Electromagnetic response of high-Tc superconductors -- the slave-boson and doped-carrier theories
我们计算了tt 't“J模型的两种从粒子理论--从玻色子理论和掺杂载流子理论中准粒子电流和低温超流密度的掺杂依赖性。在从玻色子理论中,节点准粒子电流重整化因子$α$与零温超流密度$ρ_S(0)$成比例地消失;然而,我们发现,远离$ρ_S(0) \to 0$极限,$α$显示出比$ρ_S(0)$弱得多的掺杂依赖性。类似的结论也适用于掺杂载流子理论,它区分了动量空间的节区和反节区。由于其动量空间各向异性,掺杂载流子理论提高了$α$的值在空穴掺杂制度,使其定量与实验一致,并再现空穴和电子掺杂的铜氧化物超导体之间的不对称性。最后,我们使用掺杂载流子理论预测一个特定的实验签名的本地交错自旋相关性掺杂莫特绝缘体超导体,我们建议,应观察到在STM测量欠掺杂的高Tc化合物。这个实验特征将掺杂载流子理论与其他候选的高Tc超导体平均场论(如从玻色子理论和传统BCS理论)区分开来。
2007-05-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Accuracy of ghost-rotationally-invariant slave-boson theory for multiorbital Hubbard models and realistic materials
本研究评估g-RISB理论在多轨道系统中的精度,发现增加鬼轨道数可使其精度向DMFT极限系统性提升,能更精准描述Hund与Mott物理,可靠捕捉Sr₂RuO₄的相关物性,展现其作为关联材料模拟工具的潜力。
2024-01-31 cond-mat.str-el
Accuracy of ghost-rotationally-invariant slave-boson and dynamical mean field theory as a function of the impurity-model bath size
本研究对比g-RISB理论与DMFT在单带Hubbard模型中随浴位点数量变化的精度,发现g-RISB精度可随浴位点数提升,少浴位点时基态可观测量精度更高,且满足无穷维变分原理,是强关联物质模拟的 promising 方法。
2022-12-21 cond-mat.str-el
Slave Boson Approach to The Neutron Scattering in YBCO Superconductors
本文用t-t '-J模型的从玻色子理论研究了YBCO铜氧化物磁响应中所谓的41 meV共振的演化。在d波超导(SC)状态下,共振表现为集体自旋涨落。由于相对波矢为(π,π)的粒子-空穴对的激发能存在阈值,因此在最佳掺杂下,它是无阻尼的。当空穴填充减少时,共振移动到较低的能量并加宽。低于共振能,我们发现一个交叉的一个不相称的响应与最近的实验在YBa_2Cu_3O_6.6。我们表明,动态嵌套在d波SC状态导致这种效果。
1999-04-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Rigorous symmetry adaptation of multiorbital rotationally invariant slave-boson theory with application to Hund's rules physics
由于希尔伯特空间的指数增长,晶格上的关联电子系统的理论被证明是非常复杂的。平均场方法提供了宝贵的洞察力时,自能有一个占主导地位的本地结构。此外,从广义多体表象中提取有效的低能理论是非常必要的。在这方面,旋转不变的从玻色子(RISB)的方法在其平均场公式,使通用的访问相关的晶格问题。然而,在其原始形式中,由于数值复杂性,RISB方法仅限于每个晶格位点约三个相关轨道。因此,我们提出了一个彻底的适应RISB理论的进步,适合于有效地处理多轨道哈伯德哈密顿完整的原子壳流形。它是用来研究有趣的问题,洪德的物理三,特别是五轨道流形上的相关晶格,包括晶体场条款以及自旋轨道相互作用。著名的Janus面现象,即在较小到中等的Hubbard $U$处相关性的加强,伴随着Mott跃迁向较大的$U$值的转变,对于五轨道问题具有更强的特征和更复杂的多重态分辨率。自旋轨道相互作用有效地降低了临界局域相互作用强度,削弱了Janus面行为。应用到铁硫族化物的现实挑战强调了这些材料中轨道自由度的微妙相互作用
2018-03-30 cond-mat.str-el
Interplay of spin-orbit coupling, crystal field splitting and correlations: a ghost rotationally invariant slave boson treatment
Rutgers University(罗格斯大学);National Chung Cheng University(中正大学);Brookhaven National Laboratory(布鲁克海文国家实验室);Universidade de São Paulo(圣保罗大学)
本研究采用ghost旋转不变 slave-boson 方法(GRISB),结合Sr$_2$RuO$_4$紧束缚模型,探究自旋-轨道耦合、晶体场分裂与电子关联的相互作用,揭示$U$、$J$对SOC的影响及费米面随应变的 Lifshitz 相变。
2026-08-04 cond-mat.str-el
Slave-Boson Three-Band Model with O-O Hopping for High-Tc Superconductors
本文对弱掺杂CuO_2导电平面进行了从玻色子平均场近似的解析计算,其特征在于Cu-O电荷转移能Δ_{pd},Cu-O跳跃t_0,O-O跳跃t'和Cu位上空穴间排斥U_d取为无穷大。在零掺杂δ,有限负t ',|t'|<t_0/2时,以牺牲绝缘态为代价,扩展了共价导电态的稳定范围,而绝缘态在较大的Δ_{pd}时仍保持稳定。当Δ pd足够大时,重整化电荷转移能在4| t'|而不是如在t '= 0的情况下减小到零。与t '相反,有限δ抑制绝缘状态关于δ的符号几乎对称。电荷转移能重整化接近4的区域|t'|的拟合非常好的Bi 2212和LSCO的ARPES光谱,并在后者的情况下,解释了观察到的强掺杂依赖的Cu-O跳跃。
