Enhancement of Electronic Spin Susceptibility in Pauli Limited Unconventional Superconductors
本文计算了在均匀磁场$\mathbf{H}_0$中具有Pauli对破缺的d波超导体的波矢依赖的电子自旋极化率$χ_{αβ}(\mathbf q, \mathbf H_0)$。我们发现,横向分量的磁化率张量可以大于其正常状态值,纵向分量也略有增加,但在一个非常有限的范围内的$q$。我们识别了几个波矢量$\{\mathbf q_\perp,\mathbf q_\parallel\}$,它们对应于$χ_\perp$或$χ_\parallel$的最大值。我们比较我们的结果与现有的数据在重费米子CeCoIn $_5$的高场相。
2014-01-28 cond-mat.supr-con
Competition between orbital effects, Pauli limiting, and Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov states in 2D transition metal dichalcogenide superconductors
我们比较了两个本征过渡金属二硫属化物(TMD)超导体,2 H-NbSe 2和2 H-NbS 2,在高磁场,其中它们的层结构是严格平行和垂直于该领域,使用磁矩实验和高精度的压电旋转定位器的大块单晶样品的上临界场。虽然这两种超导体都表明,当层结构平行于场时,轨道效应仍然有显着的影响,但NbS 2的上临界场高于泡利极限场,并形成富尔德-费雷尔-拉金-奥夫钦尼科夫(FFLO)状态,而轨道效应抑制NbSe 2的超导性略低于泡利极限。从面外各向异性,在NbSe 2中垂直于31 μ m层的相干长度远大于层间距离,导致在达到泡利极限之前抑制超导性的显著轨道效应,与更多的2D NbS 2相反。
2022-02-16 cond-mat.supr-con
Evidence for dominant Pauli paramagnetic effect in the upper critical fields of a FeTe0.6Se0.4 superconductor
通过测量超导体FeTe_(0.6)Se_(0.4)单晶在高达45 T的静态磁场中的电阻率,研究了超导体上临界场H_c ~ 2(T)与温度的关系。Hc 2ab(T)曲线的强弯曲和Hc 2ab(0)~ Hc 2c(0)~ 48 T的近各向同性的观察支持了强泡利顺磁效应的存在。结果表明,同时考虑Pauli极限和自旋轨道散射的Werthamer-Helfand-Hohenberg公式可以有效地描述Hc 2ab(T)和Hc 2c(T)曲线.准粒子态密度的增强或增加的散射所造成的Te(Se)空位或过量的Fe被讨论作为一个可能的起源表现泡利顺磁效应。
2010-01-25 cond-mat.supr-con
The Nature of the Superconducting phase Transitions in Strongly type-II Superconductors in the Pauli Paramagnetic limit
在最低朗道能级近似下的Gorkov-Ginzburg-Landau方法的框架内,研究了强Ⅱ型超导体在泡利顺磁极限下的超导相变。在不依赖于梯度或波数展开的情况下,导出了超导自由能的序参量展开式中二次和四次系数的简单解析表达式。从continuos到discontinuos超导相变预测发生在清洁限制的存在被证明只取决于底层电子能带结构的维数。这种转换可以在低于3D-2D交叉参数的临界值的准2D状态中发生。
2007-12-24 cond-mat.supr-con
Pauli-limited upper critical field in dirty d-wave superconductors
在准经典理论下,利用杂质的自洽\it矩阵近似,计算了d波超导体的Pauli极限上临界场和Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)不稳定性.我们发现,相图敏感地依赖于散射率和相移的杂质。过渡到超导状态总是二阶弱(玻恩)散射,而在统一(强)散射限制的一阶过渡到均匀和空间调制的超导状态是稳定的。与一般的看法相反,我们发现FFLO相是强大的,对无序和生存的杂质散射相当于约40%的$T_c$抑制。我们的研究结果对重费米子和层状有机超导体中FFLO态的研究具有重要意义。
2008-06-15 cond-mat.supr-con
Structure of magnetic order in Pauli limited unconventional superconductors
我们分析了泡利极限d波超导体中塞曼耦合到磁场诱导的反铁磁有序的磁结构。我们确定在H-T平面的相图,并发现,磁相,这是稳定在低温和低于上临界场,可以有两个实现主要取决于下面的费米面的形状。双Q磁序可以在整个共存范围内持续存在。或者,可能存在从较低场的双Q结构到较高场的单Q调制的弱一阶跃迁。连同计算的NMR线的形状,这些结果表明第二种情况作为一个严重的候选人描述的超导状态的CeCoIn 5。
2012-09-05 cond-mat.supr-con
Double-stage continuous-discontinuous superconducting phase transition in the Pauli paramagnetic limit of a 3D superconductor: the URu$%_{2}$Si$_{2}$ case
在重费米子化合物URu $_{2}$ Si $% _{2}$的混合超导(SC)态中观察到的de-Haas van-Alphen振荡的急剧抑制证实了在3D顺磁限制的超导体中由波动模糊的窄的双级SC相变的理论预测。二阶过渡到非均匀(FFLO)状态,然后通过一阶过渡到均匀的SC状态,通过使用非微扰的方法获得的预测的情况下,也被发现是一致的,最近的热导率测量上进行的这种材料。
