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
Phonon dispersions and Fermi surfaces nesting explaining the variety of charge ordering in titanium-oxypnictides superconductors
层状钛氧铌酸盐超导体的电荷有序性的理论预测和实验结果之间一直存在着一个难题。到目前为止,解释这种差异的非传统机制一直存在争议,甚至影响了对化合物超导性的理解。我们提供了一个新的理论预测,通过这个预测,不需要任何复杂的非常规解释就可以解决这种差异。阐明了声子色散和费米面嵌套矢量的变化是导致普通晶体结构在无CDW时超晶格结构变化的原因,其中包括BaTi $_2$ As $_2$ O的正交$2 \times 2 \times 1$结构,这一结构至今尚未得到成功解释,而BaTi $_2$ Sb $_2$ O和BaTi $_2$ Bi $_2$ O的四元$\sqrt{2} \times \sqrt{2} \times 1$结构则不同.电子结构分析可以自然地解释CDW的实验观察,包括最新的,没有任何狭窄的非常规机制。
2016-06-27 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
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
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
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
Unusual Fermi surface nesting in parent compounds of iron arsenic high temperature superconductors revealed by Angle Resolved Photoemission Spectroscopy
本文用角分辨光电子能谱(ARPES)研究了铁砷高温超导体的母体化合物BaFe_2As_2和CaFe_2As_2的能带结构。我们发现明确的证据,带回折叠和杂交表明,传导电子的强烈影响磁秩序的出现。我们的高质量数据显示,虽然费米面是强三维的,但它确实有沿着kz方向的长平行段,可以导致磁序的出现。更有趣的是,我们发现费米面在a-b平面上的非常不寻常的无公度嵌套,这种嵌套只存在于低温下。我们推测,这是一个失败的电荷密度波(CDW)状态的重整化群研究预测的签名。
2009-05-04 cond-mat.str-el 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
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
Discerning electronic fingerprints of nodal and antinodal nestings and their phase coherences in doped cuprate superconductors
铜氧化物中竞争秩序的复杂性最近已经被大量的证据证明是电荷有序的,波矢连接费米面的波腹区域。这一结果与许多分光结嵌套的结果相矛盾。为了解决这个问题,我们进行了一个统一的研究,由此产生的电子指纹的节点和反节点嵌套(NN/AN),并与角度分辨光电发射,扫描隧道光谱数据,以及体积敏感的霍尔效应测量比较。我们的结果使他们之间的几个明确的区别,而这两个嵌套间隙的波腹区,AN诱导一个额外的准粒子间隙{ \em低于费米能级沿节点方向},这是迄今为止未知的光谱数据。此外,我们表明,在AN状态的霍尔系数获得了一个不连续的跳跃在相变从一个电子的节点口袋(负值)到一个大的空穴的费米面(正值),在现有的数据中的连续过渡。最后,我们写了一个Ginzburg-Landau泛函来研究这两个相的稳定性,并讨论了一个有趣的可能性,无序钉扎的“手性”电荷排序。
2013-02-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Doping and Temperature Dependence of Raman Scattering of NdFeAsO1-xFx (x=0.0, 0.1, 0.2) Superconductor
本文系统地研究了NdFeAsO_(1-xFx)(x = 0.0,0.1,0.2)多晶化合物的Raman光谱随温度和氟浓度的变化。扫描电子显微镜和拉曼显微镜表征表明,多晶样品主要由超导体NdFeAsO_(1-x)Fx化合物和MnP型FeAs相组成,具有不同的特征拉曼谱带。结果表明,氟掺杂导致绝缘体Nd-O层的结构无序和Fe-As振动模的温度系数高。
2008-09-09 cond-mat.mtrl-sci 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
Fermi surface nesting induced strong pairing in iron-based superconductors
铁磷属元素化物高温超导性的发现,使人们有可能在多能带材料中找到一种非传统的超导机制。费米面(FS)相关的无结超导带隙的观察表明,FS间的相互作用可能在超导配对中起着至关重要的作用。在最佳空穴掺杂的Ba $_{0.6}$ K $_{0.4}$ Fe $_2$ As $_2$中,同时增强了配对强度,(2 $Δ$ /Tc $\sim$ 7)在近嵌套FS囊袋上,即内部孔状($α$)FS和两个杂化类电子FS,虽然配对仍然很弱(2 $Δ$ /Tc $\sim$ 3.6)在嵌套不良的外孔样($β$)FS.在这里,我们报告说,在电子掺杂的BaFe $_{1.85}$ Co $_{0.15}$ As $_2$的FS嵌套条件开关从$α$的$β$ FS由于相反的大小变化的空穴和电子类FS电子掺杂。强的对强度(2 $Δ$ /Tc $\sim$ 6)也被发现能转换到嵌套的$β$ FS,表明FS嵌套和超导配对之间有着密切的联系,并有力地支持铁基超导体中FS间的配对机制.
