Effects of Pauli paramagnetism on superconducting vortex phase diagram in strong fields
在弱耦合BCS模型中,假设存在类$d_{x^2-y^2}$配对,详细研究了Pauli顺磁亏损不可忽略的强场中的Ginzburg-Landau(GL)泛函和由此得到的相图.与以前对自旋-单重态配对的相同主题的工作(其中轨道破坏效应没有与顺磁破坏一致地处理)相比,$H_{c2}$处的平均场(MF)转变为不连续转变的温度远高于$H_{c2}(T)$和在类FFLO和普通涡旋固体之间的二级转变曲线$H_{\rm FFLO}(T)$分支的另一温度,并且$H_{\rm FFLO}(T)$在冷却时降低。在此基础上,利用蒙特卡罗模拟研究了$H_{c2}(T)$ -线附近的真实相图,发现在涨落足够弱的系统中,由于涨落的存在,MF的不连续跃迁变为近似不连续的交叉点.这些结果与最近在重费米子超导体CeCoIn $_5$中弱涨落的MF不连续行为和$H_{\rm {FFLO}}(T)$以及在强涨落的有机材料中不存在的观察结果一致。
2003-09-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Temperature-dependent Ginzburg-Landau parameter
考虑到轨道和顺磁的退配对效应,我们导出了一个简单的解析公式,它适用于第二类超导体中的金-朗道参数随温度的变化,并适用于与场有关的临界温度附近。
2012-07-17 cond-mat.supr-con
Effects of surface roughness on the paramagnetic response of small unconventional superconductors
通过自洽求解准经典格林函数的Eilenberger方程和矢势的Maxwell方程,从理论上研究了表面粗糙度对小型非常规超导体磁响应的影响.自旋单重态$d$波超导盘的顺磁相位被表面粗糙度显著抑制,而自旋三重态$p$波超导盘的顺磁相位即使在粗糙度存在下也是稳健的。这种差异源于出现在盘表面的顺磁奇频库珀对的轨道对称性。顺磁配对关联的轨道部分在$d$波盘中是$p$波对称,而在$p$波盘中是$s$波对称.通过对自由能的计算,我们也证实了顺磁态比正常态更稳定,这预示着在实验中探测顺磁效应的可能性。事实上,我们的结果是一致的高$T_c$薄膜的实验发现。
2015-06-18 cond-mat.supr-con
Paramagnetic Effects on the Vortex Lattice of the Unconventional Superconductor CeCoIn_5
在临界场主要由泡利极限决定,超流主要来自电子自旋与局域磁场的顺磁相互作用的情况下,分析了具有d波配对的高kappa超导体Abrikosov晶格中的磁场分布.在广义Clem变分法框架下得到的结果与CeCoIn_5的形状因子随磁场的增加而增加,然后在接近H_c2时减小的观察结果是一致的。(A. D. Bianchi等人,Science第319卷,177(2008))。
2010-02-02 cond-mat.supr-con
Mixed-State Thermodynamics of Superconductors with Moderately Large Paramagnetic Effects
利用准经典的Eilenberger形式研究了泡利顺磁性对涡旋态的比热$C$和磁化强度$M$等热力学量的影响.结果表明,随着顺磁弛豫效应的增加,$C$的场依赖性曲率的大小由负变正,Maki参数$κ_2$成为温度的增函数.我们的研究结果提供了一个自然的解释不寻常的领域依赖性的$C$看到CeCoIn $_5$的顺磁效应。
2005-09-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Orbital-limiting and modulation induced by missing parity in non-centrosymmetric superconductors
我们研究了自旋-轨道耦合大于$H_{c2}(0)$处塞曼能量的非中心对称超导体的退配对场$H_{c2}(T)$,考虑了由于缺少宇称而导致的自旋单重态和三重态的混合.当单重态和三重态配对组分在立方非中心对称体系中以相等的重量混合时,顺磁去配对效应被显著抑制,使得$H_{c2}(T)$接近其轨道极限值。类似的事件也发生在准二维Rashba非中心对称系统。本文的结果与CePtPDMATHABMQ-Si和$_2$ $_{3-x}$-Pt $_x$-B族的$T$相图有关。
2008-11-20 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
Induced paramagnetic states by localized $π$-loops in grain boundaries
最近对高温超导体的实验表明,在晶界(GB)处存在顺磁行为。这种顺磁性可以归因于非常规d波诱导的$π$结的存在。通过将GB建模为$π$和常规约瑟夫森结的阵列,我们确定了顺磁行为发生的条件。
2003-03-11 cond-mat.supr-con
Unconventional superconductivity and paramagnetic Meissner response triggered by nonlocal pairing interaction in proximitized heterostructures
