Pairing symmetries in the Zeeman-coupled extended attractive Hubbard model
本文在扩展吸引哈伯德模型中引入自旋同向与反向配对,利用HFBdG平均场和d矢量形式研究配对对称性竞争,发现面内磁场下非幺正三重态序占主导,并揭示电子密度驱动的非幺正到幺正超导相变,证明EAHM可有效描述多种材料的配对对称性。
2021-07-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Interplay of Zeeman field, Rashba spin-orbit interaction, and superconductivity: spin susceptibility
Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所);School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学物理科学学院)
该研究提出了一种自洽理论,用于计算同时存在Zeeman场和Rashba SOC的超导体中自旋磁化率,分析了不同配对态下的磁化率行为及影响因素。
2026-02-24 cond-mat.supr-con
Midgap states induced by Zeeman field and $p$ wave superconductor pairing
本研究在自旋系统中通过自旋轨道耦合与面内塞曼场类比SSH模型实现受阻原子绝缘体,引入p+ip配对势发现新型受阻超导体拓扑相,为拓扑态研究与输运性质探索提供新路径。
2024-05-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.other cond-mat.supr-con
Ising superconductors: Interplay of magnetic field, triplet channels, and disorder
本文研究了具有内禀伊辛自旋轨道耦合的非中心对称无序单分子膜在面内塞曼磁场作用下的超导不稳定性。配对相互作用包含晶体对称性所允许的通道,使得通常,配对状态是单线态和三线态库珀对的混合物。SOC和塞曼场的联合作用选择特定的面内$\mathbf{d}$ -矢量三重态分量与单重态耦合,通过耦合获得抗无序的鲁棒性。平面外的$\mathbf{d}$矢量分量,在干净的情况下是免疫的塞曼场和SOC被抹去的一个非常小的杂质散射率。我们制定的准经典理论的伊辛超导体和解决线性化的Eilenberger方程,以获得对断裂方程,确定塞曼场-温度依赖的连续超导转变。我们的讨论强调塞曼场,SOC和无序如何影响不同的超导序参量,我们展示了如何自旋场不可避免地诱导奇频配对关联。
2020-01-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Effect of Zeeman coupling on the Majorana vortex modes in iron-based topological superconductors
在FeTe $_{(1-x)}$ Se $_x$的超导体系中,存在两种不同的涡旋,它们的核中存在或不存在零能态。为了了解它们的起源,我们研究了塞曼耦合和超导配对的相互作用,在三维金属带反转。弱塞曼场被发现抑制轨道内自旋单重态配对,已知本地化的表面上的涡旋的末端的状态。另一方面,一个轨道三重态配对被证明是稳定的塞曼相互作用,但导致离域的零能量马约拉纳模式延伸通过涡旋。与此相反,有限能量的涡旋模式保持本地化的涡旋两端,即使当配对是轨道三重态的形式。现象上,这表现为观察到的零偏置峰值内的拓扑涡旋的核心时,所施加的磁场的增加消失。在FeTe $_{(1-x)}$ Se $_x$中存在磁性杂质,这些磁性杂质被吸引到涡旋,这将导致在捕获足够大数量的磁性杂质的涡旋的一部分中的马约拉纳模式的这种塞曼诱导的离域。我们的研究结果提供了一个解释的二分法拓扑和非拓扑之间的旋涡最近观察到的FeTe $_{(1-x)}$ Se $_x$。
2019-07-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin-orbit coupling induced Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov-like Cooper pairing and skyrmion-like polarization textures in trapped optical lattices
研究了二维单带紧束缚光晶格中简谐囚禁费米气体的塞曼场与自旋轨道耦合(SOC)之间的相互作用。利用Bogoliubov-de Gennes理论,我们发现塞曼场与Rashba SOC的结合在系统的边缘产生了类似$(i)$ Fulde-Ferrell的超流性和类似$(ii)$ skyrmion的极化织构.讨论了相互作用、温度、SOC各向异性和塞曼场各向异性对超流基态和极化织构的影响。
