Stability of flat-band edge states in topological superconductors without inversion center
没有反转对称性的节状超导体表现出非平凡的拓扑性质,表现为拓扑保护的平带边缘态。在这里,我们研究破坏平移对称性的影响,拓扑不变量的定义至关重要。我们表明,使用大规模的数值模拟,散装边缘对应仍然有效的边缘粗糙度和强边缘无序的存在。中等强度的无序使一些边缘态远离零能量,但不改变它们的总数。另一方面,强的自旋无关边缘无序导致在与无序边缘相邻的层中出现新的弱无序中间带隙态,即,在大块拓扑超导体和由强无序边缘层形成的一维安德森绝缘体之间的界面处。此外,我们表明,磁性杂质,这解除了时间反演对称性保护的平带状态,导致边缘状态的数量随着无序强度的增加而迅速减少。
2014-02-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Theory of optical responses in clean multi-band superconductors
超导体中的电磁响应提供了关于对对称性以及诸如超流密度之类的物理量的有价值的信息。然而,在超导能隙能量尺度下,当动量守恒时,Bogoliugov准粒子的光激发在传统的Bardeen-Cooper-Schrieffer超导体中是被禁止的。因此,远红外光学响应已经在Mattis和Barclay的脏极限理论的框架中理解了60多年。在这里,我们表明,通过调查的选择规则所施加的粒子-空穴对称性和幺正对称性,内禀动量守恒的光激发可以发生在干净的多带超导体时,满足以下三个条件之一:(i)反转对称性破缺,(ii)Bogoliubov费米面的对称性保护,或(iii)简单的有限自旋轨道耦合与未破缺的时间反转和反转对称性。这一结果表明,清洁限制的光学响应是常见的超出了直接的情况下,打破反演对称性。我们将我们的理论应用到FeSe中的光学响应,FeSe是一种干净的多带超导体,具有反转对称性和显著的自旋轨道耦合。这一结果为通过光学测量研究清洁极限超导体铺平了道路。
2021-03-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Using Josephson junctions to determine the pairing state of superconductors without crystal inversion symmetry
对具有反对称自旋轨道耦合的两超导体平面隧道结进行了理论研究。确定了这种超导体的半空间格林函数。然后,这是用来推导表达式的耗散电流和约瑟夫森电流的结。数值计算结果的情况下,Rashba自旋轨道耦合,相关的研究化合物CePt $_3$ Si。电流-电压图,微分电导和临界约瑟夫森电流的不同的晶体取向和不同重量的单重态和三重态的配对状态。主要结论是,具有不同晶体学取向的约瑟夫森结可能提供了这类超导体中的非常规配对与晶体中不存在反转对称性之间的直接联系。
2007-11-15 cond-mat.supr-con
Nonconstant electronic density of states tunneling inversion for A15 superconductors: Nb3Sn
我们重新检查A15超导体的隧穿数据进行广义McMillan-Rowell隧穿反演,采用了非恒定的电子态密度从能带结构计算。对于Nb 3Sn,我们发现,通过考虑态密度中的尖锐结构,可以稍微改善与实验数据的拟合,但很可能仅凭这样的分析不足以完全解释这种材料的超导隧穿特性。然而,提取的Eliashberg函数显示了预期存在于最高质量Nb 3Sn样品中的许多特征。
2002-01-04 cond-mat.supr-con
Theory of Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov state of superconductors with and without inversion symmetry: Hubbard model approach
基于哈伯德模型,在正方晶格上,利用无规相位近似,研究了具有和不具有反转对称性的超导体的Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)态.我们发现,质心动量$Q$往往是平行于$x$ -或y-轴的存在下的反演对称,而$Q$矢量很可能是垂直于磁场的反演对称的情况下。我们还澄清了$d+f$波配对是有利的,异质自旋三重态$f$波态存在于FFLO态中,而不像超导体中的状态,只有Rashba型自旋轨道耦合(RSOC)起源于破缺的反转对称性。三重态$f$波态被磁场和RSOC增强。这是由于磁场和RSOC降低了自旋极化率。
2007-06-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Kitaev Building-block Construction for Inversion-Protected Higher-order Topological Superconductors
