Real-axis direct solution of the d-wave Eliashberg equations and the tunneling density of states in optimally doped Bi2Sr2CaCu2O{8+x}
在这篇工作中,我们计算了延迟电子-玻色子相互作用方程组的直接解的情况下,d波对称的对波函数和在实轴制定。我们使用一个包含各向同性部分和各向异性部分的谱函数:α ^2(Omega,phi,phi ')F(Omega)=[α ^2]_s*F(Omega)+[α ^2]_d*F(Omega)*cos(2 phi)*cos(2 phi'),并做一个简单的假设:[α ^2]_d*F(Omega)=g_d*[α ^2]_s*F(Omega)其中g_d是一个常数。对于各向同性电子-玻色子耦合常数λ_s和各向异性耦合常数λ_d的适当值,得到了序参量只有d波对称,重整化函数只有s波对称的解.我们采用实轴公式比较了最佳掺杂的高Tc超导体Bi_2Sr_2CaCu_2 O {8+x}的隧穿态密度的理论曲线。我们的数值模拟的结果能够很好地拟合的值的间隙,临界温度和形状的态密度在整个能量范围内,最近在我们的断裂结隧穿实验中确定。当T > Tc时,理论电导仍有一个展宽峰,但在T ~ 140 K时峰消失.
1998-09-19 cond-mat.supr-con
Superconducting critical temperature of hole doped blue phosphorene
从理论上探讨了空穴掺杂蓝色磷光体的超导临界温度。通过密度泛函理论计算,我们发现空穴掺杂的蓝色磷烯由于很强的电子-声子耦合而诱导出各向同性的超导态。该理论是基于Migdal-Eliashberg形式主义和临界温度是通过一组方程,自洽获得。此外,我们包括一个顶点校正图的Migdal-Eliashberg形式主义。包含的顶点校正超出Migdal-Eliashberg形式主义改变$T_c$约$\pm20$ K,这取决于掺杂的水平。精确的数值计算结果表明,即使在顶点修正的情况下,超导临界温度仍然很高。
2017-10-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Self-consistent Eliashberg theory, Tc, and the gap function in electron-doped cuprates
我们考虑正常状态的属性,配对不稳定温度,和电子掺杂的铜酸盐的配对间隙的结构。我们假设这种配对是由集体自旋激发介导的,反铁磁性随着热点的出现而出现。我们使用一个低能量的自旋费米子模型和Eliashberg理论到两个圈的顺序。我们证明忽略顶点校正的模型扩展到N >>1的费米口味,1/N扮演一个小的Eliashberg参数的作用。然而,我们认为,它仍然是必要的,以解决耦合积分方程的频率依赖的费米子和玻色子的自能,无论是在正常和超导状态。利用耦合方程的解,我们发现在Tc ~ 30 K时d波配对的开始,大约是以前得到的d波配对的三倍[P. Krotkov和A. Chubukov,Phys.Rev.B74,014509(2006)],其中假设费米子和玻色子自能的方程在正常状态下解耦。为了得到与动量和频率有关的d波超导能隙D(k,w),我们导出并求解了非线性能隙方程和玻色子自能的修正方程,其中玻色子自能在Tc以下取决于对能隙。我们发现能隙是沿费米面的动量的非单调函数,其节点沿带对角线,最大值离带对角线有一定距离,我们得到了2D/Tc ~ 4。我们认为,Tc的值,非单调性的差距,和2D/Tc比都是在很好的协议与实验数据的电子掺杂的铜酸盐。
2010-10-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Eliashberg Analysis of Optical Spectra Reveals Strong Coupling of Charge Carriers to Spin Fluctuations in Superconducting Iron Pnictides
分析了Co和Ni掺杂BaFe_2As_2的光学电导率随温度和频率的变化关系,并利用Eliashberg公式提取了电子玻色子谱密度α_2F(w)。在10 meV附近的光谱中的一个大峰的特征能量与自旋激发光谱中的共振峰相一致,给出了令人信服的证据,即在铁基超导体中,自旋涨落强烈地耦合到载流子并介导超导性。此外,光谱被发现随着温度的变化,在更高的能量下,自旋磁化率的结构背景。
2010-06-28 cond-mat.supr-con
Superconductivity of hexagonal heavily-boron doped silicon carbide
2004年,重掺硼金刚石(C:B)超导性的发现引起了人们对宽禁带半导体超导相的兴趣。随后,在重掺硼的立方硅(Si:B)中发现了超导性,最近在重掺硼的碳化硅(SiC:B)的化学计量“混合物”中发现了超导性。与II型超导体C:B和Si:B相比,后者系统令人惊讶地表现出I型超导性。在这里,我们将集中在两个不同的超导样品的硼掺杂SiC的比热。其中之一包含立方和六方SiC,而另一个主要由六方SiC没有任何可检测的立方相分数。两种样品SiC:B超导态的电子比热可以通过假设BCS型指数温度依赖性或幂律行为来描述。
2008-08-02 cond-mat.supr-con
Unconventional Multi-gap Superconductivity and Antiferromagnetic Spin Fluctuations in New Iron-arsenide LaFe2As2 in Heavily Electron-doped Regime
本文报道了新的铁砷化合物(La_(0.5-x)Na_(0.5 +x))Fe_2As_2的~(75)As-NMR/NQR结果。x=0的母体化合物在T_N=130 K以下表现出条带型反铁磁(AFM)有序。在空穴掺杂x=+0.3和重电子掺杂x=-0.5处测量的核自旋弛豫速率表明,正常态性质受原子力显微镜自旋涨落(AFMSFs)的支配,在x=+0.3处比x=-0.5处更显著.它们的超导相具有非常规的多能隙超导态,其中较小的超导能隙共同变得特别弱。实验结果表明,从空穴掺杂态到重电子掺杂态,AFMSFs与SC之间存在着密切的关系,揭示了在重电子掺杂状态下出现的一种独特的SC相,它在形式上等价于非SC化合物Ba(Fe0.5Co0.5)Fe 2As 2.
