Chiral Glass Phase in Ceramic Superconductors
采用具有有限自电导的约瑟夫森结的三维晶格模型来模拟陶瓷超导体。通过蒙特卡罗模拟,它表明,手性玻璃相是稳定的,即使在屏蔽的影响下,在三维空间。研究了非线性交流极化率和补偿效应。补偿效应是由于手性玻璃相的存在。与实验一致,这种效应被证明是存在于陶瓷超导体,显示出顺磁迈斯纳效应。
1999-07-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Aging Effect in Ceramic Superconductors
本文采用具有有限自电导的约瑟夫森结的三维晶格来模拟陶瓷超导体。使用蒙特卡罗模拟,它表明,在强屏蔽极限的老化消失。在weeak筛选制度中,即使在低温下也存在老化。对于中间值的自感老化发生在中间温度间隔,但完全抑制在高和低的温度。我们的结果与实验符合得很好。
2000-12-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Signatures of room-temperature superconductivity emerging in two-dimensional domains within the new Bi/Pb-based ceramic cuprate superconductors at ambient pressure
研究预测并实验证实了常压下新型Bi/Pb基陶瓷铜氧化物超导体在三维-二维交叉区域存在室温超导性,在约300 K观察到电阻急剧下降和部分Meissner效应。
2024-01-05 cond-mat.supr-con
AC resistivity of d-wave ceramic superconductors
我们模拟d波陶瓷超导体的三维晶格随机分布的$π$约瑟夫森结有限的自感。通过求解相应的朗之万动力学方程,得到了d波陶瓷超导体的线性和非线性交流电阻率随温度的变化关系。我们发现,线性交流电阻率保持有限的温度$T_p$的电阻率的三次谐波有一个峰值。发现非线性电阻率在峰值位置处的电流幅值依赖性为幂律。这些结果与实验定性一致。我们还表明,非线性电阻率的峰值与发生在交叉温度$T_p$,这是以上的手性玻璃化转变温度$T_{cg}$的顺磁迈斯纳效应的发病。
2000-09-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Discovery of the high-entropy carbide ceramic topological superconductor candidate (Ti0.2Zr0.2Nb0.2Hf0.2Ta0.2)C
本文首次在高熵碳化物陶瓷(Ti0.2Zr0.2Nb0.2Hf0.2Ta0.2)C中发现约2.35 K超导电性及六个II型狄拉克点,并通过DFT计算揭示其拓扑来源,拓展了高熵陶瓷在超导与拓扑耦合研究中的应用前景。
2023-07-05 cond-mat.supr-con
Weak gravitation shielding properties of composite bulk YBa_2Cu_3O_{7-x} superconductor below 70 K under e.m. field
具有复合结构的高温YBa_2Cu_3 O_{7-x}块体陶瓷超导体在70 K以下的悬浮状态下表现出弱的重力屏蔽性能。采用传统陶瓷技术结合熔体织构生长制备了环形盘。在圆盘的周围放置两个圆盘,以启动圆盘内的电流,并使圆盘绕其中心轴旋转。放置在旋转盘上的样品最初表现出0.3- 0.5%的重量损失。当通过改变阴极中的电流来缓慢降低转速时,屏蔽效果变得相当高,最大可达到1.9-2.1%。
1997-09-16 cond-mat.supr-con
Superconductivity in the high-entropy ceramics Ti0.2Zr0.2Nb0.2Mo0.2Ta0.2Cx with possible nontrivial band topology
本研究通过实验与第一性原理计算发现高熵陶瓷Ti0.2Zr0.2Nb0.2Mo0.2Ta0.2Cx具有II类超导性及抗高压特性,并证实其能带结构中存在由d和p轨道贡献的类狄拉克点,表明其可能是拓扑超导体。
2023-10-22 cond-mat.supr-con
Effect of Oxygen Saturation on AFM-WFM-HTSC Transition Temperatures in RuSr2(Eu1.5Ce0.5)Cu2O10-δ Ceramic Samples
本文研究了高压氧气氛下退火对1222铜铕基磁性超导体陶瓷样品超导转变温度的影响。结果表明,样品的性质符合粒状超导系统的行为。由于氧饱和,超导转变温度变得更高。特别地,对于颗粒间介质,超导转变温度的偏移为9.2K,对于颗粒内物质,超导转变温度的偏移为6.8K。这种差异被认为是由于氧沿晶界扩散的机制。在135 ~ 350 K温度范围内,电阻行为服从三维情况下的变程跳跃Mott定律。
