Superconductivity in Ca-doped graphene
石墨烯是一种零能隙半金属,可以通过物理或化学修饰转变为金属、半导体或绝缘状态。超导性在这些状态中明显缺失,尽管有相当多的实验努力和许多理论建议。在这里,我们报告的超导电性在钙修饰的石墨烯实现的石墨烯层压板,包括良好的分离和电子解耦的石墨烯晶体的插入。与插层石墨相反,我们发现Ca是在我们的实验中使用的插层剂(例如钾、铯和锂)中在1.8 K以上的石墨烯层压板中诱导超导性的唯一掺杂剂。Ca修饰的石墨烯在~ 6 K时成为超导体,并且发现转变温度强烈依赖于Ca层的限制和诱导的载流子浓度。除了超导石墨烯的第一个证据外,我们的工作还显示了使用其层压材料在其他2D材料中诱导和研究超导性的可能性。
2015-08-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Superconductivity in Sn$_{1-x}$In$_{x}$Te thin films grown by molecular beam epitaxy
超导体Sn $_{1-x}$ In $_{x}$ Te衍生自拓扑晶体绝缘体SnTe,并且是候选拓扑超导体。到目前为止,还没有这种材料的高质量薄膜,即使这样的样品将有助于解决其超导性的性质。本文报道了用Bi $_2$ Te $_3$作缓冲层,成功地用分子束外延生长了Sn $_{1-x}$ In $_{x}$ Te超导薄膜。在这种薄膜上制作的隧道结所获得的数据显示出两个超导能隙的出现,这表明体超导性和表面超导性共存。考虑到表面态的自旋-动量锁定,表面超导性被认为是具有有效$p$波特征的拓扑结构。由于SnTe的拓扑表面态由四个狄拉克锥组成,该平台为研究具有额外自由度的拓扑表面超导性提供了一个有趣的游乐场。
2019-10-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Semiconductor to Metal Transition, Dynamical Stability and Superconductivity of Strained Phosphorene
最近,基于厚度低至几纳米的少层磷烯晶体的场效应晶体管已经成功制造,引发了人们对这种新功能二维材料的兴趣。在这项工作中,我们应用第一性原理计算来研究单层和双层磷烯的电子结构和晶格动力学随垂直应变的演化。研究发现,通过改变磷烯的厚度或施加在磷烯上的应变,可以很好地调节磷烯的带隙宽度,并出现从半导体到金属的转变。特别是通过调节层间距离,双层磷烯可以成为良好的BCS超导体,其中层间范德华耦合有利于对应变的动力学稳定性。
2014-09-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Superconductivity near quarter and half filling of a strongly correlated triangular Hubbard band in twisted trilayer WSe2
Seoul National University(首尔大学);National Institute for Materials Science(国立材料研究所)
在交替扭曲三层WSe2中,发现四分之一和半填充附近的超导电性及多种关联相,半填充处强关联绝缘态持续存在,掺杂后超导出现,为研究强关联三角Hubbard模型提供了平台。
2026-06-15 cond-mat.supr-con
Computational electron-phonon superconductivity: from theoretical physics to material science
本文综述了2023-2024年基于电子-声子耦合机制的计算超导材料预测进展,涵盖氢化物等系统,指出百亿亿次计算推动了材料探索,并总结了实验验证现状与未来方向。
2024-09-25 cond-mat.mtrl-sci 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
Ultrahigh Pressure Superconductivity in Molybdenum Disulfide
超导电性通常在压力下出现在带有电荷密度波(CDW)的过渡金属二硫属化物(TMD)中,但迄今为止仅通过与电子供体的嵌入或静电掺杂出现在无CDW的TMD中。理论计算已经预测,后者应该在压力下通过带隙闭合而金属化,但是在原始的2 H-MoS 2中,在大量压缩时超导性仍然难以捉摸,其中高达60 GPa的压力仅证明了金属状态。在这里,我们报告的出现在原始的2 H-MoS 2在90 GPa的超导性。的最大起始转变温度Tc(开始)为11.5 K,最高值之间的TMD和几乎恒定的从120到200 GPa,是远高于通过化学掺杂,但通过静电掺杂获得的。Tc(onset)比目前的理论预期大一个数量级以上,这对当前的计算方法或压力诱导配对状态的机制提出了疑问。我们的研究结果强烈建议进一步的实验和理论的努力,在所有的CDW自由TMD的压力诱导超导性的研究。
2015-03-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
From superconductivity to non-superconductivity in LiPdH: a first principle approach
本文通过第一性原理计算研究LiPdH,发现其常压四方相不表现超导性,且压力至100 GPa无结构相变,增压反而进一步抑制超导临界温度。
2025-02-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Raman fingerprint of high-temperature superconductivity in compressed hydrides