2019-10-03 cond-mat.supr-con
Superconducting and Normal State Properties of Heavily Hole-Doped Diamond
本文报道了用非晶硼和石墨在高温高压条件下反应制备的掺硼金刚石的比热、霍尔效应、上临界场和电阻率的测量结果。这些实验建立了明确的证据,体超导性,并提供了一套一致的材料参数,有利于传统的,弱耦合的电子-声子解释的超导机制在高空穴掺杂。
2004-09-23 cond-mat.supr-con
Superconductivity in heavily boron-doped silicon carbide
2004年在重掺硼金刚石(C:B)和2006年在硅(Si:B)中发现的超导性重新引起了人们对半导体超导态的兴趣。宽禁带半导体的电荷载流子掺杂导致金属相,在进一步掺杂时可以出现超导性。最近,我们在一个密切相关的系统中发现了超导性:重硼掺杂碳化硅(SiC:B)。用于该研究的样品由立方和六方SiC相组成,因此这导致了它们中哪一个参与超导性的问题。在这里,我们专注于一个样品,主要由六方SiC没有任何迹象的立方修改通过X射线衍射,电阻率和交流磁化率。
2008-10-01 cond-mat.supr-con
Hidden robust presence of a hole Fermi surface in a heavily electron doped iron based superconductor LaFe$_2$As$_2$
本文研究了最近发现的重电子掺杂铁基超导体LaFe $_2$ As $_2$的电子结构。尽管第一性原理计算表明在$Γ$点周围明显不存在空穴费米表面,但我们通过假设去除La $d$轨道贡献揭示了在$Γ$点周围的空穴费米表面基本上存在。在LaFe $_2$ As $_2$的塌缩阶段,这是非超导的,空穴费米面被发现是不存在的,和从非塌缩超导阶段的差异可以自然地理解内的自旋波动介导的配对方案。
2019-05-15 cond-mat.supr-con
Strong-Coupling Superconductivity in NaFe$_{1-x}$Co$_x$As: the Eliashberg Theory and Beyond
通过比热测量研究了NaFe $_{1-x}$ Co $_x$ As体系的正常态和超导性质。无论是正常状态的索末菲系数和超导凝聚能强烈抑制在欠掺杂和重掺杂样品。低温电子比热可以用单能隙或双能隙BCS型函数很好地拟合。比率$γ_NT_c^2/H_c^2(0)$可以很好地将中子自旋共振与标准Eliashberg模型中的玻色子联系起来。然而,接近最佳掺杂的$ΔC/T_cγ_N$的值大于模型可以获得的最大值。我们的研究结果表明,高$T_c$的铁基超导体的超导电性可以理解的玻色子交换机制的框架内,但可能需要显着的修改,以考虑有限温度的属性。
2012-11-26 cond-mat.supr-con
Robust spin fluctuations and $s\pm$ pairing in the heavily electron doped iron-based superconductors
本文从理论上研究了La_(1111)和Sm_(1111)铁基超导体在宽范围电子掺杂下的自旋涨落和超导电性。当我们考虑到电子掺杂的能带结构变化时,源自$d_{X^2-Y^2}$轨道的空穴费米面对电子掺杂是鲁棒的,这引起了大的自旋波动,因此即使在重掺杂的情况下也会产生$s\pm$配对。Sm 1111的稳定空穴费米面比La 1111的大,这可以被认为是相图中明显差异的起源。
2013-07-04 cond-mat.supr-con
Enhanced superconductivity and moderate spin fluctuations suppressed at low energies in heavily electron-doped La1111-based superconductor
为了阐明重电子掺杂的铁磷族化合物中再增强的高$T_c$相的起源,通过控制氮族元素的高度,对重电子掺杂的LaFe $Pn$ O $_{0.75}$ H $_{0.25}$进行了系统的$^{75}$ As NMR研究通过在$Pn$(=As)位上用Sb或P取代,从Fe面获得了($h_{Pn}$).(1/ $T_1$)和奈特位移($K$)表明,在高温下的中等自旋涨落向低温方向被抑制.在具有较高$h_{Pn}$的较高$T_c$化合物中,这种在低能量下具有带隙特征的特征自旋涨落被更多地放大,而在具有较低$h_{Pn}$的非超导化合物中,这些特征自旋涨落被完全抑制。这意味着自旋涨落谱中的有限能量部分的贡献对于在重电子掺杂区域中增强$T_c$是至关重要的。这与具有类似尺寸的空穴和电子费米表面的典型铁基化合物的许多情况相反,其中在低能量下的自旋波动在低温下显著发展。讨论了重电子掺杂态的特征与由$d_{xy}$轨道导出的弱空穴费米面的特征的关系,该轨道在$h_{Pn}$高时上升,以及增强的电子相关效应。
2022-04-25 cond-mat.supr-con
Effect of on-site Coulomb repulsion on ferromagnetic fluctuations in heavily over-doped cuprates
我们从理论上研究铁磁(FM)的波动,实验观察到的重过掺杂区的铜氧化物超导体。为了探讨FM涨落的起源,我们在涨落交换近似下计算了单带哈伯德模型的自旋极化率。模型参数推导使用Wannier化技术和基于最大局域Wannier函数的约束随机相位近似方法。约束无规相近似计算表明,在现场库仑相互作用的空穴掺杂的增加而减少。通过考虑到现场库仑相互作用的减少,FM波动的出现在严重过掺杂的铜酸盐可以解释。
2020-08-21 cond-mat.supr-con
Evidence of a s-Wave Pairing in Heavily Zn-doped $YBa_2Cu_3O_{7-δ}$ from Andreev Reflection Spectra