2009-02-03 cond-mat.supr-con
Fluctuation-Driven First-Order Transition in Pauli-limited d-wave Superconductors
研究了有限温度下准二维d波超导体中正常态与非均匀(Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov)超导态之间的相变。我们得到了一个合适的Ginzburg-Landau理论,其中序参量的涨落谱在非零动量处有一组极小值。动量壳重整化群方法结合维数展开分析了该理论的相结构。我们发现,所有的不动点有一个以上的相关方向,表明过渡是波动驱动的一阶类型的普适类。
2004-05-27 cond-mat.supr-con
Hidden Crossover Phenomena in Strongly Pauli Limited Multiband Superconductors ---Application to CeCu$_2$Si$_2$
基于最近对重费米子材料CeCu $_2$ Si $_2$和UBe $_{13}$的实验研究,我们建立了一个框架来描述具有强泡利顺磁效应(PPE)的多带超导体的一般性质.与单带情况相比,即使在强PPE情况下,上临界场$H_{\rm c2}$仍能保持二级跃迁。预期的一阶跃迁隐藏在$H_{\rm c2}$内部,并由于多频带的相互作用而成为交叉。本文基于微观Eilenberger理论的完全自洽解,解释了最近在CeCu $_2$ Si $_2$上的STM实验中观察到的与交叉和“空”涡核态有关的几种神秘异常现象。
2015-07-07 cond-mat.supr-con
Odd-frequency pairing effect on the superfluid density and the Pauli spin susceptibility in spatially nonuniform spin-singlet superconductors
本文对非均匀偶频超导体中由于平移对称破缺而产生的奇频自旋-单重态配对进行了理论研究。利用准经典超导理论分析了奇频配对对超流密度和自旋极化率的影响。结果表明:(1)奇频单线态对的形成降低了超流密度;(2)奇频单线态对使自旋磁化率增大,尽管它的自旋对称性是单线态。这两个不寻常的现象是相互关联的,通过一个广义的Yosida公式,同时考虑到偶数和奇数频率配对效应。
2014-03-20 cond-mat.supr-con
Pauli-paramagnetic effects on mixed state properties in a strongly anisotropic superconductor ---Application to Sr_2_RuO_4_---
本文从理论上研究了具有泡利顺磁效应的强单轴各向异性II型超导体的混合态性质,重点研究了当磁场取向偏离导电层ab平面时的混合态性质。在Eilenberger理论的基础上,我们定量地估计了泡利顺磁效应对各种物理观测量的重要贡献,包括磁通线晶格的横向和纵向分量、形状因子、磁化曲线、索末菲系数、场分布和磁矩。我们将这些研究应用到Sr_2_RuO_4_中,定量地解释了几个看似奇怪的行为,包括ab平面方向的H_c_2_抑制,自旋翻转小角中子散射发现的较大的各向异性比和强度,以及最近在磁热,比热和磁化强度测量中观察到的一级相变。这使我们得出结论,Sr_2_RuO_4_(1-x)在ab平面上是自旋单重态或自旋三重态对。
2015-04-11 cond-mat.supr-con
Thermodynamic signatures of a potential Fulde-Ferrell-Larkin Ovchinnikov state in the isotropic superconductor Ti4Ir2O
本文通过磁场-温度相图和比热测量,在各向同性超导体Ti4Ir2O中发现上临界场偏离WHH模型及高场相变线等FFLO态热力学特征,为Pauli极限违反提供解释并拓展了FFLO超导体候选材料。
2024-11-21 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
Inherent spin density wave instability by vortices in superconductors with strong Pauli effects
提出了一种新的自旋密度波(SDW)不稳定性机制来解释CeCoIn $_5$中的高场低温(HL)相.在涡旋态下,强的泡利效应和节隙共同作用,使动量分辨谱权仅沿节方向超过正常值,为SDW与${\bf Q}=(2k_F, 2k_F, 0.5)$仅在高场下($H$)的嵌套提供了有利条件.场致SDW局限在$H_{c2}$中的观测奥秘得到了一致的理解,例如${\bf Q}$指向与$H$无关的节方向,SDW在从$ab$平面倾斜的场下减小,以及$(H,T)$中的SDW转变线具有正斜率。
2010-09-15 cond-mat.supr-con
Multi-band effects on Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov states of Pauli-limited superconductors