2020-06-05 cond-mat.supr-con
Microwave Harmonic Emission in MgB2 Superconductor: Comparison with YBaCuO
我们报告的微波二次谐波产生的陶瓷样品的MgB2,由不同的方法制备的结果。研究了SH信号随温度和静磁场的变化规律。结果进行了讨论,在文献中报道的模型的框架。我们表明,SH信号的特殊性与样品的特定性质有关。与陶瓷和晶体YBa(2)Cu(3)O(7)的结果比较表明,MgB_2中的二次谐波发射比陶瓷YBa(2)Cu(3)O(7)中的弱。
2006-03-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Coexistence of Superconductivity and ferromagnetism in high entropy carbide ceramics
本研究报道了高熵碳化物陶瓷中超导与铁磁的共存现象,发现碳空位引发铁磁性,且强磁性会抑制超导性,为研究超导与磁性关联及设计多功能器件提供了新平台。
2023-07-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Barkhausen-like conductance noise in polycrystalline high Tc superconductors immersed in a slowly varying magnetic field
用交流电弧法制备多晶YBCO样品的电阻转变分析。磁场揭示了在随后的磁化循环中重复的大电导噪声信号的存在。结果表明,噪声产生的雪崩效应产生的同时电阻性转变的大集团的弱链接。由于其可重复性,噪声信号可以被认为是一种签名的薄弱环节的临界电流分布,使其成为一个有趣的新的工具,用于研究高Tc陶瓷超导体,如报道的测量噪声滞后显示。
2001-07-26 cond-mat.supr-con
Observation of high-Tc superconductivity in inhomogeneous combinatorial ceramics
基于多元素陶瓷样品的单样品合成概念可以生产各种本地产品。当应用于铜酸盐超导体(SC)时,统计模型预测可能的化合物在约50 ppm的浓度范围内的发生。在如此低浓度的样品中,确定哪些成分是超导的是一项具有挑战性的任务,需要局部探针或分离技术。在这里,我们报告的结果,从样品的七种成分:BaO 2,CaCO 3,SrCO 3,La 2 O 3,PbCO 3,ZrO 2和CuO的氧化物和碳酸盐,从不同的晶粒尺寸。反应后的陶瓷显示出不同的相,特别是晶粒生长,以及均匀性和超导性能的变化。粉末X射线衍射(XRD)结合能量色散谱(EDS)和扫描透射电子显微镜(STEM)分析表明,用10 mm球磨的非均匀样品中存在Pb_(1223)和(Sr,Ca,Ba)_(0.7- 1.0)CuO_2相。相当均匀的样品具有较强的晶粒生长得到3毫米球尺寸,导致在Tc =70 K的La(Ba,Ca)2Cu 3 Ox基相的超导性。扫描SQUID显微镜(SSM)建立了局部形成的超导区域在几微米的水平在非均匀超导粒子捕获的磁分离技术。目前的研究结果表明,一种新的合成方法实现高Tc超导化合物没有Bi,Tl,Hg,或需要高压合成。
2018-12-15 cond-mat.supr-con
Bridging Superconductors with UN Development Goals: Perspectives and Applications
Universidade Estadual Paulista (UNESP)(圣保罗州立大学);SupraSaar(超萨联盟);Saarland University(萨尔兰大学)
本文通过文献计量分析,探讨陶瓷超导体与联合国可持续发展目标的关联,强调其在能源、医疗、交通、环保及量子计算等领域的应用潜力。
2024-09-25 cond-mat.supr-con
Grain boundary characteristics of Fe-based superconductors
理解晶界(GB)特性的本质并结合通过修改工艺条件来产生低能GB(所谓的GB工程)对于控制和降低缺陷密度、改善多晶金属和陶瓷的功能具有重要意义。特别是对于超导体,包括低温超导体和高温超导体,GB工程已经被开发以特别地改善这些GB上的临界电流密度Jc。超导体的相干长度、序参量对称性及其各向异性等内在物理性质决定了超导体工程的策略。在这篇专题评论中,我们提出了一个概述的GB特性和GB工程的铁基超导体(FBS)的多晶块和线的形式,和薄膜的应用潜力,例如,高场磁铁线。在FBS之前,还简要介绍了铜酸盐和MgB2的GB工程。
2020-03-20 cond-mat.supr-con
The Influence of Structural Inhomogeneities on Intragranular Properties of Y- and Bi-based Superconductors