当在$YBa_2Cu_3O_{7-δ}$中通过Zn掺杂抑制$d_{x^2-y^2}$波配对时,发现一些Andreev反射光谱与常规超导体的s波光谱相似。能隙是相当可重复的(2.3-3.0meV)。它被低磁场($H_C^{PC}=120-270mT$)抑制,这与d波谱($H_C^{PC}>3T$)形成了很大的对比,具有相似的能隙值。我们假设s波配对发生在Zn杂质附近。
2007-11-28 cond-mat.supr-con
Strong and complex electron-lattice correlation in optimally doped Bi$_2$Sr$_2$CaCu$_2$O$_{8+δ}$
利用角分辨光电子能谱(ARPES)中的同位素效应(IE),讨论了最佳掺杂的$_2$ $_2$ $_2$ O $_{8+δ}$样品中电子-晶格相互作用的性质. ARPES谱线宽度的IE和ARPES色散的IE都很大,这意味着很强的电子-晶格相关。电子-晶格相互作用的强度是"中等“的,即比米格达尔-埃利亚什伯格机制强,但比小极化子机制弱,这就需要一个比常用的米格达尔-埃利亚什伯格图像更一般的ARPES"扭结”图像。这两个IE也意味着一个复杂的相互作用,由于其强大的动量依赖性和不同的符号行为。总之,我们提出了一个中等强度的耦合电子局域晶格振动通过电荷密度波动。
2007-01-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Advantage on Superconductivity of Heavily Boron-Doped (111) Diamond Films
在高硼掺杂浓度为8.4E21cm-3(4.7atomic%)的同质外延(111)金刚石薄膜上实现了目前金刚石中最高的超导转变温度Tc(onset)为11.4K,Tc(offset)为7.4K。在相同的硼浓度下,(111)金刚石薄膜的Tc值比(100)金刚石薄膜的Tc值高一倍以上。掺硼(111)金刚石的Tc随着硼含量的增加而增加,直到最大掺入浓度,并且与使用McMillan方程估计的值一致。(111)金刚石膜的有利Tc是由于较高的载流子浓度超过其硼浓度。
2005-03-12 cond-mat.supr-con
Superconductivity at 48 K of heavily hydrogen-doped SmFeAsO epitaxial films grown by topotactic chemical reaction using CaH2
报道了在MgO单晶衬底上生长的掺氢SmFeAsO外延薄膜在48 K下的高临界温度(Tc)超导性。其关键工艺是脉冲激光沉积生长非掺杂SmFeAsO外延薄膜,然后在真空石英玻璃安瓿气氛下,用CaH 2粉末进行拓扑化学反应。基于我们已经开发的这种沉积后热退火处理,在SmFeAs(O 1-xHx)中实现了最大氢浓度x = ~0.35。无序氢取代O网站的实验直接证实了原子尺度的微观结构观察。磁化强度的测量验证了高Tc的超导性在薄膜中的体的性质。该方法将成为制备各种高质量氢氧化物外延薄膜的有效而通用的方法。
2019-10-03 cond-mat.supr-con
Quantum critical behavior in heavily doped LaFeAsO$_{1-x}$H$_x$ pnictide superconductors analyzed using nuclear magnetic resonance
用$^{75}$ As和$^{1}$ H核磁共振技术研究了重电子掺杂高- $T_c$磷族化合物LaFeAsO $_{1-x}$ H $_x$中第二反铁磁相的量子临界行为.在第二AF阶段,我们观察到一个空间调制的自旋密度波的状态$x$ =0.6从NMR谱线的形状和检测到一个低能量激发间隙从核弛豫时间的$T_1$ As。激发能隙在$x \approx 0.49$的AF量子临界点(QCP)处闭合。在较低掺杂制度中的超导(SC)相仅在AF QCP处接触第二AF相,并且两相彼此分离。AF临界涨落的消失和面内电各向异性的增强是超导电性发展的关键因素。
2015-02-05 cond-mat.supr-con
Heavily electron-doped electronic structure and isotropic superconducting gap in AxFe2Se2 (A=K,Cs)
用角分辨光电子能谱研究了新发现的超导体AxFe_2Se_2(A=K,Cs)的低能能带结构和费米面。与铁磷属元素化物超导体相比,AxFe_2Se_2(A=K,Cs)是电子掺杂最重的超导体,Tc~30 K。在铁基超导体中,只观察到电子口袋,其超导能隙约为10.3 meV,而在带中心附近没有空穴费米面,表明口袋间跳跃或费米面嵌套不是铁基超导体非常规超导性的必要组成部分.因此,改变符号的s $_\pm$配对对称性,铁基超导体的主要候选者,在这里描述超导态时变得概念上无关紧要。一个更传统的s波配对是一个更好的描述。
2010-12-29 cond-mat.supr-con
Pressure-induced quantum critical point in a heavily hydrogen-doped iron-based superconductor LaFeAsO
铁基超导体LaFeAsO $_{1-x}$ H $_x$(0 $\leq x \leq$ 0.6)在H掺杂时经历两个反铁磁(AF)相。我们在压力下使用NMR技术研究了第二AF相($x$ =0.6)。在压力高达2 GPa时,基态是一个具有大能隙的自旋密度波态;然而,能隙在4.0 GPa时关闭,表明压力诱导的量子临界点。有趣的是,在2和4 GPa之间的压力下,带隙激发与无隙磁涨落共存。这种共存是由于$d_{xy}$轨道上升到费米能级,在压力下的Lifshitz转变。
2019-05-16 cond-mat.supr-con
High-Tc superconductivity up to 55 K under high pressure in the heavily electron doped Lix(NH3)yFe2Se2 single crystal