基于Bogoliubov-de Gennes方程的自洽计算,从理论上研究了Pauli限制的两带超导体的Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)态的多带效应.首先,我们研究了具有被动带的两带系统的相图,其中带内配对相互作用是不存在的,并且超导性是由来自主动带的库珀对隧穿引起的。结果表明,三条二级跃迁线相交的Lifshitz点的温度与库珀对隧穿强度无关。随着带间隧穿强度的增加,BCS-FFLO临界场变得低于Lifshitz点,其相图与单带超导体中的相图有质的不同.我们还研究了具有可比带内配对相互作用的Pauli限制双带超导体的热力学。由于两个频带之间的竞争效应,FFLO相位被分为两个相位:$Q_1$ -和$Q_2$ -FFLO相位。$Q_1$ -FFLO在高场状态下是有利的,而$Q_2$ -FFLO在低场中变得稳定。在一个特定的情况下,后者被进一步细分成一个家庭的FFLO状态与合理的调制长度,导致魔鬼的阶梯结构的物理量的字段依赖性。当两带参数变化时,三临界Lifshitz点的温度不变,而FFLO稳定的临界场低于单带超导体的临界场。
2014-01-07 cond-mat.supr-con
Muon Spin Rotation and the Vortex Lattice in Superconductors
磁场概率P(B)是根据金斯堡-朗道理论计算的,适用于II型超导体中的各种涡旋线晶格:理想三角形晶格、具有各种剪切应变和超空位晶格的晶格,以及磁场在表面附近呈“蘑菇状”分布的薄膜中的短涡旋晶格。
2008-06-03 cond-mat.supr-con
Magnetic response of nematic superconductors: skyrmion stripes and their signatures in muon spin relaxation experiments
该研究提出一种新方法分析向列超导体的磁响应,发现其会形成独特的skyrmion条纹,且该结构在μ子自旋旋转实验的场分布中表现为双峰,与标准涡旋晶格信号明显不同。
2023-03-09 cond-mat.supr-con
Field Evolution of the Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov State in a Superconductor with Strong Pauli Effects
利用三维自洽Eilenberger理论对涡旋晶格态中的Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)相进行了定量研究.我们估计自由能,以确定在H-T平面的FFLO相图和稳定的FFLO波数在各向同性系统与三维费米球和s波配对。为了便于实验识别的FFLO状态,我们调查的场演化的NMR谱和磁通线晶格形状因子在中子散射中获得的FFLO涡旋状态。可能的应用程序,我们的研究结果CeCoIn 5的实验数据中提到。
2011-12-05 cond-mat.supr-con
Multiple phase transitions in Pauli limited iron-based superconductors
比热测量已成功地用于探测单带重费米子和有机超导体中的非常规超导相。我们将该方法推广到研究多带材料如铁基超导体中的连续相变。在低温和高磁场下,其特征是比热的多个峰,这可以引导非常规超导态的实验验证。
2015-11-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Violation of the Pauli-Clogston limit in a heavy Fermion superconductor CeRh$_2$As$_2$ --Duality of itinerant and localized 4f electrons--
本文从自旋单重态配对的角度出发,提出了一种解释Ce重费米子材料CeRh $_2$ As $_2$中H $_{\rm c2}$上临界场突破Pauli-Clogston极限的机制.它是基于一个对偶性的概念,一个电子的双重同时的方面:巡回的部分和准粒子(QPs)起源于Ce原子的4f电子的局部部分。当巡游量子点直接参与形成库珀对时,局域量子点通过它们之间的反铁磁交换作用施加内部场以对抗外加场。这通常是密集近藤晶格系统所固有的。我们认为,这种机制不仅适用于局部非中心对称材料CeRh $_2$ As $_2$,也适用于全局反转对称破缺的Ce基材料CePt $_3$ Si.此外,我们指出,它也适用于强违反泡利极限的自旋三重态配对系统,如UTe $_2$。
2022-07-10 cond-mat.supr-con
Zero-field superfluid density in d-wave superconductor evaluated from the results of muon-spin-rotation experiments in the mixed state
本文报道了用μ子自旋旋转(\muSR)方法测量最佳掺杂铜酸盐超导体(BiPb)_2(SrLa)_2CuO_6+δ(OP Bi 2201)的面内磁穿透λ_{ab}。我们发现,在非常规的$d-$波超导体(如OP Bi 2201)中,在各种磁场中进行的\muSR实验允许评估零场磁穿透深度λ_0,其与零场超流密度ρ_s \propto λ_0^-2有关。
2008-11-13 cond-mat.supr-con
Pauli-Limited Multiband Superconductivity in KFe2As2
本文用低温热膨胀和磁致伸缩测量方法研究了多带超导体KFe_2As_2的上临界场H_c ~ 2(T)。我们提出了令人信服的证据,证明保利限制效应在H|| a,揭示了从二阶到一阶相变的超导状态的磁致伸缩测量下降到50 mK的交叉。H缺乏相应的特征||C.据我们所知,这种交叉构成了多带超导体的Hc 2(T)的泡利极限的第一个确认。单波段和多波段的情况下,建模泡利极限的结果是支持的。
2013-09-02 cond-mat.supr-con
Probing the superconducting ground state of the noncentrosymmetric superconductors CaTSi3 (T = Ir, Pt) using muon-spin relaxation and rotation