2009-06-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Exploring Fermi Surface Nesting and the Nature of Heavy Quasiparticles in the Spin-Triplet Superconductor Candidate CeRh$_2$As$_2$
本研究利用角分辨光电子能谱和密度泛函理论,揭示了自旋三重态超导体候选材料CeRh$_2$As$_2$的费米面嵌套特征及4f电子局域-巡游转变机制,深化了对其非常规超导与磁性本质的理解。
2024-03-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Stripes, Pseudogaps, and Van Hove Nesting in the Three-band tJ Model
在三带tJ模型中,考虑到与氧呼吸模声子的耦合,对高T_c铜氧化物的从玻色子进行了计算。声子诱导的范霍夫嵌套导致空穴掺杂域和(磁)域之间的相分离接近半填充,与长程库仑力限制分离到纳米尺度。强关联效应将费米能级钉在范霍夫奇点(VHS)附近,但不是精确地在范霍夫奇点(VHS),这可以增强相分离的趋势。所得的分散体已被计算,在均匀相和相分离的制度。在后一种情况下,发现明显不同的分散体大,随机域和定期(静态)条纹阵列,并提出了一个假设的形式为动态条纹阵列。后者的掺杂依赖性被发现提供了一个很好的描述的光电子能谱和热力学实验在欠掺杂铜氧化物的赝能隙形成。特别是,所观察到的间隙的多重性被解释为磁通相位加上电荷密度波(CDW)的间隙以及超导能隙的组合。最大的间隙与VHS嵌套有关。该间隙与掺杂的明显平滑演变掩盖了从接近最佳掺杂的CDW样效应到接近半填充的磁效应(通量相)的交叉。在弱过掺杂区,CDW发生了量子相变($T_{CDW}\to 0$),这种相变被相分离所掩盖.
1997-04-07 cond-mat.supr-con
Superconductivity, critical current density, and flux pinning in MgB_{2-x}(SiC)_{x/2} superconductor after SiC nanoparticle doping
研究了SiC纳米颗粒掺杂对MgB_2超导体的晶格结构、临界温度T_c、临界电流密度J_c和磁通钉扎的影响。采用原位反应法制备了一系列MgB_{2-x}(SiC)_{x/2}(x = 0 ~ 1.0)样品。由于Si和C共掺杂的反平衡效应,随着SiC掺杂量的增加,晶格收缩和T_c的降低都很小。高水平的Si和C共掺杂允许在晶粒内产生晶粒内缺陷和高度分散的纳米夹杂物,这些纳米夹杂物可以作为涡旋的有效钉扎中心,改善J_c行为作为施加磁场的函数。钉扎的增强主要归因于晶粒内的替代诱导缺陷和局部结构起伏。提出了一种钉扎机制来解释MgB_{2-x}(SiC)_{x/2}超导体中不同缺陷的不同贡献。
2002-07-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Stoner factors of doped 122 Fe-based superconductors: First principles results
本文研究了不同掺杂122铁基超导体(BaFe $_2$ As $_2$,SrFe $_2$ As $_2$)的Stoner因子随掺杂浓度的变化规律。我们的第一性原理电子结构计算表明,对于Co/Ru(电子或等电子)掺杂在Fe位或P掺杂在As位的结果在减少的Stoner因子随着掺杂浓度的增加。相反,在Na/K(空穴)掺杂的情况下,在Ba位点处,Stoner因子对于更高的掺杂浓度增强。这可以被认为是在这些系统中的“磁波动”的高度的指标。我们发现,Stoner因子唯一地跟随着磷族元素高度z $_{As}$ /Fe-As键长随各种掺杂的变化。我们计算的费米面解释了不同掺杂122系统的Stoner因子行为的差异;费米面嵌套程度越大,Stoner因子值越大,反之亦然。
2017-02-22 cond-mat.mtrl-sci 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