2002-06-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Tunneling density of states of high T_c superconductors d-wave BCS model vs. SU(2) slave boson model
最近的实验测量的高T_{c}材料的隧道特性的扫描隧道光谱学的启发,我们已经计算了IV和微分电导曲线的超导状态在零温度。通过比较类BCS d波配对和SU(2)从玻色子方法的结果,我们发现从玻色子模型可以解释实验中观察到的非对称背景。从玻色子模型还预测,相对于背景的电导峰的高度与空穴掺杂浓度$x$成比例,至少对于欠掺杂的样品。我们还观察到的情况下,范霍夫奇点,并评论可能的影响。
2000-09-26 cond-mat.str-el
Efficient slave-boson approach for multiorbital two-particle response functions and superconductivity
基于转动不变的从玻色子鞍点附近的涨落,提出了一种计算多轨道强关联系统的两粒子响应函数和相互作用顶点的有效方法.该方法适用于简并三轨道Hubbard-Kanamori模型调查起源的s波轨道反对称自旋三重态超导Hund的金属制度,以前发现在动力学平均场论研究。通过计算考虑粒子-粒子和粒子-空穴散射通道的对相互作用,我们确定了导致Hund金属交叉附近的对不稳定性的机制是粒子-粒子通道,包含了原子希尔伯特空间中不同粒子数扇区之间的局域电子对涨落.另一方面,在进入Hund区之前,粒子-空穴自旋涨落诱发了s波对不稳定性。我们的方法铺平了道路,在现实的相关材料的配对机制的调查。
2021-12-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetic excitations in La-based cuprate superconductors: slave-boson mean-field analysis of the two-dimensional t-J model
最近的非弹性中子散射实验的启发,以高能量区域的La为基础的铜氧化物,我们计算(q,ω)地图的虚部的动态磁化率chi(q,ω)在从玻色子平均场近似的二维t-J模型。虽然强谱权重出现在不相称的位置处,即在q_neq_Q =(pi,pi)处,但是对于低能量,不相称的信号随着ω的增加而分散,并且最终在特定能量ω = ω_Q处合并成相称的信号。这些特征在d波配对状态和正常状态中都可以看到。特别是,在正常状态下低于ω_Q的无公度信号是由于费米表面几何形状,这是我们预期的镧基铜氧化物,因为倾向于d波型费米表面变形。在Ω_Q以上,强信号似乎追踪向上色散,特别是对于d波配对状态中的低掺杂率,而通常在正常状态中在q=Q附近获得宽光谱权重。因此,在镧基铜酸盐的磁激发的显着特点,自然捕获的粒子空穴激发。通过与YBa_2Cu_3O_y磁激发的比较,讨论了对高温铜酸盐磁激发的整体理解。
2006-10-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Modeling many-body physics with Slave-Spin Mean-Field: Mott and Hund's physics in Fe-superconductors
从自旋平均场论,一个轻和准确的技术,在费米液相的多轨道材料的电子相关性模型,是教学暴露在本章中,重点是它最近的成功应用铁基超导体的物理。除了介绍电子相关性和回顾费米液体现象学之外,手稿还伴随着对奴隶自旋技术的逐步解释,并提供了一套有用的补充,为Mott和Hund的物理学提供了分析见解,这是强相关材料物理学的核心。一些原始的研究材料也被曝光,如亨德引起的哈伯德带两侧的半填充莫特绝缘体的间隙,和“轨道去耦”机制的低能描述收缩。
2016-07-28 cond-mat.str-el
Landau Transport equations in slave-boson mean-field theory of t-J model
本文将$t-J$模型的从玻色子平均场论推广到含时体系,导出了$t-J$模型在正常态和超导态下的输运方程。通过精确地消去运动方程中的玻色子场和约束场,我们得到了一组费米子输运方程,它们分别与正常Fermi液体和Fermi液体超导体的Landau输运方程具有相同的形式,并明确给出了所有Landau参数。我们的理论可以被看作是U(1)规范理论的改进版本,其中所有的晶格效应被保留,强关联效应被反映为输运方程中的强费米-液体相互作用。一些实验结果进行了讨论。
2003-05-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superfluid density in the slave-boson theory
尽管从玻色子理论成功地捕捉了铜酸盐等高温超导体的定性物理,但它未能再现超流密度的正确温度依赖行为,更不用说在空穴掺杂的铜酸盐的欠掺杂区域中线性温度项对掺杂的独立性,这是不同铜酸盐中常见的实验观察。尽管理论界对此进行了大量的研究,但至今仍是一个谜。对于电子掺杂的情况,目前还没有定性的研究报道。在这里,我们重新审视这些问题,并提供了一个替代的超流密度制剂,而不是采用顺磁电流的电流关联函数使用伦敦关系。该公式一方面提供了超流密度在整个温度范围内的正确的温度依赖行为,另一方面使线性温度项的掺杂依赖性大大减弱,并提出了其与掺杂无关的可能解释.作为应用,对电子掺杂的铜氧化物进行了研究,其结果与已有的实验定性一致,并成功地解释了$d$-波到各向异性$s$ -波跃迁的起源。我们的结果弥补了用从玻色子理论计算铜氧化物超流密度时的一些不足,并可能有助于理解其他强关联体系中的相关物理,例如Na $_{x}$ CoO $_{2}$ $\cdot$ yH $_{2}$ O和某些具有主导局部磁交换作用的铁基超导体.
