Impurity-induced quasiparticle interference in the parent compounds of iron-pnictide superconductors
基于唯象双轨道四带模型和T矩阵方法,研究了铁磷族化合物超导体母体化合物中杂质诱导的准粒子干涉效应。我们发现,QPI是敏感的值的磁序,这可能会有所不同,从一个化合物到另一个。对于较小的磁序值,由QPI引起的局域态密度(LDOS)的振荡模式表现出二维特征,与在1111化合物中观察到的驻波态一致。当磁序值较大时,LDOS空间调制的主要特征是一维条纹结构的存在,这与122系统母体化合物的一维条纹结构一致。在这两种情况下,系统都表现出$C_2$对称性,只有在较大磁序的情况下,才存在带隙束缚态。给出了相应的$q$ -空间中的QPI。LDOS在非零能量下的调制模式归因于底层能带结构和费米面之间的相互作用。
2011-09-27 cond-mat.supr-con
Quasiparticle states and quantum interference induce by magnetic impurities on a two-dimensional topological superconductor
从理论上研究了局域磁性杂质对二维拓扑超导体的影响。研究表明,有效交换场$m$、TSC的化学势$μ$、杂质间的距离$Δr$和相对自旋角$α$都可以调节局域态密度(LDOS).两种杂质之间的$Δr$变化改变了干扰,并导致成键和反键状态发生显著变化。此外,还讨论了单、双磁杂质散射引起的束缚态自旋LDOS、量子相干和量子幻景。最后,我们简要地比较了TSC和拓扑绝缘体中的杂质。
2012-04-13 cond-mat.supr-con
Quasiparticle Bound States around Fractional Vortices in s-wave Superconductor
由于在超导薄$s$波双层中实验上出现了分数量子磁通量涡旋,我们基于准经典Eilenberger理论计算了$s$波超导体中两个半量子涡旋的局域态密度,以研究相位不连续的影响.我们发现分数涡周围的LDOS图案是定性的不同,从周围的常规涡。通过扫描隧道显微镜/光谱分析发现,在高能区出现了新的蝴蝶结形束缚态,这可以作为分数涡旋的证据.我们还表明,系统的$n$分数涡的涡度$1/n$有类似的约瑟夫森结。
2018-12-10 cond-mat.supr-con
Low energy theory of a single vortex and electronic quasiparticles in a d-wave superconductor
我们强调的属性的一个简单的模型(包含在我们最近的工作)的量子动力学的单点涡旋相互作用的节点费米准粒子的d波超导体。我们描述了重整化的涡旋运动的准粒子:在T=0,准粒子重整化的涡旋质量,并只引入一个弱的亚欧姆阻尼。欧姆(或“巴丁-斯蒂芬”阻尼)在T>0时出现,阻尼系数在~ T^2时消失,并有一个普适的前因子。相反,涡旋的量子涨落使准粒子谱重整化。在谐振钉扎势中振荡的点涡在电子局域态密度(LDOS)中没有零偏峰,但在由钉扎势确定的能量处具有小的卫星特征。这些建议的起源子间隙LDOS峰观察到的LDOS附近的涡流的扫描隧道显微镜研究。
2006-07-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quasiparticle States at a d-Wave Vortex Core in High-Tc Superconductors: Induction of Local Spin Density Wave Order
采用自洽平均场论,考虑反铁磁性(AF)和d波超导性(DSC)的相互作用,研究了高温超导体涡旋晶格核的局域态密度(LDOS).选择的参数,在这样一种方式,在一个最佳掺杂的样品的AF顺序完全抑制,而DSC占上风。在混合态中,我们发现类AF SDW序出现在涡核附近,并作为准粒子的有效局域磁场。结果表明,LDOS在费米能级附近呈现双峰结构,这与STM对YBCO和BSCCO的观察结果一致。涡核附近的局部AF秩序的存在也是与最近的中子散射实验LSCO。
2001-05-21 cond-mat.supr-con
Quasiparticle scattering interference in cuprate superconductors