本文报道了用立方对顶砧装置对重电子掺杂Lix(NH_3)_yFe_2Se_2单晶的高压研究。当压力增加到Pc = 2GPa时,室温下的超导转变温度Tc = 44 K首先被抑制到20 K以下,高于此压力时,Tc(P)的压力依赖性反转,Tc稳定地增加到约20 K。55 K,11 GPa。结果表明,在Lix(NH_3)_yFe_2Se_2中存在压力诱导的第二高温超导相,其最高Tc_(max)为55 K。霍尔数据证实,在紧急SC-II阶段的主导电子型载流子密度经历了四倍的增强,并跟踪相同的趋势Tc(P)。有趣的是,我们发现一个几乎平行的标度行为之间的Tc和霍尔系数的SC-II相的Lix(NH 3)yFe 2Se 2和(Li,Fe)OHFeSe的倒数。目前的工作表明,高压提供了一个独特的手段,进一步提高重电子掺杂的FeSe基材料的最大Tc通过增加有效的载流子浓度通过一个合理的费米表面重建在Pc。
2017-09-25 cond-mat.supr-con
Superconductivity by Hidden Spin Fluctuations in Electron-Doped Iron Selenide
Berg,Metlitski和Sachdev,Science 338,1606(2012)已经表明,通过具有两个轨道的传导电子交换隐藏的自旋波动可以导致氧化铜材料中的高温超导性。我们介绍了一个类似的模型,高温铁硒化物超导体是电子掺杂。传导电子携带最小的3d xz和3d yz铁原子轨道。棋盘波矢Q_AF处的低能隐藏自旋涨落是由展开的布里渊区中心和角上的费米面嵌套引起的。通过硒原子的超交换相互作用产生的磁阻挫稳定了Q_AF处隐藏的自旋涨落,而不是真实的自旋涨落。在半填充,Eliashberg理论的基础上纯粹的交换隐藏的自旋波动揭示了一个Lifshitz过渡到电子/空穴费米表面口袋的角落折叠(两铁)布里渊区,但消失的光谱权重。因此,下面隐藏的自旋密度波基态是一个莫特绝缘体。在电子掺杂时,Eliashberg理论发现空穴费米面口袋的光谱权重仍然非常小,而较大的电子费米面口袋的光谱权重变得可观。因此,这一预测是一致的观察电子费米表面口袋单独在电子掺杂硒化铁的角度分辨光电子能谱(ARPES)。Eliashberg理论还发现了电子掺杂时S+超导的不稳定性,各向同性的库珀对在可见电子费米表面口袋和暗空穴费米表面口袋之间交替出现。通过ARPES和扫描隧道显微镜(STM)在电子掺杂的硒化铁中观察到的各向同性能隙的比较与短程隐藏磁序一致。
2021-05-27 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
Irradiation induced modification of the superconducting properties of heavily boron doped diamond
金刚石是一种宽带隙半导体,当重掺杂硼时,可以被设计成表现出超导性。这种现象已经在通过化学气相沉积生长的样品中得到证实,其中硼浓度超过$n_{MIT} \gtrsim 4\times10^{20}/\text{cm}^3$的金属到绝缘体转变的临界浓度。虽然超导性的阈值载流子浓度通常在文献中得到很好的建立,但尚不清楚较高的临界温度与增加的硼浓度的相关性如何。先前的研究通常比较了在不同等离子体条件下或在具有不同晶体取向的衬底上生长的几个样品,以改变硼掺入晶格中的情况。在这里,我们提出了一个单一的样品与不变的硼浓度的研究,而不是修改的载流子浓度通过引入补偿缺陷,通过高能离子辐照。当缺陷的数量足以补偿空穴浓度到阈值以下时,超导性被完全抑制。此外,我们还证明了通过真空退火去除补偿缺陷来恢复超导性是可能的。
2018-09-06 cond-mat.supr-con
Heavily Hydride-ion-doped 1111-type Iron-based Superconductors: Synthesis, Physical Properties and Electronic Structure
铁基超导体已成为与铜酸盐相媲美的高Tc超导体的新大陆。电子掺杂1111型铁氧化物的最佳临界温度(Tc)为56 K,引起了物理学家和化学家的极大关注。载流子掺杂不仅是诱导超导性所必需的,而且是控制高Tc超导体中基态的电子、磁性和晶体学性质的关键参数。氢离子(H-)是氢的阴离子态,在1111型超导体中作为有效的电子给体,导致了超导相的双圆顶结构和双组分母相等重要发现。本文综述了含氢1111型铁基超导体的合成、物理性质、电子结构以及其它超导体的相关现象。我们展示了铁基超导体的几个共同特征,具有高于50 K的高Tc,并提出了一种实现更高Tc的方法。
2020-02-25 cond-mat.supr-con
Quantum Phase transition under pressure in a heavily hydrogen-doped iron-based superconductor LaFeAsO
掺氢LaFeAsO是一种典型的铁基超导体。然而,它的相图超出了标准框架,其中超导(SC)相在载流子掺杂后跟随反铁磁(AF)相;相反,SC相夹在轻和重H掺杂制度中出现的两个AF相之间。我们在压力下进行了核磁共振(NMR)测量,重点是在重H掺杂制度的第二AF相。当压力为3.0 GPa时,第二AF相被强烈抑制,并且明显地转移到高度H掺杂的区域,从而出现“裸”量子临界点(QCP)。在QCP附近的顺磁状态下出现量子临界区,然而,AF临界涨落对SC相的影响仅限于QCP附近的窄掺杂区。最佳SC条件($T_c \sim$ 48 K)不受AF波动的影响。
2017-10-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Unusual Charge Localization in Zn-doped and Heavily Underdoped YBa2Cu3O7-d at Low Temperatures
在磁场高达18 T的条件下,测量了Zn掺杂YBa_2Cu_3 O_(7-d)和重欠掺杂纯YBCO单晶的面内正常态电阻率。我们发现,正常态rho_ab的温度依赖性不服从log(1/T),在低温极限下不趋于发散。结果表明,YBCO正常态的"基态"是金属态.
