Isotope effect on the superfluid density in conventional and high-temperature superconductors
我们研究了同位素效应对超导体伦敦穿透深度的影响,超导体的伦敦穿透深度测量为$n_S/m^*$,超流密度与有效质量的比值。我们使用一个简化的模型,电子弱耦合到一个单一的声子频率$ω_E$,但假设的能隙$Δ$没有任何同位素效应。然而,我们发现了$n_S/m^*$的同位素效应,如果$Δ$足够大,它变得与$ω_E$相当,这是一种对高$T_c$铜酸盐超导体和可能的其他具有相对高的$T_c$的非常规超导体家族感兴趣的机制。我们的模型过于简单,不能描述铜氧化物,与实验相比,它给出了错误的同位素效应的符号,但它是一个原则的证明,在材料中的同位素效应存在的$n_S/m^*$的配对间隙和$T_c$是不是声子起源,没有同位素效应。
2010-09-13 cond-mat.supr-con
Inverse Iron Isotope Effect on the transition temperature of the (Ba,K)Fe2As2 superconductor
本文报道了(Ba,K)Fe_2As_2超导体(转变温度Tc = 38 K)的铁同位素反效应(-0.18)(Fe原子量越大,Tc越高)。测量温度依赖的磁化强度和电阻率揭示了一个明确的反向移动Tc系统的研究,使用三种类型的铁同位素(Fe-54,天然Fe和Fe-57)。这表明在高温超导体的逆同位素效应的第一个证据。这种原子质量对Tc的依赖性意味着奇异耦合机制。
2009-12-18 cond-mat.supr-con
Implications evinced by the phase diagram, anisotropy, magnetic penetration depths, isotope effects and conductivities of cuprate superconductors
各向异性,热和量子涨落及其对掺杂剂浓度的依赖性似乎存在于所有铜酸盐超导体中,与负责超导性的微观机制交织在一起。在这里,我们回顾各向异性,在平面和c轴的渗透深度,同位素效应和电导率测量重新评估的普遍行为的铜酸盐所揭示的掺杂依赖这些现象和转变温度。
2004-04-29 cond-mat.supr-con
Pseudogap isotope effect as a probe of bipolaron mechanism in high temperature superconductors
本文发展了载流子为平移不变双极化子的高温超导体的赝能隙相理论。计算从赝能隙相到正常相的转变温度T*。对于转变到赝能隙相的温度,求出了同位素系数,结果表明,特别是同位素系数出现负值的可能性与实验一致。提出了磁场对同位素系数影响的新实验。
2021-10-20 cond-mat.supr-con
Isotope Effect on Electron-Phonon Interaction in Multiband Superconductor MgB2
利用可调谐激光角分辨光电子能谱研究了同位素替代对多带超导体MgB_2中电子-声子相互作用的影响。在$σ$能带中,电子与E2 g声子模的耦合引起的70 meV附近的扭结结构在Mg(10)B2中向更高的结合能移动了约3.5 meV,并且这种移动不受超导转变的影响。这些结果作为基准的同位素效应在已知的,非常规的超导体和新发现的超导体的配对的起源是未知的调查。
2016-02-09 cond-mat.supr-con
Influence of interband interaction on Isotope Effect Exponent of MgB2 Superconductors
考虑带间相互作用的影响,导出了弱耦合极限下双带s波超导体的Tc方程和同位素效应指数的精确公式。模型中考虑了电子-声子相互作用和非声子相互作用两部分。在弱耦合区,MgB_2的同位素效应指数在Tc为40 K时为0.3,电子-声子相互作用对同位素效应指数的影响大于非声子相互作用。
2004-06-22 cond-mat.supr-con
Comment on "Isotope effect in multi-band and multi-channel attractive systems and inverse isotope effect in iron-based superconductors" by T. Yanagisawa, et al
Yanagisawa等人[1]在最近的一篇论文中从多通道多带超导体模型的理论分析中声称,超导转变温度Tc的逆同位素指数可以在铁基超导体中实现。同时,参考文献1的一个小组通过研究Tc的铁同位素交换效应,对(Ba,K)Fe 2As 2进行了相应的同位素效应实验[2]。根据他们的理论分析,他们确实报告了一个异常大的反符号同位素指数α \simeq -0.18(3),这与以前在具有相同Ba、K含量组成的名义上相同的系统(即Ba 0.6 K 0.4 Fe 2 As 2)上进行的实验形成强烈对比,其中指数被确定为α \simeq 0.37(3)。这一矛盾至今仍未得到解决,只有参考文献4确定了FeSe的铁同位素指数。根据参考文献3的结果,已经看到了一个大的正同位素指数,从而质疑参考文献1的结果,并暗示参考文献2的发现。在这里,我们不评论有争议的实验情况,但解决的理论分析参考文献。1,各种误导性的假设导致的结论,一个符号反转的同位素指数可以实现在一个多带和多通道的吸引力模型的铁基超导体。
2010-09-14 cond-mat.supr-con
