在准经典多普勒频移近似下,我们考虑了$Fe-$磷族化合物中比热$C({\bf H})$的场致分量随外加场方向的变化,特别强调了最近对FeSe $_{0.4}$ Te $_{0.6}$的实验[Zheng et al.,arXiv:1004.2236]。我们证明了对于没有节点的扩展$s-$波隙,$C({\bf H})$具有$\cos 4 ϕ$分量,其中$ϕ$是${\bf H}$与空穴和电子费米面之间的方向的夹角.如果施加场小于$H_0 \leq 1T$,则$C({\bf H})$的最大值在$π/4$、$3π/4$等处,如果施加场大于$H_0$,则在$ϕ=0, π/2$等处。$C({\bf H})$的角度依赖性、最大值的位置和振荡分量的相对幅度与在$9T >> H_0$场中进行的实验一致。我们发现,所观察到的$\cos 4 ϕ$变化不成立,如果$s-$波隙有意外的节点沿两个电子费米面。
英文摘要:
We consider the variation of the field-induced component of the specific heat $C({\bf H})$ with the direction of the applied field in $Fe-$pnictides within quasi-classical Doppler-shift approximation, with special emphasis to recent experiments on FeSe$_{0.4}$Te$_{0.6}$ [Zheng et al., arXiv:1004.2236]. We show that for extended $s-$wave gap with no nodes, $C({\bf H})$ has $\cos 4 ϕ$ component, where $ϕ$ is the angle between ${\bf H}$ and the direction between hole and electron Fermi surfaces. The maxima of $C({\bf H})$ are at $π/4$, $3π/4$, etc. if the applied field is smaller than $H_0 \leq 1T$, and at $ϕ=0, π/2$, etc. if the applied field is larger than $H_0$. The angle-dependence of $C({\bf H})$, the positions of the maxima, and the relative magnitude of the oscillating component are consistent with the experiments performed in the field of $9T >> H_0$. We show that the observed $\cos 4 ϕ$ variation does not hold if the $s-$wave gap has accidental nodes along the two electron Fermi surfaces.
Band-selective clean- and dirty-limit superconductivity with nodeless gaps in the bilayer iron-based superconductor CsCa$_2$Fe$_4$As$_4$F$_2$
本文测定了新铁基超导体CsCa $_2$ Fe $_4$ As $_4$ F $_2$与$T_c \sim 29$ ~K的光学性质。在正常状态下的低频响应的一个很好的描述是获得与两个Drude组件的叠加,其中一个具有非常低的散射率(窄Drude峰)和另一个相当大的(宽Drude峰)。在低于$T_c \sim 29$ ~K时,观察到一个明显的能隙特征,在低于$\sim$ 110~cm $^{-1}$时,光电导率被完全抑制,这是无结超导态的特征。宽德鲁德分量的光学响应可以用具有$2Δ\simeq 14$ ~meV的单个各向同性间隙的脏极限Mattis-Barclay型响应来描述。相反,窄德鲁德分量的响应处于超净极限,并且其整个光谱权重被转移到零频率$δ(ω)$函数,该函数解释了冷凝物的无损耗响应。这些观测结果为CsCa $_2$ Fe $_4$ As $_4$ F $_2$中洁净极限和脏极限超导性与无结能隙的带选择性共存提供了明确的证据。
Ca$_3$Ir$_4$Sn$_{13}$: A weakly correlated nodeless superconductor
本文报道了Ca $_3$ Ir $_4$ Sn $_{13}$单晶的塞贝克系数、霍耳电阻率和比热的测量结果。塞贝克系数在$T^*$处呈现出与电阻率异常对应的峰值,并且载流子密度被显著抑制到低于$T^*$。这表明在超晶格跃迁处存在明显的费米面重构和电荷密度波隙的开放。磁场引起的剩余比热系数$γ(H)$的增加与磁场呈近似线性关系,表明存在无节能隙。在接近$T_c$的温度范围内,塞贝克系数可以用扩散模型很好地描述。零温外推热电功率很小,这意味着较大的归一化费米温度。因此,比率$\frac{T_c}{T_F}$非常小。结果表明,Ca $_3$ Ir $_4$ Sn $_{13}$是一种弱关联无结超导体.