研究耦合常规超导体的二维电子系统中非局域配对引发的非常规超导,揭示准粒子隧穿与自旋三重态层间配对产生的奇频超导关联导致顺磁迈斯纳响应并影响态密度。
2023-11-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Anisotropy of heat capacity in Pauli limited unconventional superconductors
抗磁耦合磁场可以作为非常规超导体中节点位置的探测器。热容取决于磁场和波节方向之间的角度$ϕ_0$。我们表明,各向异性$C(ϕ_0)$持续存在,即使在系统中具有强顺磁耦合到电子的自旋。
2006-06-14 cond-mat.supr-con
Microscopic Eilenberger theory of Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov states in the presence of vortices
利用微观准经典Eilenberger方程,对Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)态进行了理论研究.在三维球费米面模型和$s$波对的情况下,将泡利顺磁效应和涡旋引起的轨道破坏效应放在同等的地位上处理。详细研究了LO态的场演化,包括$H$ - $T$相图、序参量、顺磁矩和内场的空间结构.场依赖性的各种热力学量:的顺磁矩,熵,和零能量密度的状态进行计算。这些数量显示进入LO状态后开始快速增长。我们还评估了LO调制的波长,小角中子散射的通量线晶格形状因子,以及NMR光谱,以便于识别LO状态。对比研究了强和中等泡利顺磁效应的两种情况。对Sr $_2$ RuO $_4$、CeCoIn $_5$、CeCu $_2$ Si $_2$和有机超导体中LO相存在的可能性进行了严格的检验,并提出了确定LO相的关键实验。
2020-03-09 cond-mat.supr-con
Josephson vortex lattices with modulation perpendicular to an in-plane magnetic field in layered superconductor
在准低维超导体中,在沿导电方向施加的{ \it平行}磁场下,由于顺磁退配对的增强,可能会出现具有与磁场垂直的Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)型调制的涡旋晶格.当Q2 D材料中面内场强度变化时,伴随节面的Josephson涡旋晶格在超导(SC)序参量的高朗道能级(LL)模中形成,并表现出场诱导的结构转变。这些转变引起的节面取向的变化,应观察在运输测量的面外电流在真正的超导体与点无序有效的SC层。此外,$H_{c2}$ -过渡从这个较高的LL状态的正常相位是第二阶的中等强的顺磁效应,但在具有足够强的顺磁效应的情况下,变得不连续,以及在最低的LL调制状态和普通的Abrikosov涡旋晶格之间的过渡。这些结果的相关性,最近在有机超导体中的观察表明存在的FFLO状态进行了讨论。
2007-08-16 cond-mat.supr-con
Nematicity and Orbital Depairing in Superconducting Bernal Bilayer Graphene with Strong Spin Orbit Coupling
本文在具有强伊辛自旋轨道耦合的伯纳尔双层石墨烯中发现两种超导态SC$_1$和SC$_2$,揭示SC$_2$源于向列正常态,并论证超导受轨道退配对限制,为非常规配对机制提供约束。
2024-06-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Unconventional superfluidity of superconductivity on Penrose lattice
本文以吸引Hubbard模型为例,研究了半周期Penrose晶格上超导的非常规超流体特性,发现其超流体密度和转变温度可随无序强度增加而提升,揭示了准晶几何与无序间的相互作用。
2023-06-22 cond-mat.supr-con
Paramagnetic contribution in superconductors with different-mass Cooper pairs
本文揭示了由不同有效质量电子形成的Cooper对在超导体中产生的顺磁贡献,基于线性响应理论在二带超导体和对密度波态中进行了研究,为非常规超导体的电磁超流刚度提供了超越传统BCS响应的新视角。
2024-09-26 cond-mat.supr-con
Recent developments in unconventional superconductivity theory
本文综述了非常规超导理论的最新进展。在第一部分中,我们考虑了光从超导$Sr_2RuO_4$表面反射的克尔旋转偏振的物理起源。然后比较了具有轨道和自旋自发磁化的超导体的磁光响应。后者的结果适用于估计的磁光性质的中性超流体自发磁化。第二部分致力于非中心对称金属在正常和超导状态下的自然旋光性或旋光性质。的温度行为的回转系数的温度行为的顺磁磁化率确定显着增加的顺磁极限场在非中心对称超导体进行了比较。第四章描述了具有正交对称性的巡游铁磁体的序参量和超导态的对称性。最后讨论了相邻铁磁超导畴间的约瑟夫森耦合。
