperon激发引起电子袋之间和电子袋内的吸引对散射,而G型自旋涨落引起排斥对散射。然而,后者的效果被削弱的电子袋的杂化分裂。得到的$S^{++}_{ee}$波配对对称性与实验一致。我们进一步提出,扫描隧道显微镜中的准粒子干涉图样和面外接触隧穿中的Andreev反射是电子袋上同相与反相$S$波配对的有效探针。
2013-07-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Experimental Detection of Sign-Reversal Pairing in Iron-Based Superconductors
我们提出了一个改进的约瑟夫森角结实验,它可以测试铁磷属元素化物中的序参量是否在费米表面的电子和空穴口袋之间改变符号。
2009-03-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Mechanism for a Pairing State with Time-Reversal Symmetry Breaking in Iron-Based Superconductors
铁基超导体的多口袋费米面促进了具有s_{+-}波和d_{x^2-y^2}波对称性的配对态。我们认为这两个序参量之间的竞争可能导致铁基超导体中具有s+ id配对对称性的时间反演对称性破缺态,并提出了几种可能出现这种状态的情形.为了更严格地理解这种配对态的出现,我们从代表pnictides的微观5-轨道描述开始.利用泛函重整化群和平均场分析相结合的方法,我们确定了s+ id配对态的微观参数。在那里,我们找到了最有前途的区域的s+ id配对的电子掺杂制度与增强的氮族元素的高度。
2011-06-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
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
Dominant role of local-moment interactions in the magnetism in iron pnictides : comparative study of arsenides and antimonides from first-principles
利用第一性原理赝势方法研究了铁磷属元素化物的磁性。我们考虑了三个不同的家庭,LaFePnO,BaFe $_2$ Pn $_2$,和LiFePn与Pn=As和Sb,并发现,铁的本地自旋力矩和稳定性的条纹型反铁磁相的增加从As到Sb的所有三个家庭,与费米能形成的部分间隙。LaFePnO的费米面嵌套从Pn=As到Sb得到增强,而BaFe $_2$ Pn $_2$和LiFePn的费米面嵌套没有增强。这些结果表明,决定这些材料磁相稳定性的不是费米面嵌套,而是局域磁矩相互作用,部分能隙是由特定磁序引起的.
2009-02-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Interplay between magnetic properties and Fermi surface nesting in iron pnictides
采用自洽LSDA方法研究了LaFeAsO{1-x}F{x}和Ba{1- 2 y}K{2 y} Fe 2As 2中的磁能、铁磁矩和有效交换相互作用随波矢q和掺杂(x,y)的变化.对于未掺杂的化合物(x=0,y=0),计算的总能量E(q)的最小值对应于条纹反铁磁序q。已经在低水平的电子掺杂(x)下,该最小值在LaFeAsO{1-x}F{x}中变得平坦,并且对于x>=5,它移动到无公度q。在Ba{1- 2 y}K{2 y} Fe 2As 2中,条带顺序对于空穴掺杂直到y=0.3保持稳定。用能带结构解释了这些结果。磁相互作用不能用简单的经典海森堡模型精确描述,并且拟合到E(q)的有效交换相互作用强烈依赖于掺杂。的E(q)曲线的掺杂依赖性进行了比较与非相互作用的磁化率,发现类似的趋势。
2009-04-03 cond-mat.supr-con
Time-reversal symmetry breaking in frustrated superconductor Re$_2$Hf
几何挫折导致新的量子现象,如在三角形和Kagomé晶格的自旋液相。带内和带间费米面(FS)嵌套可以分别驱动具有$d$ -波和$s^{\pm}$对对称性的超导基态,其判据是超导能隙在嵌套波矢上改变符号.对于奇数个FS,当多个带间嵌套的强度相当时,不同FS片之间的符号反转准则可以导致挫折,这促进了新的SC序参量。在这里,我们报告的时间反演对称性破缺配对状态的Re $_2$ Hf FS嵌套挫折造成的实验观察。此外,我们的电子比热和横场$μ$ SR实验表明,一个完全开放的配对对称性。第一原理电子结构计算揭示了多个费米面片具有可比的带间嵌套强度。实施{ \it从头算}能带结构,我们计算自旋波动介导的SC配对对称性,揭示了一个$s+is'$配对状态-与实验观察一致。我们的研究表明,一种新的SC状态,这提供了一个假定的应用和基础研究的设置。
