Group-theoretic classification of superconducting states of Strontium Ruthenate
本文将铼酸锶(Sr $_2$ RuO $_4$)的可能超导态组织成点群$D_{4h}$的不可约表示,并特别强调了超导能隙内的节点。我们的分析涵盖了有和没有自旋-轨道耦合的情况下,并考虑到三带内的轨道间配对的可能性,紧束缚描述的Sr $_2$ RuO $_4$。没有动力学处理,如果执行:我们是限制自己的群论分析。单轴变形的情况下,点群对称性减少到$D_{2h}$,也包括在内。事实证明,节线,特别是赤道节线,出现在大多数表示。我们还强调了一些特定的多轨道超导性的结果。除此之外,我们发现,奇数轨道间配对允许结合单重态和三重态超导whithin相同的不可约表示,纯轨道间超导性导致节点表面和节点的概念所施加的对称性没有明确定义。
2019-05-24 cond-mat.supr-con
Inter-orbital p- and d-wave pairings between $d_{xz/yz}$ and $d_{xy}$ orbitals in Sr$_2$RuO$_4$
我们用群论方法研究了Sr $_2$ RuO $_4$的对对称性。我们强调了准一维(Q1 D)$d_{xz/yz}$和准二维(Q2 D)$d_{xy}$轨道之间的配对相互作用的作用。发现两种简并的轨道间时间反转不变(TRI)p波配对,一种是自旋单线态,另一种是带面外$\bm{d}$ -矢量的自旋三线态,可能是最有希望的候选者.给出了几个重要的物理量,包括近节间隙结构、不变的离面Knight位移和应变下无分裂相变,这些物理量与实验结果一致。此外,这些p波配对揭示解决时间反演破缺和减少面内骑士位移测量之间的矛盾。当系统在施加应变下达到Van Hove奇点时,配对对称性将变成主要由轨道间分量组成的d波配对,这可能是应变3 $K$相的原因。
2020-04-10 cond-mat.supr-con
Pauli-paramagnetic effects on mixed state properties in a strongly anisotropic superconductor ---Application to Sr_2_RuO_4_---
本文从理论上研究了具有泡利顺磁效应的强单轴各向异性II型超导体的混合态性质,重点研究了当磁场取向偏离导电层ab平面时的混合态性质。在Eilenberger理论的基础上,我们定量地估计了泡利顺磁效应对各种物理观测量的重要贡献,包括磁通线晶格的横向和纵向分量、形状因子、磁化曲线、索末菲系数、场分布和磁矩。我们将这些研究应用到Sr_2_RuO_4_中,定量地解释了几个看似奇怪的行为,包括ab平面方向的H_c_2_抑制,自旋翻转小角中子散射发现的较大的各向异性比和强度,以及最近在磁热,比热和磁化强度测量中观察到的一级相变。这使我们得出结论,Sr_2_RuO_4_(1-x)在ab平面上是自旋单重态或自旋三重态对。
2015-04-11 cond-mat.supr-con
The Superconductivity of Sr$_2$RuO$_4$ Under $c$-Axis Uniaxial Stress
将面内单轴压力应用于强关联低维系统已被证明可以显着调整电子结构。例如,非常规超导体Sr $_2$ RuO $_4$可以通过单个Van Hove奇点进行调谐,这导致$T_\text{c}$和$H_\text{c2}$的强烈增强。平面外($c$轴)的单轴压力预计会更强烈地调整准二维结构,使其同时接近两个Van Hove奇点。在这里,我们实现了记录值的$3.2$ GPa压缩沿$c$轴的Sr $_2$ RuO $_4$。虽然$H_\text{c2}$的上升表明我们确实正在接近范霍夫点,但$T_\text{c}$被抑制了,这一结果与基于简单二维模型的预期相矛盾。作为第一次尝试考虑到第三个维度,我们提出了在弱相互作用限制的三维计算,并讨论了在何种程度上,他们是一致的观察。我们的实验结果强调了平面外效应在一般低维系统中的重要性,并为Sr $_2$ RuO $_4$中配对相互作用的理论提供了新的约束。
2022-01-18 cond-mat.supr-con
Upper Critical Field of Sr$_2$RuO$_4$ under In-Plane Uniaxial Pressure
平面内的单轴压力已被证明是强烈调谐的超导状态的Sr2RuO4接近Lifshitz转变和相关的Van Hove奇点(VHS)的状态密度。在VHS,$T_c$和平面内和平面外的上临界场都强烈增强,后者已经改变了其曲率作为温度的函数从凸到凹。然而,由于应变的不均匀性,到目前为止还不可能确定上临界场如何随应变而变化。在这里,我们显示了两个上临界场,这是由于改进的样品制备的应变依赖性。我们发现在$T_c$中,面内上临界场基本上是线性的。另一方面,面外上临界场在$T_c$中随更高的功率而变化,并且在VHS处强烈地达到峰值。强度的强烈增加和$H_\mathrm{c2||c}$形式的变化发生在非常接近Van Hove应变的地方,并指出在Lifshitz转变时态密度和能隙强度的强烈增强。