1999-08-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pairing Mechanism of the Heavily Electron Doped FeSe Systems: Dynamical Tuning of the Pairing Cutoff Energy
研究了重电子掺杂FeSe(HEDIS)体系的配对机制,该体系在布里渊区(BZ)的$Γ$点和$M$点处通常都有一个初始空穴带--一个在费米能级之下有限能距$ε_b$的带顶.我们发现该系统允许两个简并超导解在干净极限下具有完全相同的$T_c$:初始$s^{\pm}_{he}$ -能隙($Δ_h^{-} \neq 0$,$Δ_e^{+} \neq 0$)和$s_{ee}^{++}$ -能隙($Δ_h =0$,$Δ_e^{+} \neq 0$)解,它们分别具有不同的配对截止值,$Λ_{sf}$(自旋涨落能)和$ε_b$.因此,$s_{ee}^{++}$ -间隙解决方案(其中系统将原始配对截止$Λ_{sf}$动态地重整为$Λ_{phys}=ε_b$($< Λ_{sf}$))主动地消除了形成库珀对的初始空穴带,但没有$T_c$的损失,变得对杂质对断裂免疫。结果表明,HEDIS系统通过动态调整配对截止值和选择$s_{ee}^{++}$配对状态,可以使退化$s^{\pm}_{he}$解在理想清洁极限下的$T_c$始终达到最大值,即使在脏极限下也是如此.
2016-06-03 cond-mat.supr-con
Pairing mechanism of unconventional superconductivity in doped Kane-Mele model
本文研究了蜂窝晶格上具有在位库仑相互作用的掺杂Kane-Mele模型的对对称性。基于线性化的Eliashberg方程,在无规相位近似(RPA)下计算了库珀对的配对不稳定性。当自旋-轨道耦合强度较弱时,偶频自旋-单重态偶宇称(ESE)配对占主导地位。另一方面,随着自旋-轨道耦合的增加,偶频自旋三重态奇宇称(ETO)f波配对超过ESE f波配对。纵向自旋涨落支持ETO f波配对。由于自旋轨道耦合强烈抑制横向自旋涨落,ETO f波配对成为主导的大幅度的自旋轨道耦合。
2016-06-01 cond-mat.supr-con
The critical field and specific heat in the electron- and hole-doped graphene superconductors
本文利用Migdal-Eliashberg理论研究了氮掺杂和硼掺杂石墨烯的比热与临界磁场,发现电子掺杂比空穴掺杂更有利于增强超导性质,并用BCS无量纲热力学比值进行了总结。
2022-08-15 cond-mat.supr-con
Phonon-mediated Superconductivity in Silicene
通过刚性能带近似下的第一性原理计算,我们预测了电子掺杂硅烯在双轴拉伸应变下是一种良好的二维电子-声子超导体。通过5%的拉伸应变,电子掺杂硅烯的超导转变温度可以提高到10 K以上。计算了能带结构、声子色散关系和Eliashberg函数,并进行了详细的分析。拉伸应变引起的费米能级附近的电子态的增加与垂直于硅烯平面的声学声子模之间的强相互作用是导致临界温度提高的主要原因。
2013-11-07 cond-mat.supr-con
Electron-phonon coupling and two-band superconductivity of Al- and C-doped MgB2
在密度泛函理论的框架下,采用自洽虚晶近似,研究了Mg{1-x} AlxB 2和MgB{2(1-y)}C{2 y}合金的电子-声子和超导性质.对于这两种合金,Eliashberg光谱函数和电子-声子耦合常数已被计算在两个带模型的几个浓度高达x(Al)=0.55和y(C)=0.175。在不考虑带间散射的情况下,数值求解了两带Eliashberg带隙方程。使用一个单一的参数的库仑赝势,这是确定的未掺杂的化合物,我们能够再现实验掺杂的Delta_sigma,Delta_pi,和T_c的定量水平上的两种合金。特别是,所观察到的Al和C掺杂之间的超导性的掺杂范围的差异表明掺杂位点的显著影响,这可以在本方法中自然地解释,而不需要调用带间散射,这表明该因素仅起次要作用。
2010-12-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Observation of Double-Dome Superconductivity in Potassium-Doped FeSe Thin Films
本文报道了在石墨化SiC(0001)衬底上生长的掺碱金属钾(K)的FeSe超薄膜中出现的两个不连续的超导圆顶。超导电性表现出超敏性K剂量在较低的Tc圆顶,而在重电子掺杂的较高的Tc圆顶,它成为空间均匀和强大的对无序,支持传统的库珀配对机制。此外,重K掺杂的多层FeSe膜都显示出~ 14 meV的大的超导能隙,与膜厚度无关,仅在最顶部的FeSe层中验证了较高的Tc超导性。双圆顶超导相的不寻常的发现已经朝着FeSe衍生超导体中超导性的机理理解迈进了一步。
2016-04-13 cond-mat.supr-con
Extreme anisotropy and anomalous transport properties of heavily electron doped Lix(NH3)yFe2Se2 single crystals
布里渊区中心附近缺失的空穴包为Tc高于40 K的重电子掺杂FeSe基超导体提供了独特的电子结构。它挑战了现有的方案占铁基家庭的超导性的性质。然而,必须克服的一个障碍是在相当有限数量的化合物中的材料复杂性。在这里,我们报告的重电子掺杂的Li-NH3插层FeSe单晶的生长是免费的这种复杂性,并允许访问的内在超导性能。我们的结果表明,在正常和超导态都有极大的电子各向异性。此外,反常的输运性质出现在正常状态下,这被认为是与弛豫时间和/或温度依赖的电子载流子浓度的各向异性。鉴于嵌入物的化学柔性,我们的研究结果为理解FeSe相关超导体的超导电性起源提供了新的平台。
2017-05-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Orbital and Pauli limiting effects in heavily doped Ba$_{1-x}$K$_x$Fe$_2$As$_2$