HPSTAR, Center for High Pressure Science and Technology Advanced Research(高压科学与技术先进研究中心);CNR-SPIN, Area della Ricerca di Tor Vergata(罗马托尔维加塔研究区国家研究委员会自旋物理研究所);CNR-INO, Instituto Nazionale di Ottica, Consiglio Nazionale delle Ricerche(国家研究委员会光学研究所);SHARPS, Shanghai Advanced Research in Physical Sciences(上海物理科学先进研究中心)
针对高压富氢化合物超导性探测缺乏可靠定量手段的问题,本研究结合电输运测量获取145GPa下六方LaH10的高质量拉曼光谱,证实拉曼光谱可作为稳健的非接触式高温超导定量探测工具。
2025-11-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Absence of conventional room temperature superconductivity at high pressure in carbon doped H$_3$S
在这项工作中,我们表明,相同的理论工具,成功地解释在压力下的其他超导系统似乎是在最近声称的常规室温超导的碳质硫氢化物不一致。我们支持我们的结论与I)的情况下,一个占主导地位的低焓化学计量和晶体结构的三元相图。II)只有C掺杂相的热力学似乎在焓方面与H $_3$ S略微竞争。III)Migdal-Eliashberg从头计算给出的转变温度的准确结果与最近解释碳-硫化氢高温超导性的理论主张相差超过110 K。一种新的超导机制或该系统中现有理论的崩溃可能是这种分歧的背后。
2021-04-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Prediction of Nontrivial Band Topology and Superconductivity in Mg$_2$Pb
BCS超导性和非平凡能带拓扑的相互作用预计将产生创造拓扑超导体的机会,通过超导邻近效应配对自旋过滤边界模式来实现。例如,这样设计的拓扑超导性可以促进在凝聚态系统中寻找马约拉纳费米子准粒子。本文报道了Mg $_2$ Pb的第一性原理研究,并预测它应该是一种超导拓扑材料。Mg $_2$ Pb的能带拓扑结构与典型的量子自旋霍尔绝缘体碲化汞的能带拓扑结构相同,而同构和等电子的Mg $_2$ Sn的能带拓扑结构是平凡的;预测Mg $_2$ Sn $_{1-x}$ Pb $_x$的能带拓扑结构在x~0.77时会发生平凡到拓扑结构的转变。我们提出Mg $_2$ Pb-Mg $_2$ Sn量子阱应该产生类似于HgTe/CdTe量子阱的稳健的自旋过滤边缘电流。此外,我们的计算预测,Mg $_2$ Pb应该成为超导电子掺杂。因此,Mg $_2$ Pb有望为研究超导电性和能带拓扑相互作用所产生的涌现现象提供一个实用的材料平台。
2017-03-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Theoretical Study of Electronic Structure and Superconductivity in Nb_(1-x)B_2 Alloys
本文用原子球近似中的Korringa-Kohn-Rostoker相干势近似(KKR-ASA CPA)研究了Nb_{1-x} B_{2}合金的电子结构和超导转变温度T_{c}随x的变化。我们发现Nb_{1-x} B_{2}合金的电子结构随x的变化与刚性带模型一致。然而,T_{c}的变化,获得使用的Gaspari-Gyorffy形式主义内的Allen-Dynes方程估计的电子-声子矩阵元素,不遵循预期的趋势。我们将这种分歧与在整个空位浓度范围内Allen-Dynes方程中使用常数ω_{rms}联系起来,从而表明晶格动力学效应在这些系统中的重要性。
2003-04-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Critical field measure for topological superconductivity
利用量子力学定律进行量子计算的一个有希望的方向是拓扑量子计算,拓扑超导性是其中的物理平台之一。人们在实现拓扑超导性方面进行了深入的理论研究,并进行了大量的实验研究,但由于缺乏令人信服的检测技术,仍然存在争议。在这里,我们报告的理论发现,在超导体的表面或边缘状态,发现临界场服从唯一的幂律温度依赖性$B_{c3}\sim (T_c-T)^γ$与$T_c$是超导的起始临界温度和分数指数$γ= 2/3$,不同于传统的值$γ=1/2$和$1$。因此,在三维(3D)系统中的拓扑表面超导性和在二维(2D)系统中的拓扑边缘超导性是预期的。本征拓扑超导体FeTe $_{1-x}$ Se $_{x}$($x\sim 0.5$)的应用支持了这种可访问的,方便的,可靠的传输技术的有效性拓扑超导性的识别。拓扑超导理论的新形式和发展的识别技术有望指导未来拓扑超导体的研究。
2022-09-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Color centers in diamond as novel probes of superconductivity
通过扫描和宽场方法使用钻石中的色心的磁成像提供了研究超导性的独特能力的组合,例如,在高温或高压下实现精确的矢量磁力测量,空间分辨率低至纳米级。本文简要回顾了在这个迅速发展的新生领域的各种实验模式,并提供了一个展望未来可能的方向。
2018-08-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Theoretical prediction of strong-coupling superconductivity in a hypothetical NaAlH3 phase at ambient pressure