2013-06-21 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Strong odd-frequency correlations in fully gapped Zeeman-split superconductors
现在已经确定,在超导体/铁磁体(S/F)界面处出现非常规的超导态,其中配对态是奇频的。这种超导状态的标志性特征通常被理解为在靠近S/F界面的子能隙能量处的电子态密度(DoS)的增强。然而,在这里,我们表明,一个奇怪的频率状态可以存在,即使是完全缺口的DoS。作为一个例子,我们表明,这是在开创性的S/FI(其中FI是一个绝缘铁磁体)隧道实验的Meservey和Tedrow的情况下,我们推导出一个广义的分析criterium描述的效果奇频配对的DoS。最后,我们提出了一个简单的实验,在塞曼分裂超导体的奇频配对可以明确地检测通过应用外部磁场。
2015-09-29 cond-mat.supr-con
Josephson Current through a Semiconductor Nanowire: effect of strong spin-orbit coupling and Zeeman splitting
我们研究了在外加磁场作用下存在自旋轨道耦合和塞曼分裂的半导体纳米线的相干输运。通过采用解析和数值方法,我们发展了超导体-半导体晶体-超导体结构中约瑟夫森效应的理论。我们发现,约瑟夫森电流通过清洁的半导体纳米线表现出一些有趣的功能,由于塞曼分裂和自旋轨道耦合之间的相互作用。我们还研究了纳米线中的无序对Andreev束缚态能谱的影响,并计算了结处的局域态密度。
2012-10-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Zeeman Coupling and Abnormal Thermal Conductivities in BSCCO Superconductors
使用路径积分公式,我们推导出微观的金-朗道自由能与磁场之间的塞曼耦合和轨道角动量的库珀对在超导体中的$d_{x^{2}-y^{2}}$单重配对-和次主导的$d_{xy}$ -通道。塞曼耦合诱导了时间反演的破缺配对态。通过对塞曼耦合引起的能量增益、超流的动能引起的能量损失以及准粒子激发的多普勒能移的仔细研究,我们对在5 K以上观测到的令人困惑和相互矛盾的热导率给出了一个一致的解释。Krishana,{ \it et al},Science { \bf 277},83(1997))和亚开尔文(H. Aubin,{ \it et al},Phys. Rev. Lett. { \bf 82},624(1999))。
1999-09-30 cond-mat.supr-con
s+if pairing in Ising superconductors
我们表明,在非中心对称伊辛超导体的面内塞曼场转换为等自旋三重态$if$对单$s$波库珀对,导致超出预期的伊辛自旋轨道耦合的临界跃迁线的增强。单重态到三重态的转换涉及由于塞曼场的自旋旋转引起的相变,并且具有几何原点。该讨论特别相关,但不限于单层过渡金属二硫属化物。
2019-02-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Many-body quantum dynamics of spin-orbit coupled Andreev states in a Zeeman field
本文提出一个无重复计数问题的多体理论框架,通过激发图像中的Lindblad主方程描述自旋轨道耦合与塞曼场作用下约瑟夫森结中安德烈夫态的动力学,并研究了微波脉冲后安德烈夫扇区的宇称稳定化。
2024-06-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Combined effect of Zeeman splitting and spin-orbit interaction on the Josephson current in a S-2DEG-S structure
分析了自旋极化核在2DEG区的超导体-2D电子气-超导体(S-2DEG-S)器件载流态的新自旋效应。由有效磁场B描述的二维电子与核自旋的超精细相互作用产生了没有轨道效应的Andreev能级的塞曼分裂,这导致了B上超导振荡的干涉图案。2DEG中的自旋轨道效应导致约瑟夫森电流对B方向的强烈各向异性依赖,这可以用作自旋轨道相互作用强度的探针。在一定条件下,系统表现出π结的性质。
2002-03-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Zeeman field induced non-trivial topology in a spin-orbit coupled superconductor