2009-10-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Temperature dependence of the paramagnetic spin excitations in BaFe$_2$As$_2$
本文用非弹性中子散射研究了铁磷属元素化物BaFe $_2$ As $_2$在布里渊区的顺磁自旋激发随温度的变化。与传统的局部矩海森堡系统相反,其中顺磁自旋激发预期具有以零能量转移为中心的洛伦兹函数,BaFe $_2$中的高能量($\hbarω>100$ meV)顺磁自旋激发作为$_2$表现出高达至少290 K($T= 2.1T_N$)的自旋波状特征。此外,我们发现每个Fe的涨落磁矩$<m^2>\approx 3.6\ μ^2_B$的大小基本上与$0.05T_N$到$2.1T_N$的AF有序态的温度无关,这与在铁硫属化物Fe $_{1.1}$ Te [I. A. Zaliznyak { \it等},物理修订信函{ \bf 107},216403(2011).]。这些结果表明BaFe $_2$ As $_2$具有非常规的磁性和强的电子关联效应。
2012-09-27 cond-mat.supr-con
Orbitally limited pair-density wave phase of multilayer superconductors
本文用Ginzburg-Landau方法研究了多层超导体宇称混合对密度波相位中理想超导涡旋晶格的磁场依赖性。在多层体系中,由于局域反演对称性破缺,在外层诱导了Rashba自旋轨道耦合。这与垂直顺磁(泡利)限制磁场相结合,稳定了超导单线态通道中的交错层依赖对密度波相位。通过一阶相变将高场对密度波相位与低场BCS相位分开。本文的激励指导问题是:什么是最小必要的Maki参数$α_M$的超导三层系统的对密度波相位的外观?为了解决这个问题,我们推广的圆形单元法的规则的磁通线晶格的第二类超导体,包括顺磁退配对效应。然后,我们应用该模型的三层系统,其中每一层的特点是由金斯堡-朗道参数$κ_0$,和一个Maki参数$α_M$。我们发现,当自旋轨道Rashba相互作用相比,超导凝聚能,轨道限制对密度波相位稳定的Maki参数$α_M> 10$。
2018-02-18 cond-mat.supr-con
Interplay of paramagnetic, orbital and impurity effects on the phase transition of a normal metal to superconducting state
在考虑顺磁效应、轨道效应和杂质效应的情况下,推导了传统和非传统单重态超导体的广义Ginzburg-Landau自由能泛函。在平均场论下,我们确定了出现非均匀(Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov)超导态的判据,该超导态具有涡旋晶格结构和沿磁场的附加调制.我们还讨论了从正常态到超导态跃迁的可能变化。我们发现,超导相图是非常敏感的几何效应,如序参量的性质和费米面的形状。特别地,我们得到了三维各向同性s波超导体和准二维d波超导体在垂直于导电层的磁场作用下的定性相图。此外,我们还确定了脏极限下s波超导体向非均匀超导态不稳定的判据。
2006-06-30 cond-mat.supr-con
Twist-Tunable Paramagnetic Superconductivity in $d$-wave Altermagnet/Superconductor Heterostructures
Institute for Advanced Studies in Basic Sciences (IASBS)(基础科学高等研究院)
该研究通过理论分析d波反常磁体/超导体异质结构,利用扭曲角调控动量空间节点失配,实现了奇频自旋三重态配对及可切换的顺磁/抗磁超导相,为超导量子调控提供了新平台。
2026-09-01 cond-mat.supr-con
Violation of Spin Paramagnetic limit in Bi/Ni Bilayer
本文报道了MBE生长的Bi/Ni双层膜面内上临界场违反自旋顺磁极限,界面处超薄NiBi$_3$层表现出稳健超导态,现有2D自旋轨道耦合模型无法完全解释该增强现象,暗示其可能存在与自旋涨落相关的非常规配对机制。
2025-09-18 cond-mat.supr-con
Searching for zeroes: unconventional superconductors in a magnetic field
本文综述了用微观方法计算旋转场作用下非常规超导体比热各向异性的结果。我们发现,电子比热可以有最小值或最大值时,场与节点对齐,这取决于温度和场的范围。我们讨论了顺磁极限和费米面形状对反转线位置的影响。
2008-03-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pair-Breaking and Dimensionality in Spin-Orbit Coupled Superconductors
California Institute of Technology(加州理工学院)
本文通过多机制Kharitonov-Feigel'man框架研究LaBi2薄 films的超导性,揭示了磁场增强超导性与自旋交换散射、顺磁和轨道效应的关系,重新定义了二维超导体中散射时间的解释。
2026-05-07 cond-mat.supr-con
Emergent Antiferromagnetism in D-wave Superconductor with Strong Paramagnetic Pair-Breaking