本文用交流磁化率随温度变化的测量方法研究了非均匀性对YBa_2Cu_(3-x)M_xO_y(M=Fe,x=0.005; Al,x= 0.01; Cr,x= 0.01),Bi_(1.7)Pb_(0.2)Sb_(0.1)Sr_2Ca_2Cu_3 O_y和Bi_(1.5)Pb_(0.3)Sb_(0.2)Sr_2Ca_2Cu_3 O_y陶瓷晶内超导性能的影响。发现超导颗粒的磁滞损耗峰值温度随交流磁场的变化曲线Tmg(ho)上存在台阶状区域。温度范围内的步骤取决于样品的成分以及取代铜的原子类型。Y基样品的温度范围为1 ~ 2K,Bi基样品的温度范围约为5 K。可能的解释所获得的结果。
1998-08-12 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
Indication of Meissner Effect in Sulfur-Substituted Strontium Ruthenates
在4- 300 K温度范围内合成并研究了以硫取代氧的Sr_2RuO(4-y)Sy(y=0.03-1.2)陶瓷样品。结果表明,在最佳硫取代量范围内,陶瓷样品的磁响应显示出大的抗磁信号,其幅度接近YBCO超导体的抗磁信号。相反,纯陶瓷Sr 2 RuO 4,如果适当优化,硫取代的样品的电阻率具有金属的行为,除了在较低的温度下,出现了好转。报道了合成条件和测量结果。迈斯纳效应可能指向高温超导性。
2011-09-25 cond-mat.supr-con physics.chem-ph
Extraordinary physical properties of superconducting YBa$_{1.4}$Sr$_{0.6}$Cu$_3$O$_6$Se$_{0.51}$ in a multiphase ceramic material
本文报道 Sr、Se 共掺杂的多相 YBCO 陶瓷,确认主相为新型硒氧铜酸盐,并发现双超导转变、重入抗磁、Schottky 反常及低场量子临界迹象。
2023-09-28 cond-mat.supr-con
The $\mathbf{Z}_{2}$ topological invariants in 2D and 3D topological superconductors without time reversal symmetry
在拓扑分类理论中,不具有时间反演对称性的二维拓扑超导体可用陈数来刻画。然而,在现实中,我们发现陈数并不能反映拓扑超导体边界态的全部性质。我们计算出了一些与粒子-空穴对称性有关的$\mathbf{Z}_{2}$不变量,这些不变量提供了比Chern数更多的拓扑超导体的信息。利用$\mathbf{Z}_{2}$不变量,我们定义了二维系统中的弱和强拓扑超导体。进一步解释了拓扑超导体中Chern数与边界态数不匹配的原因,并指出鲁棒Majorana零模是由$\mathbf{Z}_{2}$不变量而不是Chern数表征的.我们还将$\mathbf{Z}_{2}$不变量推广到三维非时间反演对称超导系统,包括有隙和无隙的情况。
2022-03-03 cond-mat.supr-con
Topological odd-parity superconductors
在这封信中,我们研究的拓扑相位的全带隙奇宇称超导体,这是区分的体积拓扑不变量和拓扑保护的无带隙边界状态。利用粒子-空穴对称性,我们引入了表征拓扑奇宇称超导体的Z_2不变量,它们具有或不具有时间反演不变量。对于奇宇称超导体,反演和U(1)规范对称性的组合明显地被保持,并且组合的对称性使我们能够从费米面结构的知识来评估Z_2不变量。将Z_2不变量与其它拓扑不变量联系起来,建立了拓扑奇宇称超导体的费米面拓扑特征。提供了各种维的拓扑奇宇称超导体的简单判据。我们的公式的节奇宇称超导体的影响进行了讨论。
2009-12-29 cond-mat.supr-con
Higher-order topological superconductor phases in a multilayer system
本文研究面内 Zeeman 耦合下的拓扑绝缘体/超导体多层结构,发现三类三维高阶拓扑超导相及其特征 Majorana 铰链、表面态。
2023-12-12 cond-mat.supr-con
Impact Proofs for the Work-Hardening Nature of Low- and High-TC Supercon- Ductivity. Possible Forecast of the Parameters of Superconductors Through the All-Range Temperature Tests
本工作的显著结果是,在不同氧含量的高Tc YBCO(123)陶瓷超导体粉末样品中,超导转变的临界温度Tc与正电子湮没声子角关联的室温半宽(ACPAP)G 0/2之间存在线性关系。这种相关性表明,在所有温度范围内,材料的基本物理参数是存在的,这是它们的绝缘体-金属-超导体(IMSC)转变的关键。我们将此关键参数归因于快速增加,然后稳定(由于最小机械弛豫速率)晶格压缩变形-晶体加工硬化的突然和稳定跳跃。这种压缩的痕迹可以通过不同的方法在宽的温度范围内观察到,并用于预测新SC的技术参数。