在二维拓扑超导体的涡核中实现马约拉纳费米子的希望导致了各种各样的表现出拓扑超导性的器件的建议。其中许多包括通过邻近效应的超导性,因此需要在另一个系统的顶部沉积一层传统的超导体,这赋予了它的拓扑性质\cite{Fu,Sau,Alicea}。超导层的必要性带来了一些技术上的复杂性,特别是使得探测马约拉纳状态变得更加困难。在这项工作中,我们建议取代的邻近效应配对的先天倾向配对,介导的相互作用。我们使用一个具有自旋轨道耦合和在位排斥的模型系统,并将重整化群应用于相互作用顶点。在没有塞曼场的情况下,该模型在不同的通道中表现出配对不稳定性,这取决于参数的调整。一旦引入塞曼场,该模型有利于拓扑超导性,其中序参量围绕费米表面缠绕奇数次。这表明,某些超导体,与强自旋轨道耦合,可能会经历一个拓扑相变作为一个功能的应用磁场。
2014-06-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Field Driven Pairing State Phase Transition in d_x^2-y^2+id_xy-Wave Superconductors
在$d_{x^2-y^2}+id_{xy}$波超导体的Ginzburg-Landau理论框架内,我们讨论了库珀对轨道角动量与磁场之间没有塞曼耦合时的对态相变.我们发现,在温度$T_{\ast}$以上,磁场中的配对态是纯$d_{x^{2}-y^{2}}$波.然而,在$T_{\ast}$以下,配对状态在低场为$d_{x^{2}-y^{2}}+id_{xy}$波,在高场为纯$d_{x^{2}-y^{2}}$波。在这些配对态之间存在场驱动的相变。转变场随温度的降低而增大。在场-温度相图中,用变分法和维里定理相结合的方法,从理论上得到了相变线。分析结果与Gingzburg-Landau方程的数值模拟结果吻合较好。讨论了变分法的有效性。讨论了与塞曼耦合情况的不同之处,为塞曼耦合的检测提供了依据。
2000-04-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Odd-frequency pairing due to Majorana and trivial Andreev bound states
针对超导体-半导体混合系统中Majorana和平庸Andreev束缚态识别难的问题,本文通过研究带Rashba自旋轨道耦合的超导结在Zeeman场下的超导关联,揭示了两者的奇频配对特征,为其识别提供了新视角。
2025-07-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Zeeman response of d-wave superconductors: Born approximation for impurity and spin-orbit scattering potentials
杂质势和自旋轨道散射势对d波超导体的塞曼响应有很大的影响。在这里,无论是相图和准粒子的状态密度计算玻恩近似内,它被发现,自旋-轨道相互作用的影响在一个定性不同的方式的塞曼响应的d-波和s-波超导体。
1999-07-01 cond-mat.supr-con
Majorana edge states and topological properties in 1D/2D Rashba semiconductor proximity coupled to iron-based superconductor
研究了铁基超导体上沉积的一维和二维Rashba半导体在不同方向的塞曼场作用下的Majorana边态及其拓扑性质.用递归格林函数方法计算了$s_{\pm}$和$s_{++}$两种波对的局域态密度。我们阐明,它表现出各向异性响应所施加的塞曼场特定的马约拉纳边缘状态。这种各向异性可以通过缠绕数来理解,缠绕数表明本系统是否是拓扑的。得到的LDOS和绕组数为$s_{\pm}$和$s_{++}$波配对是显着不同的较低的塞曼场。这些结果为确定铁磷属元素化物的配对对称性提供了指导。
2014-03-25 cond-mat.supr-con
Energy of Stable Half-Quantum Vortex in Equal-Spin-Pairing
在3 He-A相和Sr_2RuO_4超导体的三重态等自旋配对态中,半量子涡旋HQVs的存在是可能的。涡旋携带半整数倍的磁量子通量(hc/2 e)。为了得到这类系统的平衡条件,不仅要考虑弱相互作用能,还要考虑朗道费米液体的影响。我们的方法是基于解释的HQV的BCS类波函数与自旋相关的靴子。我们考虑了朗道费米液体的l=2阶效应。我们证明了当l=2时朗道费米液体相互作用的影响是可以忽略的。在稳定的HQV中,存在有效的塞曼场。在热力学稳定态,有效塞曼场除了产生外磁场的极化外,还产生非零自旋极化。
2012-01-04 cond-mat.supr-con
Anomalous Josephson effect induced by spin-orbit interaction and Zeeman effect in semiconductor nanowires
从理论上研究了在磁场存在下,具有强自旋轨道相互作用的半导体纳米线的约瑟夫森结。利用紧束缚模型,数值计算了短结情况下Andreev束缚态能级$E_n$与两超导体间相位差$φ$的关系.直流约瑟夫森电流从Andreev水平评估。在不存在SO相互作用的情况下,由于磁场的存在,可以清楚地观察到$0$ - $π$的跃迁。当存在SO相互作用时,SO相互作用和塞曼效应共存,产生$E_n (-φ) \ne E_n (φ)$,在$φ=0$处也有反常约瑟夫森电流流过.此外,观察到的临界电流的方向依赖性,与实验结果一致。