Czestochowa University of Technology(切斯托霍瓦理工大学);Jiangsu Normal University(江苏师范大学)
研究通过第一性原理计算,发现NaAlH3立方相在常压下具有强电子-声子耦合,预测超导临界温度高达73.7 K,超导能隙比和比热跳远超BCS弱耦合预测,揭示其强耦合超导特性。
2026-04-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Field induced superconductivity in a magnetically doped two-dimensional crystal
California Institute of Technology(加州理工学院);Institute for Quantum Information and Matter, California Institute of Technology(加州理工学院量子信息物质研究所)
本研究通过二维晶体中的磁性杂质与磁场相互作用,实现了磁场诱导超导性,并揭示了低温下磁性杂质调控的竞争配对机制。
2026-01-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Ab initio lattice dynamics simulations and inelastic neutron scattering spectra for studying phonons in BaFe2As2: Effect of structural phase transition, structural relaxation and magnetic ordering
我们已经进行了广泛的从头计算研究声子动力学及其在BaFe 2As 2和相关系统的超导性中可能的作用。将计算结果与非弹性中子散射数据进行比较,非弹性中子散射数据提供了比已发表数据更高的分辨率[Mittal等人,PRB 78 104514(2008)],特别是在低频下。结构的相变和全部/部分结构弛豫,有和没有磁有序的影响,对计算的振动态密度的报告。声子最好的再现使用弛豫磁结构或实验细胞。几个声子分支的影响,从四方相到正交相的过渡与微妙的结构变化。研究了声子诱导畸变对电子结构和自旋结构的影响。结果表明,对于某些振动模式,费米能级附近的电子分布和自旋布居数发生了显著的变化。在20 meV的实验数据的峰值落入计算的伪间隙区域。这也是我们最近结合经验参数计算的工作中报告的情况[Mittal等人,PRB 78 104514(2008)]。电子和自旋自由度与声子耦合的综合证据与BaFe 2As 2和相关系统中超导性的当前兴趣有关。
2009-02-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Theoretical prediction of Structural Stability and Superconductivity in Janus Ti2CSH MXene
Chulalongkorn University(朱拉隆功大学)
该研究通过原理性计算预测了Janus Ti2CSH单层的结构稳定性与超导特性,揭示了其作为二维超导体的潜力。
2025-09-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Theoretical Investigation of Two-Dimensional Superconductivity in Intercalated Graphene Layers
利用第一性原理计算,对碱土金属原子嵌入石墨烯双层和三层体系的电子结构和振动模式进行了计算.研究发现,与超导石墨层间化合物的情况相似,费米能级被来自层间态的S带和石墨π带穿过。发现钙插层石墨烯双层和三层中的电子-声子耦合参数分别为0.60和0.80。在超导CaC_6石墨层间化合物中,电子-声子耦合参数的计算值为0.83。得出的结论是,二维超导电性是可能的,在一个系统中的几个石墨烯层插入钙。
2011-07-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other cond-mat.supr-con
Theoretical remark on the superconductivity of metals
在这篇论文中,爱因斯坦提出了一些关于超导性的重要观点。
2006-08-25 cond-mat.supr-con physics.hist-ph
Synthesis and properties of charge-ordered thallium halide perovskites, CsTl1+0.5Tl3+0.5X3 (X = F, Cl)- theoretical precursors for superconductivity?
最近,理论上预测CsTlCl 3和CsTlF 3钙钛矿如果它们被最佳掺杂则是潜在的超导体。这两种化合物的合成,连同一个完整的表征样品的报告。CsTlCl 3以两种不同的多晶型物的橙色晶体获得:四方相(I4/m)和立方相(Fm-3 m)。CsTlF 3形成为浅棕色粉末,也作为双立方钙钛矿(Fm-3 m)。在所有三个CsTlX 3相Tl 1+和Tl 3+位于两个不同的晶体学位置,以适应其不同的键长。在CsTlCl_3中,在Tl_(1+)位置发现了一些Tl空位。通过X射线吸收光谱和拉曼光谱证实了Tl 1+和Tl 3+之间的电荷有序性。CsTlCl_3在高压(58 GPa)下的拉曼光谱没有显示任何向可能的单一Tl ~(2+)态的相变。然而,随着高压的增加,高绝缘材料的电阻变得更小,同时经历光学性质的变化,从透明到深不透明的红色,指示带隙的减小。CsTlF 3和CsTlCl 3立方钙钛矿的存在的理论设计和实验验证是确认这些材料中超导性的理论预测的必要的第一步。