本文针对铜氧化物超导体的准粒子散射干涉问题,基于八重散射模型用T矩阵方法及新矩阵求逆技术计算局域态密度,揭示了单/多杂质等不同情形下的调制特征与杂质权重的变化规律。
2024-10-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quasiparticle Resonant States Induced by a Unitary Impurity in a d-Wave Superconductor
通过求解基于t-J模型的Bogoliubov-de Gennes方程组,研究了d波超导体中单一杂质周围幺正散射的准粒子共振态.研究了杂质周围的序参量和局域态密度的空间变化。我们发现:(i)粒子-空穴对称系统在LDOS中有一个对称的零能峰,而与超导相干长度的大小无关;(ii)对于粒子-空穴不对称的情况,零能峰的不对称分裂是具有小PDMATHABMM_0值的系统所固有的。
2000-01-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Local Density of States in a d-wave Superconductor with Stripe-Like Modulations and a Strong Impurity
利用d波超导(dSC)和反铁磁(AF)相互作用的有效哈密顿量,我们证明了弱的一维调制的dSC、自旋密度波(SDW)和电荷密度波(CDW)可以共存于基态组态.在适当的参数下,SDW阶的周期为8a,而dSC和CDW阶的周期为4a。研究发现,探测准粒子激发行为的局域态密度(LDOS)具有与dSC和CDW阶相同的条纹状结构。我们指出,任何与能量有关的调制都来自于弱缺陷对准粒子的散射。作为偏置电压的函数的LDOS在超导相干峰内显示出两个小凸起,这是条纹存在的标志。当强杂质如Zn被放置在这样的系统中时,在其最近的相邻位置处的LDOS在零偏压下被局部AF阶抑制,并显示双峰结构。
2004-02-04 cond-mat.supr-con
Non-gapless excitation and zero-bias fast oscillations in the LDOS of surface superconducting states
本文基于一维吸引紧束缚 Hubbard 模型的 BdG 方程,揭示表面 PDW 态具有非无隙准粒子谱,且其多重相变伴随 LDOS 的零偏压快速振荡,可作为实验识别线索。
2023-07-23 cond-mat.supr-con
Spin collective mode and quasiparticle contributions to STM spectra of d-wave superconductors with pinning
我们提出了额外的细节的扫描隧道显微镜(STM)光谱预测的模型钉扎的动态自旋集体模式在d波超导体由Polkovnikov等人。(cond-mat/0203176)。随着调制的自旋集体模式的波矢的两倍,局域态密度(LDOS)显示的功能链接到Bogoliubov准粒子的频谱。预计前者更强烈地依赖于所施加的磁场或掺杂浓度。自旋集体模和准粒子是d波超导体的不同的、共存的、低能量激发(仅在布里渊区的某些扇区中强耦合),并且不应被视为LDOS调制的互斥源。
2003-04-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Exact analysis on the singularity of the joint density of states and its relationship to the quasiparticle interference
联合态密度(JDOS)和傅立叶变换局域态密度(FT-LDOS)的奇异性对应于准粒子干涉图样中的热点。本文对JDOS系统的奇异性进行了详细的分析,并将奇异性分为三类。特别是,第三种类型的奇点被发现正是包络的轮廓的恒定能量。值得注意的是,我们表明,JDOS和FT-LDOS有相同的奇点。接近奇点,这两个量发散互补的反平方根的方式,如果联合曲率是非零的。发散的相对大小取决于联合曲率以及准粒子速度的乘积。如果某个奇点的联合曲率为零,则发散具有比-1/2更高的阶。
2012-06-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Local density of states around single vortices and vortex pairs: effect of boundaries and hybridization of vortex core states