Critical temperature modification of low dimensional superconductors by spin doping
采用离子注入方法对Al薄膜进行了Fe、Mn离子注入改性。随着注入Fe浓度的增加,超导转变的临界温度逐渐降低。发现Mn注入的抑制作用比Fe强得多。在低浓度的注入离子,抑制的临界温度可以用现有的模型与合理的精度来描述,而在浓度高于0.1at.%观察到模型和实验之间的显著差异。
2007-03-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Significant enhancement of upper critical fields by doping and strain in Fe-based superconductors
我们报告的测量Hc 2(T)高达85特斯拉的Ba 1-xKxAs 2Fe 2单晶和FeSe 1-xTex薄膜掺杂和应变调谐。与以前的结果相比,我们观察到最佳掺杂的Ba 1-xKxAs 2Fe 2在30 K时的Hc 2增强了近25 T,并且FeSe 1-xTex在Tc附近的dHc 2/dT = 250-500 T/K非常高,表明轨道对断裂几乎完全抑制。对FeSe_(1-x)Tex和最佳掺杂的Ba_(1-x)K_xAs_2Fe_2超导体的Hc_2(T)的理论分析表明,在H//ab和T < 3-10 K时,Fe_(1-x)Tex和Ba_(1-x)K_xAs_2Fe_2超导体的Hc_2(T)是一个非均匀的Fulde-Ferrel-Larkin-Ovchinnikov态。
2011-10-21 cond-mat.mtrl-sci 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
Gutzwiller Charge Phase Diagram of Cuprates, including Electron-Phonon Coupling Effects
除了显著的电子相关性,高温超导体还显示出电子与许多晶格模的强耦合。结合许多高T_c化合物中电子不均匀性和有序化现象的实验检测,这些特征提出了声子在多大程度上参与相关不稳定性的问题。在这里,我们解决这个问题的基础上的哈伯德模型,包括耦合到声子,以捕捉几个显着特征的空穴掺杂铜氧化物的相图。电荷的自由度,这是由大哈伯德U近半填充抑制,被发现成为活跃在一个相当低的掺杂水平。我们发现,可能的电荷顺序主要是由费米面嵌套,与竞争之间的近(π,π)在低掺杂和高掺杂的反结嵌套,非常类似的磁波动的动量结构。由此产生的嵌套矢量通常是一致的光电发射和隧道观测,电荷密度波(CDW)的证据,在YBa_2Cu_3 O_{7-delta},包括Kohn异常,和建议之间的竞争一个和两个q矢量嵌套。
2014-09-09 cond-mat.supr-con
Control of bulk superconductivity in a BCS superconductor by surface charge doping via electrochemical gating
电化学门控技术是通过纯电荷掺杂来调节各种材料的\textit{surface}电子传导性质的有力工具,但是其效率被认为在具有良好电子屏蔽的材料中受到阻碍。我们表明,如果应用于金属超导体(NbN薄膜),这种方法可以观察到可逆的增强或supplement的\emph{bulk}超导转变温度,这与薄膜的厚度而异。这些结果被解释的邻近效应,并表明,有效的屏蔽长度取决于感应电荷密度,变得比标准的屏蔽理论预测在非常高的电场。
2016-11-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Effects of transition metal doping in MgB$_2$ superconductor
系统地研究了Mg $_{1-x}M_x$ B $_2$(x=0.03; M=Mn,Fe,Co,Ni和Zn)中二价过渡金属的化学取代效应。磁性离子的替代,即,Mn $^{2+}$、Fe $^{2+}$、Co $^{2+}$和Ni $^{2+}$,对于Mg $^{2+}$离子抑制$T_{\rm c}$:dPDMATHABMP/$x$在Mn掺杂样品中是最大的(=-159 K)。我们已经发现Zn取代增加了$T_{\rm c}$($ΔT_{\rm c} \approx$ 0.2 K,x=0.03),这可能是由于费米能级附近的态密度增加。