2022-01-16 cond-mat.supr-con
Nematicity as a probe of superconducting pairing in iron-based superconductors
在铁基超导材料的几个家族中,d波配对不稳定性可能与领先的s波不稳定性竞争。在这里,我们表明,当两个国家有可比的自由能,超导和超导自由度是强耦合。虽然π阶导致$T_{c}$的非解析急剧增加,但π阶涨落可以改变s波到d波跃迁的特征,有利于不破坏时间反演对称性但破坏四阶对称性的中间态。超导性和向列性之间的耦合也表现在剪切模量在超导转变过程中的强烈软化。我们的研究结果表明,向列性可以作为一种诊断工具,以寻找非常规的配对状态的铁磷属化物和硫属化物。
2013-09-20 cond-mat.str-el 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
From d-wave to s-wave pairing in the iron-pnictide superconductor (Ba,K)Fe2As2
铁基超导体中的配对状态的本质是一个备受争议的话题。在这里,我们认为,在一种材料,化学计量的铁pnictide KFe 2 As 2,有压倒性的证据的d-波配对状态,其特征在于在超导能隙的垂直线节点强加的。这方面的证据进行审查,重点是热导率和强烈的影响,杂质散射的临界温度Tc。然后,我们比较KFe 2As 2的Ba0.6K0.4Fe2As2,通过Ba取代,其中的配对对称性是s波和Tc是10倍。在同一晶体结构中从d波到s波的跃迁为研究能带结构和配对机制之间的联系提供了难得的机会。我们还比较KFe 2As 2节点铁基超导体LaFePO,其中的配对对称性可能不是d波,但更可能是s波与偶然的线节点。
2012-07-24 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
Triplet pairing, orbital selectivity and correlations in Iron-based superconductors
University of Cincinnati(辛辛那提大学);Max-Planck-Institut für Festkörperforschung(马克斯·普朗克固体研究所);Rutgers University(罗格斯大学);Royal Holloway, University of London(伦敦大学皇家霍洛威学院)
研究铁基超导体正常态中带宽重整化和配对易感性,探讨强库仑排斥与洪德相互作用下的轨道选择性与超导性相互作用。
2023-02-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
$π$-junction to probe antiphase s-wave pairing in iron pnictide superconductors
研究了具有反相s波对的$FeAs$基超导体与传统s波超导体之间的约瑟夫森结。在单晶磷属元素化物和铝金属之间的平面结中的平移不变性极大地增强了磷属元素化物中的电子袋对临界电流的相对权重。在磷族元素化物的宽掺杂区,平面结和点接触结具有相反的相位,这可以用来设计具有$π$相位的三结环来探测反相配对。
2009-11-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Interference Effect of Beam Splitter Current in Iron-Pnictide Superconductors
本文研究了铁磷族化合物超导体的库珀对分束器,计算了电子-空穴纠缠电流。我们研究了各种物理参数的相互作用,如掺杂在电子和空穴袋以及非零嵌套之间的电子和空穴袋。我们发现,在没有磁序的情况下,空穴袋和电子袋产生的电流通常相加。然而,在磁有序的存在下,两个电流参与特征干涉效应,从而显著地改变合成电流。这种干涉效应表现在分束器电流的非单调性和振荡性。我们详细研究了这种非单调性与化学势以及嵌套矢量$|\bf q|$。我们还研究了态密度随系统参数的演化,并将其与分束器电流相关联。此外,我们列举了相关的参数空间,这样的分束器设置的效率提高。我们的发现对于铁磷族化合物超导体中共存相的实验测定和验证是有用的,并且在实现量子门或开关方面具有潜在的应用价值。