2015-04-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Slave Boson Analysis on $f^2$-Configuration System with $Γ_1$ Singlet Crystalline-Electric-Field Ground State in Cubic Symmetry
本文研究了$f^2$组态体系中的电子相位,其中$Γ_1$组态体系的晶体电场(CEF)处于立方对称的基态。利用旋转不变的从玻色子形式,计算了一个由$j=5/2$态组成的扩展的三轨道周期Anderson模型.结果表明,在零温下,我们发现了三种相:$Γ_1$ CEF单重相和两种费米液体(FL)。其中一个FL由于$Γ_5$ CEF态的存在而产生,而另一个FL形成准简并CEF态。所有这些阶段都被一阶跃迁分开:电荷转移跃迁和CEF能级交叉。在$f^2$和$f^3$组态之间的中间价区我们也发现了重准粒子行为。在该区域中,质量增强因子通过增加杂化而呈现峰结构。这些阶段和过渡的物理性质进行了讨论。
2018-05-08 cond-mat.str-el
Slave-boson approach to the metallic stripe phases with large unit cells
利用自旋空间中的从玻色子方法的旋转不变版本,我们分析了二维哈伯德模型中具有大晶胞的条纹相的稳定性。这种方法允许一个处理强电子相关的条纹相相关的低掺杂制度,并给出代表的热力学极限的结果。因此,我们解决了长期存在的争议所发挥的作用,条纹阶段的动能。虽然在每个位置具有一个孔的绝缘条纹的情况下,跨畴壁的横向跳跃产生最大的动能增益,但是沿着畴壁传播的孔使每两个位置具有一个孔的金属垂直条纹稳定,如在铜氧化物中观察到的。我们还表明,一个有限的次近邻跳跃$t'$可以提示填充的对角线和半填充的垂直条纹之间的能量平衡,这可能解释了在高$T_c$铜氧化物中观察到的条纹在掺杂$x\simeq 1/16$的空间取向的变化。
2006-05-29 cond-mat.str-el
Topological invariants beyond symmetry indicators: Boundary diagnostics for twofold rotationally symmetric superconductors
已知拓扑晶体超导体具有可能的高阶拓扑,这导致在$d-2$或低维边界上的Majorana模式。考虑到边界特征的丰富可能性,期望具有可以从能带结构预测马约拉纳模式的类型的拓扑不变量。虽然对称指标,一种类型的不变量,只依赖于在高对称点的能带数据,已被提出用于某些晶体超导体,存在对称类,其中对称指标无法区分超导体与不同的马约拉纳边界。在这里,我们系统地获得拓扑不变量的这种例子,二维时间反演对称超导体的双重旋转对称性$C_2$。首先,我们证明了非平凡拓扑是独立的高对称点上的带数据进行动量空间分类研究。然后,从由此产生的K组,我们推导出可计算的表达式为四个$\mathbb{Z}_2$不变量定义的高对称线或一般点的布里渊区。最后,结合实空间分类研究,我们建立了体边界对应关系,并表明四个$\mathbb{Z}_2$不变量可以从能带结构预测马约拉纳边界类型。我们提出的不变量可以燃料的$C_2$ -对称拓扑超导体具有马约拉纳边缘和角落模式的实际材料搜索。
2022-04-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
LDA+Slave-Boson approach to the correlated electronic structure of the metamagnetic bilayer ruthenate Sr$_3$Ru$_2$O$_7$
采用局域密度近似(LDA)和旋转不变从玻色子理论(RISB)相结合的方法研究了Sr $_3$ Ru $_2$ O $_7$的真实关联电子结构.从低能带结构的Wannier向下折叠到Ru($t_{2g}$)态的三带模型,解决了包括轨道内和轨道间Hubbard项以及自旋翻转和对跳跃相互作用的相互作用问题.由此,我们可以对轨道占据、相关的局域自旋多重态以及随着关联强度的增加而产生的费米子学等问题获得有价值的认识。在布里渊区著名的$γ_2$口袋附近,除了一般的关联引起的带窄和带移外,还发现了一种接近费米能级的有趣的准粒子结构。沿着{ \bf k}空间中的$Γ$ $-$ $X$方向,该结构对电子自能效应非常敏感。这种微妙的敏感性,以及它明显的多轨道特征,可能会把这种非常低的能量结构与化合物令人困惑的变磁性联系起来。
2011-07-27 cond-mat.str-el
Multilayer cuprate superconductors as possible systems described by resonating-valence-bond and antiferromagnetic orders
最近在多层高温铜氧化物超导体的宽掺杂范围内观察到反铁磁性和d波超导性在CuO_2平面内共存。我们发现,通过引入反铁磁序,二维t-J模型的从玻色子平均场方案很好地再现了实验相图。我们认为,弱三维来自多层结构是足够的稳定反铁磁秩序和超导共存。
2011-05-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity in the Hubbard model with correlated hopping: Slave-boson study
用从玻色子平均场方法研究了关联跳跃哈伯德模型的基态.该方法定性地恢复了跳跃积分t等于相关跳跃积分X的情况下的精确结果。对于任意X值和任意电子浓度n,确定了只具有单占据位置的强关联态、允许单占据和双占据的弱关联态以及超导态的相图。在半满带(n=1),发现从超导体到莫特绝缘体的直接跃迁,在强关联区,超导解在n接近1时是稳定的,而在弱关联区,超导解在n接近0和n接近2时是稳定的。我们还发现,强关联改变超导相的特性,例如,在激发光谱的间隙有一个非指数依赖接近的相变点。
1997-03-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Self-consistent slave rotor mean field theory for strongly correlated systems
在Florens和Georges工作的基础上,我们建立并研究了强关联系统的自洽从转子平均场论。这种方法认为,在强关联制度的电子,作为一个复合物的中性自旋和带电的转子场。我们用集团平均场论自洽地求解了耦合的自旋-转子模型,并对自旋基态作了各种解释。我们用一些与强相关电子系统中正在进行的实验相关的例子来说明这种方法,例如:(i)各向同性三角晶格有机莫特绝缘体的相图,(ii)弱掺杂铜氧化物超导体中的准粒子激发和隧穿不对称性,以及欠掺杂铜氧化物的公度自旋密度波和U(1)交错磁通(或d密度波)正常态中载流子的回旋质量。我们比较了估计的回旋质量与最近的量子振荡实验的结果ortho-II YBCO的N。Doiron-Leyraud等人(Nature 447,565 [2007])似乎在磁场诱导的正常状态下发现了空穴。我们评论这种正常的基态的费米弧的光电子实验中看到的Tc以上的关系。这种从转子平均场论可以推广到研究与光晶格中超冷原子相关的非均匀态和强相互作用模型。