2013-09-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Unconventional high-temperature superconductivity from repulsive interactions: theoretical constraints
序参量的非常规对称性使一些研究人员认为,在许多高温超导体中,电子之间的纯粹排斥相互作用提供了没有声子的超导性。结果表明,在任何维度上,p态和d态的库珀配对都不可能与费米子之间的实际库仑排斥有关。
2011-01-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Filamentary superconductivity of resistively-switched strontium titanate
SrTiO $_3$虽然是一种宽禁带绝缘体,但长期以来一直被认为在极低的掺杂水平下变成金属和超导体。这引起了关于金属性、超导性和材料极性性质共存或相互依赖的问题。这个问题变得特别有趣的观察,间接的金属性,可以诱导通过电阻开关的条件下,远低于相关的掺杂水平均匀的金属性。在这项研究中,我们表明,电阻开关也可以用来产生超导转变温度的$T_c$ $\approx$ 0.2 K的SrTiO $_3$。通过结合局部表征的电导率与理论分析,我们提出的超导性能与电形成的柱状束直径为40-50 nm,由金属丝包围的极性区域。我们提供了一个理论模型,确定共存的金属和极性区域的先决条件,如观察到的超导性。
2021-10-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Toward possibility of high-temperature bipolaronic superconductivity in boron tubular polymorph: Theoretical aspects of transition into anti-adiabatic state
通过2% Mg-介孔Al2O3催化剂制备的大直径单壁硼纳米管(SWBNT)在~40 K和~80 K下显示出抗磁性转变,这是可能的超导性的重要指示(J.Phys.Chem.C113,(2009)17661)。然而,到目前为止,还没有理论研究来解释或反驳硼的超导性。本文应用电子-振动相互作用非绝热理论的第一性原理公式研究了硼纳米管的能带结构。从头算结果表明,在扭曲流态几何条件下,电子-振动耦合导致直径大于15 μ m的SWBNT发生反绝热基态跃迁.反绝热基态的热力学和磁学性质暗示了双极化超导电性的可能性。计算得到大直径SWBNT的临界温度Tc为39 K,Mg的加入使Tc提高到70-90 K。Al的存在抑制了SWBNT的超导电性,并且管在低至0K时仍保持金属性。硼纳米管的超导特性为纳米技术奠定了优越的材料基础。
2012-04-11 cond-mat.supr-con
Comment on `Experimental and Theoretical Constraints of Bipolaronic Superconductivity in High $T_{c}$ Materials: An Impossibility'
我们表明,Chakraverty $et$ $al$(物理评论快报)提出的异议。81,433(1998))与超导铜氧化物的双极化子模型的差异是对双极化子能谱的不正确近似和对双极化子理论的误用的结果。考虑到双极化子的多带能量结构和未屏蔽的电子-声子相互作用,这清楚地表明,铜氧化物是在玻色-爱因斯坦凝聚制度与移动带电玻色子。
1998-07-13 cond-mat.supr-con
Ferromagnetism and superconductivity with possible $p+ip$ pairing symmetry in partially hydrogenated graphene
通过第一性原理计算,我们预测了两种新的部分氢化石墨烯体系:C $_{6}$ H $_{1}$和C $_{6}$ H $_{5}$,它们分别是铁磁半金属和铁磁窄隙半导体.当适当掺杂时,这两个系统的费米表面由电子袋或六个空穴补丁在第一布里渊区与完全自旋极化的电荷载流子。如果这些体系中存在超导性,则电子掺杂的稳定对对称性为$p+ip$,空穴掺杂的稳定对对称性为各向异性$p+ip$.预测的系统可能提供迷人的平台,研究新的性质的铁磁性和三重态配对超导以及二维自旋电子学。
2016-06-30 cond-mat.supr-con
Evidence of triplet superconductivity in Bi/Ni bilayers: Theoretical analysis of point contact Andreev reflection spectroscopy results
利用Andreev反射的理论形式,为点接触Andreev反射(PCAR)实验区分单重态对和三重态对提供了理论支持.我们利用我们的理论曲线来拟合PCAR实验的Bi/Ni双层非常规超导性[arXiv:1810.10403]的数据,发现Anderson-Brinkman-Morel(ABM)态满足实验数据的主要特征。ABM态的手征截面可以很好地解释Bi/Ni双层膜中由极性Kerr效应测量和时域THz光谱确定的时间反演对称性破缺。此外,还给出了Balian-Werthamer态和手征$p$波态的Andreev反射谱。
2022-12-13 cond-mat.supr-con
Pressure induced superconductivity in WB2 and ReB2 through modifying the B layers