2000-09-16 cond-mat.supr-con
Time-reversal anomaly and Josephson effect in time-reversal invariant topological superconductors
拓扑超导体是在边界上具有受保护的Majorana表面/边缘态的带隙超导体。本文研究了时反不变拓扑超导体与s波超导体之间的约瑟夫森耦合。在所有物理维1,2,3中,时间反演不变拓扑超导体的Majorana边/表面态具有一种普遍的拓扑性质,我们称之为时间反演反常。由于时间反演反常,约瑟夫森耦合倾向于拓扑超导体和平凡超导体之间的非零相位差。非平凡的Josephon耦合导致SQUID几何结构中的半周期的电流-通量关系,并且在维度上也具有高于1的半周期夫琅和费效应。我们还表明,在平面内的磁场恢复普通约瑟夫森耦合,作为一个尖锐的签名,建议的效果是一个后果的拓扑边缘/表面状态的独特的时间反转属性。我们的建议提供了一个通用的方法来实验验证是否超导体是拓扑或没有。
2012-08-20 cond-mat.supr-con
Time-reversal-invariant $C_2$-symmetric higher-order topological superconductors
提出了一个二维DIII类超导体的最小晶格模型,该模型具有$C_2$保护的高阶拓扑结构。虽然这类超导体不能在高对称动量的对称特征值的拓扑特征,我们提出了一个简单的Wannier轨道为基础的实空间诊断,明确地捕获相应的高阶拓扑结构。在我们的极小模型中,我们进一步识别和表征了各种传统的拓扑相,包括弱拓扑超导体和具有手征对称保护的节点拓扑超导体。无序效应也被系统地研究,以证明高阶体边界对应的鲁棒性。我们的理论为预测和诊断$C_2$保护的DIII类超导体高阶拓扑奠定了基础。
2020-11-18 cond-mat.supr-con
Topological superconductors: a review
本文从教学角度阐述了拓扑超导体的基本概念、基本理论、预期性质和材料实现。解释了拓扑超导电性与马约拉纳费米子的关系,强调了色散马约拉纳费米子与定域马约拉纳零模的区别。拓扑超导性的各种路线的解释,强调自旋轨道耦合的作用。综述了拓扑超导的实验现状和可能的特征,重点介绍了内禀拓扑超导。
2017-04-04 cond-mat.supr-con
Topological invariants of time reversal invariant superconductors
通过将超导平均场哈密顿量映射为布洛赫哈密顿量,研究了带隙时反不变晶格超导体的拓扑不变量。在二维中有一个$Z_2 $不变量,在三维中有四个这样的不变量。我们简要地讨论了具有非平凡拓扑不变量的态的性质。
2006-08-02 cond-mat.supr-con
Topological Phase Transitions and a Two-Dimensional Weyl Superconductor in a Half-Metal/Superconductor Heterostructure
通过改变半金属薄膜的磁化方向,我们发现了半金属/超导体异质结构中的一系列拓扑相变。这些包括具有体隙的拓扑超导相和没有体隙但具有普遍存在的局部隙的另一相之间的转变。同时,边缘态从反向传播的Majorana边缘模转变为单向的Majorana边缘模。此外,我们还发现了第二相和结相之间的跃迁,结相是一个具有费米线边缘态的二维Weyl超导体。我们确定的拓扑不变量相关的每个阶段和对称性,保护外尔超导相。
2016-10-16 cond-mat.supr-con
Duality in topological superconductors and topological ferromagnetic insulators in a honeycomb lattice
半填充附近的蜂窝晶格的大Hubbard $U$极限的基态是单重态$d+id$波超导体。还已知的是,这种$d+id$超导体在狄拉克锥处局部表现出手征$p+ip$配对,其特征在于$2\mathbb{Z}$拓扑不变量。通过构造一个对偶变换,我们证明了这种$2\mathbb{Z}$拓扑超导体等价于两个拓扑铁磁绝缘体的集合。作为对偶性的结果,$d+id$超导体的电子结构的拓扑结构是通过调节栅极电压来改变化学势而可控的。特别是,而不是总是一个手征超导体,我们发现,$d+id$超导体经历了一个拓扑相变从一个手征超导体的准螺旋超导体的间隙振幅或化学势的减少。准螺旋超导相的特征在于在赝自旋电荷扇区的拓扑不变量与消失的陈数和自旋陈数。通过分析拓扑不变量与旋转对称性之间的关系,进一步阐明了拓扑相变。由于带隙函数和自旋-轨道相互作用所携带的角动量,我们表明,通过将$d+id$超导体放置在铁磁体附近,可以访问各种具有较高陈数特征的手性超导相,为在边缘托管大量的Majorana模式提供了一个新的平台。
2016-01-06 cond-mat.supr-con