理论证明,在四重对称d波超导相,随着外加磁场的增加,顺磁对破缺(PPB)得到充分增强,不仅诱导出Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)超导态,而且诱导出Q矢量平行于带隙节点的无公度反铁磁(AFM)有序.这种AFM排序倾向于在低温下仅在低于H_{c2}的温度下发生,即,在非零超导能隙$Δ$的存在下,而不是在正常的阶段。通过对AFM有序度及其与$Δ$的FFLO空间调制的相互作用的详细研究,认为CeCoIn_5的奇异高场低温超导相是FFLO有序度和无公度AFM有序度的共存相,并且这种原子力显微镜有序化的PPB机制也是原子力显微镜量子临界涨落的起源,该涨落发生在接近H_{c2}(0)的位置。包括CeCoIn_5在内的几种非常规超导体中。
2011-05-16 cond-mat.supr-con
An unusual continuous paramagnetic-limited superconducting phase transition in 2D NbSe$_2$
时间反转和空间反转是传统巴丁-库珀-施里弗(BCS)超导的两个关键对称性。打破反转对称性可以导致混合宇称库珀配对和非常规的超导性质。二维(2D)NbSe $_2$是一种新型的非中心对称超导体,具有独特的面外或Ising自旋轨道耦合(SOC)。在这里,我们报告了一个不寻常的连续顺磁限制超导正常的金属过渡在二维NbSe $_2$的观察。利用高面内磁场下的隧穿谱,我们观察到低温下超导能隙在上临界磁场下的连续闭合,与BCS薄膜超导体中观察到的一阶突变形成鲜明对比.顺磁限制连续跃迁是由于Ising SOC导致超导相的自旋极化率增大而引起的.基于二维NbSe $_2$能带结构的自洽平均场计算结果进一步支持了这一结果.我们的研究结果建立了二维NbSe $_2$作为一个有前途的平台,探索新的自旋相关的超导现象和设备的概念,如等自旋Andreev反射和拓扑超导。
2018-11-19 cond-mat.supr-con
Magnetic Properties in Non-centrosymmetric Superconductors with and without Antiferromagnetic Order
本文研究了具有和不具有反铁磁序的非中心对称超导体的顺磁性质,重点研究了重费米子超导体CePt_3Si、CeRhSi_3和CeIrSi_3。首先,我们调查的自旋磁化率的线性响应制度,并阐明原子力显微镜秩序的作用。在T=0的自旋磁化率是独立的配对对称性和增加的AFM状态。第二,在CePt_3Si的有效模型的基础上,研究了对磁场的非线性响应,该模型也适用于CeRhSi_3和CeIrSi_3。反对称自旋轨道耦合(ASOC),螺旋超导性,各向异性费米面和原子力显微镜顺序的作用进行了研究,在占主导地位的s-,p-和d-波状态。我们强调了超导(SC)序参量的混合在p波态中的重要作用,它显著地增强了自旋磁化率并抑制了顺磁破坏效应。因此,掺杂有s波序参量的p波超导电性与CePt_3Si在常压下的顺磁性质是一致的。我们提出了一些实验来解释CePt_3Si以及CeRhSi_3和CeIrSi_3中的新的配对态。
2007-11-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Temperature dependent anisotropy and two-band superconductivity revealed by lower critical field in organic superconductor $κ$-(BEDT-TTF)$_{2}$Cu[N(CN)$_{2}$]Br
本研究通过测量有机超导体$κ$-(BEDT-TTF)$_{2}$Cu[N(CN)$_{2}$]Br的电阻率与磁化强度,发现其超导各向异性具有温度依赖性且存在双带非常规超导配对机制,绘制了完整相图并解释了拆对机制转变。
2023-02-06 cond-mat.supr-con
Universal upper critical field of unconventional superconductors
铜酸盐、超导自旋梯和有机(TMTSF)2X系统的电阻上临界场Hc 2(T)在Tc附近的宽范围内具有普遍的非线性温度依赖性,而其低温行为取决于化学式和样品质量。Hc ~ 2(T)归属于预成对的玻色-爱因斯坦凝聚场。普适性来源于标度参数。超过泡利顺磁极限的解释。在带电玻色气体模型的框架下,杂质散射的动力学和热力学测量的HC 2(T)的测定中的争议得到解决。
2002-03-31 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Vortex and critical fields in charged Bose liquids and unconventional superconductors
荷电玻色气体(CBG)中的单个涡旋具有荷电核,其形状与中性超流体和BCS超流体中的涡旋不同。讨论了CBG的上下临界场。许多铜氧化物和其他一些非常规超导体的不寻常的电阻上临界场Hc 2(T)被描述为预形成玻色子-双极化子的玻色-爱因斯坦凝聚场。它的非线性温度依赖性遵循的标度参数。超过泡利顺磁极限的解释。在双极化子理论的框架下,讨论了从动力学和热力学测量中确定铜酸盐Hc 2(T)的争议。
2003-08-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Unconventional pairing in Ising superconductors: Application to monolayer NbSe$_2$