本文提出基于Kitaev构建块的通用框架,通过Majorana计数规则诊断反演保护高阶拓扑超导体,并构造最小模型验证其有效性。
2023-09-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin susceptibility in superconductors without inversion symmetry
在没有空间反转对称性的材料中,传导电子的自旋简并可以通过反对称自旋轨道耦合来提升。我们讨论了这种自旋轨道耦合对这种超导体的自旋磁化率的影响,特别强调最近发现的重费米子超导体CePt3Si。我们发现,对于这种化合物(具有四重晶体对称性),不管配对对称性如何,稳定的超导相将使沿c轴的场的自旋磁化率发生非常微弱的变化,并使基面中的场发生中间的减少。我们还评论在这种材料的顺磁限制的后果。
2004-10-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Type-IV Superconductivity: Cooper Pairs with Broken Inversion and Time-Reversal Symmetries in Conventional Superconductors
涡旋相在单重态超导体中的杂质的情况下,被证明是绝对不稳定的相对于三重态组件的出现,打破反转和时间反演对称性的库珀对。当轨道上临界场Hc ~ 2(0)为Clogston顺磁极限场H_p时,对称破缺顺磁效应为1.我们提出了一个通用的IV型超导体的相图,这是一个单重态在H=0,其特点是混合的单-三重态序参量与破坏的时间反转对称的涡旋相。在清洁的有机,高Tc,MgB 2和其他超导体中观察IV型超导性的可能性进行了讨论。
2005-07-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetic Properties of a Superconductor with no Inversion Symmetry
我们研究了超导体在没有$z \to -z$对称性的晶体中的磁性,特别是这种对称性的缺乏是如何表现出来的。我们发现,虽然穿透深度本身没有表现出这样的效果,适当的方向的磁场,有一个磁场不连续的界面,这表明这种缺乏对称性。在$x-y$平面内的涡旋磁场分布被证明与普通各向异性超导体的磁场分布相同,只是在$-z$方向上移动了${\tilde κ} λ_x$(见勘误表)。对于沿$z$的涡旋,存在沿径向的感应磁化。
2008-11-11 cond-mat.supr-con
Topological phases and surface flat bands in superconductors without inversion symmetry
我们利用三种不同类型的拓扑不变量研究了具有时间反转对称性的三维非中心对称超导体中的不同拓扑相。由于体边界对应,任何这些拓扑数的非零值表明零能量Andreev表面态的出现。我们发现,这些边界模式中的一些节点超导相是色散,即,它们形成拓扑保护的平坦带。表面布里渊区中零能平带出现的区域由体中节线在表面上的投影确定。这些无色散的Andreev表面束缚态有许多可观察到的结果,特别是在隧穿测量中的零偏压电导峰。我们还发现,在无隙阶段出现的Majorana表面模式的时间反演不变动量的$\mathbb{Z}_2$拓扑不变量的保护。
2011-09-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Electron Correlation and Pairing States in Superconductors without Inversion Symmetry
这篇文章是对非中心对称超导体的理论研究的教学评论,特别强调电子关联所起的作用,这对重费米子系统很重要。我们调查宇称违反超导的独特性质,如混合的自旋单重态和三重态,不寻常的顺磁性,大泡利极限场,磁电效应,螺旋涡旋相,和异常霍尔效应。指出这些显著的特征被强的电子关联效应所加强,因而在没有反转对称性的重费米子超导体中是突出的。我们还讨论了在重费米子系统CePt $_3$ Si中可能实现的配对态。
2007-02-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Vortices with magnetic field inversion in noncentrosymmetric superconductors
具有非中心对称晶格的超导材料表现出各种有趣的宇称破缺现象,包括磁电效应、自旋极化电流、螺旋态和不寻常的约瑟夫森效应。我们证明,在一个金斯堡-朗道框架内描述非中心对称超导体与$O$点群对称性,涡旋可以表现出反转的磁场在一定距离的涡核。与传统的超导涡旋形成鲜明对比的是,宇称破缺超导体中的磁场反转导致非单调的涡旋间力,并且因此导致涡旋物质的奇异性质,例如形成涡旋束缚态、涡旋簇以及亚稳涡旋/反涡旋束缚态。
2020-11-26 cond-mat.supr-con hep-th
Population inversion and dynamical phase transitions in a driven superconductor