Nodeless high-T$_c$ superconductivity in highly-overdoped monolayer CuO$_2$
本文研究了最近在$d$波铜氧化物超导体Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_{8+δ}$上生长的CuO $_2$单层的电子结构和超导电性。密度泛函理论的计算表明,显着的电荷转移的界面,使CuO $_2$单层是严重过掺杂到空穴丰富的制度,但无法在散装铜酸盐。我们发现Cu的$d_{x^2-y^2}$和$d_{3z^2-r^2}$轨道都变得重要,费米面分别包含一个电子和一个空穴口袋。构建一个最小的相关的两轨道模型的$e_g$复杂的,我们表明,自旋轨道交换相互作用产生的无节点超导体扩展$s$波配对对称性和配对能隙相媲美的散装$d$波间隙,与最近的实验一致。研究结果指出了在臭氧生长的过渡金属氧化物单层异质结构中实现新的高$T_c$超导体的方向。
Direct observation of a nodeless superconducting energy gap in the optical conductivity of iron-pnictides
测量了外延生长的Ba(Fe $_{0.9}$ Co $_{0.1}$)$_2$ As $_2$薄膜随温度变化的光学反射率和复透射率,并在宽频率范围内测量了其光学电导率和介电常数。超导能隙$2Δ_0 = 3.7$在低于$T_c\approx 20$ K时的打开是通过完全消失的光学电导率{ \em直接}观察到的。Ba(Fe $_{0.9}$ Co $_{0.1}$)$_2$ As $_2$超导态的电动力学性质与温度和频率相关,与序参量中无节点的BCS预言一致.冷凝物$1.94\times 10^7 {\rm cm}^{-2}$的光谱权重对应于伦敦穿透深度$λ_L=3600$ λ。
Multi-gap nodeless superconductivity in nickel chalcogenide TlNi2Se2
对TlNi $_2$ Se $_2$单晶进行了低温热导率的测量,$T_c$ $\simeq$为3.7 K.在零场下,$T$ $\rightarrow$ 0 K($κ_0/T$)的剩余电子贡献与总热导率很好地分离,总热导率小于其正常状态值的0.45%.如此微小的残留$κ_0/T$不太可能是由节状准粒子贡献的。无节点间隙结构得到了低磁场中$κ_0(H)/T$非常弱的场依赖性的支持。在整个场范围内,$κ_0(H)/T$呈现“$S$“形曲线,如在镍磷属元素化物BaNi $_2$ As $_2$和SrNi $_2$ P $_2$的情况。镍基超导体的这一共同特征可以用多个无结超导带隙来解释。
Emergent Phases of Nodeless and Nodal Superconductivity Separated by Antiferromagnetic Order in Iron-based Superconductor (Ca4Al2O6)Fe2(As1-xPx)2: 75As- and 31P-NMR Studies
我们报告$^{31}$ P-和$^{75}$ As-NMR研究(Ca $_4$ Al $_2$ O $_{6}$)Fe $_2$(As $_{1-x}$ P $_x$)$_2$与P等价取代As。我们提出了新的演化的紧急阶段,节点无超导(SC)在0 $\le x \le$ 0.4和节点的$x$ =1附近是密切分离的开始相称的条纹型反铁磁(AFM)的顺序在0.5 $\le x \le$ 0.95,作为一个等价的替代P为As降低了氮族元素的高度$h_{Pn}$从Fe平面测量。结果表明,原子力显微镜的有序化发生在1.32 π $\le h_{Pn} \le$ 1.42 π的条件下,这也适用于(Fe $Pn$)$^{-}$层中具有Fe $^{2+}$态的其他铁磷族化合物.这种新的相位演化与$h_{Pn}$的变化点的重要性,电子相关的出现SC以及AFM秩序。
Antiferromagnetic Spin Fluctuations and Unconventional Nodeless Superconductivity in an Iron-based New Superconductor (Ca_4Al_2O_{6-y})(Fe_2As_2):75As-NQR Study
Absence of nodes in the energy gap of the high-temperature electron-doped Pr1.85Ce0.15CuO4-y superconductor using thermal conductivity and specific heat measurements
Common Fermi Surface Topology and Nodeless Superconducting Gap in K0.68Fe1.79Se2 and (Tl0.45K0.34)Fe1.84Se2 Superconductors Revealed from Angle-Resolved Photoemission Spectroscopy
Two-dimensional topological superconducting phases emerged from d-wave superconductors in proximity to antiferromagnets