Absence of an appreciable iron isotope effect on the transition temperature of the optimally doped SmFeAsO_{1-y} superconductor
本文报道了50 K铁基超导体SmFeAsO_{1-y}中铁(Fe)同位素对转变温度(Tc)的影响。对于Tc = 54 K的最佳掺杂样品,Fe平均原子质量(MFe)的变化引起Tc的可忽略不计的小位移,Fe同位素系数(α Fe)小至-0.024 \pm 0.015。这一结果与在最佳掺杂的(Ba,K)Fe 2As 2中观察到的有限的逆同位素位移形成对比,表明电子-声子相互作用的贡献在这两种Fe基高Tc超导体之间显着不同。
2010-07-15 cond-mat.supr-con
The isotope effect in H$\rm_{3}$S superconductor
在$130$ ~ $200$ GPa压力范围内,${\rm H_{3}S}$同位素系数的实验值由$2.37$减小到$0.31$。我们已经表明,$0.31$的价值是正确的经典Eliashberg方法的框架中再现。另一方面,同位素系数($2.37$)的异常大的值可能与电子态密度对正常态的强重整化有关。
2016-01-07 cond-mat.supr-con
Isotope effects in multiband superconductors
本文研究了带间对导通道多带超导体中的同位素效应。一个相对较小的电子-声子贡献到对转移相互作用可以引起观察到的幅度的影响。一个多波段模型,内插的铜酸盐属性用于说明性计算。得到了转变温度($α$)、超载流子密度($α_n$)、成对载流子有效质量($α_m$)和穿透深度($α_λ$)在掺杂尺度上的同位素指数。反映了$α$和$T_c$的已知相反趋势。$α$和$α_n$的趋势相似。与通常的假设相反,在带间情况下,$α_λ$由$α_n$驱动,这表示$α_m$。
2006-06-09 cond-mat.supr-con
Anomalous isotope effect in BCS superconductors with two boson modes
当同位素系数为$α<0$或$α>1/2$时,超导转变温度的同位素效应是反常的.在这项工作中,我们表明,这种异常行为可以自然地出现在Bardeen-Cooper-Schrieffer框架内,如果声子和非声子模式共存。与标准Eliashberg理论(只有声子)中的$α\le1/2$不同,在声子和其它非声子模同时存在的情况下,同位素系数可以取任意值.特别是,最引人注目的是,一对破缺声子可以引起大的同位素系数$α>1/2$,如果非常规的超导性是由较低频率的非声子玻色子模式介导的。基于我们的研究,几个家庭的超导体的影响进行了讨论。
2021-05-07 cond-mat.supr-con
Boron isotope effect in single crystals of ErNi$_2$B$_2$C superconductor
研究了局域磁矩对ErNi $_2$ B $_2$ C单晶中T $_c$的硼同位素效应的影响。部分同位素效应指数值$α_B$ =0.10 $\pm$ 0.02和$α_B$ =0.10 $\pm$ 0.04是基于应用于提取$T_c$的两个不同标准获得的。与LuNi $_2$ B $_2$ C相比,未观察到部分同位素效应指数的显著变化。基于这一结果,我们得出结论,成对破坏由于Er的本地磁矩似乎没有检测到的影响,硼同位素效应的T $_c$。
2012-11-11 cond-mat.supr-con
Identifying the pairing mechanism in Fe-As based superconductors: gaps and isotope effects
计算了Fe-As基超导化合物中的耦合超导带隙的温度依赖性,并观察到了一个普遍的温度标度,该标度仅在耦合序参量都具有s波对称性时才存在。如果声子参与配对或极化效应是重要的,可能的同位素效应的转变温度的预测。比较实验数据给出这些是可用的。
2009-06-12 cond-mat.supr-con
Polaron formation as origin of unconventional isotope effects in cuprate superconductors
在高温超导铜氧化物中发现了各种非常规的同位素效应,这些效应超出了BCS理论的范畴。它们的起源调查内极化子理论,导致重整化的单粒子能量,并在这里引入了能级位移。结果表明,第二近邻跳跃积分的指数压缩对超导转变温度Tc和穿透深度都有正确的同位素效应。预测平均超导能隙具有与穿透深度相当的同位素效应。结果表明,电子自由度与Jahn-Teller Q2型模的耦合是这些同位素效应的起源。
2004-09-29 cond-mat.supr-con
Internal Transition of Superconducting State by Impurity Doping with a Jump of Isotope-effect Coefficient in Multiband Superconductors
在考虑库仑排斥效应的情况下,研究了磁性和非磁性杂质对多带超导体转变温度Tc的影响以及同位素效应。结果表明,杂质掺杂引起超导态的内部跃迁,这种跃迁伴随着同位素效应系数α的跳跃。特别是,过渡说明了在一个系统中有两个电子带。在某些特殊情况下,得到了Tc的推广的Abrikosov和Gor'kov(AG)方程和同位素效应系数α的表达式。本机制的实验结果Sr2RuO4可能的相关性进行了讨论。
2003-06-20 cond-mat.supr-con