我们考虑一个超导体,其中费米能级或对相互作用的态密度被周期性地驱动,其频率大于无碰撞状态下的超导能隙。我们表明,通过数值和分析计算,准粒子激发的一个子集进入共振,并执行同步拉比振荡导致周期性粒子数反转的频率取决于驱动器的振幅。因此,一个新的“拉比-希格斯”模式出现。在不同的时间关闭驱动器和调制强度允许访问所有已知的动态阶段的序参量:持续振荡,振荡与阻尼和过阻尼动态。我们讨论的驱动器和方法来检测动态的物理实现。
2018-08-03 cond-mat.supr-con
On edge states in superconductor with time inversion symmetry breaking
讨论了层状高温超导材料中不同内部拓扑结构的超导态。如果时间反演对称性被破缺,超导性不仅由超导态的对称性决定,而且还由基态的拓扑结构决定。后者由整值动量空间拓扑不变量N决定。考虑了不同N(N_2和N_1)畴间的载流边界。电流是由费米子零模产生的,每层的费米子零模数为2(N_2-N_1)。
1997-09-08 cond-mat.supr-con
Josephson effect for superconductors lacking center of inversion
由于在某些超导化合物中不存在反转中心,所以必须存在占主导地位的d波序参量的p波混合物。如果也违反了时间反演,则允许的不变量是d波、p波和适当定向的电流的乘积。我们发现,这导致一个异常的约瑟夫森电流沿平行于轴的p波组件,其中电流是迈斯纳电流和约瑟夫森环电流沿隧道势垒的表面的方向隧穿。这些想法被应用到超导状态的铜氧化物的赝隙区域的相图中,在正常的阶段,一些实验已经检测到一个时间反转和反转对称性破缺相。这种效应也与重费米子化合物有关,它们由于晶体对称性而缺乏反转中心。
2006-04-05 cond-mat.supr-con
Three-dimensional Ising superconductors designed via inversion-symmetry breaking in intercalated NbSe$_2$ and NbTe$_2$
Chinese Academy of Sciences(中国科学院);University of Science and Technology of China(中国科学技术大学);Nanjing University(南京大学)
该研究通过插层破坏反演对称性,设计出4种三维伊辛超导体,其面内上临界场可达泡利极限的4-7倍,确立了插层作为对称性工程策略的潜力。
2026-08-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Inversion of specific heat oscillations with in-plane magnetic field angle in 2D d-wave superconductors
对几种新型超导化合物的实验已经观察到当外加磁场相对于晶轴旋转时比热的振荡。结果通常被解释为产生于一个非常规的序参量的节点,但节点方向的识别有时是有争议的。在这里,我们表明与半经典模型计算,当磁场点的节点的方向,无论是最小值或最大值可以发生在比热取决于温度$T$和磁场$H$。反转的角振荡发生相对于那些预测较早在低温下的节点近似。这一结果,连同的论点,反转发生的基础上有效的近似在中等领域,表明比热振荡的反转是一个内在的功能节点超导体。
2008-10-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Inter-orbital topological superconductivity in spin-orbit coupled superconductors with inversion symmetry breaking
研究了在轨道驱动的反转不对称性存在下多轨道自旋轨道耦合系统的超导态,假设轨道间吸引是主要的配对通道.虽然反转对称性是不存在的,我们表明,超导状态,避免混合的自旋三重态和自旋单重态配置是允许的,值得注意的是,自旋三重态,拓扑非平凡的可以稳定在一个大部分的相图。依赖于轨道的自旋三重态配对通常会导致拓扑超导性,其点节点受到非零缠绕数的保护。我们证明了所公开的拓扑相可以在不同的驱动机制和相互作用下表现出Lifshitz型转变,例如,通过调节原子自旋-轨道和反转不对称耦合的强度或通过改变掺杂和序参量的幅度。这种独特的签名的节相表现通过一个非凡的重建的低能量激发光谱无论是在散装和边缘的超导体。
2018-05-31 cond-mat.supr-con
Faithful derivation of symmetry indicators: A case study for topological superconductors with time-reversal and inversion symmetries