用μ子谱研究了CaTSi_3(T = Pt和Ir)的超导性质。我们的μ子自旋弛豫结果表明,在这两个超导体的时间反演对称性被保存,而μ子自旋旋转数据表明,温度依赖性的超流密度是一致的各向同性的s波间隙。由横场μ子-自旋转动谱确定的CaPtSi_3和CaIrSi_3的磁穿透深度和上临界场分别为448(6)和170(6)nm,3800(500)和1700(300)G。测量了这两种材料的超导相干长度,CaPtSi_3为29(2)nm,CaIrSi_3为44(4)nm。
2014-08-07 cond-mat.supr-con
High-Field Pauli-Limiting Behavior and Strongly Enhanced Upper Critical Magnetic Fields near the Transition Temperature of an Arsenic-Deficient LaO_0.9F_0.1FeAs_(1-δ) Superconductor
我们报道了无序(缺砷)LaO_0.9F_0.1FeAs_(1-delta)在高达47 T的宽温度和磁场范围内的上临界场B_c2(T)数据。由于Tc = 28.5 K附近Bc 2的线性斜率约为-5.4 T/K至-6.6 T/K,面内Bc 2(T)的T依赖性在高于30 T的23 K附近显示出平坦化,这表明Bc 2(0)在63-68 T附近具有Pauli限制行为。我们的研究结果进行了讨论,在常规和非常规超导配对的无序效应。
2009-02-20 cond-mat.supr-con
Antiferromagnetic Order in Pauli Limited Unconventional Superconductors
我们开发了一个理论的超导性(SC)和反铁磁性(AFM)在CeCoIn 5共存。我们表明,在保利限制节超导体的嵌套的准粒子口袋塞曼对破缺导致与垂直于该领域的时刻的不相称的AFM。我们计算的相图,并找到一个一阶过渡到正常状态,在低温下,正常状态AFM的情况下,和共存的SC和AFM在高场,与实验一致。我们还预测了一个新的双Q磁相的存在。
2011-10-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Muon-spin rotation studies of SmFeAsO_0.85 and NdFeAsO_0.85 superconductors
用μ子自旋旋转方法测量了名义成分为SmFeAsO_(0.85)(T_c \simeq 52 K)和NdFeAsO_(0.85)(T_c \simeq 51 K)的铁基超导体的面内磁场穿透深度λ_{ab}。Sm和Nd掺杂样品在T=0时λ ab的绝对值分别为189(5)nm和195(5)nm。在Uemura分类方案中,考虑了超导转变温度Tc和有效费米温度T_F之间的相关性,对磁穿透深度数据的分析表明,这两类铁基超导体(含氟和不含氟)属于同一类非常规超导体。
2008-05-13 cond-mat.supr-con
Superconducting and normal state properties of noncentrosymmetric superconductor NbOs$_{2}$ investigated by muon spin relaxation and rotation
自从发现Re $_{6}$ X(X = Ti,Hf,Zr)族所有成员的时间反演对称性破缺以来,具有$α$ -锰结构的非中心对称超导体近年来引起了人们的广泛关注。与Re $_{6}$ X类似,NbOs $_{2}$也采用$α$结构,并发现其超导临界温度为$T_{c}$ $\approx$ 2.7 K.电阻率、磁化强度、比热和μ子自旋弛豫/转动的测量结果表明,NbOs $_{2}$是弱耦合的II型超导体。有趣的是,零场μ介子实验表明,时间反演对称性保持在超导态。低温横向场μ介子测量和比热数据证明了传统的各向同性完全带隙超导性。然而,在这种材料中计算的电子性质表明,NbOs $_{2}$位于Uemura图的非常规带附近,表明NbOs $_{2}$潜在地与非常规超导基态相邻。
2019-01-17 cond-mat.supr-con
Pauli paramagnetism of triplet Cooper pairs in a nematic superconductor
研究了具有自旋三重态超导性的掺杂拓扑绝缘体Bi $_2$ Se $_3$对外磁化强度的响应.本文用Ginzburg-Landau方法计算了T $_c$附近的手征超导相和非手征超导相的磁化率塞曼部分。从$E_u$表示的超导序参量具有与横向塞曼场的非平凡耦合,其导致对磁化的顺磁响应。费米面的拓扑结构对磁化率有很大的影响。从封闭费米面到开放费米面的Lifshitz转变最终导致从手性相到手性相的相变。在转变点,磁化率发散。此外,我们还研究了电子-电子相互作用对手性相和非手性相竞争的影响。我们发现,在实际系统中,电子-电子相互作用只能在相变附近驱动手性相。我们比较我们的结果与现有的实验数据。
2021-09-13 cond-mat.supr-con
Interplay between effective mass anisotropy and Pauli paramagnetic effects in a multiband superconductor--Application to Sr2RuO4--
研究了具有单轴各向异性的II型多带超导体在泡利顺磁效应下的混合态性质。Eilenberger理论扩展到一个多带超导体被用来描述详细的涡旋晶格性质,如磁通线形状因子,涡旋晶格各向异性和磁矩。我们将此理论应用于Sr $_2$ RuO $_4$来分析实验获得的这些物理量,着重于强的二维各向异性和泡利顺磁效应之间的相互作用。这项研究使我们能够理解的起源之间的差异的涡旋晶格各向异性($\sim$ 60)和$H_{\rm c2}$各向异性($\sim$ 20)。在三个乐队中,$γ$与有效质量各向异性$\sim$ 180,$α$与$\sim$ 120,和$β$与$\sim$ 60,最后一个被发现是主带,负责各种磁响应,而次要的$γ$带在涡旋形成中起着重要作用。也就是说,在稍微倾斜远离二维基面的场取向中,这两个带合作形成最佳涡旋各向异性,该最佳涡旋各向异性超过了具有无限各向异性的有效质量公式所给出的最佳涡旋各向异性。这是通过Sr $_2$ RuO $_4$的小角中子散射实验观察到的。Sr $_2$ RuO $_4$的配对对称性为自旋单线态或自旋三线态,d矢量强锁在基面上。带隙结构是主要的$β$带具有全带隙,次要的$γ$带具有$d_{x^2-y^2}$样带隙。