2001-04-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
On the nature of superconductor pseudogaps
铜氧化物高温超导体赝能隙的物理起源仍有争议。我们指出,这种激发的迹象是隐藏在通常的准粒子能量的表达式。它可以实现在一个合适的多频带频谱与带间配对信道。化学势的能带分量表明超导能隙。费米能在带外产生赝能隙型激发。后者不表征配对强度。在掺杂驱动的光谱排列上,低能激发的性质随掺杂而改变。赝能隙是掺杂尺度上相应超导能隙的前体。相图上相应的临界点由裸能隙电子谱的掺杂驱动重叠动力学确定。
2006-01-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Planar hole-doping concentration and effective three-dimensional hole-doping concentration for single-layer high-$T_c$ superconductors
我们建议高温超导体的物理性质可以通过二维平面空穴掺杂浓度($P_{pl}$)或有效三维空穴掺杂浓度($P_{3D}$)来解决。我们发现,对于单层高温超导体,超导转变温度($T_c$)在$T_c$ $vs.$ $P_{3D}$图中呈现出普遍的圆顶形行为,其最佳掺杂浓度为$P_{3D}$ $\sim$ 1.6 $\times$ 10 $^{21}$ cm $^{-3}$.
2006-12-16 astro-ph cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Extraordinary quasiparticle scattering and bandwidth-control by dopants in iron-based superconductors
由于晶体结构和掺杂方式的不同,铁基超导体的相图呈现出极大的多样性。利用角分辨光电子能谱(ARPES)系统地研究了化学取代对不同系列铁基超导体电子结构的影响。除了异价掺杂对费米面拓扑结构的控制外,我们还发现了两个更为显著的掺杂效应:1。准粒子散射的网站和带的依赖性;更重要的是2。在铁-阴离子层中通过等价和异价掺杂剂的普遍和显著的带宽控制。此外,我们还发现,通过施加化学压力或掺杂电子都可以实现带宽控制,但不能通过掺杂空穴来实现。这些结果与本文提供的其他结果一起,完成了掺杂剂的电子效应的微观图像,这有助于统一理解各种铁基超导体的各种相图和许多公开问题的解决方案。
2014-04-27 cond-mat.mtrl-sci 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
Energy Gaps and Kohn Anomalies in Elemental Superconductors
用中子共振自旋回波谱法测定了元素超导体Pb和Nb中声学声子寿命随动量和温度的变化关系。在这两个元素中,超导能隙提取这些测量被发现收敛与尖锐的异常起源于费米面嵌套(科恩异常)在低温下。结果表明,电子多体相关超出了传统的超导性的标准理论框架。一个可能的机制是超导性和自旋或电荷密度波动之间的相互作用,这可能会导致费米表面的动态嵌套。
2008-08-07 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
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
Hidden itinerant-spin phase in heavily-overdoped La2-xSrxCuO4 revealed by dilute Fe doping: A combined neutron scattering and angle-resolved photoemission study