2007-08-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
An SU(2) Formulation of the t-J model: Application to Underdoped Cuprates
我们发展了一个有限掺杂的t-J模型的从玻色子理论,它尊重SU(2)对称性-一种以前已知的在半填充时很重要的对称性。平均场相图被发现是一致的铜氧化物超导体中观察到的相,其中包括d波超导体,自旋能隙,奇怪的金属,和费米液相。自旋能隙相位最好理解为交错磁通相位,尽管如此,它对于物理量是不变性的。物理电子能谱函数表明,在低掺杂下,小的费米段在高掺杂浓度下不断演化成大的费米面。本文讨论了SU(2)与U(1)从玻色子理论之间的密切关系。导出了低起伏的低能有效理论,并识别出了新的低起伏模(在U(1)理论中被忽略了)。
1997-01-22 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
Luttinger Sum Rule in Slave-Particle Theories
长期以来,人们认为,应用于强局部相互作用问题的从粒子表示的类平均场解耦程序违反了Luttinger求和规则。占据的共振态的数量很小,通常等于和规则的偏差,从而对整体结果产生怀疑。因此,它是说明,对高Tc超导体的埃默里模型的例子,即,通过一贯的应用程序的平均场程序的哈密顿量和传播,恢复和规则和共振带保存。除了共振带外,电子谱中还含有大量的处于裸位能的具有强排斥作用的占据态。这些结果可以直接推广到其他类似问题。
2002-11-07 cond-mat.str-el
Doping dependence of the electron-doped cuprate superconductors from the antiferromagnetic properties of the Hubbard model
利用Kotliar-Ruckenstein从玻色子方法研究了电子掺杂铜氧化物超导体的$t$ - $t'$-$t''$ - $U$模型的反铁磁性质.由于包含自旋涨落的AF阶随掺杂的降低比Hartree-Fock理论中获得的快得多。在中间{ \it常数} $U$下,计算的光谱强度的掺杂演变令人满意地再现了实验结果,而不需要如前所述的强烈掺杂依赖的$U$。这可能会调和在最近的研究中提出的光电发射和光电导率的差异。
2005-07-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
A slave boson description of pseudogap metals in t-J models
本文对单带t-J模型的标准U(1)从玻色子结构作了一个简单的修改,它考虑了自旋子和空穴的两粒子束缚态。这种结构自然会产生分馏费米液体基态,具有小,孔状口袋费米表面与各向异性的准粒子的重量在对称性的情况下打破。在特定的参数范围内,我们的方法将正方形晶格t-J模型映射到广义量子二聚体模型,该模型在[PNAS 112,9552 -9557(2015)]中作为空穴掺杂铜酸盐中金属赝能隙相的玩具模型引入。我们的奴隶玻色子结构捕捉的基本特征的numeral-antinodal二分法和直截了当地描述了尖锐的,费米弧的电子光谱函数的功能。此外,它允许研究分数费米液相和超导体或普通费米液体之间的量子相变。
2020-02-10 cond-mat.str-el
Slave spin cluster mean field theory away from half-filling: Application to the Hubbard and the extended Hubbard Model
半满哈伯德模型的费米子算符的一种新的从自旋表示最近被提出。我们表明,随着规范变量的增加,形式主义可以扩展到有限掺杂。由此产生的自旋问题可以使用集团平均场近似来解决。这种近似考虑到短距离的相关性,通过精确对角化的集群,而超过集群的大小的远程相关性在平均场水平上处理。在簇只有一个位点且相互作用强度$U$无限大的极限下,这种方法简化为Gutzwiller近似。当簇的大小是有限的时,存在一些质的差异。我们首先计算的临界$U$的莫特转变作为一个令人沮丧的第二近邻相互作用的晶格相关的各种相关的系统,即钴酸盐,层状有机超导体和高温超导体的功能。对于三角晶格,我们还研究了具有最近邻排斥的扩展哈伯德模型。除了均匀的金属态外,我们还发现在宽掺杂范围内(包括相应的掺杂范围)存在一个$\sqrt(3) \times \sqrt(3)$电荷密度波。我们发现,在大的$U$限制,位间库仑排斥$V$强烈抑制金属态的单粒子重量。
2008-05-22 cond-mat.str-el
Hund's metal crossover and superconductivity in the 111 family of iron-based superconductors
我们在密度泛函理论+从自旋平均场框架下研究了LiFeP、LiFeAs和NaFeAs的顺磁金属相的动态电子关联。这三种化合物被发现位于正常金属和洪德金属之间的交叉处,在这种类型的系统中系统地存在一个增强的电子可压缩性区域,该区域可能会提高超导性。我们发现,LiFeP位于正常的金属制度,LiFeAs在交叉,和NaFeAs是在Hund的金属制度,这可能解释了不同的实验趋势的压力和掺杂的依赖性,在这些化合物的超导电性。我们的图片捕捉到的轨道分辨质量重正化测量这些材料,而索末菲比热系数的分析突出了目前使用的实现密度泛函理论的正确预测的细节能带结构在铁基超导体的一些局限性。
2021-04-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electron spectral function and algebraic spin liquid for the normal state of underdoped high $T_c$ superconductors
我们建议描述的自旋涨落在正常状态下的低掺杂高$T_{c}$超导体作为一个代数自旋液体的表现。我们已经在奴隶玻色子模型中进行了计算,以支持我们的建议。在自旋-电荷分离图中,正常态(自旋赝能隙相)由无质量的狄拉克费米子、带电玻色子和规范场描述。我们发现,规范相互作用是一个边缘微扰,并驱动平均场自由自旋子固定点到一个更复杂的自旋量子固定点-代数自旋液体,在那里的无隙激发相互作用在低能量。发现正常状态下的电子谱函数具有实验中观察到的类似Luttinger液体的线形。在超导态下得到的谱函数表明,当自旋和电荷复合时,相干准粒子峰是如何从非相干背景中出现的。
2001-05-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Strong electronic correlations and Fermi surface reconstruction in the quasi-one dimensional iron superconductor BaFe2S3