2015-07-27 cond-mat.supr-con
On the interpretation of muon-spin-rotation experiments in the mixed state of type-II superconductors
我们认为,索赔的磁场依赖性的磁场穿透深度λ,这是一些超导体的山自旋旋转研究的基础上,源于不够准确的理论模型所采用的数据分析。我们还重新分析了一些已经发表的实验数据,并证明了Brandt [E.H. Brandt,Phys.Rev.B68,54506(2003)]可以用作分析在用常规超导体的实验中收集的数据的可靠且有力的工具。此外,人们可以使用这种方法来区分传统和非传统的超导体。不幸的是,这些计算实际上从未用于此类分析。
2007-06-26 cond-mat.supr-con
Probing the intermediate state of type-I superconductor SnAs using Muon Spin Spectroscopy
Indian Institute of Science Education and Research Bhopal(印度科学教育研究所博帕尔分校);STFC Rutherford Appleton Laboratory(英国科学与技术设施委员会拉瑟福·阿普尔顿实验室)
利用μ子自旋谱学研究SnAs超导体的中间态,揭示其I型超导性质及拓扑结构特性
2025-12-19 cond-mat.supr-con
Coexistence of magnetic fluctuations and superconductivity in the pnictide high temperature superconductor SmFeAsO$_{1-x}$F$_{x}$ measured by muon spin rotation
对磷属元素高温超导体SmFeAsO $_{1-x}$ F $_{x}$(x=0.18和0.3)进行了μ子自旋转动实验。我们观察到在超导附近的慢自旋涨落的异常增强,这表明自旋涨落有助于非常规超导态的形成。获得了面内穿透深度$λ_{ab}(0)=190(5)$ \thinspace nm的估计,这证实了磷属元素化物超导体在$T_{\mathrm{c}}$和$λ_{ab}(0)^{-2}$之间服从Uemura式关系。
2008-07-29 cond-mat.supr-con
Muon spin rotation study of the topological superconductor SrxBi2Se3
本文报道了超导体Sr $_x$ Bi $_2$ Se $_3$单晶的横场(TF)μ子自旋旋转实验,其中$x=0.15$和$0.18$($T_c \sim 3$ K)为标称浓度. TF谱($B= 10$ mT),在现场冷却到低于$T_c$后测量,没有显示任何额外的阻尼的μ子进动信号,由于在实验的不确定性的通量线晶格。这为磁穿透深度$λ\geq 2.3 ~μ$ m设定了下限。然而,当我们通过改变$T_c$下方的磁场来诱导涡旋晶格中的无序时,就会为$T \rightarrow 0$获得相当大的阻尼率。这些数据为$x=0.18$晶体中的$\sim 70~ \%$的超导体积分数提供了微观证据,从而提供了体超导性。
2017-09-22 cond-mat.supr-con
Muons as Local Probes of Three-body Correlations in the Mixed State of Type-II Superconductors
第二类超导体中由磁通量线形成的涡旋玻璃态具有非平凡的三体关联。虽然这种相关性通常很难在玻璃系统中测量,但与通量涡旋相关的磁场使我们能够通过测量局部场分布的μ子自旋旋转来探测这些相关性。我们通过数值模拟和分析计算表明,这些观测提供了详细的微观洞察到当地秩序的旋涡玻璃,更普遍地验证了玻璃系统中的相关性的理论框架。
2006-11-23 cond-mat.supr-con
No anomalous spin fluctuation in optimally doped and overdoped iron-based oxypnictide superconductors LaFeAsO$_{1-x}$F$_x$ probed by muon spin relaxation
在最佳掺杂和过掺杂超导体LaFeAsO $_{1-x}$ F $_x$中进行了零场和纵向场μ子自旋弛豫测量,以研究在较宽的温度和纵向场范围内的磁涨落.在μ子的时间窗(10 $^{-5}\sim$ 10 $^{-9}$ s)内,我们没有观察到磁涨落随温度变化的迹象.考虑到目前的结果和其他结果,即,通过中子散射观察到的自旋涨落、核磁共振和光电子能谱观察到的类赝能隙行为,表明不仅自旋涨落,而且费米表面具有几种不同轨道贡献的多带特征可能在LaFeAsO $_{1-x}$ F $_x$的超导配对机制中发挥重要作用。
2010-04-09 cond-mat.supr-con
Muon-spin rotation measurements of the penetration depth of the Mo_3Sb_7 superconductor