拓扑晶体超导体已经吸引了迅速上升的关注,由于高阶相的可能性,它支持在$d-2$或更低维度的边界上的Majorana模式。然而,虽然在这样的系统中的分类和批量拓扑不变量已经得到了很好的研究,它通常是很难忠实地预测的边界Majoranas从能带结构的信息,由于缺乏完善的批量边界对应。在这里,我们提出了一个协议,用于导出对称性指标,依赖于一组最小的必要的对称性数据的散装带,可以诊断边界特征。具体而言,要获得指标,表现出明确的体积边界对应,我们结合了拓扑晶体分类方案在真实空间和扭曲的等变K群分析在动量空间。关键的一步是通过我们的真实空间和动量空间方法之间的系统基础匹配程序,解开通常混合的强弱指标。我们证明了我们的协议使用的二维时间反演奇宇称超导体,其中的反转对称性是已知的,以保护高阶相位角Majoranas的一个例子。从我们的协议中得到的对称性指标可以很容易地应用到从头算数据库,并可以燃料材料预测强和弱拓扑晶体超导体与各种边界特征。
2020-10-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetoelectric effects in heavy-fermion superconductors without inversion symmetry
我们研究了强电子关联对非中心对称超导体中磁电输运现象的影响,特别强调了它在最近发现的重费米子超导体CePt $_3$ Si中的应用。考虑到电子关联效应在一个正式的准确的方式,我们得到的塞曼场诱导的顺磁超电流的磁电系数的表达式,它的存在被预测了十多年前。结果表明,与重费米子态的质量重整化因子大大降低的Meissner电流相比,顺磁超电流不受费米液体效应的影响.这一结果表明,在重费米子系统中观察磁电效应比在中等有效质量的常规金属中观察磁电效应更可行。
2005-03-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductors without an inversion center of symmetry: The s-wave state
在没有反转对称中心的材料中,导带的自旋简并度通过反对称自旋轨道耦合(ASOC)而提升。在这种情况下,自旋和宇称不能单独用来分类库珀配对状态。因此,超导序参量通常是自旋单重态和三重态配对状态的混合。本文研究了最对称配对态($A_1$)的序参量结构及其对无序的响应。以重费米子超导体CePt $_3$ Si为例,我们确定了超导不稳定性的特征性质作为(非磁性)杂质浓度的函数。此外,我们探讨了准粒子间隙中存在偶然线节点的可能性。这些节点对于解释最近的低温热力学量数据是必不可少的,如NMR- $T_1^{-1}$、伦敦穿透深度和热传导。
2005-08-31 cond-mat.supr-con
Leggett modes and the Anderson-Higgs mechanism in superconductors without inversion symmetry
我们发展了一个非中心对称超导体中由超导序参量相位引起的集体模的微观规范不变理论。考虑到各种晶体的对称性,我们得到相应的规范模式$ω_{\rm G}({\bf q})$,并发现,特别是,新的Leggett模式$ω_{\rm L}({\bf q})$的特性是独特的非中心对称超导体。我们计算了它们的质量和色散,反映了潜在的自旋轨道耦合,从而三重态和单重态超导性之间的平衡同时发生。最后,我们证明了安德森-希格斯机制的作用:而远程库仑相互作用的位移$ω_{\rm G}({\bf q})$的冷凝等离子体模式$ω_{\rm P}({\bf q})$,它留下的质量$Λ_0$的新莱格特模式不受影响,只有轻微修改其色散。
2015-03-27 cond-mat.supr-con
Spin response and topology of a staggered Rashba superconductor
反转对称性是非常规超导体中的一个关键对称性,甚至它的局部破缺也会产生深远的影响。对于反转对称系统,有一个微观层面上的自旋轨道耦合与本地缺乏反转和杂交条款,“恢复”反转之间的竞争。研究了具有交替镜像对称破缺的层状系统,在强自旋轨道耦合的情况下,考虑了不同超导序参量的自旋响应,研究了这种竞争.我们发现,签名的本地非中心对称性,如自旋单重态超导体的$T\rightarrow 0$的自旋磁化率增加,坚持甚至到准三维制度。这导致方向相关的自旋响应,从而可以区分不同的超导序参量。此外,我们在对称指标分析中确定了几个可能具有拓扑超导相的区域。我们的研究结果可能有直接的相关性,最近报道的铈基超导体CeRh $_2$作为$_2$和超越。
2021-03-10 cond-mat.supr-con
CePt3Si: an unconventional superconductor without inversion center
大多数超导材料在它们的晶格中具有反转中心。最近发现的重费米子超导体CePt 3Si是少数例外之一[E. Bauer等人,Phys.Rev.Lett. 92,027003(2004)]。在本文中,我们分析了超导配对的反演对称性的缺乏的含义。我们证明了序参量是动量的奇函数,并且对于单分量的序参量,在激发能带隙中总是存在零点线,这似乎与实验数据相符合.由于在Ginzburg-Landau自由能中存在不寻常的梯度项,即使没有外加磁场,超导相也可以是不均匀的。同时,我们对CePt 3Si的电子结构进行了从头算计算,结果表明,CePt 3Si的自旋-轨道耦合很强,除了布里渊区的一些高对称线外,其他地方的能带简并度都被提升.