2023-02-10 cond-mat.supr-con
Anisotropic shear stress $σ_{xy}$ effects in the basal plane of Sr$_2$RuO$_4$
在这篇短文中,我们重复计算了比热C $_{σ_{xy}}$、弹性柔量S $_{xyxy}^{σ_{xy}}$和热膨胀$α_{σ_{xy}}$的跳跃,这些跳跃是由于$Sr_2RuO_4$基面中的剪切应力$σ_{xy}$引起的。因此,我们澄清了一些关于弹性理论框架的问题,这些问题适用于解释Lupien等人的声速实验。(2001,2002),以及Hicks等人的部分应变实验。(2014)和Steppke等人。(2016)在锶的锶。我们继续提出,该四元晶体的弹性常数C $_{xyxy}$的不连续性给出了明确的实验证据,即超导序参量$Ψ$具有时间反演对称态破缺的两个分量,并且根据Walker和合作者[4]和[3],$γ$带将各向异性电子-声子相互作用耦合到$[xy]$的面内剪切应力。在Levine [34]的结论中加入了关于横声子自旋滚转等于1的一些重要词语。
2019-02-17 cond-mat.supr-con
Low temperature physics of Sr$_2$RuO$_4$: multi-component superconductivity
结果表明,在Sr $_2$ RuO $_4$中观察到的超导性质可以通过适当考虑系统的内部自由度来解释。电子在RuO $_2$平面中是强关联的,而超导相变是由平面之间的"umklapp散射"驱动的。面内磁关联是通过非微扰方法确定的。轨道简并度和磁矩是库珀对的内部自由度,它们解释了超导相中的热力学性质。
2002-03-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Theoretical studies for identifying horizontal line nodes via angle-resolved density of states measurements ---Application to Sr$_2$RuO$_{4}$---
基于微观准经典Eilenberger理论,我们分析了最近在低温下对Sr $_2$ RuO $_{4}$进行的角分辨比热实验,以确定超导能隙对称性,包括相对于四方晶体对称性的水平或垂直线节点。几个特性,特别是,在几乎整个$B$ - $T$平面上具有明确符号的面内振荡幅度$A_4(B, T)$的景观是最好的水平线节点对称性解释的,特别是当考虑到多带效应和泡利顺磁效应。本分析的$A_4(B,T)$与明确的符号点的存在下,在较低的温度下的实验数据,其起源进行了调查的异常场区域。我们的理论证明了场旋转热力学测量在揭示靶材料精确能隙结构方面的应用和独特性。
2019-02-21 cond-mat.supr-con
Ultrasound Attenuation in Sr$_2$RuO$_4$: an Angle-Resolved Study of the Superconducting Gap Function
本文研究了非常规超导体Sr $_2$ RuO $_4$中的电子超声衰减$α$。$α$在低至$T_c/30$的温度下的幂律行为清楚地表明间隙中存在节点。在正常状态下,我们发现$α$在四面体结构的基面上具有极大的各向异性。在超导状态下,$α$的温度依赖性也表现出显著的各向异性。我们讨论这些结果可能的间隙功能。
2001-04-23 cond-mat.supr-con
Superconductivity in Sr$_2$RuO$_4$ thin film under biaxial strain
在实验上成功地通过双轴应变对生长在失配衬底上的$_2$薄膜的能带结构进行了调控的基础上,我们利用泛函重整化群理论研究了双轴应变对电子不稳定性,如超导性(SC)和自旋密度波(SDW)的影响.根据实验,正应变(来自晶格膨胀)导致电荷转移到$γ$带,从而导致费米面的Lifshitz重构。我们的理论计算表明,在有限的正应变范围内,实现了p波超导秩序。然而,随着应变的进一步增加,系统在Lifshitz转变之前发展到SDW状态。我们还考虑了负应变(从晶格收缩)的影响。随着应变的增加,存在从p波SC状态到节s波SC状态的转变。理论结果与实验结果进行了比较,并可以通过进一步的实验进行检查。
2017-11-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
In-plane magnetic penetration depth in Sr$_2$RuO$_4$: muon-spin rotation/relaxation study