BaFe_2S_3是一种特殊的铁系超导体,具有两条腿的梯形结构,这有助于揭示电子关联在高温超导中的作用。零压时为绝缘态,具有条纹反铁磁序,高压时出现超导电性。我们使用一个从自旋技术来分析BaFe 2S 3的本地相关的强度。我们发现,在出现超导的压力下,BaFe_2S_3中的电子关联与其它铁超导体中测得的电子关联相似。然而,在零压力下的相关性的强度大大增强,特别是严重的两个轨道的最大的重量在费米能级,无效嵌套的AF的机制。该系统不是一个莫特绝缘体在零温度下,但这两个轨道的质量增加m* ~ 12-15将成为不相干在更高的温度。与其他铁超导体不同,在两种压力下,费米面都是由电子关联重构的。
2018-03-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pseudogap, Superconducting Gap, and Fermi Arcs in Underdoped Cuprate Superconductors
通过测量零温极限下$La_{2-x}Sr_xCuO_4$的比热与磁场的关系,发现超导能隙的节斜率$v_Δ$与赝带隙温度$T^*$或值$Δ_p$具有非常相似的掺杂关系。由$v_Δ$导出的最大准粒子能隙与$T^*$相当接近。两者都表明赝能隙和超导电性之间的密切关系。计算还发现,在正常态比热系数的零温度值为$T_c \approx βv_Δγ_n(0)$的情况下,剩余费米弧$k_{arc}$的大小与正常态比热系数的零温度值成正比。这些观测结果模拟了基于一般共振价键(RVB)图像的SU(2)从玻色子理论的关键预测。
2005-02-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Unraveling correlated material properties with noisy quantum computers: Natural orbitalized variational quantum eigensolving of extended impurity models within a slave-boson approach
我们提出了一种方法来计算空间分辨的相关特性的二维哈伯德模型内的量子经典嵌入策略,使用噪声,中间尺度量子(NISQ)计算机来解决嵌入的模型。虽然以前的方法仅限于纯粹的本地,一个杂质嵌入模型,最多需要四个量子位和相对较浅的电路,我们解决了一个两个杂质模型,需要八个量子位的变分量子本征求解器算法之上的高级混合方案。这种迭代方法被称为自然轨道化(Natural Orbitization,NOization),它将单粒子基逐步转化为近似的自然轨道基,从而使基态得到最小化的表达,代价是测量嵌入问题的单粒子约化密度矩阵。我们表明,这种变换往往使现有的变分优化(但太深)ananimals电路更快,更准确,我们提出了一个animals,多参考激励保持(MREP)animals,实现了很大的表现力,而不需要禁止门数。单杂质版本的掺杂剂只有一个参数,使得基态制备是一个微不足道的步骤,这支持了我们的方法的最佳特性。在一个旋转不变的从属玻色子嵌入方案,需要一个最小数量的浴网站,并不需要计算完整的格林函数,结合MREP anomaly的NOization允许我们计算准确的,空间分辨准粒子的权重和静态自能量的哈伯德模型,即使在存在的噪声水平代表当前NISQ处理器。这为哈伯德模型的可控解决方案铺平了道路,量子计算机解决了越来越大的嵌入式问题。
2022-03-01 cond-mat.str-el quant-ph
Superconducting condensation energy and neutron resonance in high-Tc superconductors
基于二维$t-t'-J$模型的从玻色子理论,采用重整化无规相近似,计算了有限温度下最佳掺杂和过掺杂高$T_{c}$铜氧化物的超导凝聚能.贡献来自平均场部分和反铁磁自旋涨落。在$(π,π)$的中子共振峰的存在下,后者被证明具有类似的温度和掺杂的依赖性之间的正常和超导状态的反铁磁(AF)交换能量的差异。这种差异被认为与Scalapino和White的超导凝聚能有关。然而,总的冷凝能比所提出的AF交换能差小约1/2,并且随着温度的升高而显示出更快的下降。掺杂的凝聚能的依赖性被发现是与实验一致的。特别是在零温附近,我们的计算结果与实验结果有很好的定量一致性。
2001-02-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Topological phase transition from nodal to nodeless d-wave superconductivity in electron-doped cuprate superconductors
与空穴掺杂的铜氧化物不同,在电子掺杂的铜氧化物中观察到节超导和无节超导。为了理解这两种类型的SC状态,我们提出了一个统一的理论,通过考虑二维的t-J模型接近反铁磁(AF)长程有序态。在从玻色子平均场近似下,d波配对对称性仍然是最有利的,即使在外部AF场的存在下。在节点相,发现节点携带涡量,并受到时间反演和一个单位晶格平移的伴随对称性的保护。鲁棒的边缘模式得到,建议节d波SC是一个拓扑弱配对相。随着掺杂浓度的降低或AF场的增加,相反涡度的节点湮灭,出现无节点的强配对相。拓扑相变的特点是由一个临界点与各向异性Bogoliubov准粒子,并建立了一个普遍的理解,从而为所有的电子掺杂的铜酸盐。
2017-05-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum Dot in the Kondo Regime coupled to p-wave superconductors
本文研究了超导$(S)$和正常$(N)$引线与Anderson杂质弱耦合的近藤区$(K)$结的物理性质。特别注意的情况下,其中一个铅是一个$p-wave$超导体中的间隙表面状态发挥了重要作用的隧穿过程中,并帮助形成近藤共振。在这些系统中,除了在仅耦合到正常引线的量子点中遇到的物理学之外,新的物理学是在$SKN$和$SKS$结中的有限偏压$eV$处的电子输运由Andreev反射控制。这些使得即使当偏置$eV$小于超导间隙$Δ$时也能够发生耗散电流。使用从玻色子平均场近似的电流,散粒噪声功率和Fano因子作为在子间隙区域$eV < Δ$中施加的偏置电压的函数进行计算,并发现强烈依赖于近藤温度$T_{K}$和超导间隙$Δ$之间的比率$t_K$。特别地,对于大的$t_K$值,由于超导能隙的存在而导致的电流衰减由近藤效应补偿。这种情况也表现在约瑟夫森电流作为温度的函数的行为中。
2002-12-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Evidence of Strong Correlations and Coherence-Incoherence Crossover in the Iron Pnictide Superconductor KFe2As2