最近发现的超导性高达32 K的加压MoB 2重新点燃的兴趣,探索高Tc超导过渡金属二硼化物。受这项工作的启发,我们将注意力转向了5d过渡金属二硼化物。在这里,我们系统地研究了WB2和ReB2的结构和物理性质对外部压力的响应,具有不同类型的硼层。与MoB 2类似,在WB2中也观察到了高于60 GPa的压力诱导超导性,在100 GPa下的最大Tc为15 K,而在ReB 2中在此压力范围内没有检测到超导性。有趣的是,WB2和ReB2在环境压力下的结构持续到高压而没有结构相变。理论计算表明,在这类过渡金属二硼化物的平面硼层的比例可能是至关重要的高Tc的外观。结合理论和实验结果突出了硼层的几何形状对超导电性的影响,并揭示了硼化物中新型高Tc超导体的探索。
2021-11-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Self-consistent two-gap approach in studying multi-band superconductivity in NdFeAsO$_{0.65}$F$_{0.35}$
用零场(ZF)和横场(TF)μ子自旋旋转/弛豫($μ$ SR)实验研究了高质量NdFeAsO $_{0.65}$ F $_{0.35}$(相变温度$T_{\rm c} \simeq 30.6$ ~K)单晶。在ZF-$μ$ SR测量中观察到在$T\lesssim 3$ ~K处μ子自旋去极化率的上升,并且它与Nd电子矩的有序化的开始有关。磁场穿透深度($λ$)的测量在TF几何形状中进行。通过施加平行于晶体学$c$轴($B_{\rm ex}\| c$)和平行于$ab$平面($B_{\rm ex}\| ab$)的外磁场$B_{\rm ex}$,分别确定了超流密度的面内分量($λ_{ab}^{-2}$)以及面内分量和面外分量的组合($λ_{ab,c}^{-2}$)的温度依赖性。结合$B_{\rm ex} \| c$和$B_{\rm ex} \| {ab}$的实验结果,进一步得到了平面外超流密度分量($λ_{c}^{-2}$)。尽管使用传统的$α$ -模型,但在自洽双能隙模型的框架内分析了$λ_{ab}^{-2}$、$λ_{ab,c}^{-2}$和$λ_{c}^{-2}$的温度依赖性。带间耦合被考虑在内,而不是假设它是零,因为它在$α$ -模型。一个相对较小的值的带间耦合常数$Λ_{12} \simeq 0.01$得到,从而表明,在NdFeAsO $_{0.65}$ F $_{0.35}$的能…
2019-11-18 cond-mat.supr-con
Weakly anisotropic superconductivity of Pr4Ni3O10 single crystals
ShanghaiTech University(上海科技大学);Center for High Pressure Science and Technology Advanced Research(高压科学与技术先进研究中心);Institute for Shanghai Advanced Research in Physical Sciences (SHARPS)(上海物理科学研究院);Songshan Lake Materials Laboratory(松山湖材料实验室);Qufu Normal University(曲阜师范大学);University of Oxford(牛津大学);Southeast University(东南大学);Tsinghua University(清华大学)
Pr4Ni3O10单晶通过双带模型揭示其弱各向异性超导性及三维超导机制
2026-01-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity and structural distortion in BaPt$_2$As$_2$
我们成功地合成了BaPt $_2$ As $_2$单晶,并在低温下研究了它们的结构和物理性质。BaPt $_2$ As $_2$在室温下以CaBe $_2$ Ge $_2$型四元结构(P4/nmm)结晶,并在$T_S\simeq 275$ K下经历一级结构转变,这可能与电荷密度波(CDW)不稳定性相关。在该化合物中观察到BCS型超导电性,并在$T_{c1}=1.67$ K和$T_{c2}$ = 1.33 K处观察到两个随后的转变。因此,BaPt $_2$ As $_2$可作为研究超导电性与CDW有序相互作用的新体系。
2014-12-09 cond-mat.supr-con
Inhomogeneous LOFF phase revisited for surface superconductivity
本文研究了平行于表面的强磁场中的二维表面超导性。我们证明了表面的自旋-轨道相互作用改变了非均匀超导Larkin-Ovchinnikov-Fulde-Ferrell态的性质,该态在顺磁判据给出的场之上发展。强的自旋-轨道相互作用显著地拓宽了LOFF相的存在范围,LOFF相在表面上以沿场方向延伸的周期性超导条纹的形式出现,导致其性质的各向异性。与J.H. Schon等人[Nature 914,434(2001)]关于铜酸盐材料CaCuO 2的电掺杂膜的超导性,我们还讨论了d波配对的这个问题,以表明当磁场方向在平行于表面的平面中旋转时重新取向转变的可能性。我们的研究结果提供了一个工具,研究表面超导性作为掺杂的函数。
2002-09-10 cond-mat.supr-con
Theoretical analysis of anisotropic upper critical field of superconductivity in nodal-line semimetals
本文利用半经典格林函数方法,在连续模型下研究了节线半金属中超导上临界场的性质,计算了脏极限与清洁极限两种情况,发现上临界场具有大各向异性及异常温度依赖性,并与PbTaSe$_{2}$的实验数据进行了对比。
2023-03-02 cond-mat.supr-con
Superconductivity of the $Sr_2 Ca_{12} Cu_{24} O_{41}$ spin ladder system: Are the superconducting pairing and the spin-gap formation of the same origin?