Model for the inverse isotope effect of FeAs-based superconductors in the $π$-phase-shifted pairing state
在Eliashberg双带理论中考虑了铁基超导体的声子和磁涨落的同位素效应。结果表明,在合理的参数范围内,Fe、$α_{Fe} \approx -0.18 \pm 0.03 $、\cite{Shirage0903.3515}的逆同位素效应以及大的正同位素指数($α\approx 0.35$)可以自然地出现在磁感应符号反转的s波配对态中.根据它们所要求的参数值,不能从本分析中丢弃任何一个实验报告。正同位素效应和负同位素效应分别表示带内和带间的电子-声子相互作用。本文首先从方阱势模型的解析结果出发,给出了两带Eliashberg理论的显式数值计算。
2009-08-18 cond-mat.supr-con
Influence of multiorbitals and anisotropic Coulomb interactions on isotope effect coefficient in doped Fe-based superconductors
本文从理论上分析了铁基超导体系中每格点双轨道模型哈密顿量中同位素效应系数随转变温度的变化。在BCS平均场近似下,利用格林函数技术,自洽地数值计算了同位素效应系数的表达式。同位素效应系数随杂化作用的增加而增加,随库仑相互作用的增加而减小。在双轨道单格点铁磷属元素化物体系中,随着单格点载流子密度的增加,同位素效应系数($α$)在较低温度下呈现较大的值(远高于BCS极限)。而在欠掺杂情况下,铁基体系的同位素效应系数在超导态出现最小值。此外,还发现同位素效应系数的大值表明,在这些体系中,声子单独的贡献不足以作为超导电性的起源。最后,将所得理论结果与铁基超导体的实验和现有理论观测结果进行了比较。
2016-10-27 cond-mat.supr-con
Reply to "Comment on 'Isotope effect in high-Tc superconductors' "
我们的论文对具有阳离子取代的高温超导体中的同位素效应进行了全面的分析,完全基于实验证据。在这个答复中,我们表明,成对破坏的障碍,同位素效应,掺杂引起的变化,在Tc和在磁穿透深度,库仑定律,安德森定理正确的物理和数学的基本原理处理。与此相反,亚历山德罗夫和赵的《评论》中提出的理论与几个具体的实验事实相矛盾,本文简要讨论了其中的八个事实。他们的评论还不加批判地重复了以前不可信的超导载体质量中同位素效应的断言,错误地假设阳离子掺杂连续改变固有超导参数,不合理地将重要性分配给具有严重质量问题的样品的数据,并对成对断裂强度进行了错误的估计。
2012-02-03 cond-mat.supr-con
Oxygen-isotope effect on the superconducting gap in the cuprate superconductor Y_{1-x}Pr_xBa_2Cu_3O_{7-δ}
研究了一系列Y_{1-x} Pr_xBa_2Cu_3 O_{7-δ}(0.0 \leq x \leq 0.45)样品的氧同位素(^{16}O/^{18}O)效应(OIE)对零温超导能隙Δ_0的影响。发现Δ_0上的OIE与超导转变温度上的OIE成比例。这些实验结果是在定量协议从极化模型预测的铜氧化物高温超导体和排除方法的基础上纯粹的电子机制。
2007-10-26 cond-mat.supr-con
The "unusual" isotope shift in high-temperature superconductors can be explained by the usual theory of the electron-phonon interaction
我们表明,最近的ARPES结果的“不寻常的”氧同位素位移的实部的自能在最佳掺杂的$Bi2212$样品可以定性(和半定量)解释的电子-声子相互作用(EPI)的理论阐述了几十年前。然而,对于ARPES谱的定量分析,有必要知道EPI的动量依赖性、高能量下的库仑贡献以及由于杂质和缺陷引起的背景。
2004-08-11 cond-mat.supr-con
Polar Jahn-Teller Centers and Isotope Effect in Copper Oxide high-T_c-Superconductors
基于$CuO_4$团簇的铜氧化物被认为是广义的量子晶格玻色气体或在空穴Jahn-Teller中心$[CuO_{4}^{5-}]_{JT}$的晶格中运动的局域单重玻色子系统。该模型说明了定性和定量描述的各种特点的同位素位移(IS-)的影响,在一系列的123样氧化物。
1997-05-30 cond-mat.supr-con
The Isotope Effect in Superconductors
本文回顾了超导体中与配对机制无关的因素(如磁性杂质、邻近效应和非绝热性)对同位素系数的影响,并将理论应用于常规和高温超导体,重点讨论了 YBCO 相关材料和 LSCO 的实验结果。
1998-01-21 cond-mat.supr-con
Isotope effect in superconductors with coexisting interactions of phonon and nonphonon mechanisms