用μ子自旋转动方法测量了超导体Mo_3Sb_7(Tc ~ 2.1K)中磁场的穿透深度λ。在T=0时,λ、Ginzburg-Landau参数κ、第一H_{c1}和第二H_{c2}临界场的绝对值分别为λ(0)=720(100)nm,κ(0)=55(9),μ 0 H_{c1}(0)=1.8(3)mT,μ 0 H_{c2}(0)=1.9(2)T.超导能隙Δ(0)的零温值为0.35(1)meV,对应于2Δ(0)/kBT_c=3.83(10)。在低温下,λ^{-2}(T)饱和,并在T~ 0.3Tc以下变为常数,这与s波BCS超导体的预期一致。结果表明,Mo_3Sb_7是具有各向同性能隙的BCS超导体
2009-05-24 cond-mat.supr-con
Pauli limited d-wave superconductors: Quantum breached pair phase and thermal transitions
报道了泡利极限$d$波超导体的量子相变,并给出了相应量子临界点的平均场估计。对于粒子数不平衡的$d$波超导体,我们发现了一个稳定的基态相,即量子破缺对相,它由无带隙超导和非零磁化空间共存组成。基于热力学和准粒子指标,我们首次分析了这一相,讨论了泡利极限$d$波超导体的热行为,给出了这类系统的热标度的精确估计,并绘制出了赝能隙区。我们的工作表明,虽然泡利有限的超导体被称为表现出异国情调的调制超导相位在大的不平衡的费米子人口,在政权的弱不平衡的竞争秩序的一个有趣的阶段实现。我们已经确定,量子相变不是由超导配对场来量化的,而是系统的平均磁化强度。鉴于现有的泡利极限超导体具有超导序的非常规配对态对称性,我们的工作有望在这些材料的实验研究中开辟新的途径。我们还证明了另一种情况下,量子破坏对相位是一个自然的结果,$d$波超导体与不等的有效质量的费米子物种。
2020-05-12 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
As-vacancies, local moments, and Pauli limiting in LaO_0.9F_0.1FeAs_(1-delta) superconductors
本文报道了与As化学计量比最佳掺杂La-1111样品相比,具有更好超导性能的贫As LaO_(0.9)F_(0.1)FeAs_(1-δ)(δ约0.06)样品的磁化强度测量。在这个几乎均匀分布的As空位(AV)的缺As系统中,正如(75)As-核四极共振(NQR)测量所表明的那样,我们观察到自旋磁化率的3-7倍的强烈增强。这种观察归因于每个AV周围存在电子定域态,每个AV携带约3.2 μ_Bohr或0.8 μ_Bohr/Fe原子的磁矩。从理论上考虑,我们发现,在附近的铁网站上的AV集的局部时刻的形成时,当地库仑相互作用超过约1.0 eV的稀释极限的临界值。它的估计值为~ 2.5 eV,并意味着超过AV的第一邻壳的Fe位点的库仑排斥的上限为~ 2 eV。因此,在掺杂的La-1111中,电子相关性是中等/弱的。自旋极化率的增强是导致LaO_(0.9)F_(0.1)FeAs_(1-δ)超导体的泡利极限行为的主要原因。与此相反,最佳掺杂的As化学计量比的LaO_(0.9)F_(0.1)FeAs超导体没有泡利极限行为,这与其低自旋磁化率相一致。
2011-05-18 cond-mat.supr-con
Muon spin rotation studies of electronic excitations and magnetism in the vortex cores of superconductors
本文重点介绍了第二类超导体中涡旋核的μ子自旋旋转研究的最新进展。通过比较muSR测量的涡核大小在各种材料的结果,直接探测电子状态的技术,离域准粒子的相互作用的涡旋晶格中的场的空间变化的影响已被确定为单带和多带超导体。这些研究证明了一些人仍然认为是外来技术的显着准确性。近年来,μ SR也被用来研究高温超导体涡核内部和周围的磁性。作为局部探头,muSR特别适合于检测具有短程或随机空间相关性的静态或准静态磁性。如本文所述,muSR实验支持竞争超导和磁序参量的通用相图,其特征在于量子相变到竞争序在空间上不均匀的状态。
2008-02-20 cond-mat.supr-con
Muon-Spin-Rotation Measurements of the Penetration Depth in the Infinite-Layer Electron-Doped Cuprate Superconductor Sr0.9La0.1CuO2
用μ子自旋旋转(mSR)方法测量了电子掺杂无限层高温超导体Sr_(0.9)La_(0.1)CuO_2的面内穿透深度λ_ab。由于该化合物中没有磁性稀土离子,首次利用mSR测量了电子掺杂高温超导体中λ ab(0)的绝对值。我们发现λ_ab(0)=116(2)nm。零温退极化率σ(0)?1/lambda_ab(0)^2=4.6(1)MHz比Uemura线的预期高四倍多。因此,这种电子掺杂的高温超导体不遵循上村关系发现空穴掺杂的高温超导体。
2005-03-08 cond-mat.supr-con
Muon spin rotation study of the ternary noncentrosymmetric superconductors Li$_2$Pd$_x$Pt$_{3-x}$B
利用μ子自旋转动($μ$ SR)和比热实验研究了超导转变温度为$T_c$ = 5.16(8)K($x$ =2.25),3.56(8)K($x=1.5$)和2.60 K($x=0$)的非中心对称超导体Li $_2$ Pd $_x$ Pt $_{3-x}$ B的超导态.发现所有化合物的$μ$ SR弛豫速率$σ_{sc}$在低温下是恒定的。在不同磁场下采集的数据表明,Li $_2$ Pd $_{2.25}$ Pt $_{0.75}$ B和Li $_2$ Pt $_{3}$ B的磁穿透深度$λ$与磁场无关。在Li $_2$ Pd $_{1.5}$ Pt $_{1.5}$ B和Li $_2$ Pt $_{3}$ B中测得的电子对比热的贡献在最低温度下呈指数增加。这些特征表明,{ \it整个家族}的Li $_2$ Pd $_x$ Pt $_{3-x}$ B是单隙s波超导体在整个掺杂制度。