2004-02-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin-Orbital Hallmarks of Unconventional Superconductors Without Inversion Symmetry
在动量空间中超导激发的自旋-轨道极化提供了在存在反演对称性破缺的情况下非常规配对的独特标记.以具有原子自旋-轨道耦合和轨道-Rashba耦合的电子系统为例,我们提供了自旋-轨道织构及其从正常态到超导态的最显著转变的一般描述.我们发现自旋三重态d矢量的失准与反转不对称g矢量耦合以及超导节点激发的出现强烈地影响了自旋织构的变化。值得注意的是,超导态的多轨道特性允许揭示一种独特类型的拓扑转变,用于围绕节点的自旋缠绕。这一发现揭示了节结超导体中手征和自旋缠绕之间的基本拓扑关系。通过自旋和轨道三重态配对之间的类比,我们指出轨道极化模式也可以用来评估超导态的特征。
2019-09-24 cond-mat.supr-con
Anomalous Energy Transport across Topological Insulator Superconductor Junctions
本文用散射波方法导出了拓扑绝缘体/超导体结界面热流公式,研究了结中的非平衡能量输运。发现了一些反常的热性质,如热能的克莱因隧穿、非对称Kapitza电阻和负微分热阻。我们期望这些发现可以在各种杂化介观系统的能量控制中有潜在的应用。
2013-04-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Current inversion at the edges of a chiral $\boldsymbol{p}$-wave superconductor
受Sr $_2$ RuO $_4$的启发,基于Bogolyubov-de Gennes方程的自洽解,分析了拓扑手征$p$波超导体的边缘准粒子态.利用紧束缚模型的一个正方形晶格占主导地位的$γ$带,我们探讨了非平凡的几何形状和能带结构的边缘状态和电流的依赖。作为一个特殊的发现,我们表明,高频段填充电流流动的方向相反,比较直和曲折的边缘。我们给出了一个简单的解释,在零能量束缚态的位置,使用准经典图片。我们还表明,Ginzburg-Landau方法可以重现这些结果。此外,最稳定的畴壁结构的能带填充依赖性进行了讨论。
2014-09-04 cond-mat.supr-con
Magnetic field delocalization and flux inversion in fractional vortices in two-component superconductors
我们证明,在对比的单组分Abrikosov涡,在两个组件的超导体涡的解决方案与指数屏蔽磁场只存在于例外的情况下:在携带的磁通量量子的整数的情况下,并在一个特殊的参数限制半量子涡旋。对于所有其他参数,涡旋解具有带缓慢衰减尾部的离域磁场。此外,我们证明了一个新的效果,这是通用的双组分系统,但没有对应的单组分系统:在$U(1)\times U(1)$ Ginzburg-Landau模型的参数空间的一半,一般分数涡的磁场反转其方向在一定距离的涡核。
2009-12-08 cond-mat.supr-con
Thermoelectric properties of inversion symmetry broken Weyl semimetal-Weyl superconductor hybrid junctions
本文理论研究了反演对称破缺外尔半金属与内禀外尔超导体混合结的热电性质,揭示了外尔点附近低温下 Wiedemann-Franz 定律的违反,并分析了界面势垒对热电响应的影响,为外尔半金属介观热电器件设计提供依据。
2023-05-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Magnetic properties of superconductors with strong spin-orbit coupling
本文研究了具有强自旋轨道耦合的超导体在外磁场中的响应。金兹伯格-朗道自由能的功能是从微观的一般晶体结构,无论有和没有一个反转中心,和超导序参量的任意对称性。作为副产品,我们得到了库珀对的内禀磁矩的一般表达式。结果表明,在缺乏反转对称性的超导体中,Ginzburg-Landau梯度能具有不寻常的结构。一般的形式主义说明作为一个例子CePt $_3$ Si,这是第一个已知的重费米子超导体没有反转中心。
2004-10-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Inversion-symmetric Electron Gases as New Platforms for Topological Planar Josephson Junctions
本文提出在具有局域反演对称破缺的中心对称材料中,利用内禀Rashba自旋轨道耦合与面内塞曼场在平面约瑟夫森结中实现拓扑超导和Majorana模式,并以铁基超导体模型验证,为拓扑超导提供了新的材料平台和实验判据。
2024-02-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Lattices of double-quanta vortices and chirality inversion in $p_x+ip_y$ superconductors
研究了手征p波超导态的标准Ginzburg-Landau模型在外加磁场中的磁化过程。我们发现,该相图是由双量子化涡旋三角晶格为主。只有在上临界场附近,晶格才开始解离成单量子涡旋结构。相反手征态之间的简并在非零场中被破坏。如果磁化开始于能量上不利的手征,则由外部磁场诱导的手征反转过程导致形成一系列具有特征磁性特征的亚稳态,这些特征磁性特征可以通过标准实验技术来探测。
2016-09-14 cond-mat.supr-con