使用电阻率,热容量,热膨胀,和磁化率测量,我们研究了正常状态下的行为KFe 2As 2。我们发现索末菲系数γ = 103 mJ mol-1 K-2和泡利磁化率chi = 4 × 10 -4都得到了强烈的增强,这证实了由de Haas-van Alphen和ARPES实验推断的重准粒子的存在。我们讨论这个大的增强使用Gutzwiller从玻色子平均场计算,揭示了接近KFe 2As 2的轨道选择性莫特过渡。由于Hund轨道之间的耦合,磁化率和热膨胀的温度依赖性为相干-非相干交叉的存在提供了强有力的实验证据,类似于在重费米子和钌酸盐化合物中发现的情况。
2013-02-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Interplay between nematicity and Bardasis-Schrieffer modes in the short-time dynamics of unconventional superconductors
最近的实验表明,向列性的铁基和铜酸盐高温超导体的相图中的重要性的启发,我们研究了向列性的集体模式内的超导状态在非平衡的影响。特别是,我们认为集体模式的签名在短期内动态的系统与竞争的超导和s-和d-波超导订单。在旋转对称的状态下,我们表明,Bardasis-Schrieffer模式,对应于次优势配对,杂交与非线性集体模式,并合并成一个单一的间隙模式,与混合消失,只有接近相边界。对于d-波基态,我们发现在短时间动力学中,相互作用抑制了集体振荡的阻尼。此外,我们发现,即使在超导+d波超导状态,Bardasis-Schrieffer-like模式导致序参量振荡强烈依赖于两个配对对称性之间的竞争。我们讨论了我们的研究结果的连接到最近的泵浦探测实验的高Tc超导体。
2020-11-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Strong correlations and the search for high-Tc superconductivity in chromium pnictides and chalcogenides
未掺杂的铁超导体在五个d轨道中容纳$n=6$电子。实验和理论证据表明,相关性的强度随着空穴掺杂而增加,因为电子填充接近半填充$n=5$电子。这一证据描绘了一个场景,其中铁超导体的母体化合物是半填充系统,类似于铜酸盐超导体。在铜氧化物中,电子或空穴掺杂可以诱导超导电性。在这项工作中,我们建议寻找高Tc超导性和强关联的铬磷族化物和硫族化物与$n<5$电子。通过ab-initio,slave spin和多轨道RPA计算,我们分析了这些系统中的关联强度以及超导和磁不稳定性,主要关注LaCrAsO。我们发现,电子掺杂的LaCrAsO是一个强关联系统与竞争的磁相互作用,是$(π,π)$反铁磁性和节点d波配对最合理的磁和超导不稳定性,分别。
2016-10-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Orbital-dependent effects of electron correlations in microscopic models for iron-based superconductors
铁基超导体在正常状态下的不良金属行为表明超导性与接近莫特转变之间存在密切联系。同时,有强有力的证据表明,多轨道性质的电子激发。因此,理解电子相关性的轨道依赖效应是很重要的。本文综述了铁基超导体多轨道模型中金属-绝缘体相变的理论研究进展。这些研究包括至少包含3d xy和3d xz/yz模型的模型,使用从旋转技术。对于对应于母体铁磷属元素化物和硫属元素化物的相应填充,Mott转变一般存在于所有这些模型中。在Mott跃迁附近,由于Hund耦合和轨道简并破缺的相互作用,表现出不良金属特征和强轨道选择性的强相关金属被稳定。特别是对于碱性铁硒化物,有序的空位有效地降低了动能,从而推动系统进一步进入莫特绝缘制度;在金属状态下,存在一个轨道选择性莫特相,其中铁的3d xy轨道是莫特本地化,而其他3d轨道仍然巡回。提出了碱性铁硒化物的整体相图,其中轨道选择性Mott相连接在超导相和Mott绝缘母态之间。
2013-06-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fermi liquid behavior and spin-charge separation in underdoped cuprates
本文分析了在低掺杂区,玻色凝聚振幅消失驱动超导向正常(赝能隙相)转变时,从玻色平均场论的$t-J$模型中的高斯涨落。通过在线性响应区消除玻色子和约束场,我们证明了高斯理论描述的费米液体超导体从超导到正常的转变实际上是一个自旋-电荷分离的转变,其特征是朗道参数从超导相的$F_1>-1$变为赝能隙相的$F_1=-1$.这一建议的后果进行了讨论。
2006-02-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pseudogap, Superconducting Energy Scale, and Fermi Arcs in Underdoped Cuprate Superconductors
通过测量零温极限下$La_{2-x}Sr_xCuO_4$的比热随磁场的变化,确定了准粒子能隙的节斜率$v_Δ$。发现$v_Δ$具有与赝隙温度$T^*$或值$Δ_p$非常相似的掺杂依赖性。同时,发现在改变掺杂浓度时,由$v_Δ$导出的($π,0$)处的虚拟最大带隙遵循简单的关系式$Δ_q=0.46k_BT^*$。这有力地表明赝能隙和超导性之间的密切关系。进一步发现,超导转变温度由赝能隙相的剩余态密度和零温极限下的节隙斜率决定,即$T_c \approx βv_Δγ_n(0)$,其中$γ_n(0)$是提取的正常态比热系数的零温值,它与剩余费米弧$k_{arc}$的大小成正比.这表明超导电性可能是通过在$T_c$以下节点附近的费米弧上形成新的能隙而形成的。这些观测结果模拟了基于一般共振价键(RVB)图像的SU(2)从玻色子理论的关键预测。
2005-08-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
PhD Thesis: Electronic correlations in multiorbital systems
电子关联在凝聚态物质中的作用是各种重要系统的核心,如磁性材料,超导体,拓扑材料,光晶格等。电子关联是考虑与材料中其他电子的相互作用时改变单个电子运动的那些。在现有的系统来研究电子相关效应,在这篇论文中,我专注于非常规的超导体,特别是在高$T_c$铁基超导体,和二维材料,如最近的魔角扭曲双层石墨烯或巡回铁磁体$Fe_3GeTe_2$。在引言中,我详细解释了电子关联的重要性,以及它们的强度如何用准粒子权重$Z$来模拟。我简要地回顾了费米液体理论最重要的方面。第二章详细解释了电子关联在多轨道系统中的作用,特别注意了Hund耦合$J_H$所起的作用。第3章到第6章描述了在各种实际系统中进行的计算。在这篇论文中,我使用从头算和模拟相结合的方法,加上从自旋多体方法来研究Hubbard相互作用$U$和Hund耦合$J_H$在各种实际系统中的作用。这些技术的详细描述可在附录中找到。
2019-12-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Ghost-RISB for Correlated Electron-Phonon Systems: Application to the Hubbard-Holstein Model