尽管在1996年已经发现了超导电性,但是到目前为止,还没有在微观水平上研究过自旋梯形铜酸盐Sr $_2$ Ca $_{12}$ Cu $_{24}$ O $_{41}$的压力诱导超导电性。我们改进了高压技术,使用大的高质量晶体,并成功地研究了超导性,使用$^{63}$铜核磁共振(NMR)。我们发现,在正常态下,超导体出现了反映自旋梯结构的反常金属态,超导体具有类s波性质,即准粒子激发存在有限能隙。在3.5GPa压力下,从弛豫率$T_1^{-1}$中观察到两个激发模。一个导致$T_1^{-1}$中的激活型组分,另一个导致$T$ -与超导性直接相关的线性组分。这种无带隙模式很可能是由于空穴掺杂而出现的空穴-自旋束缚态的自由运动,它们的配对可能导致超导性。
2003-03-14 cond-mat.supr-con
Theoretical Study on Coexistence of Ferromagnetism and Superconductivity
在铁磁态和顺磁态的二维t-t'哈伯德模型的基础上,用三阶微扰理论研究了三重态超导机制。一般来说,超导态在顺磁态下比在铁磁态下更稳定。作为一种特殊情况,铁磁超导电性主要是由类电子多数带和类空穴少数带之间的电子-电子关联得到的。此外,指出在某些情况下,这两个能带对超导性和铁磁性的共存起着至关重要的作用。
2006-03-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Low-density superconductivity in SrTiO$_3$ bounded by the adiabatic criterion
SrTiO $_3$在载流子密度为$10^{19}-10^{21}$ cm $^{-3}$时表现出超导电性。在这个范围内,费米能级穿过系统中的许多振动模式,使其成为研究稀超导性的理想方法。我们使用高分辨率的平面隧道光谱探测化学掺杂的SrTiO $_3$整个超导圆顶。过度掺杂的超导边界以令人惊讶的精度与费米能量交叉德拜能量对齐。超导性随着密度的降低而出现,尽管处于反绝热状态,但在整个Bardeen-Cooper-Schrieffer(BCS)间隙与转变温度比中保持不变。在最低超导密度下,孤立的绝热声子范霍夫奇异性是软横光模,与铁电不稳定性有关。我们提出了一个方案,这种模式介导的配对存在的自旋轨道耦合,自然占超导圆顶和BCS比。
2021-06-21 cond-mat.supr-con
Theoretical studies of superconductivity in doped BaCoSO
我们研究了掺杂BaCoSO(一种具有强反铁磁基态的多轨道莫特绝缘体)中可能存在的超导电性。用平均场方法和无规相近似(RPA)方法研究了t-J型和Hubbard型多轨道模型下的超导性。即使不存在C4旋转对称性,系统仍然具有d波型的配对对称态,在费米面上具有无带隙节点和变号的超导序参量.结果在很大程度上是掺杂不敏感的。在这种超导状态下,三个t2 g轨道在动量空间中具有非常不同的超导形状因子。特别地,dx 2-y2轨道的眶内配对具有s波样配对形状因子。这两种方法还预测了费米面不同部位的对强度,这些结果表明BaCoSO及相关材料可以成为检验和建立非常规高温超导基本原理的新基础。
2017-02-27 cond-mat.supr-con
Prediction of phonon-mediated superconductivity with high critical temperature in the two-dimensional topological semimetal W2N3
二维超导体因其基础物理和潜在的应用,特别是在快速发展的量子计算领域,引起了人们极大的兴趣。尽管在理论和实验上做了大量的努力,但具有相当高的转变温度的材料仍然很少。更罕见的是那些将超导性与非平凡的能带拓扑结构结合在一起的超导体,可能拥有奇异的物质状态,如马约拉纳费米子。在这里,我们预测一个非常高的超导临界温度为21-28 K的容易剥离,拓扑非平凡的二维半金属W2 N3。通过研究其电子和超导性质作为掺杂和应变的函数,我们发现电子-声子相互作用的巨大变化,使这种材料成为研究不同耦合机制和测试当前超导理论极限的独特平台。最后,我们讨论了调整材料以实现超导性和拓扑非平凡边缘态共存的可能性。
2020-12-29 cond-mat.supr-con
First Principle Electronic Model for High-Temperature Superconductivity
利用La_2CuO_4化合物在低温四元相和各向同性相的结构数据,我们导出了一个有效的t-J模型,其中跳跃t和超交换相互作用J分别扩展到第四和第二最近邻。通过数值研究该哈密顿量,我们再现了这种HTc化合物的主要实验特征:d波超导性在远离反铁磁区域的小但有限的掺杂δ>6%处稳定,并且在相称填充1/8处发现了动力学条纹的一些证据。
2002-03-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Theoretical study of superconductivity in freestanding infinite-layer nickelate membranes under pressure: mitigation of excess correlation enhances $T_c$
Faculty of Engineering, Tottori University(鸟取大学工学部);Department of Physics, Osaka University(大阪大学物理学系);Forefront Research Center, University of Osaka(大阪大学前沿研究中心);Advanced Mechanical and Electronic System Research Center(AMES), Faculty of Engineering, Tottori University(鸟取大学工学部先进机电系统研究中心)