2023-01-25 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
Unconventional pairing originating from disconnected Fermi surfaces in the iron-based superconductor
对于铁基高$T_c$超导体LaFeAsO $_{1-x}$ F $_x$,我们构造了一个极小模型,其中所有的五个Fe $d$带都参与其中.然后,我们研究了超导性的起源与五带随机相位近似通过求解Eliashberg方程。我们得出结论,所产生的自旋波动模式之间的嵌套断开费米口袋实现,基本上,一个扩展的s波配对,其中的间隙改变整个嵌套矢量的符号。
2009-02-21 cond-mat.supr-con
Nodal s$_\pm$ Pairing Symmetry in an Iron-Based Superconductor with only Hole Pockets
铁基超导体高温超导性的起源经过十多年的广泛研究仍然是一个谜。对对称性的确定对于理解超导机制是必不可少的。在布里渊区中心周围具有空穴袋和区角周围具有电子袋的铁基超导体中,通常认为配对对称性为s $_\pm$,从而赋予空穴袋和电子袋之间的超导能隙的符号变化。然而,对于只有空穴的铁基超导体,已经提出了几种配对方案,但确切的对称性仍然存在很大争议。在这里,我们报告我们的配对对称性的测定KFe $_2$作为$_2$,这是一个典型的铁基超导体的空穴袋周围的区域中心和周围的区域角落。利用超低温下的激光角分辨光电子能谱测量技术,精确地测量了超导带的超导能隙分布,确定了带中心和带角附近费米面上的能隙节点位置。完整的超导能隙结构,结合中子散射自旋共振的观察,提供了强有力的证据,s $_\pm$配对对称性的KFe $_2$ As $_2$与带中心周围的空穴袋和带角周围的空穴袋之间的间隙符号反转。这些结果统一了空穴掺杂铁基超导体中的配对对称性,并指出自旋涨落是产生超导性的配对粘合剂。
2022-12-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electronic states and pairing symmetry in the two-dimensional 16 band d-p model for iron-based superconductor
在二维16带d-p模型的基础上,研究了铁基超导体中FeAs面的电子态,确定了紧束缚参数,使之与LaFeAsO的密度泛函计算得到的能带结构相拟合.该模型包括Fe位上的库仑相互作用:轨道内和轨道间直接项U和U ',交换耦合J和对转移J'。在无规相位近似下,我们讨论了U ′-J平面上可能的超导态(包括s波和d波对)的配对对称性。
2009-06-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity induced by inter-band nesting in the three-dimensional honeycomb lattice
为了研究带间嵌套是否有利于三维系统中由电子-电子排斥引起的超导性,我们研究了蜂窝堆叠上的排斥哈伯德模型(即,非布拉维)晶格与FLEX方法,部分动机观察到的超导性MgB 2。通过系统地改变费米面的形状,改变能带填充数n和第三方向跳跃,我们发现,跨两个能带的电子对散射确实产生了跨能带改变符号的能隙函数,并且在每个能带内表现为s波或d波。这意味着(a)当声子-机制配对存在时,电子排斥可以帮助有间隙的配对,以及(b)当足够强时,电子排斥可以单独产生d-波样配对,出于群论的原因,这应该是一个时间反演断裂d+id,在间隙中有点节点。
2002-05-07 cond-mat.supr-con
Study of non-Fermi Liquid behavior from partial nesting in multi-orbital superconductors
费米表面的两个连接或断开的区域之间的部分嵌套导致库仑散射寿命作为温度和频率的函数的分数幂。这一结果首先证明了玩具能带结构,其中部分嵌套发生在一个单一的频带和布里渊区的不同区域之间。一个比较,然后通过研究一个有效的两个轨道模型,提出了在多轨道超导体的上下文中的散射率的多频带的情况。在这个过程中,各种模型的独立因素影响的温度指数,n,被确定。分析了最低阶顶点修正对多轨道极化率的几何发散贡献,以及嵌套在抑制这种发散中所起的作用。这些结果的相关性进行了讨论,保持最近观察到的异常电阻率在钴掺杂铁超导体LiFeAs作为背景。