Nonlinear optical effects in inversion-symmetry-breaking superconductors
本文研究了超导系统中序参量反演($\mathcal{I}$)的非线性光学响应。我们首先表明,任何超导系统与$\mathcal{I}$和时间反演($\mathcal{T}$)对称性需要一个$\mathcal{I}$打破序参量,以支持粒子-空穴对带之间的光学跃迁。然后,我们使用一个一维玩具模型的$\mathcal{I}$打破超导体数值计算线性和非线性电导率,包括移位电流和二次谐波产生(SHG)的响应。我们发现,信号的幅度是显着更大的移位电流/SHG响应相比,由于矩阵元效应的线性响应。我们还提出了SHG信号的各种标度行为,这可能与最近在铜酸盐中SHG的实验观察有关[1]。最后,我们通过分析其他模型,包括一维三带模型和二维正方形晶格模型,证实了我们观察到的关于$\mathcal{I}$断裂超导体的非线性响应的一般性。
2019-08-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electromagnetic Response of Layered Superconductors with Broken Lattice Inversion Symmetry
我们调查的宏观效应的电荷密度波(CDW)和超导电性的层状超导系统的晶格反转对称性破缺(允许压电),如二维(2D)过渡金属二硫属化物(TMD)。本文采用低温含时Ginzburg-Landau理论,研究了电磁场存在下晶格畸变和低能CDW集体模对超导序参量的耦合作用。我们表明,超导性和压电性可以共存于这些奇异的金属。此外,我们的研究表明,一个相称的CDW相和条纹相之间的量子相变的性质,已被观察到作为施加压力的函数。
2004-02-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Proximity effect of s-wave superconductor on inversion broken Weyl Semi-Metal
本研究通过量子隧穿模型研究s波超导体对破缺反演对称Weyl半金属的近邻效应,发现低能电子态失配导致超导性快速衰减。
2024-02-09 cond-mat.supr-con
Probing unconventional superconductivity in inversion symmetric doped Weyl semimetal
非常规超导性已被预言出现在掺杂的反转对称Weyl半金属(WSM)的拓扑非平凡费米面。特别地,理论上预测了Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)态和节点BCS态是反转对称掺杂WSM中可能的超导配对态。为了解决首选的配对状态,我们从理论上研究了两个独立的四终端量子输运方法,每个方法在掺杂的WSM中存在FFLO和节点BCS状态时都表现出独特的电学特征。我们首先介绍了一个约瑟夫森结,它由一个掺杂的WSM和一个s波超导体,我们表明,在s波超导体中的横向均匀电流的应用有效地取消了掺杂的WSM中的FFLO态携带的动量。从我们的数值分析,我们发现在约瑟夫森电流振幅在有限的均匀电流在s波超导体,作为一个指标的FFLO状态掺杂WSM的峰值。此外,我们表明,使用四端测量配置的节点可能会被转移的横向均匀电流在掺杂的WSM的应用程序。我们分析了拓扑相变诱导的节点对湮灭在非平衡状态下通过构建相图,我们发现一个特征的状态密度的减少,作为一个签名的量子临界点的拓扑相变,从而确定节点BCS状态掺杂WSM。
2016-04-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Extremely high upper critical field in BiCh$_2$-based (Ch: S and Se) layered superconductor LaO$_{0.5}$F$_{0.5}$BiS$_{2-x}$Se$_x$ ($x$ = 0.22 and 0.69)
具有局部反演对称性破缺的中心对称化合物具有非常有趣和迷人的物理性质。在这项研究中,我们专注于BiCh $_2$为基础的(Ch:S,Se)层状超导体,作为一个系统的局部反转不对称性,因为自旋极化的基础上的Rashba-Dresselhaus型自旋轨道耦合已被观察到在中心对称的BiCh $_2$为基础的LaOBiS $_2$系统,而BiCh $_2$层缺乏局部反转对称性。本文中,我们报告了在基于BiCh $_2$的系统LaO $_{0.5}$ F $_{0.5}$ BiS $_{2-x}$ Se $_x$($x$ = 0.22和0.69)中存在极高的面内上临界场。超导态在55 T以下的外加磁场中并没有被完全抑制。因此,我们认为局域反演对称破缺及其层状结构增强了面内上临界场。我们的研究将为发现具有高上临界场的超导体开辟一条新的途径。
2022-01-12 cond-mat.supr-con
Thermal transport in superconductor heterostructures: some recent progress
本文综述了热偏置超导体异质结构中低温电子热输运的近期进展,涵盖铁磁、反铁磁及拓扑结中的热电效应与相位可调电流,旨在实现超导热器件应用。
2025-03-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
S-wave/spin-triplet order in superconductors without inversion symmetry: Li$_2$Pd$_3$B and Li$_2$Pt$_3$B