2007-09-24 cond-mat.supr-con
Muon spin rotation and relaxation study on topological noncentrosymmetric superconductor PbTaSe$_2$
拓扑超导电性是一种奇异的现象,它是由于量子体系的拓扑表面态被保护而产生的,在这种拓扑超导电性中,量子体系在体相中具有能隙,但在其边界上支持无能隙激发。对称性包括中心对称性和时间反演对称性,以及它们与拓扑的关系,对拓扑超导性至关重要。报道了拓扑非中心对称超导体PbTaSe $_2$的μ子自旋弛豫/旋转($μ$ SR)实验,研究了它的TRS和带隙对称性.零场$μ$ SR实验表明在超导状态下不存在内部磁场,与以前的$μ$ SR结果一致。此外,横向场$μ$ SR测量结果表明,PbTaSe $_2$的超导能隙为各向同性的三维全带隙单带.完全能隙的结果有助于理解该体系中的配对机制,并进一步对拓扑超导性进行分类。
2021-12-11 cond-mat.supr-con
Field of first flux entry and pinning strength of superconductors for RF application measured with muon spin rotation
用于粒子加速器的超导射频(SRF)腔的性能取决于两个特征材料参数:第一磁通入口场$H_{entry}$和钉扎强度。前者设定了最大可实现加速梯度的极限,而后者确定了与最大可实现品质因数相关的通量可以被排出的效率。本文发展了一种基于μ子自旋旋转的方法($μ$ SR)来探测样品的这些参数。它结合了两种不同光谱仪的测量结果,其中一种是专门为这些研究和不同几何形状的样品而建造的。发现在1400°C下退火几乎消除了所有钉扎。这样的退火衬底非常适合于测量层状超导体的$H_{entry}$,这可能使加速梯度超过体铌技术。
2017-12-04 cond-mat.supr-con
Muon spin rotation study of the intercalated graphite superconductor CaC6 at low temperatures
对插层石墨CaC 6在正常态和超导态下进行了μ子自旋旋转(muSR)实验,温度低至20 mK。此外,进行交流磁化测量,得到各向异性上临界场Hc 2,由此估计相干长度xi_ab(0)=36.3(1.5)nm和xi_c(0)=4.3(7)nm。各向异性参数gamma_H= H_c2_ab/H_c2_c随温度的降低而单调增加。超导性的单一各向同性s波描述不能解释这种行为。根据磁场相关的muSR实验,确定了面内磁折射深度λ_ab=78(3)nm的绝对值。双能隙模型比单能隙模型更好地描述了超流密度ρ s(T)的温度依赖性。
2011-08-26 cond-mat.supr-con
High magnetic field superconductivity in a two-band superconductor
本文研究双带超导体中外磁场诱导的自旋劈裂,证明带间超导配对可产生高场重入超导电性,从而突破泡利-钱德拉塞卡-克洛格斯顿上临界磁场极限。
2023-03-06 cond-mat.supr-con
Muon-spin rotation measurements of the magnetic penetration depth in the Fe-based superconductor Ba_(1-x)Rb_(x)Fe2As2
用μ子自旋旋转μ SR技术测量了铁基超导体Ba_(1-x)Rb_xFe_2As_2(x=0.3,0.35,0.4)的磁穿透深度(λ)。λ的温度依赖性很好地描述了一个两个间隙s+ s波的情况下,一个小的间隙Δ_1 = 1 - 3 mev和一个大的间隙Δ_2 = 7 - 9 mev。将本文的结果与RbFe_2As_2的结果相结合,观察到BCS比2 Δ_2/(k_B)(T_c)随Rb含量x的增加而减小。另一方面,BCS比2 Δ_1/(k_B)(T_c)几乎与x无关。此外,还发现Δ_1对超流密度的贡献随x的增加而增加。这些结果进行了讨论,在空穴掺杂时的带间过程的抑制。
2011-09-15 cond-mat.supr-con
A view from inside iron-based superconductors
μ子自旋谱是研究超导体微观性质的有力工具之一。在这篇手稿中,概述了在铁基超导体(IBS)中通过这种技术所取得的一些主要成就。它示出了如何的μ子允许探测整个IBS的相图,从磁性到超导相,以及它们的灵敏度解开的修改的磁性和超导序参量,作为跨越的相图是由电荷掺杂,由外部压力或通过引入磁性和非磁性杂质。此外,它强调的μ子是独特的探针,用于研究纳米尺度的共存磁性和超导性发生在两个基态之间的交叉。
2013-07-31 cond-mat.supr-con
Single-gap two-band superconductivity well above the Pauli limit in non-centrosymmetric TaIr$_2$B$_2$
本研究通过多种实验方法证明非中心对称超导体TaIr$_2$B$_2$具有双带但单能隙强耦合特性,其上临界场远超Pauli极限且呈近线性温度依赖,归因于反对称自旋轨道相互作用等效应。
2025-04-01 cond-mat.supr-con
Magnetic Field-Enhanced Graphene Superconductivity with Record Pauli-Limit Violation
Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院);University of Basel(巴塞尔大学);The University of Texas at Dallas(德克萨斯大学达拉斯分校);University of Florida(佛罗里达大学);National High Magnetic Field Laboratory(国家强磁场实验室);National Institute for Materials Science(国立材料研究所)
本研究在WSe2近邻的三重层石墨烯中发现一种极化超导态SC5,其在强磁场下表现出极高的Pauli极限违反比,突破现有超导体记录。
2026-01-06 cond-mat.supr-con
Determination of characteristic muon precession and relaxation signals in FeAs and FeAs2, possible impurity phases in pnictide superconductors
我们报告的μ子自旋弛豫测量高度均匀的样品的FeAs和FeAs 2,以前发现的杂质相在最近合成的磷属元素化物超导体的一些样品。我们在FeAs样品中观察到了定义良好的μ子旋进,在7.5 K下具有38.2(3)和22.7(9)MHz的两个旋进频率,大部分振幅对应于较低的频率分量。在FeAs 2中,我们证实了以前的测量结果表明,没有长程磁序发生在2 K以上,并测量μ子自旋弛豫率,这增加了冷却。我们的结果排除了以前的p族元素化物超导体的μ子自旋弛豫测量已经测量这些可能的杂质的影响的可能性。
2008-09-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Intrinsic nature of spontaneous magnetic fields in superconductors with time-reversal symmetry breaking
我们提出了一个系统的调查μ介子停止状态的超导体,据报道,表现出自发磁场低于其转变温度,由于时间反演对称性破缺。这些材料包括元素铋、几种金属间化合物系统和Sr $_2$ RuO $_4$。我们表明,μ子的存在导致只有一个有限的和相对局部的扰动的本地晶体结构,而任何小的变化,电子结构发生几个电子伏以下的费米能量导致只有最小的变化,离子上的电荷密度接近μ子。我们的研究结果表明,μ子诱导的微扰不太可能导致在这些材料中观察到的自发场,其起源更可能是内在的时间反演对称性破缺超导态。
2021-11-01 cond-mat.supr-con
Spin paramagnetism in d-wave superconductors
Ginzburg-Landau方程是从具有$d_{x^2-y^2}$对对称性的干净层状超导体的微观理论导出的,其中包括泡利顺磁性效应。计算了平行于$c$轴的上临界场$H_{c2}$。与YBCO的实验数据的比较表明,相对于轨道效应,泡利顺磁性的贡献$H_{c2}$是显着的。还计算了高磁场下的可逆磁化强度$M$,表明由于自旋顺磁性,斜率$dM/dH$具有很强的温度依赖性。本文导出了一个简单的高温自旋磁化率的表达式,与YBCO的奈特位移测量结果符合得很好。
2000-04-19 cond-mat.supr-con
Dimensional Crossover of the Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov State in Strongly Pauli-Limited Quasi-One-Dimensional Superconductors
研究了准一维s波和d波超导体中的Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)态,特别注意了费米面各向异性的影响.上临界场$H_{c2}(T)$被发现表现出定性不同的行为取决于跳跃能量$t_b/t_a$和FFLO调制矢量q的方向的比率,其中$t_a$和$t_b$是链内和链间跳跃能量,分别。特别地,当$t_b/t_a < 0.1$和$\mathbf{q} \parallel \mathbf{a}$,我们发现了一个新的维度交叉的$H_{c2}(T)$从一维到二维,其中a是最导电链的晶格矢量。就在三临界温度$T^*$以下,上临界场$H_{c2}(T)$像一维系统一样急剧增加,但当温度降低时,$H_{c2}(T)$的增加率减小,并出现肩部。在$T = 0$附近,$H_{c2}(T)$显示二维系统中FFLO状态的典型行为,即,在$T = 0$的有限域中出现好转。当$\mathbf{q}$和$\mathbf{a}$之间的角度较大时,上临界场曲线在低温下向上凸起,如在三维系统中一样,但幅度远大于三维各向同性系统的幅度。对于$t_b/t_a > 0.15$,除了在$0.2 > t_b/t_a > 0.15$范围内的轻微肩部外,上临界场表现出二维行为。对于s波和d波配对,$\mathbf{q} \parallel \mathbf{a}$的上临界场都是最大的,而对于$\m…
2014-02-04 cond-mat.supr-con
Proximity effect and Ising superconductivity in superconductor/transition metal dichalcogenide heterostructures
最近,实验上认识到,二维超导过渡金属二硫属化物(TMD),如门控MoS $_2$和单层NbSe $_2$具有面内上临界磁场远高于泡利极限。这是由于TMD的所谓的伊辛自旋轨道耦合(SOC),其钉扎电子沿面外方向的自旋并保护库珀对免受面内磁场的影响。然而,许多TMD材料具有非常大的伊辛SOC,在几百meV的数量级,不是超导的。在这项工作中,我们表明,TMD材料可以诱导强伊辛SOC普通$s$波超导体通过邻近效应。通过求解TMD/超导体异质结构的自洽能隙方程,我们发现$s$波超导体的$H_{c2}$可以得到很强的增强。重要的是,当面内场大于泡利极限场而弱于$H_{c2}$时,异质结构成为支持Majorana平坦带的结状拓扑超导体。
2016-04-17 cond-mat.supr-con