我们用实验方法证明了一种直接的方法来探测在具有强费米面嵌套的非磁性金属中自旋密度波(SDW)形成的潜在倾向。用Fe取代微量Cu(1%),在20 K以下的温度下,在重过掺杂La 2-xSrxCuO 4(LSCO)中诱导出了无公度磁序.弹性中子散射表明,这种顺序不能归因于本地化的自旋铜或掺杂的铁。角分辨光电子能谱(ARPES),结合数值计算,揭示了一个强大的费米表面嵌套固有的原始LSCO可能驱动这个顺序。因此,重过掺杂的Fe掺杂的LSCO代表了铜酸盐长期寻求的“巡回自旋极端”的第一个合理的例子,其中巡回掺杂空穴的自旋定义了磁有序基态。这一发现补充了铜氧化物自旋物理的当前图片,突出了本地化的自旋在较低的掺杂的主导作用。所展示的一套方法可能适用于研究隐藏的密度波不稳定性的其他“嵌套”材料的边缘的密度波有序。
2011-08-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Asymmetric doping dependence of superconductivity between hole- and electron-doped triangular-lattice superconductors
在动能驱动的超导框架下,研究了空穴和电子掺杂的三角晶格超导体的非对称掺杂依赖性。结果表明,虽然空穴掺杂和电子掺杂的三角晶格超导体的超导转变温度都具有圆顶形的掺杂依赖性,但在空穴掺杂的情况下,超导性出现在很宽的掺杂范围内,而在电子掺杂侧,超导性只存在于很窄的掺杂范围内.此外,电子掺杂的三角晶格超导体在最佳掺杂附近的最高超导转变温度低于空穴掺杂的对应物。理论还表明,空穴掺杂和电子掺杂情况下的超导性的非对称掺杂依赖性可能是掺杂莫特绝缘体的共同特征。
2018-03-26 cond-mat.supr-con
Momentum-space electronic structures and charge orders of high-temperature superconductors Ca2-xNaxCuO2Cl2 and Bi2Sr2CaCu2O8+delta
利用角分辨光电子能谱研究了Ca 2-xNaxCuO 2Cl 2和Bi 2Sr 2CaCu 2 O 8 +d样品在宽掺杂范围内的电子结构,重点研究了近波腹区域的费米面(FS).“嵌套波矢量”,即,波矢连接两个几乎平坦的费米面在反节点区域,揭示了一个普遍的单调减少的幅度作为掺杂的函数。将我们的结果与最近通过扫描隧道光谱(STS)观察到的电荷顺序进行比较,我们得出结论,在STS中看到的FS嵌套和电荷顺序模式没有直接关系。因此,电荷顺序可能是由于强关联物理而不是FS嵌套物理而产生的。
2011-09-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov State in Perpendicular Magnetic Fields in Strongly Pauli-Limited Quasi-Two-Dimensional Superconductors
我们研究费米表面效应称为嵌套效应的FFLO状态在强保利限制Q2 D超导体,专注于三维因素的影响,如层间电子转移,层间配对,和离面磁场,包括那些垂直于最导电层。我们研究了具有大的Maki参数的系统,使得轨道对断裂效应可以忽略不计,除了FFLO矢量q的方向锁定在场方向上。已知在QLD系统中,通过施加平行于层的磁场来抑制轨道对断裂效应,FFLO状态的嵌套效应可以很强。因此,有时有人建议,嵌套效应可能很难提高垂直场的FFLO状态的稳定性。我们说明,与这种观点相反,嵌套效应可以强烈稳定的FFLO状态的垂直领域以及平行领域时,tz是小的,使费米表面是开放的kz方向,其中tz表示层间转移能量。特别地,垂直场中的嵌套效应在层间态中可能很强。例如,在具有扭曲了tz /= 0的圆柱费米表面的系统中,对于垂直场,具有Dlt_k propsin k_z的层间态表现出mu_e Hc=1.65 Dlt_a0,这比平行场的典型值大得多,例如在tz=0的圆柱系统中,s波态的mu_e Hc=Dlt_s0,d波态的mu_e Hc = 1.28 Delta_d0。目前的结果可以潜在地提供一个物理原因,为什么在相图中的区域所占据的高场相的垂直和平行的领域是相同的顺序在CeCoIn 5和FeSe。
2021-03-17 cond-mat.supr-con