Topological Superconductivity in an s-wave Superconductor and Its Implication to Iron-based Superconductors
在同时存在空间和时间反转对称性的情况下,s波A1 g超导态通常是拓扑平凡的。在这里,我们证明了一个例外,可以发生在一种类型的非对称晶格结构。我们指定的演示在一个系统中的中心对称空间群P4/nmm,对称群,管理铁基超导体,通过显示存在的二阶拓扑状态的镜像对称保护。拓扑超导电性的特征是在(1,0)边上的2 Z简并Dirac锥,以及在(1,1)和(1,-1)边的交叉处的Z对Majorana模。给出了拓扑态的拓扑不变性和费米面判据。此外,我们指出,以前提出的铁基超导体中的s波状态,其特点是一个符号变化的超导序参量之间的两个电子口袋,是这样的拓扑状态。因此,这些结果不仅开辟了一条追求拓扑超导性的新途径,而且还建立了一个可测量的量来解决关于铁基超导体配对性质的长期争论。
2021-06-08 cond-mat.supr-con
Generating Giant Spin Currents Using Nodal Topological Superconductors
在这项工作中,我们表明,一个巨大的自旋电流可以注入到一个节点拓扑超导体,使用正常的顺磁铅,通过大量的零能量马约拉纳费米子在超导体边缘。巨自旋流是由Majorana费米子诱导的选择性等自旋Andreev反射(SESAR)引起的。在每个SESAR事件中,一对具有一定自旋极化的电子被注入到节点拓扑超导体中,尽管节点超导体中的配对是自旋单线态s波。我们进一步解释了自旋电流的起源,表明在节点拓扑超导体的边缘的配对相关主要是在零能量的自旋三重态。SESAR的实验结果在结拓扑超导体进行了讨论。
2015-10-22 cond-mat.supr-con
Probing Topological Superconductors with Sound Waves
介绍了一种新的探测拓扑超导体的方法。超态费米子的积分产生拓扑$\mathbf{Chern-Simons}$声音作用。位错在样品内部诱导出马约拉纳零模,从而产生一个新的哈密顿量,该哈密顿量耦合了马约拉纳模、电子场和非阿贝尔应变场声。该哈密顿量用于计算反常声吸收。拓扑超导体在超导能隙以下由于准粒子和马约拉纳费米子之间的跃迁而吸收声音。声波为探测马约拉纳费米子提供了新的工具。
2015-01-25 cond-mat.supr-con
Momentum space imaging of Cooper pairing in a half-Dirac-gas topological superconductor (a helical 2D topological superconductor)
狄拉克电子中的超导性最近被提出作为高能物理和凝聚态物理中新概念之间的一个新平台。超对称性和奇异准粒子在粒子物理学中仍然是难以捉摸的,但它们在超导狄拉克电子系统中可能被实现为出射粒子。利用人工制备的拓扑绝缘体-超导体异质结构,我们提出了在半狄拉克气体二维拓扑超导体中库珀对存在的直接光谱证据。我们的研究揭示了在考虑电子自旋自由度的情况下,螺旋狄拉克气体中的超导性与普通二维超导体中的超导性有着明显的不同。我们进一步表明,狄拉克电子的配对可以抑制时间反演对称性破缺杂质去除的区别。我们的演示和动量空间成像库珀配对在半狄拉克气体及其磁行为一起作为一个至关重要的二维拓扑超导体平台,为未来测试新的基础物理预测,如涌现超对称性和量子临界拓扑系统。
2014-10-20 cond-mat.supr-con
Topologically stable gapless phases of time-reversal invariant superconductors
我们发现,d=2(d=3)维的时间反演不变的超导体可以支持拓扑稳定的费米点(线),其特征在于一个整数拓扑电荷。将其与现有的动量空间对称性结合起来,我们证明了费米子加倍定理的类似物:对于允许自旋X电子-空穴结构的d=2晶格模型,费米点的数量是四的倍数,而对于d=3,费米线成对出现。我们展示了我们的研究结果在d=3的拓扑超导体的两个影响:第一,我们涉及的体积拓扑不变量的拓扑数的表面费米点的形式的指数定理。第二,我们证明了拓扑稳定的费米线的存在导致了一般拓扑超导体相图中无带隙区域的扩展。
2010-04-21 cond-mat.supr-con
Theory of Andreev and shot noise spectroscopy for topological superconductors probed by $s$-wave superconducting tips
The University of Osaka(大阪大学);Institute of Science Tokyo(东京科学大学);Graduate School of Engineering Science, The University of Osaka(大阪大学工学研究科)
本文提出利用s波超导探针通过STM研究拓扑超导体的理论方法,分析了安德鲁反射和射流噪声光谱特性,提供了dI/dV谱和Fano因子的理论参考。