2015-11-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Odd parity pairing and nodeless anti-phase $s^\pm$ in Iron-Based Superconductors
本文讨论了在\cite{huoddparity}中提出的奇宇称自旋单重态配对条件下,超导序参量在实空间和倒易空间中的符号变化。我们表明,在这种情况下,可以生成无节点的反相$s^\pm$。在2-Fe Brilliouin带(BZ)中,两个空穴袋之间和两个电子袋之间存在符号变化。在包括两个2-Fe BZ的1-Fe BZ中,符号变化在两个2-Fe BZ之间,这导致电子袋上的d波型符号分布,即,反相$s^\pm$状态,在电子袋上没有对称保护的无隙节点。这种符号变化特征一致地解释了与在铁-磷属元素化物和铁-硫属元素化物上测量的符号变化性质相关的实验结果。
2014-02-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Unconventional pairing in the iron arsenide superconductors
我们用磁长程序作为工具来探测砷化铁超导体中的库珀对波函数。我们从理论上证明,只有当库珀对形成一个非常规的,符号变化的状态,反铁磁性和超导性可以共存于这些材料。在Ba(Fe $_{1-x}$ Co $_{x}$)$_{2}$ As $_{2}$中共存的观察则证明了该材料中的非常规配对。理论和中子衍射实验之间的详细协议,特别是不寻常的行为的磁序低于$T_{c}$,证明了我们的结论的鲁棒性。我们的研究结果强烈地表明,在砷化铁家族的所有成员中,超导性都是非常规的。
2010-04-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Multiple Gaps and Superfluid Density from Interband Pairing in Iron Oxypnictides
我们研究了铁氧磷属化合物的四带模型,其中的超导性质被假定为由类空穴和类电子费米面之间的带间耦合决定。我们发现,合理的参数可以解释的角度分辨的光电子能谱显示多个间隙在Ba $_{1-x}$ K $_x$ Fe $_2$ As $_2$,和超流密度的温度依赖性。同时,超流密度的零温值与载流子数呈常规的比例关系。
2008-07-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Mechanism for Odd Parity Superconductivity in Iron-Based Superconductors
在超导配对是由局域d-p杂化驱动的假设下,我们证明了铁基超导体中的超导态是一个三层FeAs/Se中的奇宇称s波自旋单重配对态.在一个只有d轨道的低能有效模型中,铁正方形二分晶格的超导序参量是两个子晶格之间的s波正常配对和子晶格内的s波$η$配对的组合。在过去提出的超导态中,宇称守恒被违反了。结果表明,铁基超导体是一种新的物质量子态,奇宇称的测量可以建立高温超导机制的基本原理。
2013-03-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Two types of s-wave pairing due to magnetic and orbital fluctuations in the two-dimensional 16-band d-p model for iron-based superconductors
我们在二维16带d-p模型中研究了超导电性,该模型是从LaFeAsO的能带结构的紧束缚拟合中提取的。当轨道内斥力U大于轨道间斥力U '时,反铁磁自旋涨落介导的是序参量符号反转的扩展s波(s+- s++波配对由于电子-声子耦合而增强,然后可以扩展到U> U '的实际参数区域。
2010-02-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
A Unified Description of Cuprate and Iron Arsenide Superconductors
我们提出了一个统一的描述铜酸盐和铁基超导。从中子散射推断的磁结构的一致性意味着显着的约束对铁基超导体的间隙的对称性。我们发现,这种统一需要的铁砷化物的轨道配对形状因子从根本上不同于那些在微观水平上的铜酸盐。
2009-08-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin-Orbit Coupling and Magnetic Anisotropy in Iron-Based Superconductors