本文研究了除了直接库仑相互作用外,声子和非声子机制共存的系统中超导性的同位素效应。作为非声子相互作用的一个例子,讨论了由自旋涨落介导的相互作用。导出了(a)omega_np < omega_D和(b)omega_np > omega_D两种情况下的相变温度Tc和同位素效应系数α的扩展公式,其中omega_np是非声子相互作用的有效截止频率,对应于声子相互作用中的德拜频率omega_D。在情况(a)中,发现非声子相互作用不改变逆同位素效应的条件,即,μ ^* > λ_ph/2,但它显著地改变了α的大小。特别地,当声子和非声子相互作用相互抵消时,会出现巨大的同位素位移。例如,强的临界自旋涨落可能引起巨同位素效应。在情形(b)中,发现只有当非声子相互作用和排斥库仑相互作用在总体上作为排斥相互作用对抗超导电性时,才出现逆同位素效应。我们讨论了目前的结果的相关性,一些有机超导体,如kappa-(ET)2Cu(NCS)2和Sr 2 RuO 4超导体,其中已观察到逆同位素效应,并简要地高Tc铜酸盐,其中已观察到巨大的同位素效应。
2003-06-20 cond-mat.supr-con
Anomalous Isotope Effect in Rattling-Induced Superconductor
为了阐明$β$ -烧绿石氧化物中的库珀对是由客体原子的非谐振荡介导的,即,我们提出了一个探测反常同位素效应的实验。在$T_{\rm c} \propto M^{-η}$的公式中,其中$T_{\rm c}$是超导转变温度,$M$表示振子的质量,发现指数$η$随着客体原子的势的非谐性的增加而增加。我们预测在振动诱导超导体中$η$变得大于1/2,与由谐波声子引起的弱耦合超导体的$η=1/2$和包含库仑相互作用的强耦合超导体的$η<1/2$形成鲜明对比。
2012-08-03 cond-mat.supr-con
Magnetic field dependence of the oxygen isotope effect on the magnetic penetration depth in hole-doped cuprate superconductors
研究了空穴掺杂高温铜氧化物超导体YBa_2Cu_4O_8、Y_0.8Pr_0.2Ba_2Cu_3O_7-δ和Y_0.7Pr_0.3Ba_2Cu_3O_7-δ中氧同位素(^{16}O/^{18}O)效应(OIE)与面内磁场穿透深度λ_{ab}的磁场关系。结果表明,与含^{18}O样品相比,含^{16}O样品的λ ab随磁场的增大而增大。随着磁场从μ_0H=0.2 T增加到μ_0H=0.6 T,λ ab上的OIE减小了两倍多。这种效应可以通过面内电荷载流子质量m^ \ast_{ab}的同位素依赖性来解释。
2006-10-18 cond-mat.supr-con
On the $^{12}$C/$^{13}$C carbon isotope effect in the quasi one-dimensional superconductor Sc$_3$CoC$_4$
Sc $_3$ CoC $_4$是同型碳化物Sc $_3M$ C $_4$($M$ = Mn,Fe,Ru,Os,Co,Rh,Ir,Ni)中唯一的超导体,是系统研究准一维结构中超导性的前提和机制的理想基准体系。为了研究同位素效应,通过电弧熔化合成了取代系列Sc $_3$ Co($^{12}$ C $_{1-x}$ $^{13}$ C $_x$)$_4$,其中$x$ = 0、0.5和1。通过粉末X射线衍射和NMR光谱证实了样品的均匀性。由此产生的同位素系数的基础上的磁化多晶样品和电阻率测量$α$ = 0.58的单晶的研究接近BCS理论预测的值0.5。
2018-11-09 cond-mat.supr-con
Comment on "Isotope effect in high-Tc superconductors" (D. R. Harshman, J. D. Dow, and A. T. Fiory, Physical Review B v.77, 024523 (2008))
我们指出,最近D。R. Harshman等人在数学上和物理上都不正确,违反了安德森定理和库仑定律。
2008-07-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Reply to "Comment on 'Isotope effect in multi-band and multi-channel attractive systems and inverse isotope effect in iron-based superconductors'"
该评论坚持如下观点:在我们的模型中,假设有效相互作用在单个能带内具有特定的能量范围,声子部分的截止在ω_1,AF通道的截止范围在ω_1到ω_2。我们的回答是,我们假设V_i(k,k ')\neq 0,如果|_k| <ω_i和|联系我们|<ω_i,否则V_i(k,k ')= 0(i= 1,2)。这是具有两个吸引相互作用的BCS型模型,这一假设是BCS近似的特征。评论中的声明“积分限制已被修改,使得AF通道介导的配对设置在ph通道配对终止的位置,并限制在ω_j=ω_{AF}给出的能量”是错误的。我们描述的模型和方法来解决的间隙方程更详细。
2011-04-12 cond-mat.supr-con
Isotope effect on the transition temperature $T_c$ in Fe-based superconductors: the current status