通过第一性原理构建七轨道有效模型,结合涨落交换近似,研究压力下独立无限层镍酸盐Nd$_{0.85}$Sr$_{0.15}$NiO$_2$薄膜的超导电性,发现压力通过缓解Ni原子低价态导致的过度电子关联而单调提升$T_c$。
2026-05-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Theoretical Study on Superconductivity in Boron-Doped Diamond
本文用金刚石价带的简化模型研究了掺硼金刚石的超导电性。在德拜截止的瞬时相互作用假设下,用相干势近似(CPA)处理B离子的替位无序效应,用梯形近似处理空穴间吸引力效应。由此计算了准粒子寿命、掺杂引起的单粒子谱的演化以及无序对超导临界温度$T_c$的影响。我们特别比较了我们的结果与超原胞计算,看看无序的作用,这原来是至关重要的$T_c$。
2006-10-13 cond-mat.supr-con
Theoretical search for superconductivity in Sc3XB perovskites and weak ferromagnetism in Sc3X (X = Tl, In, Ga, Al)
通过KKR电子结构和赝势声子计算,提出了一个新的金属间化合物钙钛矿超导体族Sc_3XB(X = Tl,In,Ga和Al)的可能性。计算的钪的McMillan-Hopfield参数的大值表明出现在Sc 3XB化合物的超导电性。另一方面,在X =~ 1和In的两种情况下,Sc原子的小磁矩表明Sc ~ 3X系统存在弱巡游铁磁行为的可能性。用KKR-CPA方法计算了缺硼系统Sc_3XB_x的电子结构和超导参数。计算的Sc_3XB系列的McMillan-Hopfield参数与MgCNi_3和YRh_3B超导体的相应值进行了比较,发现了超导性的有利趋势。
2006-02-11 cond-mat.supr-con
Superconductivity in the YIr2Si2 and LaIr2Si2 Polymorphs
本文报道了YIr_2Si_2和LaIr_2Si_2化合物中超导电性的存在与晶体结构的关系。这两种化合物以两种结构多晶型物结晶,均为四氢呋喃。高温多晶型(HTP)采用CaBe 2Ge 2结构类型(空间群P4/nmm),而低温多晶型(LTP)为ThCr 2Si 2类型(I4/mmm)。通过研究电弧熔炼制备的多晶,我们观察到,快速冷却的样品保持HTP,即使在室温(RT)和以下。在90 ℃下退火这些样品,然后缓慢冷却至室温,得到LTP。随后通过电阻率、磁化强度、交流磁化率和比热测量研究了HTP和LTP的磁性和超导性。这两种化合物的HTP和LTP分别表现为泡利顺磁体。超导电性已被发现专门在HTP的两种化合物低于Tsc(= 2.52 K的YIr 2Si 2和1.24 K的LaIr 2Si 2)。通过实验数据与第一性原理电子结构计算结果的比较,讨论了磁性和超导电性与电子结构和晶体结构的关系。
2012-05-31 cond-mat.supr-con
Superconductivity in moiré transition metal dichalcogenide bilayers: comparison of two distinct theoretical approaches
AGH University of Krakow(克拉科夫AGH科技大学)
本文通过负U-Hubbard模型和t-J-U模型两种互补理论方法,研究扭曲WSe2中的超导态,比较其关键性质并讨论实验意义。
2026-05-06 cond-mat.supr-con
Theoretical Predictions of Superconductivity in Alkali Metals under High Pressure
我们利用能带理论和Gaspari和Gyorffy的刚性松饼罐理论计算了高压下碱金属的超导电性。我们的结果表明,在高压下,锂,钾,铷和铯将是超导体,其转变温度接近$5-20 K$。我们的计算还表明,钠在高压下不会是超导体,即使压缩到不到其平衡体积的一半。我们发现,晶格的压缩通过这种耦合的电子和声子分量的微妙平衡的增加来加强电子-声子耦合。Li中电子-声子耦合的增加是由于相互作用的$s$ - $p$通道的增强,而在较重的元素中,$p$ - $d$通道是主要成分。
2006-04-11 cond-mat.supr-con
Theoretical aspects of simple and nested Fermi surfaces for superconductivity in doped semiconductors and high-$T_C$ cuprates
在费米能处的态密度$N(E_F)$在掺杂的超导半导体和高- $T_C$铜酸盐中是低的。这与通常认为超导需要大的电子-玻色子耦合$λ$,因此也需要大的$N(E_F)$形成对比。然而,这些系统的通用费米面(FS)是相对简单的。这里提出的论点表明,从三维多带FS到二维和简单的FS是积极有利的超导性。玻色子的嵌套和少量激发补偿了低的$N(E_F)$。铜酸盐的二维FS的典型行为以及杂质半导体和金刚石中的小的三维FS袋导致$T_C$变化作为与已经观察到的一致的掺杂的函数。预测金刚石从电子掺杂比从空穴掺杂获得更高的$T_C$,而Si和Ge中的超导性的条件不太有利。高$T_C$材料理想地应该具有很少的具有合理大的$N(E_F)$的平坦且平行的FS片材。
2013-12-23 cond-mat.supr-con
An attempt at a resonating mean-field theoretical description of thermal behavior of two-gap superconductivity