Nanoscale interplay of strain and doping in a high-temperature superconductor
最高温度的超导体在纳米尺度上是电子不均匀的,这表明存在一个局部变量,可以利用它来增强超导配对。本文报道了铜氧化物超导体Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_{8+x}$中局域掺杂与局域应变之间的关系。我们使用扫描隧道显微镜发现,关键的氧掺杂剂是周期性分布的,与局部应变。我们的所有氧掺杂剂的单位细胞内的位置的皮尺度调查提供了一个完整的微观理论的基本结构输入。
2014-12-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Doping dependence of electromagnetic response in electron-doped cuprate superconductors
在动能驱动的超导机制框架内,研究了电子掺杂铜氧化物超导体电磁响应的掺杂依赖性。结果表明,虽然在相图中存在电子-空穴不对称性,但在电子掺杂的铜氧化物超导体中的电磁响应与在空穴掺杂的铜氧化物超导体中观察到的电磁响应相似。超流密度与温度呈线性关系,但在极低温度下偏离线性关系。
2012-03-28 cond-mat.supr-con
First-principles Studies for the Hydrogen Doping Effects on Iron-based Superconductors
用第一性原理计算研究了铁基超导体LaFeAsO_(1-y)中的氢掺杂效应,探讨了氢掺杂显著提高超导转变温度的原因。目前的计算表明,一个稳定的氢阳离子靠近铁原子吸引一个负电荷的FeAs层,并导致有利于进一步的高温转变的结构畸变。事实上,随着氢掺杂量的增加,在所采用的超晶胞上平均的晶格常数a收缩,然后平均的As-Fe-As角接近109.74度。此外,计算澄清了溶质氢的电子掺杂效应和由此产生的费米能级移动。这些见解是有用的高转变温度的铁基超导体的设计。
2011-03-18 cond-mat.supr-con
Strain effects on the electronic structure of the FeSe0.5Te0.5 superconductor
用第一性原理研究了应变FeSe 0.5Te 0.5超导体的电子结构。计算结果表明,流体静力压应力、双轴压应力和单轴压应力对费米能级处的态密度的影响都不显著。的费米面(FS)嵌套函数的整体形状FeSe0.5Te0.5在环境压力下类似于其母体化合物,FeSe,但在ab-平面压缩应变。在这两个系统中,它们的FS在不同应力条件下的变化在定性上几乎相同。然而,在FeSe_(0.5)Te_(0.5)中,完全Q=(0.5,0.5)*(2π/a)嵌套矢量的强度减弱得更多.这些结果与以前的实验数据吻合得很好,并支持自旋涨落介导的铁硫族化合物超导性的想法。
2013-08-13 cond-mat.supr-con
The anomaly Cu doping effects on LiFeAs superconductors
研究了Cu替代对LiFeAs超导电性的影响,并与Co/Ni替代作了比较。结果表明,Cu替代的晶格常数c的收缩率远小于Co/Ni替代的晶格常数c的收缩率。这与ARPES的观察结果相结合,ARPES显示出对于未掺杂和Cu取代的LiFeAs样品几乎相同的电子和空穴费米表面(FS)尺寸,除了非常小的空穴带随着掺杂而下沉到费米能级以下,这表明Cu取代在费米表面处的掺杂效应很小,与Ni或Co的非常有效的载流子掺杂效应形成鲜明对比。
2014-09-25 cond-mat.mtrl-sci 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
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
Why there is a difference between optimal doping for maximal Tc and critical doping for highest ρ_s in cuprate superconductors?