我们从理论上确定了自旋轨道耦合对巡游多轨道系统磁激发谱的影响,并具体应用于铁基超导体。我们的微观模型包括一个现实的十带动力学哈密顿量,原子自旋轨道耦合,和多轨道哈伯德相互作用。我们的研究结果突出了显着的变化所产生的磁各向异性,尽管恒定的自旋轨道耦合。同时,磁各向异性在铁基超导体的不同材料对应的能带结构变化时表现出鲁棒的普遍行为。一个自然的解释所观察到的普遍性出现时,考虑最佳嵌套作为一种共振现象。我们的理论也适用于其他具有自旋轨道耦合和嵌套趋势的巡游系统。
2017-11-07 cond-mat.supr-con
Change of pairing symmetry in the iron-based superconductor KFe2As2
铁基超导体中的配对机制是目前争论的主题。接近反铁磁相表明,配对是由自旋波动介导的,但轨道波动也被调用。前者通常倾向于扩展的s波对称的配对状态,具有改变电子和空穴费米表面之间的符号的间隙(s+-),而后者产生没有符号变化的标准s波状态(s++)。在这里,我们表明,施加压力KFe 2As 2诱导的配对状态的变化。临界温度Tc最初随压力降低,然后突然升高,高于临界压力Pc。霍尔系数通过Pc的恒定性排除了费米面的变化。有令人信服的证据表明,在Pc以下的配对状态是d波,在环境压力下的批量测量。在Pc以上,对无序的高度敏感性证明了一种特殊的s+态。从d波到s波的变化很可能是通过一个不寻常的s + id状态来进行的,这个状态打破了时间反演对称性。实验上发现的两个不同的配对状态的接近是自然的,因为理论上发现的d波和s+-状态的近简并性。这些发现为这种关键的铁砷化物材料的自旋涨落介导的超导性提供了令人信服的理由。
2013-07-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pseudospin-Triplet Pairing in Iron-Chalcogenide Superconductors
本文通过线性化能隙方程提出自旋单重态赝自旋三重态与s波混合机制,解释铁硫族超导体有节点与无节点能隙及向列性共存。
2023-12-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Model of the Electronic Structure of Electron-Doped Iron-Based Superconductors: Evidence for Enhanced Spin Fluctuations by Diagonal Electron Hopping
我们提出了一个理论上的理解的超导相图的电子掺杂铁磷属元素化物。我们发现,除了费米面嵌套,一个特殊的运动的电子,其中下一个最近的邻居(对角线)铁网站之间的跳跃占主导地位的最近的邻居,起着重要的作用,在增强自旋波动,从而超导性。在最高的$T_c$材料中,费米面嵌套和这种“优先对角线运动”状态之间的交叉随着掺杂而平滑地发生,而在相对低的$T_c$材料中,两种状态被分离,因此导致双圆顶$T_c$相图。
2014-07-14 cond-mat.supr-con
Orbital selectivity and emergent superconducting state from quasi-degenerate $s-$ and $d-$wave pairing channels in iron-based superconductors
关于铁基超导性的性质的一个主要难题出现在碱性铁硒化物的情况下。与铁磷属元素化物相比,这些系统只有电子费米口袋(即没有空穴费米口袋),但具有相当的超导转变温度。挑战在于协调其超导态的两个基本实验特征:无节点能隙和自旋激发谱中共振的存在。我们提出了一种机制的基础上重建两个准简并的配对状态,一个在$s$波$A_{1g}$通道,是完全带隙的,和其他的$d$波$B_{1g}$通道,其配对功能改变跨电子费米口袋在布里渊区边界的符号。由此产生的中间配对状态,我们称之为轨道选择性$s \times τ_3$状态,结合了上述两种性质。当主导自旋单重态配对在$d_{xz}, d_{yz}$轨道子空间中时,这种状态保留了$s$ -波形因子,但由于轨道空间中的内部$τ_3$结构而具有$B_{1g}$对称性。在一个五轨道$t-J_{1}-J_{2}$模型与轨道选择性交换耦合,我们表明,建议的配对状态是积极的竞争在有限范围内的控制参数。我们计算了轨道选择$s \times τ_3$超导态的动态自旋磁化率,并表明在碱性铁硒化物中出现了自旋共振,具有非弹性中子实验观察到的特征。更一般地说,轨道选择性$s \times τ_3$态的形成代表了一种缓解$s-$和$d-$波配对态之间准简并性的新方法,这是迄今为止未被怀疑的替代将两者线性叠加成时间反演对称性破缺$s+id$态的常规途径。