研究了介观超导体中不同涡旋位形周围的局域态密度(LDOS)分布,考虑了准粒子波在涡旋核内经历Andreev反射和在边界或缺陷处经历正反射的干涉。对于亚能隙能级,这些干涉效应在LDOS峰的位置对涡旋间距离和样品尺寸的非平凡依赖性中显示出来:峰的位置通常与超导相奇点不一致。计算了三个一般例子的LDOS分布:(i)涡-涡对;(ii)位于平坦边界附近的涡;(iii)位于超导盘中心的涡。Andreev干涉图样的演化可以通过扫描隧道光谱技术观察到。
2009-04-20 cond-mat.supr-con
Impurity-induced Local Density of States in a D-wave Superconductor Carrying a Supercurrent
研究了载流d波超导体中幺正杂质引起的局域态密度及其傅里叶分量。如果沿波腹或波节方向施加,这两个量都具有关于穿过杂质位和沿超电流的线的反射对称性。随着超电流的增加,LDOS中的相干峰和共振峰都受到抑制,并略有展宽。在沿波腹方向的超电流作用下,相干峰分裂成双峰。与准粒子的弹性散射相关的调制波矢量由费米面的一个恒定能量片到另一个恒定能量片的缺陷在LDOS图像的傅立叶空间中显示为亮点或暗点,并且它们可以被抑制或增强,并且根据施加的电流和偏置电压而移位。
2004-10-25 cond-mat.supr-con
Local density of states of a strongly type-II d-wave superconductor: The binary alloy model in a magnetic field
我们自洽地计算了d波超导体的局域态密度(LDOS),考虑了准粒子从随机分布的杂质和外部诱导涡旋的散射。杂质和涡流随机分布,但涡流优选位于杂质附近。杂质排斥势和杂质密度的增加对态密度的影响都很小。主要的影响是由于涡旋散射。LDOS的结果同意定性与实验结果,考虑到大多数涡钉扎在杂质。
2005-03-07 cond-mat.supr-con
Extracting Quasiparticle Lifetimes from STM experiments
基于点杂质周围的准粒子干涉(QPI),提出了一种利用扫描隧道显微镜(STM)实验中杂质周围的局域态密度(LDOS)数据提取准粒子寿命的分析方案.这种数据分析方案将增强傅里叶变换扫描隧道光谱方法,它为我们提供了准粒子色散。因此,点杂质可以用作探针,从STM实验中提取准粒子寿命,这将补充其他实验方法,如角分辨光发射光谱(ARPES)。我们详细介绍了该计划将如何适用于传统的金属/费米液体和超导体。
2011-04-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Signature of Spin Collective Mode in Local Tunneling Spectra of a d-wave Superconductor
我们考虑了磁激发对d波超导体局域态密度的影响。磁化率在重整化$t-t'-J$模型内计算,并使用Polkovnikov { \it et al.}最初提出的极小模型考虑其对准粒子自能的影响。[cond-mat/0203176]。我们发现局域态密度沿$(π,0)$和$(π,π)$方向都具有周期性分量,并且随着准粒子能量的变化,相关波矢的大小也发生变化。与STM实验结果的比较表明,计算的LDOS调制与测量数据不一致。
2002-06-15 cond-mat.supr-con
Nesting-induced Local Electronic Patterns around a Single As (Te, Se) Vacancy in Iron-based Superconductors
研究了单个As(Te,Se)空位周围的局域电子态,以揭示配体在一系列铁基超导体中的作用。这种空位可以产生一个从$-0.22$ eV到0.12 eV的局域跳跃修正,并且在固定的对称偏置电压下,总是在局域态密度(LDOS)中诱导出两个带内共振峰,这两个共振峰是相当鲁棒的,并且与超导序参量的相位无关。缺陷附近的LDOS图像主要具有$0^o$和$45^o$条纹。这些由准粒子干涉产生的依赖于能量的电荷调制起源于$Γ$点周围的内(外)空穴费米面和$M$点周围的内(外)电子费米面之间的嵌套效应。