总结了迄今为止在各种铁基高温超导体中获得的Fe同位素效应(Fe-IE)对转变温度$T_c$的结果,并通过遵循[Phys.Rev.B82,212505(2010)]中开发的方法进行了重新分析。它表明,非常有争议的结果为Fe-IE对$T_c$是由小的结构变化同时发生的Fe同位素交换。$T_c$ [ $α_{\rm Fe}=-(ΔT_c/T_c)/(ΔM/M)$,$M$是同位素质量]上的Fe-IE指数需要分解为两个分量,一个分量与结构变化相关($α_{\rm Fe}^{\rm str}$),另一个分量是真正的(内在的)分量($α_{\rm Fe}^{\rm int}$)。$α_{\rm Fe}^{\rm int}$与最近的EXAFS和Raman实验中报道的特征声子频率$α_{\rm Fe}^{\rm ph}$上的Fe-IE指数一致的事实进一步证实了这种分解的有效性。
2016-11-19 cond-mat.supr-con
Correlation between oxygen isotope effects on the transition temperature and the magnetic penetration depth in high-temperature superconductors close to optimal doping
用μ子自旋转动方法研究了最佳掺杂YBa_2Cu_3 O_{7-δ}和La_{1.85} Sr_{0.15} CuO_4以及轻度欠掺杂YBa_2Cu_4 O_8和Y_{0.8} Pr_{0.2} Ba_2Cu_3 O_{7-δ}中氧同位素(^{16}O/^{18}O)效应对面内磁穿透深度λ_{ab}(0)的影响。在λ_{ab}(0)上观察到一个显著的OIE,其OIE指数β_O=-dPDMATHABMR λ_{ab}(0)/dPDMATHABMR M_O \approx - 0.2(M_O为氧同位素的质量);在转变温度T_c上观察到一个较小的OIE,其OIE指数α_O=-dPDMATHABMR T_{c} /dPDMATHABMR M_O \simeq 0.02 ~ 0.1。即使在OIE对T_c影响较小的铜氧化物中,也观察到了对λ_{ab}(0)的显著同位素效应,这表明晶格效应在铜氧化物高温超导中起着重要作用。
2006-07-06 cond-mat.supr-con
Anomalous isotope effects of fulleride superconductors
通过对标准Eliashberg-Nambu强耦合理论的数值计算和导出的同位素效应公式,直接证明了晶格非简谐振动增强了具有反常系数$α>1/2$的同位素效应。本文的结果很好地解释了富勒烯系超导体Rb $_{3}$ C $_{60}$中$^{12}$ C被$^{13}$ C取代比例不同的样品的宽分布的$α$值。同位素效应的计算表明,声子频率较高的分子内径向模比分子内切向模对超导电性的贡献更大
2008-11-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Unconventional isotope effects in the high-temperature cuprate superconductors
本文综述了高T_c铜氧化物超导体中的各种同位素效应,以评估电子-声子相互作用在这些材料基础物理中的作用。特别感兴趣的是非常规的同位素对超载流子质量的影响,对电荷条纹形成温度,对赝能隙形成温度,EPR线宽,自旋玻璃冻结温度,和反铁磁有序温度。观察到的非常规同位素效应强烈表明,晶格振动在高温超导的微观配对机制中起着重要作用。
2002-04-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Anomalous isotope effect in phonon-dressed iron-based superconductor
电子-声子相互作用在铁基超导体中的作用目前正处于争论之中,关于同位素效应的实验报告相互矛盾。为了解决这个重要问题,我们采用重整化群方法来研究这些材料中电子-电子和电子-声子相互作用之间的竞争。重正化群分析表明,该超导体的基态是一个声子修饰的非常规超导体:电子相互作用占主导地位,电子-声子相互作用占次要地位.由于声子修饰,临界温度的同位素效应可以是正常的或相反的,这取决于延迟的带内或带间相互作用是否在同位素取代后改变。最后讨论了反常同位素效应与非常规对对称性之间的联系。
2011-12-31 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Effect of density of state on isotope effect exponent of two-band superconductors
在考虑两种态密度:常数和范霍夫奇异性的影响下,导出了弱耦合极限下两带s波超导体的Tc方程和同位素效应指数的精确公式。模型中考虑了电子-声子相互作用和非电子-声子相互作用两部分。结果表明,电子-声子带间相互作用对同位素效应指数的影响大于带内相互作用的影响,在恒定态密度下的同位素效应指数比van Hove奇异态密度更能符合MgB_2和高温超导体的实验数据。
2005-07-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Large oxygen-isotope effect in Sr_{0.4}K_{0.6}BiO_{3}: Evidence for phonon-mediated superconductivity
本文研究了新近发现的超导体Sr_{0.4} K_{0.6} BiO_{3}的氧同位素效应。该化合物具有扭曲的钙钛矿结构,并在约12 K时变为超导体。当用^{18}O置换60- 80%的^{16}O时,样品的T_c下移0.32-0.50 K,对应的同位素指数为alpha_{O} = 0.40(5)。该同位素指数与T_c = 30 K的类似铋酸盐超导体Ba_{1-x} K_{x} BiO_{3}的同位素指数非常接近。在铋酸盐和铜酸盐中观察到的alpha_{O}的非常独特的掺杂和T_c依赖性表明铋酸盐应属于常规声子介导超导体,而铜酸盐可能是非常规超导体。