本文利用μ子自旋旋转/弛豫测量了Sr$_2$RuO$_4$的面内磁穿透深度,发现超导能隙存在节点,并证明需引入更高角谐波能隙函数才能描述其温度依赖性。
2023-05-18 cond-mat.supr-con
Surface State of Inter-orbital Pairing State in Sr$_2$RuO$_4$ Superconductor
研究了最近提出的$E_g$对称性轨道间奇自旋三重态Sr $_2$ RuO $_4$(SRO)的(001)表面态.我们证实,这对潜在的转化为手征$d$ -波对潜力和赝塞曼场的低能量范围内的带基础。由于手征$d$ -波对势,表面态在(001)表面的每个带的手征d-波对势的节线所包围的动量范围内出现在零能量附近。然而,赝塞曼场使表面态产生带分裂,其分裂能远小于SC能隙。当分辨率的阶数低于分裂能时,由于接近零能量的表面态,SC态的(001)表面处的局域态密度(LDOS)在零能量处具有明显的峰结构。这种峰结构在扰动下是稳健的,例如轨道Rashba耦合或表面处的$E_u$ SC对势。
2022-10-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Absence of $^{17}$O Knight-Shift Changes across the First-Order Phase Transition Line in Sr$_2$RuO$_4$
我们在面内磁场下对超导(SC)Sr $_2$ RuO $_4$进行了$^{17}$ O核磁共振测量。我们发现,没有新的信号出现在SC状态,并从双网站测量获得的$^{17}$ O奈特位移保持恒定的跨越一阶相变线,以及跨越二阶相变线已经报道。目前的结果表明,SC自旋磁化率不降低在高场区,虽然在SC状态的磁化跳在低温下报告。由于Sr $_2$ RuO $_4$在SC态的自旋磁化率是不变的,我们建议,一级相变跨越上临界场应被解释为一种破坏机制,而不是传统的保利顺磁效应。
2016-11-05 cond-mat.supr-con
The Resonance Peak in Sr$_2$RuO$_4$: Signature of Spin Triplet Pairing
本文研究了Sr $_2$ RuO $_4$正常态和超导态的动态自旋极化率$χ({\bf q}, ω)$。在正常状态下,我们发现在${\bf Q}_i\simeq (0.72π,0.72π)$附近的峰值与最近的非弹性中子散射(INS)实验。我们预言,对于超导态的自旋三重态配对,在$χ$的面外分量中出现{ \it共振峰},而在面内分量中不存在.相反,对于自旋单线态配对,预期没有共振峰。
2001-06-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electronic theory for the normal state spin dynamics in Sr$_2$RuO$_4$: anisotropy due to spin-orbit coupling
本文采用三带Hubbard哈密顿量,在无规相位近似下计算了三重态超导体Sr $_2$ RuO $_4$正常态的自旋磁化率$χ({\bf q},ω)$和核磁共振自旋-晶格弛豫率1/T $_1$,得到了与实验数据定量一致的结果。最重要的是,我们发现,由于自旋-轨道耦合的自旋极化率$χ^{zz}$的面外分量变得在低温下比面内大两倍。因此,准一维$xz$ -和$yz$ -带的强无公度反铁磁涨落指向$z$ -方向。我们的结果进一步证明了自旋涨落对Sr $_2$ RuO $_4$三重态超导电性的重要性。
2002-03-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Examining the possibility of chiral superconductivity in Sr$_2$RuO$_4$ and other compounds via applied supercurrent
本文提出用面内超电流破坏四方对称性,通过研究相图、比热异常和隧穿谱差异来探测Sr$_2$RuO$_4$及其他候选材料中的手性超导序。
2024-01-18 cond-mat.supr-con
Possible 3D nematic odd-parity pairing in Sr$_2$RuO$_4$: experimental evidences and predictions
由于存在非平凡的三维自旋-轨道纠缠,Sr $_2$ RuO $_4$可能是一种面内和面外配对共存的时间反演不变的$p$波超导体.在这里,我们讨论了这样一个国家的各种签名,如果面外配对组件是占主导地位的。首先,超导$T_c$在面内单轴应变下的增强几乎是应变的二次函数,因为面外配对缺乏与应变的线性阶耦合。第二,当应变沿某一面内方向施加时,随着温度降低,双$p$波配对仅表现出单一的相变。这些是一致的,最近的几个单轴应变测量,否则很难调和与手征$p$波顺序。我们进一步证明了在超导电性开始时,通过某些声波的速度跳跃,可以区分手征$p$波态和手征$p$波态。讨论了应变下$μ$ SR实验和NMR Knight位移测量的可能意义。