研究了Fe基轻无序超导体Ba $_{0.05}$ K $_{0.95}$ Fe $_2$ As $_2$在沿FeAs层(H//ab面)外加磁场H中的热力学性质.该掺杂水平的超导(SC)转变温度为T $_c$ = 6.6 K。对T < T $_c$的比热C(T,H)的分析表明,在不同的费米口袋中,超导序参量的符号发生了变化。为三组分超导序参量提供了实验依据。我们发现,所有这三个组件的值与以前报道的化学计量化合物KFe $_2$作为$_2$。我们的C(T,H)和电阻率ρ(T,H)的数据可以解释为有利于占主导地位的轨道贡献的对破缺机制在低场,而泡利限制效应占主导地位,在高场,产生一个无带隙超导态,只有领先的非零间隙。
2015-07-13 cond-mat.supr-con
Elastoresistivity of heavily hole doped 122 iron pnictides superconductors
重空穴掺杂的铁磷属元素化物超导体的向列性仍有争议。在RbFe $_2$ As $_2$及其姊妹化合物中,发现了相当大的磁涨落,甚至是远离磁不稳定性的磁级。本文报道了一系列等价掺杂和电子掺杂的KFe $_2$ As $_2$晶体的系统弹性电阻研究。我们发现所有晶体沿[110]方向冷却时的弹性电阻是发散的。弹性电阻率的振幅发散,如果K被替换为更大的离子,或者如果该系统被推向一个Lifshitz过渡。然而,我们得出结论,他们都不一定表明一个独立的临界点。相反,增加的向列性可以与另一种电子临界性相关联。特别是,我们提出了一种机制,如何弹性电阻率增强在Lifshitz过渡。
2022-05-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Subkelvin tunneling spectroscopy showing Bardeen-Cooper-Schrieffer superconductivity in heavily boron-doped silicon epilayers
在亚开尔文温度范围内对掺硼的超导硅外延层进行了扫描隧道谱研究。由此产生的局部微分电导表现为均匀超导体的预期,能隙色散低于+/-10%。超导能隙的光谱形状、振幅和温度依赖性符合BCS模型,进一步支持了弱耦合极限下声子介导的空穴配对机制的假设.
2012-11-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Vibrational spectrum and electron-phonon coupling of doped solid picene from first principles
用声子谱和电子-声子相互作用的线性响应计算方法研究了掺杂的固体picene(C22 H14)的超导电性。我们发现,高能C键伸缩声子的π分子轨道的掺杂~3个电子每个picene分子的耦合是足够强的,重现实验Tc的18 K内Migdal-Eliashberg理论。对于空穴掺杂,我们预测一个类似的耦合导致的最大Tc为6 K。然而,我们认为,由于它的分子性质,picene可能属于同一类强相关ep超导体的富勒烯。我们提出了几个实验检验这一假设,并建议插层烃与不同的安排和数量的苯环可以用来研究ep相互作用和强电子关联之间的相互作用在高度非绝热极限。
2011-07-25 cond-mat.supr-con
Electronic structure of heavily electron-doped BaFe$_{1.7}$Co$_{0.3}$As$_2$ studied by angle-resolved photoemission
我们对重电子掺杂非超导BaFe $_{1.7}$ Co $_{0.3}$ As $_2$进行了高分辨角分辨光电子能谱研究。我们发现在空穴掺杂的超导体Ba $_{0.6}$ K $_{0.4}$ Fe $_2$ As $_2$中观察到的两个空穴费米面口袋在该化合物中不存在或非常小,而在M点处的两个电子口袋由于Co替代的电子掺杂而显著膨胀。非SC和SC样品的费米面的比较表明,通过反铁磁波矢连接的空穴和电子口袋的共存是实现铁基超导体的超导性机制的必要条件。
2009-03-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetic origin of high-energy kink structure in heavily electron-doped Li$_{1+x}$FeAs
我们报道了用三维角分辨光电子能谱观察到的重电子掺杂非超导Li $_{1+x}$ FeAs的高能扭结结构的起源。在布里渊区中心的$d_{xy}$轨道强烈重整化,表明更强的电子相关性,超过化学计量比的LiFeAs,尽管事实上,所有频带的轨道特征保持不变。在$d_{yz}$能带上发现了两种类型的扭折结构:在20 meV的结合能处的各向同性扭折和仅在(110)方向上观察到的位于100 meV处的另一种扭折。较高能量的扭结被认为是源于磁相互作用,因为峰值能量与自旋激发的能量一致。
2013-01-31 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
20 K superconductivity in heavily electron doped surface layer of FeSe bulk crystal
最近在SrTiO_3(STO)上生长的单层(1 ML)FeSe中发现了高达100 K的超导转变温度。这一发现立即引发了人们的努力,以确定从其体积值7 K急剧增强Tc的机制。目前,有两个主要观点的起源增强Tc;在第一个视图中,增强来自界面效应,而在另一个它是从过剩的电子与强关联强度。这个问题是有争议的,有证据支持每一种观点。找到Tc增强的起源可能是实现更高Tc和确定铁基材料中超导性的微观机制的关键。在这里,我们报告的20 K的超导电性在电子掺杂的FeSe的表面层的观察。表面层的电子态具有STO上1 ML FeSe的所有关键光谱方面。在没有任何界面效应的情况下,发现表面层态具有20 K的中等Tc,具有4 meV的较小间隙开口。我们的研究结果清楚地表明,过剩的电子与强相关强度不能单独诱导的最大Tc,这反过来又强烈建议需要一个界面效应,以达到增强Tc发现在1 ML FeSe/STO。
2015-12-15 cond-mat.supr-con
High-temperature multigap superconductivity in two-dimensional metal-borides