本研究为伊辛超导体建立微观配对形式体系,应用于单层NbSe$_2$,定量揭示偶奇宇称混合及伊辛自旋轨道耦合对低温临界磁场增强的影响。
2024-10-15 cond-mat.supr-con
A phenomenological theory of phase transitions in high T_{c} superconductors
本文提出一种唯象理论来解释实验发现的Y-Ba-Cu-O高T_{c}层的“顺磁特性”和在相变附近能量态的非常规变化。发现了这些特性被揭示出来的物理条件。结果表明,所提出的理论定性地描述了实验数据。
2005-01-31 cond-mat.supr-con
New High Field State of Flux Line Lattice in Unconventional Superconductor CeCoIn_5
超声波速度测量的非常规超导体CeCoIn_5具有极大的泡利顺磁磁化率揭示了一个不寻常的结构转变的磁通线晶格(FLL)附近的上临界场。过渡场与热容测量揭示的二阶相变相一致。在过渡的声速的降低是一致的崩溃的FLL倾斜模量和交叉准二维FLL钉扎。这些结果提供了强有力的证据表明,高场状态是Fulde-Ferrel-Larkin-Ovchinikov相,其中的序参量是空间调制的,并具有垂直于涡旋排列的平面节点。
2003-12-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Crossover between SC states in an unconventional superconductor UCoGe driven by ferromagnetic spin fluctuations
UCoGe是一种弱铁磁(FM)双带超导体(SC),其临界温度为$T_{\mathrm{SC}}\sim$ 0.7 K,居里温度为$T_{\mathrm{C}}\sim$ 3 K。我们报告奇异属性的SC和FM状态在中等磁场。观察到的现象清楚地表明,SC制度是优于顺磁状态附近的$T_{\mathrm{SC}}$。在$T_{\mathrm{SC}}$以上,零场态的特征在于具有强FM自旋波动的区域,表明接近FM量子临界点(FM-QCP)。此外,我们观察到,强大的SC制度的发展独立的存在或缺乏的长程FM订购。
2008-06-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Correlated BCS wavefunction approach to unconventional superconductors
提出修正BCS波函数描述关联超导体,通过倒空间$k$与$-k$电子关联导致低能激发多极点、权重不对称及超流密度偏离,且$d$-波态抗弱无序,可解释铜氧化物等非常规超导体的神秘特征。
2023-09-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Detection of an Unconventional Superconducting Phase in the Vicinity of the Strong First-Order Magnetic Transition in CrAs Using ^75As-Nuclear Quadrupole Resonance
最近在二元helimagnet CrAs中发现了压力诱导超导电性。我们报道了在压力下对CrAs的核四极共振的测量结果。在临界压力P_c附近,在顺磁(HM)和螺旋磁(PM)相之间观察到相分离。在相分离的HM态中保留的大的内部场表明HM相通过强的一级跃迁而消失。这表明CrAs中不存在量子临界点;然而,核自旋-晶格弛豫速率1/T_1揭示了PM态中存在大量的磁涨落。超导态1/T_1中不存在相干效应,这为CrAs是第一个Cr基非常规超导体提供了证据。
2015-03-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Mott transition, antiferromagnetism, and unconventional superconductivity in layered organic superconductors
用$^{1}$ H NMR和交流磁化率相结合的方法,在氦气压力下精确地测定了层状有机超导体$κ$ -(ET)$_{2}$ Cu[N(CN)$_{2}$ ]Cl的相图.确定了压力{ \it vs}温度平面上反铁磁和超导长程序的稳定区域。这两个阶段重叠通过一阶边界,分离两个区域的非均匀相共存。边界曲线被发现合并到另一个一级线有关的金属-绝缘体过渡的顺磁区。发现这种转变在较高温度下在临界点以上演变成交叉制度。整个相图的特点是金属相、绝缘相、反铁磁相和非s波超导相相交的点状区域。
2000-04-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetic Determination of $H_{c2}$ under Accurate Alignment in (TMTSF)$_2$ClO$_4$
用悬臂梁磁强计测量了准一维分子有机超导体(TMTSF)$_2$ ClO $_4$的上临界磁场$H_{c2}$。从同时进行的电阻率和转矩磁化实验下精确的磁场对准,$H_{c2}$在低温下被证明达到5 T,近两倍的泡利顺磁限制施加在自旋单线态超导体。这些结果构成了该系统中大$H_{c2}$的第一个热力学证据,并为该非常规超导体中的自旋三重态配对提供了支持