2014-03-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Zeeman and spin-orbit effects in the Andreev spectra of nanowire junctions
研究了半导体纳米线制成的短约瑟夫森结中Andreev束缚态的能谱和电磁响应。我们着重讨论了塞曼效应和自旋轨道耦合对Andreev能级谱的联合作用。我们的模型结合了磁场在邻近线的渗透,这大大修改了光谱。我们特别注意费米子奇偶开关的发生在增加的字段值和磁场依赖的微波诱导跃迁的吸收强度。我们的计算可用于从微波和隧道光谱实验中提取定量信息,例如Van Woerkom等人最近报道的测量,arXiv:1609.00333。
2017-08-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Unconventional proximity-induced superconductivity in bilayer systems
研究了一般双层-常规$s$ -波超导体混合结构中的邻近感生超导态。对于双层,我们包括一个一般的抛物线色散,Rashba自旋轨道耦合,有限层隧穿以及施加偏置电位和磁塞曼场的可能性,以解决实验相关的双层系统,从拓扑绝缘体薄膜到通用双量子阱系统。通过提取双层中邻近诱导的反常格林函数,我们展示了一个非常丰富的超导配对结构,包括不同的自旋态和奇频配对。在有限自旋-轨道耦合和反自旋-三重态$p_x\pm ip_y$ -波配对的存在下,诱导在两个层中出现奇数频率依赖性的反自旋-三重态$s$-波配对的外加磁场塞曼场。有限层间配对通常也存在于双层中。层间配对在层索引中可以是偶数或奇数,在频率和层索引中的奇偶性之间具有完全的互易性。我们还发现,一个双层提供的超导序参量的符号反转的可能性,无论是在两个层之间和多个费米面之间。
2015-02-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Tunability of Andreev levels via spin-orbit coupling in Zeeman-split Josephson junctions
通过求解Bogoliubov de-Gennes方程,研究了塞曼分裂超导体/Rashba线/塞曼分裂超导体结中的Andreev反射和Andreev能级$\varepsilon$.我们从理论上证明了Andreev能级$\varepsilon$可以通过调节Rashba自旋轨道相互作用的强度或Rashba自旋轨道相互作用与塞曼场的相对方向来控制。特别是,它被发现,带分裂的幅度是可调的Rashba自旋轨道相互作用的强度和强度的线,这可以解释为在Rashba线的自旋进动。我们还发现,如果超导体中的塞曼场具有平行于结方向的分量,则$\varepsilon$ - $ϕ$曲线关于超导相位差$ϕ$变得不对称。然而,与每个赝自旋带相关的Andreev反射过程对自旋轨道场和交换场的相对取向很敏感,有趣的是总电导保持不变。
2017-10-10 cond-mat.supr-con
Nonunitary spin-triplet superconductors in Zeeman magnetic field
Carnegie Mellon University(卡内基梅隆大学);Kent State University(肯特州立大学)
研究揭示了非单位元三重态超导体在Zeeman磁场下的特性,通过分析能隙和临界温度的变化,为识别三重态序参量结构提供新方法。
2025-12-18 cond-mat.supr-con
Unconventional Fulde-Ferrel-Larkin-Ovchinnikov states in spin-orbit coupled condensates: exact results
我们发现,在自旋轨道相互作用和塞曼场的存在下,s波超导体的模型哈密顿量是精确可解的。最有趣的是,基于精确解,严格地揭示了一种非传统类型的Fulde-Ferrel-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)基态,其中费米子对的质心动量与塞曼场成正比。我们还详细讨论了塞曼场对自旋轨道耦合的玻色-爱因斯坦凝聚体的漂移效应。
2011-10-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Long-range spin and charge accumulation in mesoscopic superconductors with Zeeman splitting
我们描述了在具有塞曼分裂的扩散超导导线中的远离平衡的非局域输运,考虑到不同的自旋弛豫机制。我们证明,由于塞曼分裂的电流注入超导导线创建一个自旋积累,只能通过热化放松。此外,塞曼分裂还导致自旋轨道和自旋翻转散射率的抑制。这两种效应导致在非本地信号中可检测到的远程自旋和电荷积累。我们的模型解释了最近的实验结果的主要定性特征,在现实的参数和预测的强烈依赖的非本地信号的轨道上的depairing效应从一个感应磁场。