采用第一性原理计算结合Eliashberg形式,系统地研究了二维金属硼化物晶体中声子介导的超导电性.这种2D金属硼化物化合物,称为MBenes,是从单晶层状三元硼化物(MAB相)化学剥离。首先,我们通过各向同性Eliashberg计算确定了具有超导潜力的MBene层,考虑了广泛的金属元素,重点是碱土金属和过渡金属。随后,我们通过求解各向异性的Eliashberg方程对突出的超导MBenes进行了详细的分析。所获得的高临界温度(高达72 K),以及丰富的多间隙超导行为,推荐这些晶体进一步用于多功能二维异质结构和超导器件的应用。
2021-12-08 cond-mat.supr-con physics.comp-ph
Charge order driven by multiple-Q spin fluctuations in heavily electron-doped iron selenide superconductors
本文利用扫描隧道显微镜在Fe位缺陷抑制超导的重电子掺杂铁硒化物中发现短程棋盘状电荷序,并通过模拟证明其由多Q自旋密度波驱动,揭示了竞争序的存在及电荷序探测自旋涨落的潜力。
2023-04-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Multiple bosonic mode coupling in the charge dynamics of the electron-doped superconductor (Pr$_{2-x}$Ce$_x$)CuO$_4$
通过分析电子掺杂超导体(Pr $_{2-x}$ Ce $_x$)CuO $_4$(PCCO)的光谱数据,研究了载流子与玻色子模的耦合.分析方法是利用最大熵技术结合Eliashberg理论反演不同温度下的光散射率$τ^{-1}_{\rm op}(ω,T)$ $T$。我们发现,在超导状态下的电荷载流子耦合到两个主导模式一个在$\sim 10 $ meV和第二个在$\sim 45 $ meV。低能量模式显示出强烈的温度依赖性,并在临界温度$T_c$或略高于临界温度时消失。高能量模式存在于$T_c$之上,并随着温度的升高而向更高的能量移动。在$> 100 $ K温度下,它也变得不那么突出,高于该温度时,它演变成典型的自旋涨落背景。与空穴掺杂的高$T_c$超导体相比,PCCO被证明是一种接近脏极限的超导体。
2008-09-27 cond-mat.supr-con
Key pairing interaction in layered doped ionic insulators
关于电子-声子相互作用(EPI)对高温超导性的重要性还是它的微弱性和不重要性的争论一直是当代凝聚态物理最具挑战性的问题之一。我们采用了连续RPA近似的介电响应函数允许的EPI强度,电子-电子的吸引力,和层状高温超导体中的载流子质量重整化的自洽半分析评价。我们发现,在掺杂离子晶格中的高频光学声子的Fröhlich EPI是关键的配对相互作用,这是在欠掺杂超导体的BCS-Migdal-Eliashberg近似之外,它仍然是一个重要的球员在过掺杂的化合物。
2010-08-16 cond-mat.supr-con quant-ph
Evolution from $B_{2g}$ nematics to $B_{1g}$ nematics in heavily hole-doped iron-based superconductors
最近的实验报道了重空穴掺杂磷属元素化合物$A$ Fe $_{2}$ As $_{2}$的一种不寻常的双折射行为,其中碱金属$A$ = Rb,Cs.与母体$Ae$ Fe $_{2}$的$B_{2g}$有序相反,作为$_{2}$化合物(碱土金属$Ae$ = Sr,Ba),其特征在于不相等的最近邻Fe-Fe键,在空穴掺杂系统中,在$B_{1g}$通道中观察到有序,其特征在于不相等的次最近邻Fe-Fe(对角Fe-As-Fe)键。在这项工作中,使用密度泛函理论,我们属性的磁性基态沿系列$Ae_{1-x}A_{x}$ Fe $_{2}$作为$_{2}$的演变,从单条纹小$x$双条纹大$x$。我们的模拟使用约化的Stoner理论表明,Fe矩的波动是必不可少的双条配置的稳定性。我们提出,磁基态的性质的变化是负责的变化的对称性的残余的doppler命令,它支持。
2019-02-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Evolution of band structure from optimally doped to heavily overdoped Co-substituted NaFeAs
用角分辨光电子能谱研究了NaFe $_{1-x}$ Co $_x$ As从最佳掺杂超导化合物($x=0.028$)到重过掺杂非超导化合物($x=0.109$)的电子结构。与“122”型铁磷属元素化合物的情况类似,我们的数据表明,在NaFe $_{1-x}$ Co $_x$ As中的Co掺杂提供了额外的载流子,并相应地移动了费米能级。在$x=0.109$化合物中,围绕带中心$Γ$的空穴状带移动到更深的结合能,而出现电子口袋。在整个掺杂范围内,我们研究的整体能带重整化基本上保持不变,这表明局部磁/电子相关性不受载流子掺杂的影响。我们推测,流动载流子的巡游特性和局域相互作用之间的平衡可能对超导性起着重要的作用。
2012-06-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Interactions and superconductivity in heavily doped MoS2
我们分析了最近在MoS $_2$中观察到的超导相的微观起源和物理性质。我们展示了如何的导带的谷结构的组合,密度依赖的屏蔽的远程库仑相互作用,短程电子排斥,和相对薄弱的电子-声子相互作用,使得可能存在的超导序参量具有相反的符号在不同的山谷,类似的超导性中发现的pnictides和铜酸盐的相。
2013-01-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Extreme in-plane upper critical magnetic fields of heavily doped quasi-two-dimensional transition metal dichalcogenides