2026-01-20 cond-mat.supr-con
Topological Vortex Phase Transitions in Iron-Based Superconductors
我们研究铁基超导体中的拓扑涡旋相。除了先前已知的涡旋端Majorana零模(MZMs)相位源于存在一个三维(3D)强拓扑绝缘体状态,我们表明,有另一个拓扑非平凡的阶段,铁基超导体可以掺杂超导3D弱拓扑绝缘体(WTI)。超导三维WTI中的涡旋束缚态表现出两种不同的量子态,一种是具有体MZM对的健壮节超导相,另一种是在一定掺杂水平范围内具有单涡旋端MZM的全能隙拓扑非平凡超导相.此外,我们预测和总结了铁基超导体中的各种拓扑相,发现载流子掺杂和层间耦合可以驱动系统在这些不同的拓扑相之间发生相变。
2019-01-10 cond-mat.supr-con
Impurity-induced bound states in superconductors with topological order
拓扑绝缘体中经典自旋的研究[Phys. Rev. B { \bf 80},115216(2009)]被推广到拓扑超导体。基于所谓的$F$ -函数的特征,将超导体的Bogoliubov-de Gennes哈密顿量分为拓扑超导体和BCS超导体的正、负和零“能隙”类,分别对应于拓扑超导体的拓扑平凡相和非平凡相.发现$F$函数直接决定了超导能隙中由体经典自旋和超导杂质诱导的局域激发态的存在与否及其与杂质强度的关系。我们的研究结果提供了一种替代的方法来识别拓扑绝缘和超导相在实验中,而不诉诸于表面性质。
2012-10-11 cond-mat.supr-con
Paramagnetic instability of small topological superconductors
虽然抗磁性是超导现象的本质,但足够小的拓扑(或非常规)超导体是顺磁性的。通过自洽求解二维圆盘中的准经典Eilenberger方程和Maxwell方程,我们从理论上研究了小尺寸超导体对弱磁场的响应。由于波函数的拓扑非平凡性,非常规超导体具有零能表面Andreev束缚态,这些束缚态总是伴随着奇频库珀对。奇数频率对的顺磁性质解释了低温下不寻常的迈斯纳效应。
2014-05-16 cond-mat.supr-con
Tunneling spectroscopy of topological superconductors
计算了正常金属/绝缘体/超导体(N/I/S)结的隧穿电导谱,以确定隧穿谱在拓扑超导研究中的潜力。拓扑超导体的特殊之处在于它能形成无带隙的边缘态。由于N/I/S结的电导对这些边缘态的形成很敏感,因此可以通过边缘态检测来识别拓扑超导性。在此,费米表面各向异性和所施加的磁场的电导谱的影响进行了分析,收集的迹象,可以帮助识别实际材料的拓扑性质。
2013-08-09 cond-mat.supr-con
Quasiclassical Treatment and Odd-parity/Triplet Correspondence in Topological Superconductors
我们构造了一个准经典的结构框架,用于研究具有强自旋轨道耦合的拓扑超导体,如CuxBi 2Se 3.采用准经典处理的方法,从总准粒子波函数中分解慢变分量,将由8 × 8矩阵表示的紧束缚模型导出的有质量Dirac Bogoliubov-de Gennes(BdG)哈密顿量降为4 × 4。所得方程等价于单重态或三重态超导体的Andreev型方程,其中表观自旋-轨道耦合消失。利用这一形式,我们发现了拓扑超导体中奇宇称超导性转变为自旋三重态超导性的事实。%的自旋轨道耦合。此外,在准经典处理方面,我们表明拓扑超导体中的拓扑保护零能态与非常规超导体研究中建立的Andreev束缚态具有对应性。这清楚地表明,拓扑超导体中的低能非平凡超导性质可以通过对自旋三重态超导体的已建立的理论描述来分析。
2014-03-29 cond-mat.supr-con
Hybrid-order topological odd-parity superconductors via Floquet engineering
本研究针对不同阶拓扑超导体受对称性约束无法共存的问题,提出Floquet工程方案,在奇宇称超导体中实现含共存手征边缘态与Majorana角态的二维混合阶相,并推广发现三维二阶Dirac超导体,打破拓扑相基本限制。
2023-06-16 cond-mat.supr-con
Titanium-based kagome superconductor CsTi_3Bi_5 and topological states
自从发现具有拓扑能带结构的钒基可果美超导体AV 3Sb 5(A=K,Rb,Cs)以来,人们一直致力于探索超导态的起源和纠缠有序。与此同时,寻找具有新的物理性质和更高的超导转变温度的新型超导体一直是超导体研究史上的一条主线。本文报道了一种钛基可果美金属CsTi_3Bi_5(CT_3B_5)晶体的成功制备及其拓扑状态。所生长的CT 3B 5晶体具有良好的质量,并具有良好的二维钛网结构。CT_3B_5晶体的超导电性表明其临界温度Tc为~4.8 K。第一性原理计算表明,CT 3B 5具有稳定的拓扑表面态,这意味着CT 3B 5是一个Z2拓扑kagome超导体。这一发现提供了一种新型的超导体,也为探讨可果美超导体的超导电性起源和拓扑态奠定了基础。