2015-05-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
$B_{1g}$-like pairing states in two-leg ladder iron superconductors
受铁基梯形材料超导电性研究的启发,我们利用标准平均场论研究了定义在两条腿梯形上的多轨道t-J模型的配对态.我们发现在大多数相图中超导序参量在$d_{xz}$和$d_{yz}$轨道之间变号。通过与二维Fe平面的类比,我们得出结论,该状态的主导配对通道属于$B_{1g}$对称类,这是不同于常见的$s_{\pm}$间隙与$A_{1g}$对称性。通过平滑的内插从平面到阶梯,我们表明,一阶过渡发生在这两个竞争阶段时,系统的尺寸减少。
2013-09-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Emergent Nesting of the Fermi Surface from Local-Moment Description of Iron-Pnictide High-Tc Superconductors
利用Schwinger-boson-slave-fermion平均场论理论,通过对4 × 4 × 2晶格上一个空穴的精确对角化,揭示了自旋为1的铁原子正方晶格上具有3dxz和3dyz轨道特征的电子的t-J模型的低能谱.跳跃矩阵元素被设置为产生以自由电子极限中的零二维(2D)动量为中心的空穴带。空穴可以在低于阈值Hund耦合的t-J模型中相干地传播,当通过轨道指数中的非对角磁阻挫建立跨d+ = 3d(x+iy)z和d- = 3d(x-iy)z轨道的长程反铁磁序时。这导致两个空穴袋费米表面在零2D动量为中心。接近一个相称的自旋密度波(cSDW),存在于阈值以上的洪德耦合的结果在紧急费米表面口袋约cSDW动量在量子临界点(QCP)。这促使引入一个新的Gutzwiller波函数的cSDW金属状态。在cSDW动量的自旋涨落谱的研究表明,出现的单粒子态的嵌套带的色散是电子型的。通过QCP增加Hund耦合可以将以零2D动量为中心的空穴袋费米表面推到费米能级以下,这与最近对单层铁硒化物超导体的电子结构的测定一致。
2014-07-27 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
Electronic theory for superconductivity in Sr$_2$RuO$_4$: triplet pairing due to spin-fluctuation exchange
使用一个二维的哈伯德哈密顿量的三个电子带的费米能级交叉在Sr $_2$ RuO $_4$我们计算的能带结构和自旋磁化率$χ({\bf q}, ω)$与核磁共振(NMR)和非弹性中子散射(INS)实验定量一致。磁化率在{ \bf Q} $_i = (2π/3, 2π/3)$处有两个峰值,这是由于嵌套费米表面性质,在{ \bf q} $_i = (0.6π, 0)$处有两个峰值,这是由于铁磁性的趋势。应用自旋涨落交换理论,在层状铜氧化物,我们确定从$χ({\bf q}, ω)$,电子色散,费米表面拓扑结构的超导性在Sr $_2$ RuO $_4$由三重态配对。结合费米面拓扑和$χ({\bf q}, ω)$的结果,我们可以排除超导序参量的$s-$和$d-$波对称性。此外,在我们的分析和近似,我们发现,$f$波对称性略优于p波对称性,由于费米面的嵌套属性。
2001-08-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Raman-Scattering Detection of Nearly Degenerate $s$-Wave and $d$-Wave Pairing Channels in Iron-Based Ba$_{0.6}$K$_{0.4}$Fe$_2$As$_2$ and Rb$_{0.8}$Fe$_{1.6}$Se$_2$ Superconductors
我们表明,电子拉曼散射提供了一个窗口的铁基超导体的配对电位$V_{\mathbf{k},\mathbf{k^{\prime}}}$的基本属性。在Ba $_{0.6}$ K $_{0.4}$ Fe $_2$作为$_2$,我们观察到带相关的能隙随着激子Bardasis-Schrieffer模式的特征,分别占主导地位和次主导的配对通道。所有激子的$d_{x^2-y^2}$对称性使我们能够确定次优势通道起源于电子带之间的相互作用。因此,驱动超导性的主导通道是电子和空穴带之间相互作用的结果,并且具有完全的晶格对称性。Rb $_{0.8}$ Fe $_{1.6}$ Se $_2$的结果以及Ba(Fe $_{0.939}$ Co $_{0.061}$)$_2$ As $_2$的早期结果突出了费米表面拓扑对配对相互作用的影响。