2014-11-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Long-range effect of a Zeeman field on the electric current through the helical metal-superconductor interface in Andreev interferometer
研究表明,自旋-轨道相互作用和塞曼相互作用导致无序拓扑绝缘体或正常Rashba自旋-轨道耦合线中Andreev反射空穴的相移,这些线与s波超导体接触.由于Andreev干涉仪中通过不同路径反射的孔的干涉,通过接触的电流根据塞曼场的强度和方向而变化。它还取决于塞曼场在干涉仪的不同肩部中的相互取向。这种非局域效应是由超导邻近效应引起的长程相干性的结果。该电流是在肮脏系统格林函数的半经典理论内计算的。
2018-04-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Impact of spin-orbit coupling and Zeeman interaction on the multiple Andreev reflections subharmonic gap structure in nanoscopic Josephson junctions
AGH University of Krakow, Academic Centre for Materials and Nanotechnology(克拉科夫AGH大学,材料纳米技术学术中心)
研究自旋轨道耦合和塞曼场对电压偏置约瑟夫森结中多重安德烈夫反射次谐波能隙结构的影响,发现自旋轨道耦合引起的自旋混合在能带中打开避免交叉,导致电导中出现显著的多重安德烈夫反射特征,其可见性由能带自旋极化决定。
2026-06-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Non-local effect of a varying in space Zeeman field on the supercurrent and helix state in a spin-orbit-coupled s-wave superconductor
弱平行塞曼场与自旋轨道耦合可以在s波二维超导体中感应出超电流。同时,这种系统的热力学平衡态的特征在于螺旋相,其中序参量在空间中变化为$\exp(i\mathbf{Qr})$。在这种状态下,由塞曼相互作用引起的电流正好被有序参数梯度产生的电流所抵消。我们研究的螺旋状态和磁电电流的相互作用的情况下,在空间塞曼场的变化,因为它可能会实现在混合异质结构的磁性和超导层。理论分析是基于Usadel方程的格林函数在肮脏的超导体。结果表明,即使是一个弱的不均匀性产生了强烈的长程效应的磁电流和序参量相位。因此,取决于这种不均匀性的宏观形状,实现具有零超电流的螺旋状态或具有有限超电流的局部均匀状态。这两种极端情况的混合也是可能的。它还表明,电流可以在一个大的距离从嵌入到超导体的铁磁岛感生。本文对多连通系统中与磁电效应有关的量子效应作了简要的讨论。该理论为自旋轨道耦合超导体中磁电效应与螺旋相位的相互作用提供了新的观点。它还提出了一个有趣的方法,允许耦合超导和磁路。
2016-03-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Fraunhofer oscillations of the critical current at a varying Zeeman field in a spin-orbit coupled Josephson junction
塞曼相互作用导致自发电流通过与自旋轨道耦合的正常金属的约瑟夫森接触,即使在没有任何电压或相位偏置的情况下。在二维电子气中电子的Rashba自旋轨道耦合的情况下,这种效应发生在平行于2D系统和超导接触的塞曼场。同时,当电场垂直于接触面时,自发电流不存在。结果表明,在后者的情况下,它可能表现在振荡的临界约瑟夫森电流在不同的塞曼能量。这些振荡具有夫琅禾费衍射图案的形式。基于半经典格林函数,计算了强自旋轨道耦合无序二维电子气和三维拓扑绝缘体表面电子在相位偏置下的约瑟夫森电流.在后一种情况下的衍射图案被认为是最明显的,而在拉什巴气体的临界电流的振荡较弱。
2020-10-08 cond-mat.supr-con
Zeeman effects on the impurity-induced resonances in d-wave superconductors
它示出了如何由一个单一的无自旋杂质在d波超导体中诱导的共振态的作用下的塞曼磁场的演变。此外,它表明,自旋轨道耦合到杂质势可以有重要的和特征的影响共振态和它们的响应塞曼场,特别是当杂质接近幺正极限。对于零或非常小的自旋-轨道相互作用,共振态成为塞曼分裂的磁场,而当自旋-轨道耦合是重要的,新的低位共振出现,不显示任何塞曼分裂。
2002-01-04 cond-mat.supr-con