2022-09-08 cond-mat.supr-con
Fermi Surface Topological Invariants for Time Reversal Invariant Superconductors
时间反转不变量(TRI)拓扑超导体在体块中具有完整的配对能隙,在表面或边缘处具有拓扑保护的无能隙态。本文证明了在弱配对极限下,TRI超导体的拓扑量子数可以完全由费米面性质决定,而与远离费米面的电子结构无关。在三维空间中,TRI超导体的整数拓扑量子数由费米面上Berry相规范场的成对序参量的符号和第一个陈数决定.在二维和一维中,TRI超导体的$Z_2$拓扑量子数由费米面上的配对序参量的符号简单地确定。我们还得到了$Z_2$拓扑不变量在1维和2维的通用和明确的表达。
2009-08-25 cond-mat.supr-con
Correlation-corrected band topology and topological surface states in iron-based superconductors
铁基超导体为研究拓扑超导性和马约拉纳费米子提供了一个理想的平台。本文采用密度泛函理论和动力学平均场论相结合的方法,对铁基超导体的能带拓扑和拓扑表面态进行了全面的研究.我们发现Fe 3d电子的强电子关联在决定铁基超导体的能带拓扑和拓扑表面态中起着至关重要的作用。电子关联不仅强烈地重整化了Fe 3d电子的带宽,而且使Fe 3d和As/Se p电子的带位发生了移动.电子关联使得DFT计算的铁基超导体的拓扑表面态更接近费米能级,这对于实现拓扑超导表面态和观测Majorana零模以及实现量子计算等实际应用至关重要。更重要的是,电子关联可以改变超导体的能带拓扑,使一些铁基超导体具有拓扑非平凡的表面态,而在密度泛函理论计算中,这些铁基超导体只有平凡的能带拓扑,没有拓扑表面态。我们的论文表明,它是重要的,以准确地确定铁基超导体和其他强关联材料的能带拓扑结构和拓扑表面状态,考虑电子关联效应。
2022-09-11 cond-mat.supr-con
Topological metals and finite-momentum superconductors
我们发现塞曼场可以诱导二维自旋轨道耦合金属的拓扑转变,并伴随着超导态的一级相变,其中包括库珀对动量的不连续变化.根据自旋-轨道耦合强度的不同,我们得到了面内磁场作用下二维超导体的不同相图。
2020-12-17 cond-mat.supr-con
Non-Abrikosov Vortex and Topological Knot in Two-gap Superconductor
我们建立了拓扑结构$π_3(S^2)$由电磁势的Chern-Simon指数固定的双能隙超导体中拓扑稳定结的存在性。本文给出了中心凝聚体为非零的双能隙超导体的Ginzburg-Landau理论中的螺旋磁涡旋解,并将结确定为由螺旋涡旋构成的扭曲磁涡旋环。我们讨论了如何在最近的双能隙$\rm MgB_2$超导体中构造结。
2006-05-19 cond-mat.supr-con
Non-topological nature of the edge current in a chiral p-wave superconductor
时间反演对称破缺拓扑超导体的边缘支持手征Majorana束缚态以及自发电荷流。马约拉纳模式是一个强大的拓扑性质,但电荷电流是非拓扑的-因此对微观细节敏感-即使我们忽略迈斯纳屏蔽。我们深入了解的非拓扑性质的边缘电流手性p波超导体使用各种理论技术,包括格Bogoliubov-de Gennes方程,准经典近似,和梯度展开,并描述这些特殊情况下,边缘电流确实有一个拓扑字符。虽然边缘电流没有被量化,但它们通常很大,但对于充分各向异性的能隙函数来说可以大大减少,这可能与假定的手性p波超导体Sr $_2$ RuO $_4$相关。
2014-12-15 cond-mat.supr-con
Majorana Fermions and Topology in Superconductors
拓扑超导体是一类新的量子凝聚相,其特征在于库珀对态的拓扑非平凡结构。在样品表面和拓扑超导体的涡核中,马约拉纳费米子(Majorana fermions),即与自己的反粒子相一致的粒子,表现为Bogoliubov准粒子。Majorana费米子的存在性和稳定性由系统对称性约束的体拓扑不变量保证。拓扑超导体中的马约拉纳费米子服从一种新型的量子统计,称为非阿贝尔统计,它不同于玻色和费米统计,可以用于拓扑量子计算。此外,马约拉纳费米子引起了各种奇异的现象,如“分馏”,非局域相关,和“隐形传态”。这些科目的教学审查。我们还讨论了相互作用对超导体拓扑分类的影响,以及Weyl超导体的基本性质。
2016-06-02 cond-mat.supr-con