通过对非中心对称超导体Li $_2$ Pd $_3$ B和Li $_2$ Pt $_3$ B的序参量随穿透深度$λ(T)$的变化进行了研究.在Li $_2$ Pd $_3$ B中,低温穿透深度显示出BCS样行为,而在Li $_2$ Pt $_3$ B中,低温穿透深度遵循线性温度依赖性。我们认为,破缺的反转对称性和伴随的反对称自旋轨道耦合,混合自旋单重态和自旋三重态配对,是负责这种行为。在Li $_2$ Pd $_3$ B中,三重态贡献很弱,导致完全开放但各向异性的带隙。Li $_2$ Pt $_3$ B中显著更大的自旋-轨道耦合允许Li $_2$ Pt $_3$ B中的自旋三重态分量更大,在能隙中产生线节点,如$λ(T)$的线性温度依赖性所证明的。实验数据与理论定量一致。
2006-06-18 cond-mat.supr-con
Fermi liquid theory for heavy fermion superconductors without inversion symmetry : Magnetism and transport coefficients
我们提出了微观费米液体理论的磁性和输运现象的相互作用的电子系统中没有反转对称的正常状态和超导状态。我们的讨论主要集中在对非中心对称重费米子超导体的应用上。通过形式上精确地考虑电子关联效应,得到了反常霍尔效应、热反常霍尔效应、自旋霍尔效应和磁电效应的输运系数,这些效应的存在是宇称破坏的显著特征.此外,我们还证明了由泡利项和类van-Vleck项组成的自旋极化率的温度依赖性严重依赖于电子结构的细节。我们对最近通过CePt $_3$ Si的NMR测量获得的实验结果给出了可能的解释[Yogi等人,日本物理学会{ \bf 75},013709(2006)],这表明对于任何方向的磁场,在超导转变温度以下奈特位移没有变化。
2007-05-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Vortex supercurrent inversion by frequency-symmetry conversion of Cooper pairs
我们从理论上证明了涡旋超流可以被伴随着表面Andreev束缚态的奇频库珀对逆转。考虑了磁通量子穿透三维超导体表面的问题。我们用准经典Eilenberger理论比较了自旋单重态$s$波和自旋三重态$p_z$波超导体表面附近的涡旋超电流,其中表面垂直于$z$方向。我们证明了在$p_z$波超导体的表面附近的涡旋超电流与远离表面的涡旋超电流相比是相反的,而在$s$波超导体的涡旋超电流则不是。证明了表面Andreev束缚态和Caroli-de Gennes-Matricon模的干涉引起的零能态的分裂。
2022-09-01 cond-mat.supr-con
Surface and vortex structures in noncentrosymmetric superconductors under applied magnetic fields
我们通过晶体结构的微观反转对称性破缺来研究非中心对称超导体中反转对称性破缺的宏观空间结构如何表现。基于包含泡利顺磁效应和Rashba相互作用的含时Ginzburg-Landau理论,我们证明了内场和屏蔽电流的中心对称结构在宏观上被打破.顺磁超电流的流动结构在没有外加电流的情况下自发地诱导磁通流动。
2006-04-28 cond-mat.supr-con
Possibility of reflectionless tunneling crossed transport at normal metal / superconductor double interfaces
本文研究了正常金属/超导体(NS)双界面非局域输运的一维模型(Blonder,Tinkham,Klapwijk模型和紧束缚模型)。我们发现一个负的弹性cotunneling交叉电导,强烈增强了额外的散射远离接口,这表明在双NS接口与接触具有足够小的扩展无反射隧穿非本地运输的可能性。
2006-01-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Quantum transport in topological insulator hybrid structures -- A combination of topological insulator and superconductor
本文简要回顾了拓扑绝缘体的发展历史。然后,讨论了拓扑绝缘体-超导体混合结构中的电子输运实验,包括实验方法、物理性质和看似矛盾的观察结果。此外,还提出了一些新的拓扑绝缘体杂化结构。
2012-11-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconducting magnetoelectric effects in mesoscopic hybrid structures
本文提出描述反演对称破缺超导体中超电流诱导磁化的形式体系,并展示其用于在混合结构中产生与操控 Majorana 零模。
2024-12-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Elemental noncentrosymmetric superconductors
本文提出元素型非中心对称超导体概念,证明四层 La 薄膜因维度降低破缺反演对称而成为元素型极性超导体,并预测多类候选材料。
2024-07-04 cond-mat.supr-con
Nonequilibrium Transport in Superconductor/Ferromagnet/Superconductor Diffusive Junctions: Interplay between Proximity Effect and Ferromagnetism
发展了扩散超导体/弱铁磁体/超导体(SFS)结的I-V特性理论。我们表明,交换场$h$的铁磁体表现为一个额外的电导峰在$eV \sim Δ+h$在相位相干制度,当无扰能量的超导序参量的顺序。过剩电流表现出对交换场的非单调依赖性和非平凡的温度行为,这强烈地受到交换场的温度依赖性的影响。