2019-05-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconducting gap anisotropy and topological singularities due to lattice translational symmetry and their thermodynamic signatures
基于系统点群的对称性参数和热力学测量常被结合起来用来确定非常规超导体的序参量。然而,晶格平移,这可能会导致额外的动量与消失的序参量在布里渊区,被忽略,特别是在间隙功能,否则预计是恒定的,如在手征超导体。消失的间隙函数的对称性条件的一般分析后,我们研究的情况下,手征$p$ -和手征$f$ -波配对的正方形晶格上,一个有关的情况为Sr $_2$ RuO $_4$。具体来说,我们计算的杂质诱导的态密度,比热,超流密度和热导率采用自洽的T-矩阵计算和比较我们的结果的情况下的节点($d$ -波)序参量。虽然完全带隙的手征态和节态之间有明显的区别,但强各向异性的情况几乎与节态没有区别。我们的研究结果说明了解释热力学测量的困难。特别是,我们发现,可用的测量是一致的手性($f$ -波)序参量。我们的结果有助于调和的热力学测量与整体图片的手征自旋三重态超导性在Sr $_2$ RuO $_4$。
2019-08-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Anisotropy of in-plane magnetization due to nodal gap structure in the vortex state
在准经典形式的近似解析解的基础上,我们研究了面内磁化强度各向异性和节隙结构之间的相互作用。我们发现,四重振荡出现在磁化强度,其幅度变化的符号在一个中间场。高场振荡起源于上临界场的各向异性,而低场行为可以通过节点附近的热激活准粒子来理解,这取决于所施加的场角。磁化强度的温度依赖性也显示出类似的符号变化。磁化的各向异性提供了一种可能的测量,以确定直接为广泛的第二类超导体的间隙结构。
2004-11-21 cond-mat.supr-con
Nodal Protectorate: A Unified Theory of the ab-plane and c-axis Penetration Depths of Underdoped cuprates
我们制定了一个模型描述的掺杂($x$)和温度($T$)依赖的$ab$平面和c轴的渗透深度的铜氧化物超导体。该模型采用了抑制的超流密度与欠掺杂的系统接近莫特-哈伯德绝缘状态,通过增加一个d-波BCS模型的现象学电荷重整化因子,是消失的小状态远离节点的d-波对电位,但接近团结的节点附近。的c轴穿透深度内捕获的CuO $_2$平面之间的非相干电子隧穿的模型。应用这个模型的高纯度单晶YBa $_2$ Cu $_3$ O $_{6+δ}$的最新实验数据意味着存在一个“节点保护区”,一个$k$ -空间区域的节点附近的大小成比例地减少到$x$,其中d波准粒子保持尖锐,即使系统摇摇欲坠的边缘成为绝缘体。超流体密度,这是非常小的这些样本,也似乎完全来自这些保护节点区域。
2003-12-19 cond-mat.supr-con
Anisotropic spin fluctuations in Sr$_2$RuO$_4$: role of spin-orbit coupling and induced strain
我们分析了自旋轨道耦合和各向异性应变存在下的Sr $_2$ RuO $4$的磁化率的自旋各向异性使用准二维紧束缚参数化拟合的ARPES结果。类似于以前的观察,我们发现低${\bf q}$磁涨落的平面内极化和在嵌套波矢${\bf Q}_1 = (2/3 π,2/3 π)$的非公度磁涨落的平面外极化,但也接近各向同性波动附近${\bf Q}_2=(π/6,π/6)$。此外,人们发现,除了高对称方向的四重布里渊区的磁各向异性是最大的,即$χ^{xx} \neq χ^{yy} \neq χ^{zz}$。这是动量空间中$xz$和$yz$轨道的轨道各向异性的结果。我们还研究了如何在应变的存在下的磁各向异性的演变,并发现强伊辛铁磁波动附近的Lifshitz过渡的$xy$带。
2016-08-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Evidence of nodal gap structure in the basal plane of the FeSe superconductor