在错配层$(LaSe)_{1.14}(NbSe_2)$和$(LaSe)_{1.14}(NbSe_2)_2$单晶中观察到了极端的面内上临界磁场$B_{c2//ab}$,它强烈地违反了泡利顺磁极限,$T_c$分别为1.23 K和5.7 K.该晶体在温度略低于$T_c$时表现出二维到三维的转变,$B_{c2//ab}$的温度依赖性上升,表现出巨大的超导各向异性和$B_{c2}$的角度依赖性的尖点行为。这两种失配的特征在于从LaSe到$NbSe_2$的强电荷转移。如我们以前的工作所示,$(LaSe)_{1.14}(NbSe_2)$是电子等效的高度掺杂的$NbSe_2$单分子膜。然后,强的上临界场可以归因于最近在原子薄的过渡金属二硫族化物中发现的伊辛耦合,该过渡金属二硫族化物具有强的自旋轨道耦合和缺乏反转对称性。在$(LaSe)_{1.14}(NbSe_2)_2$中发现了非常相似的行为,其中电荷转移名义上是两倍大,这最终可能导致$NbSe_2$导带的完全填充并在LaSe中打开超导性。无论特定的超导机制是什么,这两种失配的共同点是它们表现为几乎解耦的超导原子层的堆叠,证明伊辛超导性也可以存在于大块材料中。
2021-12-21 cond-mat.supr-con
Novel weak-ferromagnetic metallic state in heavily doped Ba$_{1-x}$K$_{x}$Mn$_{2}$As$_{2}$
成功地生长了重掺杂Ba $_{1-x}$ K $_{x}$ Mn $_{2}$ As $_{2}$($x$ =0.19和0.26)单晶,并对其电阻率和各向异性磁化率进行了测量。与未掺杂的BaMn $_{2}$ As $_{2}$的反铁磁绝缘基态相反,K掺杂的晶体在低于$\sim$ 50 K时显示出金属导电性,具有弱铁磁性,而在高于$\sim$ 50 K时显示出Curie-Weiss类面内磁化率。在高达6 GPa的高压下,低温金属性转变为以Kondo型电阻率最小值为特征的状态,而在2.5K以上没有任何超导性特征。使用$2\times2\times1$超晶胞对$x$ =0.25的电子结构计算再现了空穴掺杂金属态。费米能级处的态密度具有明显的As 4 $p$分量,表明4 $p$空穴是金属导电的主要原因.我们的研究结果表明,巡游4 $p$空穴和本地3 $d$矩之间的相互作用是主要负责的新的金属状态。
2012-05-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Structure of spin excitations in heavily electron-doped Li0.8Fe0.2ODFeSe superconductors
重电子掺杂硒化铁(HEDIS)高转变温度(高- $T_{\rm{c}}$)超导体,其没有空穴费米口袋,但具有显著高的$T_{\rm{c}}$,已经挑战了最初针对包含电子和空穴口袋的铁磷属元素化物提出的流行的$s$ $_\pm$配对方案。HEDIS中增强的超导电性的微观机制仍然不清楚。在这里,我们使用中子散射来研究HEDIS材料Li $_{0.8}$ Fe $_{0.2}$ ODFeSe($T_{\rm{c}}$ = 41 K)的自旋激发。我们的数据显示,在$\sim$ 21 meV的近环形磁共振激发周围($π$,$π$)。随着能量的增加,自旋激发呈现菱形,并且它们向外分散,直到能量达到$\sim$ 60 meV,然后在更高的能量下向内分散。所观察到的能量依赖的动量结构和扭曲的色散附近的自旋激发($π$,$π$)是类似的空穴掺杂的铜氧化物在几个方面,从而意味着这种自旋激发是必不可少的显着高的$T_{\rm{c}}$在这些材料。
2017-07-31 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Possible Multiple Gap Superconductivity with Line Nodes in Heavily Hole-Doped Superconductor KFe2As2 Studied by 75As-NQR and Specific Heat
报道了重空穴掺杂超导体KFe_2As_2(Tc = 3.5K)的~(75)As核四极共振(NQR)和比热测量结果。超导态的自旋-晶格弛豫速率1/T1表现出相当平缓的温度依赖性,在Tc以下没有相干峰。准粒子比热C_QP/T在低于Tc时有很小的比热跃变,约为电子比热系数的30%。此外,在最低测量温度T = 0.4 K \simeq Tc/10时,还存在低能准粒子激发.这些1/T1和C_QP/T的温度依赖性可以用多节超导能隙方案来解释,而不是简单能隙分析中的多个全能隙s_ \pm波方案。
2009-06-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Angle-resolved photoemission spectroscopy of Na-doped Ca2CuO2Cl2 single crystals: Fingerprints of a magnetic insulator in a heavily underdoped superconductor
首次在高压下成功生长的四元Ca(1.9)Na(0.1)CuO(2)Cl(2)单晶的角分辨光电子能谱实验揭示了从反铁磁体到高温超导体的电子演化过程。在这种低掺杂的超导体中,我们发现了母体绝缘体的清晰指纹:阴影带和大的赝能隙。这些观察结果很可能被描述为“化学势位移”,这与从原型La(2-x)Sr(x)CuO(4)中了解到的“钉扎化学势”的流行观点形成鲜明对比,表明通往高Tc超导体的途径并不独特。
2002-09-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Possible nodal superconducting gap emerging at the Lifshitz transition in heavily hole-doped Ba0.1K0.9Fe2As2
利用高能量分辨率的ARPES方法研究了过掺杂Ba_(0.1)K_(0.9)Fe_2As_2(Tc = 9K)的晶体结构.这种材料的费米表面拓扑结构与KFe2As2相似,与掺杂量稍低的Ba0.3K0.7Fe2As2不同,这意味着在x=0.7和x=0.9之间发生了Lifshitz跃迁。尽管在出现的偏离M中心的费米面袋瓣尖端发现了一个垂直节点,但超导能隙结构与Ba 0.3K 0.7Fe 2As 2的超导能隙结构相似,表明配对相互作用不是由费米面拓扑结构驱动的。
2013-08-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con