2015-07-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Robustness of s-wave pairing symmetry in iron-based superconductors and its implications to fundamentals on magnetically-driven high temperature superconductivity
在超导态属于晶格对称性的单一不可约表示的假设下,我们认为所有测量的铁基超导体中的对对称性与A_{1g} s波是普遍一致的。不同铁基超导体族在不同掺杂区的强s波配对表明了高T_c超导机制的两个基本原理:(1)对应原理:短程磁交换作用和费米面协同作用,实现高T_c超导并决定配对对称性;(2)磁选择配对规则:超导电性仅由来自超交换机制的通过阳离子-阴离子-阳离子化学键合的磁交换耦合引起。这些原理解释了为什么非常规的高T_c超导现象是如此罕见,但由于其对电子环境的严格要求,它是一种非常稳定的现象。强大的s波配对也表明,目前的标准有效模型,只有现场相互作用是不够的,最小的微观模型必须包括强大的最近邻排斥相互作用所产生的d-d直接键作为s波对称性稳定剂。最后,超导序参量在倒易空间中的符号分布仅仅是主导短程配对给出的形状因子的结果。在排斥相互作用驱动的高T_c机制中,费米面上超导序参量的符号变化不是必要条件。这些结果将指导我们寻找新的电子结构来支持高T_c超导电性。
2015-06-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Dynamical Mean-Field Study of Local Pairing Interaction Mediated by Spin and Orbital Fluctuations in Iron Pnictide Superconductors
利用动力学平均场理论研究了在Jahn-Teller电子-声子耦合作用下,铁磷属元素化物超导体中电子和空穴费米面的双轨道Hubbard模型.当轨道内和轨道间库仑相互作用$U$和$U'$随$U=U'$增加时,由于自旋-轨道对称性,局域自旋和轨道磁化率$χ_{s}$和$χ_{o}$随$χ_{s}=χ_{o}$增加。由于Hund规则耦合$J$,$χ_{s}$被增强并优于$χ_{o}$,导致排斥性局部配对相互作用$V_{\rm loc}>0$,而由于电子-声子耦合$g$,$χ_{o}$被增强并优于$χ_{s}$,导致吸引性局部配对相互作用$V_{\rm loc}<0$,其诱导轨道内s波配对。值得注意的是,$V_{\rm loc}$对掺杂的依赖性很弱,并且对于在没有费米表面嵌套的情况下观察到超导性的重电子掺杂制度可能是有吸引力的。
2012-09-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Atomic-scale observation and manipulation of plaquette antiferromagnetic order in iron-based superconductor
铁基超导体的对称性要求以及与超导性共存的磁有序的起源一直是铁基超导体研究中的热点问题。在违反超导基态自旋密度波带间嵌套条件的情况下观察到C $_4$对称反铁磁性,将需要我们对FeSC机制的理解发生重大变化。超导材料Sr $_2$ VO $_3$ FeAs是单层FeSC与钙钛矿层接触的体版本,其磁性(T $_N$ ~ 50 K)和超导性(T $_c$ ~ 37 K)在母态共存,没有报道的结构正交畸变,因此使其成为寻找理论上预期的C $_4$磁性的完美系统。基于变温自旋极化扫描隧道显微镜(SPSTM)的新发现的成像机制,即通过自旋极化隧道电流使静态表面重构(SR)图案快速波动来消除SR图案,我们可以看到潜在的C $_4$对称(2 $\times$ 2)磁畴及其相畴壁。我们发现这种磁序与基于局域Fe矩的海森堡交换相互作用理论和无序量子序理论所预期的四重Fe自旋晶格中的元格反铁磁序完全一致。其调制Q矢量与嵌套条件的不一致性也意味着基于嵌套的C $_2$对称磁性不是高T $_c$ FeSC的唯一先决条件。此外,基于扩展的Landau-Lifshitz-Gilbert方程的理论模拟结果表明,在自旋极化隧穿电流的小自旋矩效应影响下的反铁磁畴壁动力学行为与理论模拟结果一致.
2017-06-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con