一个长期存在的问题是,在铜氧化物超导体中,最大超导转变温度Tc的最佳掺杂值δ_{optimal}=0.15和最大超流密度ρ_s的临界掺杂值δ_{critical}=0.19之间为什么存在差异?这个谜题需要一个解释。在动能驱动的SC机制中,除了准粒子相干性外,ρ s主要由裸对能隙决定,而Tc主要由有效对能隙决定。通过计算有效带隙与裸带隙之比,发现耦合强度随掺杂浓度的增加而减小。这种耦合强度的掺杂依赖性导致了从裸对隙参数最大值的临界掺杂向有效对隙参数最大值的最佳掺杂的转变,从而导致最大Tc的最佳掺杂与最高ρ s的临界掺杂之间的差异。
2012-10-23 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
Doping dependence of thermodynamic properties in cuprate superconductors
基于动能驱动的超导机制,研究了铜氧化物超导体热力学性质的掺杂和温度依赖性。通过考虑超导能隙和正常赝能隙的相互作用,较好地再现了掺杂的一些主要特征以及比热、凝聚能和上临界场的温度依赖性。特别是,它示出,在类比的圆顶形状的超导转变温度的掺杂依赖性,最大的上临界场发生在最佳掺杂周围,然后在欠掺杂和过掺杂制度减少。我们的结果还表明,在欠掺杂制度的超导转变温度附近的比热的驼峰异常可以归因于正常状态的赝能隙的铜氧化物超导体的出现。
2012-03-23 cond-mat.supr-con
Lifshitz Transition and Nontrivial H-Doping Effect in Cr-based Superconductor KCr$_3$As$_3$H$_x$
本文报道了掺氢铬基超导体KCr $_3$ As $_3$ H $_x$的第一性原理研究。结果表明KCr $_3$ As $_3$ H为顺磁基态.电子结构由两个准一维费米面和一个3D费米面组成,主要由Cr-d $_{z^2}$,d $_{x^2-y^2}$和d $_{xy}$轨道贡献.裸电子磁化率显示了一个以$Γ$为中心的虚峰,表明可能存在铁磁自旋涨落。在适度空穴掺杂时,系统经历Lifshitz转变,这可以增强系统的Q1 D特征。Bader电荷分析和电子局域化函数揭示了KCr $_3$ As $_3$ H中氢的强成键性质,这导致了KCr $_3$ As $_3$ H中的非平凡电子掺杂.
2019-10-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Detection of antiferromagnetic ordering in heavily doped LaFeAsO1-xHx pnictide superconductors using nuclear-magnetic-resonance techniques
利用~(75)As-和~ 1H-核磁共振技术研究了LaFeAsO_(1-x)H_x中的双超导(SC)穹,意外地发现在进一步掺H时,在双SC穹之后出现了一个新的反铁磁(AF)相,在电子相图中形成了AF相和SC相的对称排列。我们证明了新的AF排序起源于电子口袋之间的嵌套,不像在大多数未掺杂的pnictides中看到的电子和空穴口袋之间的嵌套。新的AF排序是来自于共同的高Tc磷属元素化物的功能:然而,它还没有被报道,因为它们的电子掺杂能力差的其他高Tc磷属元素化物。
2013-08-13 cond-mat.supr-con
Finite Range Model Interaction Potential for d-wave Superconductors: Tc vs. Doping in the Cuprates
我们研究了一个简单的BCS类模型,它描述了非常规的超导电性的基础上的电子-电子吸引力对应的δ壳层电位:$U(r) = -g δ(r-r_0)$。它预测了与高$T_c$铜酸盐的特性类似的$T_c$与掺杂行为的关系。
1999-09-03 cond-mat.supr-con
Converting a topologically trivial superconductor into a topological superconductor via magnetic doping
我们提出了一个比较理论研究的影响,标准安德森和磁性障碍的拓扑相位的二维Rashba自旋轨道耦合超导体,与初始状态是拓扑平凡或非平凡的。利用自洽玻恩近似方法,我们证明了在弱耦合极限下,安德森无序的存在将使拓扑超导体变为拓扑平凡超导体。更令人惊讶的是,一个拓扑平凡的超导体可以被驱动到一个拓扑超导体稀释掺杂的独立磁紊乱,逐渐缩小,关闭,并重新打开准粒子间隙在一个非平凡的方式。这些拓扑相变的明显特点是相应的拓扑不变量的变化。这里的中心研究结果也证实了使用互补的数值方法,通过求解Bogoliubov-德Gennes方程自洽内的紧束缚模型。本研究为拓扑超导体的潜在实验实现提供了有吸引力的新方案。