2006-12-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Out-of-Equilibrium Spin Transport in Mesoscopic Superconductors
传统超导体中的激发,Bogoliubov准粒子,是自旋为1/2的费米子,但它们的电荷是能量依赖的,事实上,在带隙边缘为零。因此,在超导体中(与普通金属不同),自旋自由度和电荷自由度可以分离。在这篇文章中,我们回顾了自旋注入到传统的超导体,并专注于最近的实验介观超导体。我们展示了如何准粒子自旋输运和平衡态自旋相关的超导性可以触发使用塞曼分裂的准粒子态密度在薄膜超导体与小自旋混合散射。最后,我们讨论了自旋动力学和准粒子自旋不平衡对超导能隙强度的反馈。
2017-06-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
The Chiral Non-Centrosymmetric Superconductors TaRh$_2$B$_2$ and NbRh$_2$B$_2$
材料晶体结构的对称性对其电子的能态有显著影响。例如,反演对称性导致具有波矢量$\textit{k}$和- $\textit{k}$的电子的能量简并电子能带,但是,当空间反演对称性不存在时,这种等价性不再可能。在非中心对称的超导体中,这种不等价性有一个重要的影响:标准的超导状态,即具有相反动量的电子在费米表面形成对,是不可能的。已知有少数这样的材料;它们显示出这种缺乏反演对称性对其超导性质的不同程度的影响。另一方面,晶体结构手性对超导体性质和应用的影响却很少讨论。在这里,我们报告了新的同构非中心对称超导体TaRh $_2$ B $_2$和NbRh $_2$ B $_2$,它们具有以前未报道的晶体结构类型。这些材料不仅缺乏反转对称性,而且它们的晶体结构也是手性的;换句话说,它们可以以右手或左手形式存在。与大多数超导体不同,它们的上限临界磁场外推到0 K超过泡利极限,泡利极限通常被认为是超导材料异常的第一个迹象。我们认为这些材料代表了一种新的平台,在这个平台上可以测试旋向性对超导体及其器件的影响。
2018-01-08 cond-mat.supr-con
Electrical and Thermal Transport in Antiferromagnet-Superconductor Junctions
我们证明了反铁磁-超导体(AF-S)结与正常金属-超导体(N-S)和铁磁-超导体(F-S)结相比,表现出性质上不同的输运性质。我们将这些传输特征归因于AF-S结中存在两个新的散射过程,即,空穴的镜面反射和电子的回射。使用Blonder-Tinkham-Klapwijk形式主义,我们发现,电导和热导依赖于非平凡的反铁磁交换强度。此外,我们表明,Néel矢量方向和界面Rashba自旋轨道耦合之间的相互作用导致大的各向异性磁电阻。不寻常的输运性质使AF-S界面在传统的基于凝聚态系统的超导结中独树一帜。
2020-10-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Hopping Transport in Granular Superconductors
研究了颗粒超导体在弱耦合绝缘区的导电性。结果表明,它取决于超导能隙和单个粒子的充电能之间的关系,即电子或库珀对的跳跃。局部超导配对在这两种情况下起着重要的作用。特别是在电子跳跃输运的情况下,超导能隙抑制了非弹性共隧穿过程。我们确定了一个阵列在不同制度下的输运特性,并构建了输运相图。
2005-10-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Charge and spin transport in mesoscopic superconductors
超导体中的非平衡电荷输运在20世纪70年代和80年代得到了广泛的研究,主要是在临界温度附近。对低温和准粒子自旋的作用的关注要少得多。我们在这里报告的超导体混合结构在非常低的温度下的非局域输运。通过比较铁磁和正常金属探测器获得的非局域电导,我们歧视的电荷和自旋自由度。我们观察到自旋注入和远程运输的纯,不带电的自旋电流的制度大塞曼分裂。我们阐明电荷和自旋输运的理论模型进行比较。这一发现为在超导纳米结构中操纵和利用准粒子自旋开辟了一条新的途径。
2013-12-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Local inversion-symmetry breaking in a bismuthate high-$T_c$ superconductor
掺杂的钙钛矿BaBiO $_3$表现出最大超导转变温度($T_c$)为34 K,是第一个高$T_c$氧化物被发现,但关键的问题,关于金属和超导状态的性质仍然没有得到解决。虽然人们普遍认为铋酸盐的超导性是传统的s波型,但其配对机制仍有争议,强烈的电子-声子耦合和铋价或键的反作用可能起作用。在这里,我们使用扩散X射线散射和蒙特卡罗模拟研究的局部结构的Ba $_{1-x}$ K $_x$生物$_3$通过其绝缘体-金属边界。我们没有发现长距离或短距离极化的证据,这解决了一个主要的难题,因为极化和相关的极化效应可能与金属和超导状态无关。相反,我们发现纳米结构的相关性,打破反转对称性,这对电子物理,包括配对机制具有深远的影响。这一出乎意料的发现进一步确定铋酸盐属于具有隐藏的自旋轨道耦合和反转破坏位移趋势的更广泛的材料类别。
2022-09-03 cond-mat.supr-con
Spin-transport in superconductors
超导体中的自旋输运是一个具有重要基础和技术意义的课题,在超导低温存储和逻辑中具有潜在的应用前景。这一领域的研究正在迅速加强,最近的发现建立了超导自旋电子学领域。在这个角度来看,我们提供了一个概述的实验状态的最先进的超导体中的本地和非本地自旋输运特别关注,并提出设备方案,以证明超导自旋为基础的设备的可行性。
2020-03-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con