2017-05-02 cond-mat.supr-con
Local Density of States and Angle-Resolved Photoemission Spectral Function of an Inhomogeneous D-wave Superconductor
纳米尺度的不均匀性似乎是铜氧化物d波超导的一个中心特征。这样的特征可以强烈地影响局域态密度(LDOS)和谱权函数。在Bogoliubov-de Gennes形式主义,我们检查各种非均匀配置的超导序参量,看看哪些更好地符合实验数据。纳米尺度的大振幅振荡的序参量似乎适合LDOS数据的欠掺杂的铜酸盐。一般非均匀位形的单粒子谱函数在波节方向上有一个相干峰。相反,谱函数在波腹区域很容易呈现不相干的不均匀性。这对欠掺杂铜氧化物中的节和反节准粒子之间的二分法提出了新的见解。
2005-08-15 cond-mat.supr-con
The Three Component Electronic Structure of the Cuprates Derived from SI-STM
本文提出了一个描述铜氧化物高温超导体Bi_2Sr_2CaCu_2 O_(8 +x)低能电子结构的唯象模型.我们的模型是基于从准粒子干涉(QPI)测量和局域态密度(LDOS)测量的观察,这些测量跨越了从临界掺杂p~0.19到极度欠掺杂p~0.06的空穴密度范围。下面给出的模型将QPI研究中观察到的态的谱密度与LDOS的谱密度统一起来。在统一这两个单独的测量,我们发现,以前报道的现象,Bogoliubov QPI终止,棋盘电导调制,和赝能隙与独特的能量尺度,具有目前在q空间和LDOS(E)数据集的功能。
2012-05-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Two impurities in a d-wave superconductor:local density of states
研究了d波超导体中两个局域势散射体的问题,指出了准粒子束缚态波函数的干涉。每个单杂质电子和空穴的共振能量一般在第二杂质的存在下分裂成两个,对应于一个偶宇称和一个奇宇称状态。我们计算的局域态密度(LDOS),并认为,扫描隧道显微镜(STM)测量应该能够提取信息的格林函数在纯系统中的2-杂质配置的系统研究。在某些配置高度本地化,长寿命的国家预测。我们讨论了现实的能带结构的影响,以及如何2-杂质STM测量可以帮助区分当前的解释LDOS杂质光谱中的BSCCO-2212系统。
2003-01-31 cond-mat.supr-con
Magnetic impurities in a superconductor: Effect of domain walls and interference
我们考虑的磁性杂质的影响,模拟经典自旋,在一个传统的超导体。我们研究了它们对准粒子,特别是自旋密度和局域态密度(LDOS)的影响。如前所述,杂质诱导准粒子波函数的多重散射,导致复杂的干涉现象。此外,杂质在多体系统中诱导量子相变。以前的作者研究了少量杂质(从一到三个)或有限浓度的杂质(通常呈无序分布)的影响。在这项工作中,我们假设一组规则的自旋分布在超导体内部,以这样一种方式,自旋的取向,形成不同类型的畴壁,假设稳定。这种情况可能是特别有趣的自旋转移的上下文中,由于极化电流穿过材料。
2007-06-02 cond-mat.supr-con
Local quasiparticle lifetimes in a d-wave superconductor
扫描隧道光谱(STS)测量发现,Bi-2212的表面的特征在于纳米尺寸的区域,“间隙补丁”,其具有不同的幅度的d波能隙。最近的研究表明,对于具有局域准粒子散射率的d波超导体,可以用BCS型态密度来拟合隧穿电导。拟合是用随能量线性变化的散射率进行的,并且具有与间隙的局部值正相关的斜率。我们重新审视了准粒子散射的杂质和自旋波动,这是以前用来描述角分辨光电发射(ARPES)测量的节点准粒子的寿命模型。我们认为,扩大的局域态密度一般是由系统的自能的虚部平均在一个小的区域。该区域的大小由取决于能量的平均自由程设定。在低能量下,这个区域被发现是显着大于间隙“补丁”,使STS测量的状态密度是均匀的,在这个能量范围内。在较高的能量,平均自由程是可比的补丁大小,状态密度是不均匀的。我们表明,在杂质加自旋涨落模型的局部自能,而不是严格的线性,产生的局域态密度(LDOS)几乎相同的完整的理论,并认为这是符合STS数据以及从实验中提取的唯象线性散射率。我们还探讨了这种现象的定性后果ARPES中观察到的光谱宽度,并预测费米弧的超导状态的存在。