2015-09-05 cond-mat.supr-con
Near doping-independent pocket area from an antinodal Fermi surface instability in underdoped high temperature superconductors
费米表面模型应用于欠掺杂的铜酸盐预测的小口袋面积强烈依赖于掺杂,而量子振荡YBa2Cu3O6+x发现恰恰相反是真实的,似乎在与Luttinger体积不一致。我们发现,这种行为可以解释的一个不相称的反结费米表面嵌套型不稳定性,进一步解释掺杂依赖的超结构中看到的铜酸盐使用扫描隧道显微镜。我们开发了一个费米面重建计划,涉及在二维正交密度波,并表明其无公度行为需要动量依赖耦合。因此,建议电荷和键强度的合作调制。
2011-08-06 cond-mat.supr-con
First-principle study of antimony doping effects on the iron-based superconductor CaFe(Sb$_{x}$As$_{1-x}$)$_{2}$
用第一性原理计算方法研究了铁基超导体CaFe(Sb $_{x}$ As $_{1-x}$)$_{2}$中的锑掺杂效应。计算结果表明,在链状As层中,Sb原子对As的取代比在FeAs层中更稳定。这个预测可以通过实验来检验。我们的结果表明,在新的112系统中只存在的链状As层中掺杂同系元素是导致临界温度升高的原因。我们讨论了锑掺杂对电子结构的影响。计算结果表明,在我们的框架内,掺锑前后的能带结构基本一致。
2015-06-29 cond-mat.supr-con
Probable cause for the superconductor-like properties of alkane-wetted graphite and single-layer graphene above room temperature under ambient pressure
最近Kawashima报道,当用烷烃润湿时,几种形式的石墨和单层石墨烯在环境压力下在室温以上表现出超导体样性质[AIP Adv.2013,3,052132; arXiv:1612.05294; arXiv:1801.09376]。假设这些看似不可能的性质是由烷烃润湿所带来的成对电子的存在引起的,我们探讨了它们的含义,以获得费米表面嵌套和声学声子驱动的强电子配对的可能机制。这一机制解释了为什么烷烃润湿对于石墨烯系统在室温以上成为超导体是必不可少的,以及为什么烷烃润湿的沥青基石墨纤维的Tc随着烷烃分子量从庚烷到十六烷的增加而从363 K几乎线性地增加到504 K。它还提供了一些实验验证的预言,这些预言的证实将为费米表面嵌套和声学声子驱动的超导提供有力的支持。
2018-08-15 cond-mat.supr-con
Charge doping-induced quasiparticle scattering in iron-pnictide superconductors as probed by vortex pinning
铁磷属元素化物超导体的电荷掺杂导致磁通涡旋的集体钉扎,而等价掺杂则不会。此外,磁通钉扎在电荷掺杂的化合物是一贯的平均自由程波动所引入的掺杂剂原子,允许提取的弹性准粒子散射率。等价掺杂的BaFe $_{2}$(As $_{1-x}$ P $_{x}$)$_{2}$中不存在掺杂剂原子的散射与该材料中低温渗透深度的线性温度依赖性的观察结果一致。
2010-12-23 cond-mat.supr-con
Doping induced charge redistribution in the high temperature superconductor HgBa2CuO4
为了理解高温超导体中掺杂和电子性质之间的联系,我们报道了单层铜酸盐HgBa $_2$ CuO $_{4+δ}$的氧掺杂效应的第一性原理计算.用超原胞和单原胞虚晶型方法研究了掺杂效应。我们发现离子行为的掺杂剂原子的最佳掺杂浓度为$δ=0.22$。过量的氧从CuO $_2$平面吸引电子,导致该结构单元中的空穴浓度增加。当氧$p$ -壳几乎完全充满时,达到最大孔量。因此,费米能级的态密度在最佳氧含量处呈现出明显的最大值。计算的空穴含量作为掺杂的函数是根据实验结果。
2001-09-05 cond-mat.supr-con