Center for Computational Quantum Physics, Flatiron Institute(平铺研究所计算量子物理中心);International School for Advanced Studies (SISSA)(高级研究国际学院);Institute of Solid State Physics, TU Wien(维也纳工业大学固体物理研究所)
本文推广ghost-RISB方法并将其应用于Hubbard-Holstein模型,可高效准确描述关联电子-声子相互作用,计算成本远低于DMFT,揭示了双极化子区域超导序参量受抑制的Franck-Condon型效应。
2026-08-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Phase transition and fractionalization in superconducting Kondo lattice model
拓扑、对称性、电子相关性以及它们之间的相互作用构成了近年来我们对量子材料理解的基石,并被用来识别新出现的相。虽然前两个给出了一个公平的理解,非相互作用,在许多情况下,弱相互作用的电子系统的波函数,包括强相关性可能会改变很大的图片。近藤晶格模型是金属系统的电子关联和传导电子相互作用的典型例子,描述了重费米子材料以及与潜在的规范对称性和拓扑序有关的分数化费米子液体。在这项工作中,我们研究了超导Kondo晶格模型,一维Kitaev超导体Kondo耦合到一个磁矩晶格的网络。利用自旋的从粒子表示和精确的数值计算,我们得到了该模型在近藤耦合$J_K$下的相图,并确定了$J_{K}<J_{K}^c$的拓扑序相位和$J_{K}>J_{K}^c$的近藤补偿相位,其中$J_{K}^c$是临界点.将电子跳跃和电子配对的能量标度设为1,平均场理论计算得到$J_{K}^c=2$,精确数值计算得到$J_{K}^c\simeq 1.76$,两者都表明拓扑序是一个稳健的相.我们认为,在从粒子,补偿相对应的可逆相,和莫特绝缘过渡导致一个拓扑序相。此外,我们表明,在制度$J_{K}<J_{K}^c$,除了低能拓扑状态,一个分支的亚间隙状态出现在超导能隙。
2022-12-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Surprises in the t-J model: Implications for cuprates
t-J模型是研究强关联电子系统的典范模型。特别是,它已被认为是一个合适的模型来描述铜酸盐高温超导体。事实证明,全面理解t-J模型编码的物理学范围仍然是一个悬而未决的问题。近年来,一些关于铜酸盐的显著实验,例如,在欠掺杂样品中发现无节点超导性(PNAS 109,18332(2012)),在赝能隙相中发现s波状能隙(Phys.Rev.Lett. 111,107001(2013)),和极性克尔效应(PKE)的观察(Phys.Rev.Lett. 112,047003(2014)),已经为该模型提出了新的挑战。在这里,我们提出的结果表明,在从粒子制剂的t-J模型,d波超导体是不稳定的,在低掺杂到自己的反对称相位模式的波动时,波动的影响是自洽处理。然后,我们表明,这种不稳定性让位于时间反演对称性破缺的d +是SC在欠掺杂的区域,具有超流刚度与Uemura关系一致,即使有一个大的对振幅。我们表明,我们的研究结果是一致的,与现有的实验上的铜酸盐,并建议约瑟夫森(SQUID干涉)实验可以清楚地区分d+是SC从主机的其他可能性暗示是有助于欠掺杂的铜酸盐的物理。我们还评论其他理论研究相对于我们的。
2018-05-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Heavy fermion superconductivity: X-boson treatment
我们用X玻色子方法研究了重费米子超导性,在$ U = \infty $极限下,扩展了周期性Anderson模型,在局域$ f $ -电子之间存在最近邻吸引相互作用,我们表明,较高的杂化参数值意味着与超导临界温度最大值相关的较低的杂化参数值$ T_{c} $,这表明能带之间的真实电荷转移倾向于使库珀配对不稳定。此外,我们表明,超导性被限制在附近的职业范围内,在费米能级$ ρ_{f} (μ) $的$ f $ -带态密度有足够高的值,虽然超导性被发现的配置,系统目前的中间价和重费米子的行为,实验观察到。最后,随着总占有率的提高和杂交参数$ V $的增加,存在绝缘体-超导体转变,这与存在无法通过从玻色子方法获得的杂交间隙有关。
2003-11-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Sum-rules for Raman scattering off strongly correlated electron systems
我们研究应用于拉曼强度的求和规则在一个强关联系统接近莫特过渡。相当一般地,可以示出,提供的频率积分被执行到小于上哈伯德带的截止,求和规则应用于掺杂的莫特绝缘体的非共振拉曼信号,导致积分强度与掺杂水平成比例。我们提供了一个详细的推导,这个总和规则的t-J模型,截止频率可以采取无限大和一个不受限制的总和规则适用。还提出了定量分析的总和规则的d波超导相的t-J模型,使用从玻色子方法。在动力学平均场论的框架下研究了哈伯德模型的情形,特别注意了限制求和规则的截止依赖性,以及中间耦合区。这里研究的总和规则示出与最近的实验数据的铜氧化物超导体,报告测量的拉曼散射强度的绝对尺度上是一致的。
2008-03-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Cooperative Electronic and Phononic Mechanism of the High Temperature Superconductivity in Cuprates
在传统的超导体中,声子将两个自旋相反的电子粘在一起形成库珀对,这些对的凝聚导致了超导性。确定铜氧化物高温超导的机制是物理学中最重要的问题之一。即使在Bednorz和Muller于1986年首次报道高温超导体后的四分之一个世纪里,人们仍然没有对这些材料中超导性的配对机制达成普遍共识。到目前为止,已经发展了许多理论来解释铜酸盐的奇异性质,但它们只能解释有限数量的实验。在这篇文章中,我们提出了一个新的配对机制,结合强关联和声子介导的相互作用在平等的基础上产生超导性。在这个框架中,电子之间的强关联和反铁磁相互作用产生RVB对,声子提供这些RVB对之间的相位相干性。在这种方法中,这两者都是获得超导性所必需的。这种方法解决了U(1)从玻色子方法的三个局限性。我们得到了一个更好的$T_c$的估计,我们只预测了$\frac{h}{2ec}$涡和线性$T$系数的超流体是不敏感的掺杂。这种形式主义提供了一个框架,连接安德森的想法,预制库珀对和声子为基础的理论。
2011-10-07 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Orbital-selective correlations for topology in FeSe$_{x}$Te$_{1-x}$