确定描述库珀对的波函数的对称性是理解铁基超导体高温超导性起源的关键。尽管近十年的紧张调查,这个问题的答案仍然难以捉摸。在这里,我们使用μ子自旋旋转/弛豫(muSR)技术来研究FeSe超导体的配对态的基本对称性,FeSe超导体是所有铁硫系超导体的基本组成部分。相反,早期的muSR研究粉末和晶体,我们表明,虽然超导能隙是最有可能的各向异性,但nodeless沿晶体学c轴,它是节点在ab平面,如超流密度在低温下的线性增加所示。我们进一步表明,FeSe的超导性能显示不太明显的各向异性比预期的。
2018-10-15 cond-mat.supr-con
Magnetization control of the nematicity direction and nodal points in a superconducting doped topological insulator
研究了磁化对掺杂拓扑绝缘体向列超导性的影响,发现面内磁化方向决定向列性方向,面外或正交磁化会分裂节点并产生平的Majorana表面态,平行磁化则打开完整能隙。
2023-08-02 cond-mat.supr-con
Directional Andreev-Reflection Signatures of Inter-Orbital Pairing in Sr$_2$RuO$_4$
CNR-SPIN, c/o Università di Salerno(意大利萨莱诺大学CNR-SPIN研究所);Faculty of Environmental Life, Natural Science and Technology, Okayama University(冈山大学环境生命理工学部);Department of Applied Physics, Nagoya University(名古屋大学应用物理系);Max-Planck Institute for Solid State Research(斯图加特马克斯·普朗克固体研究所);University of St Andrews(圣安德鲁斯大学);Department of Applied Science and Technology, Politecnico di Torino(都灵理工大学应用科学与技术系)
研究揭示Sr$_2$RuO$_4$中轨道间配对导致的异常各向异性,通过边缘和表面敏感光谱观察到垂直于出平面方向的表面异常结合态,抑制了平面边缘模式,提供了超导序参量结构的约束。
2026-04-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Current-induced superconducting anisotropy of Sr$\mathsf{_2}$RuO$\mathsf{_4}$
在非常规超导体Sr $\mathsf{_2}$ RuO $\mathsf{_4}$中,在低温高场区观察到了异常的一级超导转变,并伴随着面内上临界磁场$H_{c2}$的四重各向异性.这种不寻常的$H_{c2}$行为的起源应该与这种氧化物的有争议的超导对称性密切相关。在这里,为了澄清不寻常的$H_{c2}$行为,我们进行了电阻率测量,能够切换面内电流方向,以及精确控制的字段方向。我们的研究结果表明,电阻性$H_{c2}$下的面内电流表现出额外的两倍各向异性。通过系统地分析不同电流方向下的$H_{c2}$数据,我们成功地将双重$H_{c2}$分量分离为一个来源于施加的电流,另一个来源于样品中的某些缺陷。前一个分量,归因于涡流效应,在$H_{c2}$基本上被抑制的低温下减弱。后一个分量在一阶过渡区增强,可能反映了在高磁场下超导态性质的变化。
2021-11-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Unconventional superconductivity and magnetism in Sr$_2$RuO$_4$ and related materials
本文综述了非常规三重态超导体Sr $_2$ RuO $_4$的正常态和超导态性质,着重分析了磁化率和强电子关联所起的作用。特别是,我们表明,产生的磁性活动从巡游电子在Ru $d$轨道和强烈的磁各向异性发生($χ^{+-} < χ^{zz}$)由于自旋轨道耦合。后者主要由自旋磁化率的横向和纵向分量的$g$因子的不同值(即矩阵元素不同)引起。最重要的是,这种各向异性和不相称的反铁磁和铁磁波动的存在下,超导序参量的对称性有很强的后果。特别是,回顾自旋波动引起的库珀配对的情况下,在应用程序中的Sr $_2$ RuO $_4$,我们显示如何p波库珀配对与相邻的RuO $_2$ -平面之间的线节点可能会发生。我们还讨论了Sr $_2$ RuO $_4$中存在的问题,如磁性和非磁性杂质对Sr $_2$ RuO $_4$超导态和正常态的影响。很明显,Sr $_2$ RuO $_4$中三重态超导的物理机制还远未完全理解,仍有待于更详细地分析。将该理论应用于重费米子系统中表现出自旋涨落的超导性也是有趣的。