2004-01-29 cond-mat.supr-con
Anisotropic Paramagnetic Peak Effect in Reversible Magnetization of Crystalline Miassite Superconductor $\text{Rh}_{17}\text{S}_{15}$
本文报告了单晶超导体$\text{Rh}_{17}\text{S}_{15}$可逆磁化中不寻常的各向异性顺磁峰效应,提出$H_{c2}$以下涡旋间的有限吸引相互作用及涡旋沿$\left[111\right]$方向的倾向性是导致该现象的原因。
2024-06-01 cond-mat.supr-con
Third harmonic generation from collective modes in disordered superconductors
最近在传统和非传统超导体中进行的强THz场实验清楚地证明了在超导温度$T_c$以下的显着三次谐波产生。它的解释挑战了大量的理论工作,旨在建立准粒子激发和集体模式在触发这种共振响应的相对效率。在这里,我们计算的非线性电流,通过实施一个时间依赖的Bogoljubov德Gennes方法,与双重目标,以帐户非微扰的局部无序的影响,并包括所有集体模式的贡献,即超导振幅(希格斯)和相位波动,和电荷波动。我们表明,在协议与以前的工作,已经在小无序的准粒子响应占主导地位的顺磁效应。我们进一步证明,顺磁过程也调解所有集体模式的响应,与电荷/相位波动的实质性贡献。这些过程,这一直被忽视到目前为止,原来主导的三阶电流在强无序。此外,我们表明,无序强烈影响的非线性响应的偏振依赖性,清洁和无序的情况下有显着的差异。我们的研究结果是特别相关的最近的实验在铜酸盐,其能带结构是在我们的晶格模型再现的第一近似。
2020-10-23 cond-mat.supr-con
Predicting Diamond-like Co-based Chalcogenides as Unconventional High Temperature Superconductors
我们预测具有类金刚石结构的钴基硫族化合物可以具有非常规的高温超导性(high- $T_c$)。这些材料中的基本电子物理源于Co层,其中每层由顶点共享的CoA $_4$(A=S,Se,Te)四面体络合物形成,我们最近提出的材料基因组在3d过渡金属化合物中具有接近于$d^7$填充构型的潜在非常规高$T_c$。我们计算了具有这种结构的不同过渡金属化合物的磁性基态。发现(Mn,Fe,Co)基化合物都具有G型反铁磁(AFM)绝缘基态,而Ni基化合物是顺磁金属。原子力显微镜的相互作用是最大的钴基化合物的三个$t_{2g}$轨道都强烈参与原子力显微镜的超交换相互作用。从Co到Ni基化合物的磁猝灭与从Fe到Co基磷属元素化合物的磁猝灭非常相似,其中C型AFM状态出现在Fe基化合物中,而在Co基化合物中消失。这种行为可以被认为是高$T_c$基因的电子签名。在掺杂时,正如我们之前预测的那样,这个钴基化合物家族有利于强d波配对超导态。
2018-07-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconducting Properties of Heavy Fermion UTe$_2$ Revealed by $^{125}$Te-Nuclear Magnetic Resonance
我们对新发现的自旋三重态超导体UTe $_2$进行了$^{125}$ Te-核磁共振(NMR)测量。核自旋-晶格弛豫速率除以温度$1/T_1T$在超导(SC)转变温度$T_c$以下突然降低,而不显示相干峰,表明UTe $_2$是非常规超导体。结果发现,温度依赖性的$1/T_1T$在SC状态不能理解的一个单一的SC间隙行为,但可以解释的两个SC间隙模型。奈特位移与自旋磁化率成正比,在低于$T_c$时减小,但减小的幅度远小于自旋-单重态配对中预期的减小。相反,小的骑士位移减少以及缺乏保利-depairing效应可以解释的自旋三重态的情况。
2019-11-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
An Experimental and Semi-Empirical Method to Determine the Pauli-Limiting Field in Quasi 2D Superconductors as applied to $κ$-(BEDT-TTF)$_2$Cu(NCS)$_2$: Strong Evidence of a FFLO State
我们提出了上临界场数据$κ$ -(BEDT-TTF)$_2$ Cu(NCS)$_2$的磁场接近平行和平行于导电层。我们表明,我们可以消除这些层状材料中的涡旋动力学的影响,如果层的取向在0.3度的平行于所施加的磁场。消除涡旋效应后,数据中留下一个剩余特征,对应于泡利顺磁极限($H_p$)。提出了一种计算准二维超导体中$H_p$的半经验方法。该方法考虑了每个准二维超导体的能隙,这是从比热数据计算,和许多体效应的影响。计算的泡利顺磁极限,然后比较标题化合物和其他有机导体的临界场数据。许多被研究的准二维超导体,包括上述有机超导体和CeCoIn $_5$,表现出超过其计算的$H_p$的上临界场,表明非常规的超导性。结果表明,$κ$ -(BEDT-TTF)$_2$ Cu(NCS)$_2$的高场低温态与Fulde Ferrell Larkin Ovchinnikov态一致.