本文在多轨道模型中使用$U(1)$ slave spin理论,研究了FeSe$_{x}$Te$_{1-x}$中轨道选择性关联对能带反转的影响,发现其导致Fermi能级附近的Dirac节点形成,揭示了强关联与空间群对称性协同产生电子拓扑的新机制。
2023-06-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconducting and correlated phases of an effective Hubbard model on the BCC lattice
Augusta University(奥古斯塔大学)
研究体心立方晶格上有效Hubbard模型的电子相变,结合重整化 onsite 交互和有效反向Hund耦合,揭示超导不稳定性和相变机制,分析费米液体、反铁磁和莫特绝缘体之间的相变。
2026-05-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
D-wave superconductivity in boson+fermion dimer models
我们提出了一个从粒子平均场研究的混合玻色子+费米子量子二聚体模型介绍了庞克,Allais和Sachdev [PNAS 112,9552(2015)]来描述铜酸盐超导体中的赝能隙相的物理。我们的分析自然会导致四个电荷e费米子口袋的总面积等于空穴掺杂p,与高温超导的t-J模型一致的参数范围。在这里,我们发现,二聚体是不稳定的d波超导在低温下。相图中具有d波而不是s波超导性的区域与四个费米子口袋的出现很好地匹配。在超导状态下,色散沿布里渊区的对角线包含八个狄拉克锥。
2016-06-13 cond-mat.str-el
Considerable non-local electronic correlations in strongly doped Na$_x$CoO$_2$
采用密度泛函理论和旋转不变从玻色子(RISB)方法相结合的元胞团簇方法,研究了钴酸钠体系中令人困惑的电子关联效应.因此,现实的非局部相关性描述在短程制度有限库仑相互作用的基础上挫折三角形晶格。局部Hubbard U足以模拟具有掺杂x的总平面内磁性行为,即在中间掺杂处的反铁磁相关性和在x>3/4以上的铁磁有序的开始,其中混合相为0.62<x<3/4。重要的洞察力,从而提供了从RISB框架检索的本地集群多重的职业。在实验验证的有效kagomé晶格上具有额外的位点间库仑排斥V的x $\ge$ 2/3掺杂制度的扩展建模允许考虑相关的电荷排序物理。因此,在x $\sim$ 3/4处可以识别出具有小准粒子重量和最大面内磁化率的波动电荷密度波状态,这正是磁有序开始的地方。
2010-06-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Cofermion Theory for Pseudogap Phenomena and Superconducting Mechanism of Underdoped Cuprate Superconductors
我们研究了典型的二维掺杂莫特绝缘体,即欠掺杂铜氧化物超导体中的赝能隙现象和费米弧的形成。为了发展一个物理上明确的理论,我们从正方形格子上的哈伯德模型的从玻色子平均场论出发。我们的关键步骤是进一步考虑电荷动力学和波动。额外的电荷涨落严重地改变了掺杂莫特绝缘体在费米能级附近的低能单粒子谱:一个电子加在一个空位上(或一个空穴加在一个双占据的位置上)构成复合费米子(cofermion),在低能时称为holo-electron(或double-hole),以区别于正常的准粒子。这些未探测的复合费米子证实了额外的电荷涨落。我们证明了准粒子与全电子和双空穴的杂化。由此产生的杂化能隙被认为是在高T_c铜酸盐的欠掺杂区观察到的赝能隙。由于费米能级穿过在空穴掺杂(电子掺杂)情况下形成的杂化能隙之下(之上)的低能带的顶部(底部),它导致费米表面重构,即准粒子格林函数的零穿透迫使费米表面发生拓扑变化。这种重构信号的出现非费米液相。赝能隙以及由此形成的费米面的口袋或弧再现了欠掺杂区铜氧化物超导体的实验结果。配对通道不仅在两个准粒子之间打开,而且在准粒子和余费米子之间打开。这种配对解决了d波超导性和波腹区绝缘能隙的前体之间的二分法难题。
2011-02-13 cond-mat.str-el hep-th
Band crossover and magnetic phase diagram of high-Tc superconducting compound Ba2CuO4-δ
利用Kotliar-Ruckenstein从玻色子方法研究了电子、磁关联和掺杂演化对Ba-$_{2}$-CuO $_{4-δ}$超导体基态性质的影响.从有效的双轨道Hubbard模型(Scalapino { \it et al.} Phys. Rev.{ \bf B 99},224515(2019)),我们证明了随着掺杂浓度的增加,顺磁(PM)系统在电子填充n=2.5附近从双带特征演变为单带特征,$d_{3z^{2}-r^{2}}$和$d_{x^{2}-y^{2}}$轨道的带性质在电子相关U从2到4 eV变化时受到轻微影响。考虑到磁相关性,当U=2 eV时,系统在$2<n<2.16$中呈现一个反铁磁金属相(AFM),在$n>2.16$中呈现一个PM相;当U=4 eV时,系统在$2<n<2.57$和$2.76<n<3$中呈现两个AFM相,在$2.57<n<2.76$中呈现一个PM相.结果表明,在n=2.6附近的近现实超导态,中间关联Ba $_{2}$ CuO $_{3,2}$应是单带性质,当U $>$为2.2eV时,s波超导配对强度变得显著,当U $>$为2.2eV时,s波超导配对强度向d波过渡。
2021-09-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Type II $t-J$ model in superconducting nickelate Nd$_{1-x}$Sr$_x$NiO$_2$
最近在空穴掺杂的NdNiO $_2$中观察到的高温超导性引起了人们极大的兴趣,特别是由于它与无限层铜氧化物的相似性。在观察到空穴掺杂产生的Ni $^{2+}$离子通常处于自旋三重态的基础上,我们引入并研究了空穴携带S=1的$t-J$模型的变体。我们将这种新模型命名为II型$t-J$模型。我们发现$d$波超导的两种不同的机制。在这两种情况下,配对都是由自旋耦合$J$驱动的。然而,在这两种情况下,一致性是以不同的方式获得的。在第一种情况下,自旋为1的空穴凝聚导致$d$波超导体以及自旋对称性破缺。不同的顺序,包括自旋-自旋排列顺序是可能的。这种情况被自旋一的从属玻色子理论所捕获。在第二种情况下,通过“近藤共振”实现了相干对称的$d$波超导体:自旋为1的空穴贡献两个电子形成大的费米面,自旋为1/2的单占据位置。大费米面由于自旋耦合$J$而经历$d$波配对,类似于重费米子超导体。我们提出了一个三费米子部分子理论来处理这两种不同的情况下,在一个统一的框架内,并计算其掺杂相图内自洽的平均场近似。我们的研究表明,“铜酸盐物理”和“重费米子物理”的组合可能会出现在第二类$t-J$模型。
2019-11-25 cond-mat.str-el