2004-01-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nodal Structure of Unconventional Superconductors Probed by the Angle Resolved Thermal Transport Measurements
在过去的二十年里,人们在几类材料中发现了非s波带隙对称性的非常规超导现象,包括重费米子(HF)、高温超导体和有机超导体。非常规超导的特征在于各向异性的超导能隙函数,其可以在布里渊区中沿着某些方向具有零(节点)。节点结构与配对相互作用密切相关,人们普遍认为节点的存在是磁性或其他外来的特征,而不是传统的声子介导的配对机制。因此,实验确定间隙函数是至关重要的。然而,详细的间隙结构,特别是节点的方向,是一个悬而未决的问题,在大多数非常规超导体。最近的研究表明,在相对于晶轴旋转的磁场下测量热导率和比热是确定体块中间隙形状和节方向的有力方法。在这里,我们回顾了该方法的理论基础以及几种非常规超导体的节点结构的结果,包括硼碳化物YNi $_2$ B $_2$ C、重费米子UPd $_2$ Al $_3$、CeCoIn $_5$和PrOs $_4$ Sb $_{12}$、有机超导体、$κ$ -(BEDT-TTF)$_2$ Cu(NCS)$_2$和钛酸盐Sr $_2$ RuO $_4$,通过热导率和热容的角度变化确定。
2006-11-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nodal structure of quasi-2D superconductors probed by magnetic field
本文考虑面内磁场中具有线节点的准二维超导体,计算了涡旋态下比热$C$和面内热导率$κ$与磁场和节点方向之间夹角的关系.我们使用微观Brandt-Pesch-Tewordt方法的一种变体,该方法考虑了准粒子从涡旋的散射,并分析了$C$和$κ$中节点的签名。在低到中磁场下,比热各向异性随着温度的升高而改变符号。与CeCoIn $_5$中的$C$和$κ$的测量值进行比较,解决了两者之间的矛盾,有利于$d_{x^2-y^2}$间隙。
2006-01-06 cond-mat.supr-con
Searching for gap zeros in Sr2RuO4 via field-angle-dependent specific-heat measurement
从比热与磁场角的关系出发,研究了手征p波超导体$_2$ RuO $_4$($\sim 0.04T_{\rm c}$)的带隙结构.除了在$H_{\rm c2}$附近,在面内旋转磁场作用下的四重比热振荡不可能改变其符号,直到最低温度0.06 K。这一特点是定性不同的准二维超导体具有垂直线的间隙最小的节准粒子激发。Sr $_2$ RuO $_4$的比热行为可以用费米面上水平线节点附近的多普勒频移准粒子解释,其面内费米速度是高度各向异性的,同时发生保利顺磁效应。这些发现,特别是,水平线节点的存在下的差距,要求重新考虑的序参量的Sr $_2$ RuO $_4$。
2018-08-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nodal and nematic superconducting phases in NbSe2 monolayers from competing superconducting channels
过渡金属二硫属化物如二维形式的2 H-NbSe 2表现出伊辛超导性,准粒子自旋被牢牢地钉扎在垂直于基面的方向上。这使它们能够承受超过泡利超导极限的异常高的磁场。利用场角分辨的磁电阻实验,我们研究了场角依赖的上临界场(Hc 2),这直接反映了超导序参量的对称性。我们观察到一个六重节对称叠加在一个两重对称。这与理论预测的Hc 2附近的节点拓扑超导相,连同一个超导的超导状态。我们证明,在NbSe 2这种非常规的超导状态可以产生从几个竞争的超导通道的存在。
2022-02-16 cond-mat.supr-con
Effects of out-of-plane disorder on the nodal quasiparticle and superconducting gap in single-layer Bi$_2$Sr$_{1.6}Ln_{0.4}$CuO$_{6+δ}$ ($Ln$ = La, Nd, Gd)
用角分辨光电子能谱研究了单层铜氧化物Bi $_2$ Sr $_{1.6}$ $Ln$ $_{0.4}$ CuO $_{6+δ}$($Ln$ = La,Nd,Gd)的面外无序对电子结构的影响.我们观察到,随着无序度的增加,在费米面形状和能带色散不受影响的情况下,准粒子宽度增加,反节能隙增大,节区的超导能隙减小。结果表明,面外无序通过增大结区的反节能隙和降低结区的超导能隙而显著降低超导性.