2007-12-30 cond-mat.supr-con
Doppler shift on local density of states and local impurity scattering in the vortex state
高T_c铜氧化物的涡旋态热输运性质可以用d-波隙模型来理解,并由动量空间中沿节方向存在的扩展准粒子态所支配。由于涡旋核周围的循环超电流,这些状态上的多普勒频移,将新的van Hove脊引入到能量依赖的局域态密度(LDOS)中,作为核之间区域中距离的函数。我们着重讨论了这些脊的拓扑结构以及玻恩极限和幺正极限下局域杂质散射对它们的影响。我们处理可能的正交性。还得到了有效的局部散射率。
2000-01-04 cond-mat.supr-con
Evolution of density of states and spin-resolved "checkerboard" pattern associated with Majorana bound state
利用Bogoliubov-de Gennes方法研究了拓扑绝缘体表面邻近诱导超导涡旋中的Majorana束缚态。绘制准粒子激发的局域态密度(LDOS)作为能量和距涡旋中心的距离的函数,发现光谱分布随着化学势的变化而从“V”形演变为“Y”形,与最近实验中的STM/STS测量一致[Xu et al.,物理修订信函114,017001(2015)]在NbSe 2顶部的Bi 2 Te 3薄层上。此外,我们还证明了自旋上、下通道间的相对LDOS存在一个“棋盘”图案,它直接映射出MBS的量子机械波函数。因此,自旋分辨STM/STS技术有望为拓扑超导体涡旋核中的MBS提供相敏证据。
2015-06-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Local density of states in two-dimensional topological superconductors under a magnetic field: signature of an exterior Majorana bound state
研究了具有邻近感生超导性的拓扑绝缘体(TI)表面在外加磁场作用下的准粒子态。施加的磁场产生两个马约拉纳束缚态:位于涡核内部的涡马约拉纳态和位于涡核中心的圆上的外部马约拉纳态。我们计算了自旋分辨局域态密度(LDOS),并证明了参考文献[R. S. Akzyanov等人,Phys. Rev. B 94,125428(2016)],在强磁场下,可以在LDOS中看到,而不会被非零能量状态模糊。自旋分辨LDOS进一步揭示了外Majorana态的自旋是强极化的。相应地,发现诱导的奇频自旋三重态对也是自旋极化的。然而,为了检测外部马约拉纳态,费米能应该接近狄拉克点,以避免连续能级的贡献。我们还研究了一个不同的二维拓扑超导系统,其中一个二维电子气的自旋轨道耦合夹在一个s波超导体和铁磁绝缘体。我们表明,一个外部的马约拉纳状态的半径可以通过施加磁场调谐。然而,在TI表面的结果相反,无论是外部马约拉纳状态,也没有诱导的奇频自旋三重态对自旋极化。我们的结论是,自旋极化的Majorana状态是归因于自旋极化的朗道能级,这是具有Dirac-like色散系统的特征。
2018-04-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Effect of mesoscopic inhomogeneities on local tunnelling density of states
在考虑准粒子散射对淬灭杂质干扰的模型下,对超导铜氧化物中的傅里叶变换局域态密度(LDOS)的动量依赖性进行了理论分析.杂质引入了外部散射势,其在空间中几乎是局部的,或者由于电荷调制不稳定性附近的电子屏蔽的可能的强动量依赖性,其可以获得实质性的动量依赖性。我们引入的关键新效应是一个额外的介观无序,旨在重现在扫描隧道显微镜实验观察到的不均匀性。这种介观无序的关键作用是产生点状光谱特征,与先前在干涉准粒子方案中计算的曲线状光谱形成对比。它也被发现,条纹状的电荷调制起着相关的作用,以正确地再现所有的光谱特征的实验。
2004-07-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con