Superconductivity in centrosymmetric topological superconductor candidate TaC
我们报道了具有拓扑能带结构的TaC单晶的合成和物理性质。磁化强度、电阻率和比热测量表明,TaC是块体超导体,其临界温度为10.3K。TaC是一种强耦合的II型超导体,其超导态可以用具有单能隙的s波Bardeen-Cooper-Schrieffer(BCS)理论很好地描述。TaC的上临界场(Hc 2)与温度呈线性关系,这与大多数传统超导体和同构NbC不同,NbC被认为是拓扑双回线或II型狄拉克点以及超导性的体现。我们的研究结果表明,TaC将是一个新的候选人,为进一步研究的TSCs。
2021-02-03 cond-mat.supr-con
Topological Nodal Point Superconductivity in Checkerboard Magnet-Superconductor Hybrid Systems
我们证明了棋盘形磁体-超导体混合系统具有丰富的相图,表现出强拓扑超导(STSC)和拓扑节点超导(TNPSC)相。我们发现,TNPSC阶段存在的铁磁和反铁磁系统,产生大量的定性不同的边缘模式结构。印制板MSH系统还促进了STSC相的出现,即使在磁化消失的极限下也可以感应STSC相。我们的结果为利用原子操纵技术实现拓扑超导相的量子工程提供了一条新的途径。
2023-01-26 cond-mat.supr-con
Orbital angular momentum in a nonchiral topological superconductor
研究了具有Rashba自旋轨道相互作用、Zeeman相互作用和$s$波对势的二维时间反演破缺拓扑超导体的体轨道角动量.在拓扑相变之前,我们发现了从$s$波到$p$波的交叉。对于大的自旋轨道相互作用,即使在拓扑相中,$L_z/N$也达不到手征$p$波超导体的本征值$-1/2$。这里,$L_z$和$N$分别是零温度下的体轨道角动量和电子总数。最后,我们讨论了杂质的影响。
2015-07-07 cond-mat.supr-con
Tunable Majorana corner modes by orbital-dependent exchange interaction in a two-dimensional topological superconductor
从理论上研究了轨道相关交换场在二阶拓扑超导体形成中的作用。我们证明,改变轨道差可以诱导拓扑转变和马约拉纳角模可以被操纵。我们进一步建议通过正常的探针终端检测的角落模式。电导量化被发现是鲁棒的相关系统参数的变化。
2022-04-28 cond-mat.supr-con
Microwave absorption in s- and d-wave disordered superconductors
我们模拟的s-和d-波陶瓷超导体与三维晶格的随机分布的约瑟夫森结有限的自感。通过求解相应的朗之万动力学方程,得到了微波吸收与场和温度的关系。我们发现,在磁场H=0时,s波样品的微波吸收随磁场的变化在任何温度下都有一个最小值。在d波超导体的情况下,在可观察到顺磁迈斯纳效应的温度区域中,在H=0处有一个峰。这些结果与实验相符。微波吸收对屏蔽强度的依赖性被发现是不平凡的,由于交叉从弱到强的屏蔽制度。
2001-07-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Micro-structure and Magnetization of the 80-K Superconductor, TbSr2Cu2.7Mo0.3O7+d
本文报道了我们最近发表的TbSr2Cu2.7Mo0.3O7+d超导体的微观结构和详细的磁化强度研究结果,其转变温度(Tc)高达80 K [1]。经XRD和EDX分析,样品为单相,具有标称的阳离子化学计量比。SEM图像显示该陶瓷高Tc超导体的晶粒发育良好。在不同温度和磁场下的磁化测量揭示了低于80 K的体超导性。磁化强度与外加磁场(M与H)的循环在低于Tc的各种温度下表现出清晰的全穿透场HP。在正常状态下(> 100 K),磁化率服从Curie-Weiss行为,有效顺磁矩为9.83 mB。
2004-06-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Topological Majorana Lattice Model: Induced "Topological Superconductor" on Topological Superconductor with Vortex-lattice
本文研究了具有正方形涡格的s波拓扑SC。我们提出了一个拓扑Majorana格模型来描述这种拓扑状态。我们发现,Majorana格点模型实际上是一个在父拓扑SC上的“拓扑SC”,Majorana格点模型与具有涡格的拓扑SC之间的这种对应是拓扑态的另一个全息特征。此外,数值计算证实了我们的理论预测。
2012-12-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con