2012-05-23 cond-mat.supr-con
Strong $(π,0)$ spin fluctuations in $β$-FeSe observed by neutron spectroscopy
我们对非常规超导体$β$ -FeSe($T_{\rm c} \simeq 8\,\mathrm{K}$)进行了粉末非弹性中子散射测量.的光谱揭示了高度分散的顺磁波动出现的正方形晶格波矢量$(π,0)$延伸超过80毫电子伏的能量。在能量为$\sim 13\,\mathrm{meV}$时,作为温度函数的测量结果未显示出从$T_{\rm c}$到$104\,\mathrm{K}$的任何变化。结果表明,FeSe接近于高$T_{\rm c}$砷化铁超导体的母相的$(π,0)$反铁磁性特征的不稳定性,并且铁顺磁矩既不受$T_{\rm s} \simeq 90\,\mathrm{K}$处的正交到四元结构转变的影响,也不经历在所研究的温度范围内的自旋状态的变化。
2015-05-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Correlated normal state fermiology and topological superconductivity in UTe2
UTe 2是自旋三重态超导体的一个有希望的候选者,其中顺磁正常态由于自旋涨落而变成超导体。随后发现的各种不寻常的超导性质促进了UTe 2作为一个令人兴奋的操场,研究非常规超导,但深入正常状态的费米学及其对超导性的影响仍然需要进一步的调查。在这里,我们从理论上表明,电子关联诱导一个显着的变化,在正常状态的费米学与紧急相关费米面(FS)的近藤共振驱动在低温下。这种涌现的关联FS可以统一地解释各种非常规的超导性质。特别是,相关FS的几何形状可以自然主机拓扑超导奇宇称配对的存在下,成为领先的不稳定性,由于强铁磁自旋波动。此外,两对奇宇称通道作为偶然简并解出现,这自然可以解释时间反演对称性破缺的多组分超导现象。有趣的是,由此产生的时间反演破缺超导态是外尔超导体,其中外尔点沿相关FS迁移的相对大小的近简并配对解决方案的变化。我们相信,我们发现的关联正常态费米学提供了一个统一的平台来描述非常规的超导在UTe 2。
2023-03-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin-orbit enabled unconventional Stoner magnetism
本文识别出一种禁止赝自旋与 Zeeman 场耦合的独特对称性,揭示了“无自旋”赝自旋在 Coulomb 排斥下引发的非常规 Stoner 磁性,并探讨了其对超导性和磁性的非平凡影响。
2024-03-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
On the Origin of the Anomalous Upper Critical Field in Quasi-One-Dimensional Superconductors
用弱耦合重整化群方法研究了准一维超导体的上临界场H_c2。结果表明,H_c2不仅大大超过了Pauli极限,而且也大大超过了传统的Flude-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)态的顺磁极限.这种增加主要是由于非常规超导性和密度波不稳定性之间的干扰所触发的准一维涨落效应。我们的研究结果给出了一个新的观点,在TMTSF-盐中观察到的大H_c2的d波FFLO状态,预计将通过在压力下的H_c2测量验证。
2012-09-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Upper critical in-plane magnetic field in quasi-2D layered superconductors
National High Magnetic Field Laboratory(国家强磁场实验室);Florida State University(佛罗里达州立大学);Washington University in St. Louis(华盛顿大学圣路易斯分校)
本文提出分析多层超导体中临界面内磁场上限数据的框架,通过考虑自旋单态和自旋三态配对,研究Hc2-Tc临界曲线与实验参数的关系,揭示Bernal双层石墨烯实验中自旋轨道参数的异常。
2026-04-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
The Dependence of the Superconducting Transition Temperature of Organic Molecular Crystals on Intrinsically Non-Magnetic Disorder: a Signature of either Unconventional Superconductivity or Novel Local Magnetic Moment Formation
本文从理论上分析了杂质和无序对有机分子晶体kappa-ET_2X和β-ET_2X(其中ET为双(亚乙基二硫代)四硫富瓦烯,X为阴离子如I_3)超导转变温度T_c的影响。Abrikosov-Gorkov(AG)公式描述了单重态超导体(包括s波超导体)中磁性杂质和非s波超导体中非磁性杂质对T_c的抑制。我们表明,各种来源的无序导致抑制T_c所描述的AG公式。这是证实了良好的拟合的数据,事实上,这些材料是在干净的限制和良好的协议之间的层间跳跃积分,t_perp的值,从这个拟合计算和t_perp的值发现从角度依赖的磁阻和量子振荡实验。如果无序是,似乎最有可能的,非磁性,那么配对状态不能是s波。我们表明,冷却速率的磁化强度的依赖是不一致的顺磁性杂质。几个实验排除了三重配对。如果无序是非磁性的,那么这意味着l>= 2,在这种情况下,奥卡姆剃刀表明d波配对是实现的。鉴于这些材料接近反铁磁莫特转变,有可能是无序导致形成局部磁矩通过一些新的机制。因此,我们得出结论:kappa-ET_2X和beta-ET_2X要么是d波超导体,要么是局域磁矩形成的新机制。我们建议进行系统的实验来区分这些情况。