2000-07-31 cond-mat.supr-con
Isotope effects in high-Tc cuprate superconductors: Ultimate proof for bipolaron theory of superconductivity
铜氧化物高温超导理论的发展是物理学中的突出问题之一。发现25年后,尽管在理论和实验上做出了巨大的努力,但仍然没有就微观理论达成共识。试图理解这个问题是阻碍了一些机制之间的微妙的相互作用,并在这些系统中存在几个几乎退化和竞争的阶段。在这里,我们提供了统一的无参数的解释所观察到的氧同位素效应的临界温度,磁场穿透深度,和正常状态的赝隙欠掺杂的铜氧化物超导体的双极化子理论的框架内兼容的强库仑和Froehlich相互作用,并与许多其他独立的意见,在这些高度极化的掺杂绝缘体。值得注意的是,我们还定量地解释测得的临界温度和磁场穿透深度的大小。因此,目前的工作代表了高温超导的双极化子理论的最终证明,其中考虑到基本的库仑和电子-声子相互作用。
2011-05-16 cond-mat.supr-con
Large Ca Isotope Effect in CaC6
我们测量了新发现的超导体CaC_6中Ca的同位素效应。同位素效应系数为0.50(7)。如果假设这种材料是传统的电子-声子耦合超导体,则该结果表明超导电性由Ca声子模式的电子耦合主导,并且C声子贡献很小。因此,与MgB 2相反,其中B层中的声子负责超导电性,在CaC 6中,声子主要是嵌入Ca的模式。
2006-04-27 cond-mat.supr-con
Isotope Effect in the Presence of Magnetic and Nonmagnetic Impurities
在Abrikosov-Gor'kov方法的框架下,从理论上研究了杂质对同位素系数的影响,该方法推广到各向异性超导体中的势散射和自旋翻转散射。对于自旋翻转过程对总散射率的任意贡献和超导序参量的任意各向异性程度的超导体,从各向同性s波到d波,包括各向异性s波和混合(s+d)波,得到了同位素系数随临界温度变化的表达式.结果表明,磁性杂质和非磁性杂质都能提高同位素系数,磁性杂质的提高幅度一般大于非磁性杂质。通过对La-Sr-Cu-M-O高温超导体实验结果的分析,得出该系统中对态的对称性不同于纯d波的结论。
2001-06-15 cond-mat.supr-con
Oxygen-isotope effect on the in-plane penetration depth in cuprate superconductors
利用μ子自旋转动(muon spin rotation,muSR)方法研究了氧同位素(^{16}O/^{18}O)效应(OIE)对铜氧化物高温超导体面内磁场穿透深度lambda_{ab}的影响.首先,简要讨论了不同高温超导体中OIE的掺杂与转变温度T_c的关系。观察到不同铜酸盐家族的OIE对T_c的掺杂依赖性相似。然后,散装muSR,低能量muSR,和磁化研究的总和选址OIE对lambda_{ab}的一些详细描述。在所有掺杂水平下,在各种铜酸盐家族中观察到lambda_{ab}上的大量OIE,表明铜酸盐HTS是非绝热超导体。实验清楚地表明,T_c和lambda_{ab}上的OIE都是由CuO_2超导面内的氧位引起的,说明平面氧运动的声子模主要与超载流子耦合。最后,它表明,OIE上的T_c和lambda_{ab}表现出的关系,似乎是通用的不同家庭的铜酸盐高温超导体。这些不寻常的同位素效应的观察意味着晶格效应在铜氧化物高温超导中起着至关重要的作用,必须考虑在任何现实的高温超导模型。
2004-04-23 cond-mat.supr-con
Boron Isotope Effect in Superconducting MgB$_2$
本文报道了一种新的二元金属间化合物超导体$_2$的制备方法和硼同位素效应,该超导体具有非常高的超导转变温度$T_c$($^{10}$ B)= 40.2K。温度依赖的磁化强度和比热的测量揭示了在Mg $^{11}$ B $_2$和Mg $^{10}$ B $_2$之间$T_c$的1.0 K位移。而这样一个高的转变温度可能意味着外来耦合机制,硼同位素效应在硼镁$_2$是一致的材料是一个声子介导的BCS超导体。
2001-02-03 cond-mat.supr-con
Absence of a boron isotope effect in the magnetic penetration depth of MgB$_{2}$
利用横场μ子自旋旋转方法研究了不同硼同位素($^{10}$ B/ $^{11}$ B)在MgBPDMATHABMN多晶中的磁穿透深度$λ(0)$。在实验误差$Δλ(0)/λ(0) = -0.8(8)%$范围内,没有发现硼同位素对穿透深度$λ(0)$的影响,表明MgB $_{2}$是一种绝热超导体。这与在铜酸盐高温超导体中观察到的对$λ(0)$的大量氧同位素效应相反。
2004-02-10 cond-mat.supr-con
Indication of unconventional superconductivity in layered bismuth chalcogenide superconductor LaO0.6F0.4Bi(S,Se)2 revealed by Se isotope effect