2009-04-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Exotic Superconducting Properties in Topological Nodal Semimetal PbTaSe$_2$
本文报道了具有拓扑结构的半金属PbTaSe $_2$的超导电性的电子性质。角分辨光电子能谱测量和能带计算证实了PbTaSe $_2$单晶正常态的带能带结构。电阻率、磁化率和比热测量也已在高质量单晶上进行。我们观察到向上的功能和大的各向异性上临界场($H_{c2}$)测量面内(H// \textbf{ab})和面外(H// \textbf{c}),分别。特别是,在H// \textbf{ab}中测量的$H_{c2}$显示出突然上升的特征,而不是在超低温下的饱和信号。在磁场下的比热测量揭示了一个完整的超导能隙,没有无带隙节点。这种干净的非中心对称超导体中的这些行为可能与底层的奇异物理有关,为实现拓扑超导提供了重要线索。
2016-02-03 cond-mat.supr-con
Hidden anomalous Hall effect in Sr$_2$RuO$_4$ with chiral superconductivity dominated by the Ru $d_{xy}$ orbital
超导体Sr-$_2$-RuO-$_4$的极性克尔效应意味着有限的交流反常霍尔电导。由于本征反常霍尔效应(AHE)不适用于在单个Ru $d_{xy}$轨道上发展的手性超导配对,因此已经提出了涉及Ru $d_{xz}$和$d_{yz}$轨道的多轨道手性配对作为潜在机制。在这里,我们提出,即使手征超导性主要是由$d_{xy}$轨道驱动,AHE仍然可能出现。这是证明通过两个单独的模型,考虑到次优势轨道的库珀配对,涉及的RuO $_2$平面中的氧$p_x$和$p_y$轨道,另一个$d_{xz}$和$d_{yz}$轨道。在这两个模型中,主导$d_{xy}$和其他轨道之间的有限轨道混合可能会导致它们之间的轨道间配对,并且所得到的状态支持固有的AHE,克尔旋转角可能与实验观察相一致。因此,我们的建议揭示了新的光的微观配对在Sr $_2$ RuO $_4$。我们还表明,本征霍尔效应通常是不存在的非手性状态,如$\mathcal{S}+i\mathcal{D}$,$\mathcal{D}+i\mathcal{P}$和$\mathcal{D}+i\mathcal{G}$,这提供了一个明确的约束在这种材料的超导秩序的对称性。
2020-11-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
In-plane ferromagnetism-driven topological nodal-point superconductivity with tilted Weyl cones
University of Hamburg(汉堡大学);University of Münster(明斯特大学);HUN-REN Wigner Research Centre for Physics(匈牙利研究网络维格纳物理研究中心);Budapest University of Technology and Economics(布达佩斯技术与经济大学);University of Melbourne(墨尔本大学);HUN-REN-SZTE Reaction Kinetics and Surface Chemistry Research Group, University of Szeged(塞格德大学HUN-REN-SZTE反应动力学与表面化学研究组)
本研究通过平面铁磁体与常规超导体的结合,发现了一种拓扑节点点超导相,具有倾斜的威利锥结构。
2026-01-07 cond-mat.supr-con quant-ph
Knight Shift and Leading Superconducting Instability From Spin Fluctuations in Sr2RuO4
最近的核磁共振研究[A.脓疱病{ \it等},arXiv:1904.00047]已经挑战了针对Sr $_2$ RuO $_4$提出的普遍的手性三重态配对方案。为了从微观理论提供指导,以其他对状态可能与新的数据兼容,我们进行了详细的理论研究自旋波动介导的配对这种化合物。我们绘制出的相图作为一个函数的自旋轨道耦合,相互作用参数,和带结构的物理合理的范围内,比较时,可能与光电子和非弹性中子散射数据信息。我们发现,偶宇称赝自旋单重态的解决方案占主导地位的相图的大区域,但在某些制度的自旋轨道耦合有利于近节奇宇称三重态超导状态,这是螺旋或手性取决于接近的$γ$带的范霍夫点。一个令人惊讶的近简并的节点$s^\prime$ -和$d_{x^2-y^2}$ -波的解决方案,导致一个近节点的时间反演对称性破缺$s^\prime+id_{x^2-y^2}$对状态的可能性。预测的温度依赖性的骑士移位的领域和平面外的所有国家。
2019-05-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quasiparticle Nodal Plane in the Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov State of FeSe
Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)态的特征是有限动量下凝聚的库珀对,它是一种长期以来一直在寻找的状态,在许多类别的费米子系统中仍然没有解决,包括超导体和超冷原子。FFLO状态的一个迷人的方面是在真实空间中出现周期性节面,但它的观测仍然缺乏。在这里,我们研究了高磁场$H$垂直于$ab$平面施加在高纯度FeSe单晶的超导序参量。的热容和磁矩提供了热力学证据的一个独特的超导相在低温/高场角的相图。尽管体超导性,光谱成像扫描隧道显微镜在同一晶体上进行证明,序参量消失在表面上进入高场相。这些结果提供了垂直于$H$的钉扎平面节点的第一个证明,这与假定的FFLO状态一致。
2021-11-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Engineering nodal topological phases in Ising superconductors by magnetic superstructures
近年来,人们发现面外自旋轨道耦合(SOC)对过渡金属二硫属化物(TMD)的超导电性有很强的影响。此外,在范德瓦尔斯材料上制备二维铁磁体的新技术正在迅速出现。结合这些突破,我们提出了一个实现节点拓扑超导的TMD制造纳米结构的铁磁体的顶面上的面内磁化。所提出的程序不需要应用外部磁场,并适用于单层和多层(散装)系统。拓扑相的特征包括可以通过扫描隧道显微镜(STM)技术直接观察到的马约拉纳平坦带。我们专注于NbSe $_2$,并认为所提出的结构,展示节点拓扑相可以实现现有的技术。
2020-01-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Nodal and nodeless gap in proximity induced superconductivity: application to monolayer CuO$_2$ on BSCCO substrate
本文详细分析了Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_{8+δ}$衬底中单层CuO $_2$和体CuO $_2$平面之间的跳跃现象。用双带模型证明了无节点带隙仅在单层CuO $_2$面空穴浓度很大或很小时才能存在。我们认为,可能的相分离可能在最近的实验观察的无节点间隙的重要作用。
2017-09-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Josephson junctions of topological nodal superconductors
过渡金属二硫属化合物(TMD)由于其强的自旋轨道耦合和对面内磁场的稳定性,为研究非常规超导提供了一个独特的平台。最近的一项研究发现,当施加到超导单层TMD的面内场增加到超过泡利临界极限时,量子相变发生到拓扑节点超导相,其具有Majorana平坦带。我们研究了这种结状超导体在约瑟夫森结几何中的电流-相位关系。我们发现,节点超导性与能量相位关系,取决于横向于电流方向的动量,与$4π$周期性之间的节点对。我们解释这种响应作为一系列的量子相变的结果,由横向动量,分离的拓扑平凡阶段和两个不同的拓扑非平凡阶段,其特征在于不同的绕组不变量驱动。这一分析揭示了马约拉纳平坦带的稳定性,以破坏扰动。
2022-01-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Proximity-Induced Nodal Metal in an Extremely Underdoped CuO$_2$ Plane in Triple-Layer Cuprates
本研究通过ARPES发现三层铜氧化物内层极欠掺杂CuO$_2$平面因强烈近邻效应形成具有极大d波SC gap的稳定节点金属,解释了多层铜氧化物在层数为三时Tc达到最大值的原因。
2025-02-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetic Field Driven Nodal Topological Superconductivity in Monolayer Transition Metal Dichalcogenides
近年来,具有远大于泡利极限场的面内上临界场的伊辛超导体正处于实验研究的前沿。许多单层或少层的过渡金属二硫属化合物被证明是伊辛超导体。在这项工作中,我们表明,在广泛的实验可达制度的面内磁场高于泡利极限场,但低于$H_{c2}$,2H结构单层NbSe $_2$或simiarly TaS $_2$成为一个节点拓扑超导体。体节点出现在布里渊区的$Γ- M$线上,在那里Ising SOC消失。节点由马约拉纳平坦带连接,类似于外尔半金属中的外尔点由表面费米弧连接。马约拉纳平坦带与大量的零能量马约拉纳费米子边缘模,诱导自旋三重态库珀对。这项工作表明了一种实验上可行的方法来实现节结拓扑超导体中的马约拉纳费米子,没有任何精细的调整实验参数。
2018-01-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con