2003-10-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Critical current density of hole doped high-Tc cuprates and heavy fermion superconductors: relevance to the possible quantum critical behavior
空穴掺杂铜氧化物的超导临界电流密度Jc与铜氧化物平面内的掺杂空穴含量p有很强的依赖关系。掺杂依赖的Jc主要表现为本征破坏临界电流密度随p的变化。在铜氧化物超导体中,Jc(p)趋于在p ~ 0.185处达到峰值。空穴含量的这个特定值,通常称为临界空穴浓度,具有量子临界点(QCP)的几个特征。最近,已经报道了纯CeRhIn 5和Sn掺杂的CeRhIn 5重费米子化合物中超导转变温度(Tc)和临界电流(Ic)的压力依赖性(Nature Communications(2018)9:44,DOI:10.1038/s41467-018-02899-5)。临界压力划定了一个反铁磁量子临界点,其中Tc和Ic都最大化。我们在这篇简短的文章中将这种行为与Y1-xCaxBa 2Cu 3 O 7-d的行为进行了比较和对比。重费米子系统和空穴掺杂铜氧化物系统的临界电流随压力和空穴含量的系统行为具有明显的相似性。这增加了间接证据,表明量子临界物理学可能在氧化铜超导体的非常规正常和超导态特性之外发挥着显着的作用。
2018-12-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Field induced superconductivity in a magnetically doped two-dimensional crystal
California Institute of Technology(加州理工学院);Institute for Quantum Information and Matter, California Institute of Technology(加州理工学院量子信息物质研究所)
本研究通过二维晶体中的磁性杂质与磁场相互作用,实现了磁场诱导超导性,并揭示了低温下磁性杂质调控的竞争配对机制。
2026-01-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Antiferromagnetic superconductors with effective mass anisotropy in magnetic fields
本文导出了三维有效质量各向异性的反铁磁\textit{s}波、d_{x^2-y^2}波和d_{xy}波超导体的临界场H_c ~ 2方程,其中考虑了(i)磁场诱导超导(FISC)的Jaccarino-Peter机制,(ii)扩展的Jaccarino-Peter机制,该机制在低场降低泡利顺磁对断裂效应,其中超导性和反铁磁长-范围秩序与倾斜的自旋结构共存,和(iii)富尔德-费雷尔-拉金-奥夫钦尼科夫(FFLO或LOFF)状态。作为一个例子,本文从理论上再现了有机超导体kappa-(BETS)_2FeBr_4的实验相图。特别是,低场超导的上临界场是很好地再现没有任何额外的拟合参数以外的那些确定在高场的FISC的临界场曲线。因此,扩展的Jaccarino-Peter机制似乎实际上发生在本化合物中。与化合物λ-(BETS)_2FeCl_4相比,FFLO态在高场下不会出现在FISC中,但在低场超导中,对于s波和d_{x^2-y^2}波配对,FFLO态可能出现.我们还简要地讨论了化合物表现出非常规行为的上临界场的可能性。
2007-03-15 cond-mat.supr-con
Possible signatures of mixed-parity superconductivity in doped polar SrTiO3 films
同时具有破缺的空间反转对称性和自旋轨道相互作用的超导体表现出自旋单线态和三重态配对的混合。在这里,我们报告的电子掺杂,应变SrTiO 3薄膜的超导性能的测量。这些薄膜具有增强的超导转变温度,并且先前显示在变成超导之前经历向极性相的转变。我们发现,一些电影显示出一个不寻常的超导状态,如平面临界场,高于顺磁和轨道对破坏限制的签名。此外,非互易运输,这反映了奇数与偶数配对相互作用的比例,观察。总之,这些特性表明,这些薄膜提供了一个可调的平台,非常规超导性的调查。
2020-03-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Evidence of Ising pairing in superconducting NbSe$_2$ atomic layers
二维过渡金属双硫族化合物具有强的自旋-轨道相互作用和谷依赖的Berry曲率效应,近年来引起了人们极大的兴趣。虽然与自旋谷耦合有关的新颖的单粒子和激子现象已经被广泛研究,但是自旋动量锁定对集体量子现象的影响仍然没有被探索。在这里,我们报告的观察超导单层NbSe $_2$的面内上临界场超过6倍的泡利顺磁极限的磁输运测量。这种效应可以理解为非中心对称NbSe $_2$单层中的塞曼效应和大的内禀自旋轨道相互作用,其中电子自旋被锁定到面外方向。我们的结果提供了强有力的证据,非常规的伊辛配对的自旋动量锁定保护,并开辟了一个新的途径,研究非中心对称超导与独特的自旋和谷自由度在精确的二维极限。
2015-07-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Stripe Antiferromagnetic Spin Fluctuations in SrCo$_{2}$As$_{2}$
非弹性中子散射测量的顺磁SrCo $_{2}$作为$_{2}$在T=5 K揭示反铁磁(AFM)自旋波动,峰值在波矢量的$\textbf{Q}_{\mathrm{AFM}}=(1/2,1/2,1)$,并拥有一个大的能量尺度。这些条纹自旋波动类似于在$A$ Fe $_{2}$ As $_{2}$化合物中发现的那些,其中自旋密度波AFM由电子和空穴袋之间的费米表面嵌套驱动,所述电子和空穴袋由$\textbf{Q}_{\mathrm{AFM}}$分离。SrCo $_{2}$ As $_{2}$具有更复杂的费米面,并且能带结构计算表明对于铁磁或条带AFM基态具有潜在的不稳定性。结果表明,条纹AFM磁性是铁和钴基砷化物的一般特征和自旋涨落引起的非常规超导性的搜索应扩大到包括钴基化合物。
2013-10-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con