本文研究了含76 Se和80 Se的层状铋硫系超导体LaO_(0.6)F_(0.4)Bi(S,Se)_2的Se同位素效应。对于所有检查的样品,Se的浓度,这是链接到超导性能,成功地控制在x = 1.09-1.14在LaO 0.6F 0.4BiS 2-xSex。从磁化强度和电阻率测量,Tc的变化没有观察到的LaO0.6F0.4Bi(S,Se)2样品与76 Se和80 Se同位素。我们的研究结果表明,在BiCh 2基超导体的配对是不介导的声子,和非常规的超导态可能会出现在LaO0.6F0.4Bi(S,Se)2的BiCh 2层。
2018-01-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Absence of an isotope effect in the magnetic resonance in high-$T_c$ superconductors
在高温超导体$\rm YBa_2Cu_3O_{6.89}$中进行了中子非弹性散射实验,以寻找41 meV磁共振模式的氧同位素位移。与最近的预测相反(I。Eremin,{ \it等人},Phys. Rev. B { \bf 69},094517(2004)),在氧同位素取代($^{16}$ O $\to^{18}$ O)时观察到共振能量的可忽略的偏移(至多$\leq$ +0.2meV)。这表明在最佳掺杂下,高$T_c$铜酸盐中的自旋-声子相互作用可以忽略不计。
2005-05-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Isotope effect and the role of phonon in the Fe-based superconductors
本文采用变号s波($\pm$ s-wave)态的唯象双带模型研究了铁基超导体中声子的同位素效应。在这个平均场模型中,我们发现大同位素效应与$\pm$ s波配对态及其高转变温度并不矛盾。原则上,较大的声子同位素系数$α$意味着较大的声子耦合常数。然而,两个能带之间的非对称态密度(DOS)大大提高了$α$的值,因此声子耦合常数($λ_{\rm ph} \approx 0.4$)的中等值可以产生非常大的$α$($\approx 0.4$)值以及高的转变温度以及反铁磁体(AFM)诱导的相互作用。
2008-11-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Probing inhomogeneities in type II superconductors by means of thermal fluctuations, magnetic fields and isotope effects
第二类超导体,由嵌入正常或绝缘基体中的超导畴组成,经历圆形相变。实际上,相关长度不能增长超过域的空间范围。因此,热力学性质将表现出有限尺寸效应。它示出了各种II型超导体,包括铜酸盐的比热和穿透深度的数据,表现出有限的尺寸效应的特性,所产生的域与纳米级的程度。有限尺寸标度分析揭示了该机制的基本特征。相变温度和超流性随着畴尺寸的减小而增加。结合有限尺寸和同位素效应揭示了局部晶格畸变的相关性
2003-06-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Lattice expansion from isotope substitution in the Iron based superconductors
利用基于Fe-As(Se)键非简谐性的变分计算方法,估算了铁基高温超导体中铁同位素替代引起的晶格参数变化.对于BaFe 2As 2和57 Fe到54 $Fe的替代,我们发现在250 K时c轴膨胀为110 ^{-3} Ω,面内a轴收缩为110 ^{-5} Ω,与(Ba,K)Fe 2As 2的实验值非常一致,发现负同位素指数α=- \frac{d\ln T_c}{d\ln m} <0 [P.M. Shirage et al.,物理修订版信函103,257003(2009)]。相反,对于FeSe,我们发现a和c晶格参数的扩展。我们讨论了这些同位素引起的晶格参数的变化的相关性同位素效应在光的Fe-As(Se)协调的良好建立的敏感性。
2011-06-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Isotope effect on Tc and the superfluid density of high-temperature superconductors
本文研究了铜酸盐的氧同位素效应。我介绍了一个简单的模型,可以解释实验定性和定量。在该理论中,同位素替代只影响超流密度,而不影响赝能隙。在自旋-电荷分离图中,我认为自旋-声子相互作用处于绝热极限,因此在Migdal-Eliashberg理论中,自旋质量重整化中没有同位素效应。另一方面,我们证明了声子-声子相互作用处于非绝热极限。因此,小极化子图像是适用的,并且存在以同位素依赖的方式的大质量增强。我们的理论解释了为什么在$^{16}$ O/ $^{18}$ O取代时,超导转变温度只在低掺杂的铜氧化物中发生变化,而在最佳掺杂和过掺杂的铜氧化物中没有明显的OIE。此外,与传统超导体相比,我们得到了整个超导区超流密度的OIE,与实验观察一致。
2010-09-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Did Herbert Fröhlich predict or postdict the isotope effect in superconductors?