基于最近在Bi $_{2}$ Sr $_{2}$ CaCu $_{2}$ O $_{8+δ}$衬底上生长的单层CuO $_{2}$中的无结超导电性的观察,我们研究了在反铁磁(AF)绝缘体附近的二维$t$ - $J$模型所描述的二维超导相.我们发现:(1)邻近感应AF场可以驱动节d波SC态通过连续跃迁进入无节d波配对态。(ii)在强场区中,能量有利的配对态具有扩展的s波对称性,可以是节态或无节态。(iii)在纯d波和s波配对相位之间,出现两个拓扑上不同的SC相位,具有($s+$ i $d$)对称性,即,弱配对相和强配对相,发现弱配对相是受谷对称性保护的$Z_{2}$拓扑超导体,表现出强的无带隙非手征边缘模.这些结果有力地表明,高$T_{c}$超导体在反铁磁体附近可以实现完全能隙对称性保护的拓扑超导。
Nodeless superconductivity in the presence of spin-density wave in pnictide superconductors: The case of BaFe$_{2-x}$Ni$_{x}$As$_{2}$
铁基超导体的特点表现在其电子、磁性和库珀对的配对对称性上,但后者仍有待探索。通常在这些材料中,超导性与磁序共存并竞争,从而产生非常规的配对机制。本文报道了BaFe $_{2-x}$ Ni $_{x}$ As $_{2}$单晶体在超导状态下的体磁化强度和低温比热的测量结果。{电子}比热在超导转变温度处显示出明显的异常,并且{在超导状态的低温下}显示出小的剩余部分。当$x$ = 0.092、0.096和0.10时,正常态索末菲系数随Ni掺杂而增加,这说明磁性和超导性之间存在竞争。我们的超导态比热和伦敦穿透深度的温度依赖性的分析提供了强有力的证据,一个两带$s$波序参数。此外,从低临界场计算的伦敦穿透深度的数据遵循指数温度依赖性,完全带隙超导体的特征。这些观察清楚地表明,在接近最佳掺杂的化合物中的超导能隙是无节点的。
Thermal conductivity of overdoped BaFe$_{1.73}$Co$_{0.27}$As$_2$ single crystal: Evidence for nodeless multiple superconducting gaps and interband interactions
测量了过掺杂的FeAs基超导体BaFe $_{1.73}$ Co $_{0.27}$ As $_2$($T_c$ = 8.1 K)单晶的面内热导率$κ$,其热导率低至80 mK。在零磁场下,剩余的线性项$κ_0/T$可以忽略不计,表明在$ab$平面上存在无结超导能隙.在磁场中,$κ_0/T$迅速增加,与传统的s波超导体有很大不同。这种反常的$κ_0/T(H)$可能揭示了在过掺杂BaFe $_{1.73}$ Co $_{0.27}$ As $_2$中的一种奇异的超导能隙结构:消失空穴($β$)的能隙比包含大部分载流子的电子($γ$和$δ$)的能隙大得多。这种奇异的带隙结构是由带间相互作用诱导的超导态的证据,其中具有{ \it较小}态密度的带具有{ \it较大}带隙。
Nodeless superconductivity in the charge density wave superconductor LaPt$_2$Si$_2$
本文通过测量晶体的伦敦穿透深度位移($Δλ(T)$)与温度的关系和点接触谱,研究了LaPt $_2$ Si $_2$的超导能隙结构。$Δλ(T)$在低温下表现出指数温度依赖性,导出的归一化超流密度$ρ_{s}(T)$可以用单能隙s波模型很好地描述.点接触电导谱也可以很好地拟合的s波Blonder-Tinkham-Klapwijk模型,其中的间隙值显示了一个典型的BCS温度和磁场依赖性符合II型超导。这些结果表明在LaPt $_2$ Si $_2$中具有完全带隙的超导电性,具有中等强度的电子-声子耦合。
Gap symmetry of the heavy fermion superconductor CeCu$_2$Si$_2$ at ambient pressure
最近在超导体CeCu $_2$ Si $_2$中观察到的两个无结能隙引起了人们对其精确能隙对称性的激烈争论,但仍缺乏令人满意的理论依据。在这里,我们提出了一个唯象的方法来计算超导能隙函数,同时考虑到现实的费米表面拓扑结构和带内和带间的量子临界散射。我们的计算产生了无节点的$s^\pm$波的解决方案中存在的强带间的配对相互作用,在良好的协议与实验。这为理解CeCu $_2$ Si $_2$在常压下的超导能隙对称性提供了可能的基础,并表明了多费米面和带间配对相互作用在理解重费米子超导性中的潜在重要性。
Nodeless time-reversal symmetry breaking in the centrosymmetric superconductor Sc$_5$Co$_4$Si$_{10}$ probed by muon-spin spectroscopy
本文采用低温电阻率、磁化强度、热容、μ子自旋旋转和弛豫($μ$ SR)测量方法研究了Sc $_{5}$ Co $_{4}$ Si $_{10}$的超导性质。发现Sc $_{5}$ Co $_{4}$ Si $_{10}$ {具有Ⅱ型超导性,其超导转变温度为$T_\mathrm{C}= 3.5 (1)$,K.使用各向同性Bardeen-Cooper-Schrieffer型$s$ -波隙对称性与$2Δ/k_\mathrm{B}T_\mathrm{C} = 2.84(2)$,对从横向场$μ$ SR光谱获得的超流密度的温度依赖性进行了最佳建模。然而,零场μ子自旋弛豫不对称性揭示了$T_\mathrm{C}$以下的自发磁场的出现,表明时间反演对称性(TRS)在超导状态下被打破。虽然这种行为通常与非幺正或混合的单重态-三重态配对有关,但我们对金斯堡-朗道自由能的群论分析以及密度泛函理论计算表明,非常规机制是不太可能的。因此,我们假设TRS破缺可能通过传统的电子-声子过程发生。