共振平均场论(Res-MFT)已被应用并被证明能有效地描述双能隙超导(SC)。特别是在T=0时,使用合适的化学势,MgB 2中的双能隙SC已经被Res-Hartree-Bogoliubov理论(Res-HBT)很好地描述。用HB波函数产生的Res-HB基态几乎耗尽了所有关联区的基态关联能。在本文中,我们尝试在Res-MF理论描述的热行为的两个间隙SC。在能隙的情况下,我们发现一个新的公式导致更高的Tc比通常的HB公式的Tc。
2012-12-28 cond-mat.supr-con
Missing theoretical evidence for conventional room temperature superconductivity in low enthalpy structures of carbonaceous sulfur hydrides
该研究通过高压下C-S-H体系的大规模计算结构搜索,发现稳定相均为碳掺杂H₃S晶体,且候选相电子态密度无范霍夫奇点,缺失常规室温超导的理论证据。
2021-09-21 cond-mat.supr-con
Vacancy-Controlled Superconductivity in Rock-Salt Carbides: Towards Predictive Modelling of Real-World Superconductors
本研究结合第一性原理电子-声子计算与变组分演化结构预测,揭示碳空位可解释不稳定岩盐型TMCs的实验超导趋势,并提出面向非平衡、缺陷容忍超导体的通用预测建模框架。
2025-06-09 cond-mat.supr-con
Some aspects of Microscopic Mechanism of Superconductivity in conventional and non-conventional systems
本文综述了本课题组近十年来对各类超导体中不同类型微观机制的理论研究工作。这些机制既包括传统机制,也包括外来机制。特别强调的是放在实验情况下的可能的应用。此外,我们的工作与其他研究人员提出的各种理论建议,特别是关于高温超导性的比较。我们的研究结果的关键重要性和特殊意义的突出。
2022-04-26 cond-mat.supr-con
Evidence for Nodal Superconductivity in LaFePO from Scanning SQUID Susceptometry
我们测量了$T_c \approx 6$ K超导体LaFePO的穿透深度$λ$的变化。在这个过程中,扫描SQUID衍射仪被证明是一种精确测量$λ$中{ \it局部}温度依赖性变化的技术,使其成为研究早期或难以生长材料的理想方法。LaFePO的$λ$在0.36 ~ $\sim$ 2 K范围内随温度呈线性变化,斜率为143 $\pm$ 15 Ω/K,表明在超导序参量中存在线节点.直到$\sim T_c/3$的线性相关性与铜氧化物超导体相似,表明节点发育良好。
2009-04-02 cond-mat.supr-con
Interplay between Chiral Charge Density Wave and Superconductivity in Kagome Superconductors: A Self-consistent Theoretical Analysis
本文通过自洽理论分析,统一处理手性电荷序与超导相互作用,解释了笼目超导体中从三Q电荷密度波到向列相再到超导态的连续演化,并阐明了二重旋转对称性及超导特性矛盾结果的来源。
2023-10-28 cond-mat.supr-con
Tuning Chemical Precompression: Theoretical Design and Crystal Chemistry of Novel Hydrides in the Quest for Warm and Light Superconductivity at Ambient Pressures
在过去的十年中,晶体结构预测技术和实验合成工作相结合,已经彻底探索了二元化合物在压力下的相图。这种双重方法的成果是在最近的几个超导超导体的鉴定与$T_c$的接近室温。我们首先概述了预测稳定结构和估计其超导倾向的计算程序。对具有高$T_c$的相的调查揭示了一些共同的结构特征,这些结构特征似乎有利于电子结构与原子振动的强耦合,从而导致超导性。我们讨论的稳定性和超导性能的相位包含两个这些-分子H $_2$单位混合原子H和氢笼形笼-以及更独特的图案。最后,我们认为,三元氢化物相,这是少得多的探索,是一个有前途的路线,同时实现高温超导性和低压稳定性。几个三元氢化物是通过位点混合或在一个新的位点上向已知的二元氢化物结构中加入第三种元素而产生的,还有几个是基于全新的结构基序。
2021-11-05 cond-mat.supr-con
Spin-Triplet Superconductivity Induced by Longitudinal Ferromagnetic Fluctuations in UCoGe: Theoretical Aspect
在铜氧化物、重费米子和有机化合物中实现非常规超导电性的配对机制的识别是凝聚态物理中最具挑战性的问题之一。同位素对超导转变温度$T_{\rm SC}$的影响清楚地证明了传统超导体中存在电子-声子机制,因为同位素取代改变了声子频率而不影响电子态。在非常规超导体中,磁涨落被认为是超导性的中介,并且已经做出了相当大的努力来解开正常状态磁涨落和超导性之间的关系。在这里,我们表明,铁磁(FM)超导体UCoGe($T_{\rm Curie} \sim 2.5 $ K和$T_{\rm SC} \sim 0.6$ K)的特征实验结果可以理解一致的情况下,由FM自旋波动引起的自旋三重态超导性。在此基础上,通过求解Eliashberg方程,计算了超导上临界磁场($H_{c2}$)的温度和角度依赖性.计算的$H_{c2}$与UCoGe中观察到的特征实验结果吻合得很好。这是第一个例子,FM波动被证明是超导配对胶。
2013-02-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con