Strong magnetic field enhancement of spin triplet pairing arising from coexisting $2k_F$ spin and $2k_F$ charge fluctuations
我们研究了磁场(塞曼分裂)对三重态配对的影响。我们一般表明,由共存的$2k_F$自旋和$2k_F$电荷波动介导的自旋三重态配对的增强可以比铁磁自旋波动介导的三重态配对的情况下大得多。我们认为这可能与最近对(TMTSF)$_2$ ClO $_4$的实验有关,在该实验中提出了单重态到三重态配对跃迁的可能性。
2007-06-20 cond-mat.supr-con
Zeeman and Orbital Limiting Fields: Separated Spin and Charge Degrees of Freedom in Cuprate Superconductors
最近在Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_{8+y}$高温超导体中的面内热(能斯特)和层间(隧穿)输运实验报告了非常不同的限制磁场。基于配对(和不确定原理)结合的塞曼能量和磁长度的定义,我们表明,在欠掺杂制度的两个字段转换为相同的(正常状态)的赝能隙尺度$T^*$后,转换为轨道和自旋(塞曼)的临界字段,分别。我们调和这些看似不同的发现调用分离的自旋和电荷的自由度居住在不同地区的截断费米表面。
2004-05-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Zeeman and Orbital Effects of an in-Plane Magnetic Field in Cuprate Superconductors
本文讨论了平行于高$T_c$铜氧化物超导体的Cu-O($ab$)面施加的磁场的效应。在简要回顾了场的塞曼效应之后,我们以层状超导体的Lawrence-Doniach模型作为物理指导,研究了轨道效应。我们认为,轨道效应是定性不同的平面和层间机制的超导性。在面内机制的情况下,层间耦合可以被建模为弱层间约瑟夫森耦合,其效应作为$H\to\infty$消失;在这种情况下,塞曼主导场的效应。相反,在层间机制中,约瑟夫森耦合{ \em}是超导电性的驱动力,并且我们认为面内场抑制了超导电性,并提供了$H_{c2}$的上限,这是我们非常粗略地估计的。
1999-10-26 cond-mat.supr-con
Non-Abelian quantum order in spin-orbit-coupled semiconductors: The search for topological Majorana particles in solid state systems
我们证明了具有自旋-轨道耦合的普通半导体薄膜在适当的条件下可以处于量子拓扑有序态,该态支持遵循非阿贝尔统计的奇异Majorana激发.量子拓扑秩序的关键是自旋轨道耦合与邻近诱导的s波超导性和外部诱导的自旋塞曼耦合的共存。当塞曼耦合低于临界值时,系统是非拓扑的(邻近诱导的)s波超导体。然而,塞曼耦合的范围以上的临界值,最低的能量激发态内的涡旋是一个零能量马约拉纳费米子状态。因此,该系统,已进入一个非阿贝尔s波超导态通过拓扑量子相变(TQPT)调谐的塞曼耦合。在相同结构的一维情况下,当塞曼耦合超过临界值时,半导体量子纳米线的两端存在局域化的马约拉纳零能模。在这种情况下,塞曼耦合可以更容易地由平行于导线的外部磁场感应,从而避免了对磁绝缘体的需要。我们表明,尽管事实上,在纳米线中的超导对电位是明确的s波,隧道的电子线的两端揭示了一个明显的零偏置峰。当塞曼耦合低于其临界值时,即,纳米线处于非拓扑S波超导状态。我们认为,在半导体纳米线的零偏压隧穿峰的观察可能是迄今为止提出的最简单,最清晰的实验,明确地检测在凝聚态系统中的马约拉纳费米子模式。
2010-06-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
FFLO or Majorana superfluids: The fate of fermionic cold atoms in spin-orbit coupled optical lattices
最近在实验上实现了超冷原子的自旋轨道耦合,为探索新的量子物质开辟了一条全新的途径。在实验中,SOC是同时实施与塞曼场。这样的自旋轨道耦合费米气体被预测支持马约拉纳费米子与非阿贝尔交换统计在一维(1D)。然而,正如最近的理论和实验所示,一维自旋不平衡费米气体,塞曼场可以导致长期寻求的富尔德-费雷尔-拉金-奥夫钦尼科夫(FFLO)超流体与非零动量库珀配对,在马约拉纳超流体的零动量配对。因此,一个自然的问题是,FFLO或马约拉纳超流体哪一相将在存在大塞曼场的自旋轨道耦合费米气体中生存。本文通过研究一维(准一维)自旋-轨道耦合费米冷原子光晶格的平均场量子相位来解决这个问题。
2013-07-10 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con quant-ph
Interplay of Zeeman field, Rashba spin-orbit interaction, and superconductivity: Transition temperature and quasiparticle excitation