一般认为,赫伯特·弗罗利希在1950年预测了电子-声子相互作用在超导性中的基本作用,特别是同位素效应,而没有任何实验输入。在这里,我们检查的事实上,这一信念的基础上,并指出,是否普遍接受的观点是真的取决于这个词的含义{ \it不久}。
2011-10-18 cond-mat.supr-con physics.hist-ph
Isotope effects and possible pairing mechanism in optimally doped cuprate superconductors
研究了氧同位素对最佳掺杂的三层铜氧化物Bi_{1.6} Pb_{0.4} Sr_{2} Ca_{2} O_{10+y} Cu_{3}(O_{10+y} T_{c} \sim 107 K)中T_{c}的影响及面内穿透深度λ ab}(0)。氧同位素对T_{c}的影响很小(α_{O} = 0.019),对λ_{ab}(0)的影响很大(Δλ_{ab}(0)/λ_{ab}(0)= 2.5 \pm 0.5%)。结合前人在单层和双层铜氧化物中观察到的同位素效应,本文的结果表明,在最佳掺杂的铜氧化物中,同位素指数α {O}很小,而同位素效应对面内有效超载流子质量的影响很大,并且几乎与CuO_{2}层的层数无关.提出了一个合理的配对机制来解释同位素效应、高T_{c}超导性和隧道谱。
2002-04-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
An unusual isotope effect in a high-transition-temperature superconductor
在传统超导体中,允许超导性的电子配对是由虚声子的交换引起的,虚声子是晶格振动的量子。对于高转变温度(高Tc)超导体,声子是否参与配对还很不清楚。例如,最佳掺杂的Bi 2Sr 2CaCu 2 O 8(Bi 2212)在氧同位素取代(16 O到18 O导致Tc从92 K降低到91 K)时的Tc的可忽略的变化通常被认为意味着声子在该材料中起不重要的作用。在这里,我们提供了一个详细的比较的电子动力学的Bi 2212样品含有不同的氧同位素,使用角分辨光电子能谱。我们的数据显示了明确和强烈的同位素效应。令人惊讶的是,这些效应主要出现在宽的高能峰中,通常被称为“非相干峰”。作为温度和电子动量的函数,同位素效应的大小与超导能隙--即电子对结合能--密切相关。我们认为,这些结果可以解释在一个动态的spin-Peierls图片,其中的单重态配对的电子和电子晶格耦合相互增强。
2004-07-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Numerical study of the isotope effect in underdoped high-temperature superconductors: Calculation of the angle-resolved photoemission spectra
本文用数值方法研究了同位素效应对未掺杂铜氧化物角分辨光电子能谱的影响。本文用无系统误差的图解蒙特卡罗方法计算了正常和同位素替代系统中tt 't“-J模型中单个空穴在与光学声子中强耦合区的Lehman谱函数。我们发现同位素效应是强烈的能量-动量依赖的,并且在中等耦合区被显著增强,而在强耦合区接近局域空穴模型的同位素效应。我们预测的影响,以及精细的细节的ARPES线形变化的强度。掺杂的情况下的影响进行了讨论。
2006-03-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Possible pairing mechanism switching driven by structural symmetry breaking in BiS2-based layered superconductors
研究同位素效应对超导转变温度的影响是研究电子-声子相互作用是否是成对机制所必需的有效方法之一。层状BiCh 2基(Ch:S,Se)超导体家族是非常规超导体的候选者,因为先前在La(O,F)BiSSe和Bi 4 O 4S 3中观察到非常规同位素效应。在这项研究中,我们研究了(Sr,La)FBiS 2的高压相的32 S和34 S的同位素效应,该相具有单斜晶体结构,在高压下具有10 K的较高Tc,并观察到Tc的常规型同位素位移。(Sr,La)FBiS 2单斜相中的常规同位素效应与La(O,F)BiSSe和Bi 4 O 4S 3中的非常规同位素效应不同,后者具有四方晶系结构。所得到的结果表明,BiCh 2基超导体的配对机制可以切换的超导层的结构对称性的变化引起的压力效应。
2020-12-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Isotope effect in impure high T_c superconductors
本文研究了各种杂质对高温超导体同位素位移指数α的影响。在这些材料中,掺杂杂质,如La_{2-x} Sr_xCuO_4中的Sr,与有意引入系统中以研究其超导性能的杂质如Zn、Fe、Ni { \it等}起不同的作用并且通常占据不同的位置。本文研究了层状超导体中的面内和面外杂质。它们对超导转变温度T_c有不同的影响。同位素位移系数的相对变化是T_c/ T_{c0}(T_{c0}指无杂质体系){ \it}的普适函数。对于与角度无关的散射率和态密度函数,T_c的变化与面内杂质还是面外杂质无关。本文阐明了各向异性杂质散射在改变具有不同序参量对称性的超导体的氧同位素系数中的作用。比较了几种情况下α/α_0(α_0为清洁系统同位素位移系数)对T_c/ T_{c0}的依赖关系。在没有任何拟合参数的情况下,用铜氧化物超导条纹模型计算的α变化能很好地描述La_{1.8} Sr_{0.2} Cu_{1-x}(Fe,Ni)_xO_4的数据。
2003-06-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Doping dependent isotope effects of the quasi-1D electron-phonon system: comparison with the high-temperature superconductors
用多步重整化群方法计算了一维Holstein-Hubbard和哈伯德模型在半满附近的弱耦合量子相图.如果足够强,则电子-声子相互作用诱导自旋能隙。决定超导配对能的自旋能隙强烈依赖于能带填充,并且随着系统从半填充掺杂而单调减小。然而,超导磁化率表现出不同的掺杂依赖性;它可以随着掺杂而非单调地变化,并且在掺杂的“最佳”值处表现出最大值。对于弱耦合、波动的一维链的准一维阵列,超导转变温度T_c表现出类似的非单调掺杂依赖性。改变离子质量(同位素效应)对T_c的影响在接近半填充时最大,在远离半填充时迅速减小。同位素效应对自旋能隙的影响与同位素效应对T_c的影响相反。我们讨论了这些结果和高温超导体性质之间的定性相似性。
2004-12-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con