该研究理论分析外塞曼场与Rashba自旋轨道耦合对超导转变温度、准粒子激发能及$s$/$p$波配对态的影响,并联系A$_2$Cr$_3$As$_3$超导体进行验证。
2025-06-11 cond-mat.supr-con
Finite bulk Josephson currents and chirality blockade removal from inter-orbital pairing in magnetic Weyl semimetals
磁性外尔半金属(WSM)被认为是免疫的邻近诱导自旋单重态超导配对由于手征封锁的规则Andreev反射。在这项工作中,我们研究了所有可能的超导配对中的WSM夹在两个传统的超导体之间的约瑟夫森结设置。我们证实,虽然传统的轨道内$s$波配对是存在于表面上的WSM,它不能传播到散装由于手性封锁。然而,轨道间的$s$波配对,具有偶数频率自旋单线态和奇数频率混合自旋三线态对称性,传播到WSM的主体中,就像几个$p$波对称性一样。为了证明这些有限的轨道间和$p$ -波对振幅在实验装置中的重要性,我们计算约瑟夫森电流,并发现一个有限的,甚至增加电流时,常规的轨道内配对的手性阻断效应增强。
2020-02-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Electronic correlations in magnetized helical edge states coupled to s-wave superconductors
University of Zanjan(赞詹大学)
利用玻色化和重整化群方法,研究了一维磁化螺旋态与s波超导体耦合中电子-电子相互作用对关联函数和自旋输运的影响,揭示了超导配对和塞曼场在不同螺旋区域的作用。
2026-06-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Reentrant Superconductivity in Zeeman Fields
Department of Applied Physics, Hokkaido University(北海道大学应用物理系)
研究Zeeman场中超导体的重新进入超导性,通过Bogoliubov-de Gennes哈密顿量分析自旋三重态超导态、自旋轨道相互作用和Zeeman场的相互作用,揭示强弱Zeeman场对超导性的影响及奇频(偶频)库珀对的稳定性特征。
2026-04-13 cond-mat.supr-con
Non uniform superconductivity in wires with strong spin-orbit coupling
本文从理论上研究了在塞曼(或交换场)和自旋-轨道耦合作用下一维单线非均匀超导的起始。使用格林函数形式主义,我们表明,自旋轨道耦合稳定调制超导在很宽的温度范围和塞曼场。我们研究了温度-塞曼场相图的各向异性,它与塞曼场的取向有关。特别地,如果后一场与导线方向对齐或垂直,则非均匀超导状态消失。我们确定了两个制度,分别对应于弱和强自旋轨道耦合。在这两个制度的调制相位的波矢量进行评估。结果也适用于准一维超导体的弱耦合一维链。
2020-06-03 cond-mat.supr-con
Odd-parity superconductivity in the vicinity of inversion symmetry breaking in spin-orbit-coupled systems
我们研究了自旋轨道耦合系统在反演对称性破缺附近的超导性。我们发现,由于自旋轨道耦合的存在下,初始宇称破缺顺序的波动产生一个有吸引力的配对相互作用的奇宇称配对通道,这与s波配对竞争。我们表明,施加塞曼场抑制s波配对,促进奇宇称超导态。我们的工作提供了一种新的奇宇称配对机制,并开辟了一条新的拓扑超导电性的路线。
2015-08-03 cond-mat.supr-con
Non-Abelian dynamical gauge field and topological superfluids in optical Raman lattice
该研究提出在二维光学拉曼晶格中利用强塞曼分裂与 Hubbard 相互作用实现非阿贝尔动力学规范场,并据此产生 Dirac 型关联自旋轨道耦合及新型拓扑超流。
2023-09-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
p-wave superconductivity in weakly repulsive 2D Hubbard model with Zeeman splitting and weak Rashba spin-orbit coupling
本文研究了具有弱排斥作用的二维正方晶格哈伯德模型在塞曼场和弱Rashba自旋轨道相互作用下的超导序。对角化的非相互作用的哈密顿量导致两个单独的带,并通过推导一个有效的低能相互作用,我们找到了平均场带隙方程的超导序参量的带。在低于临界温度时,通过求解带隙方程,我们发现超导电性是由Kohn-Luttinger型相互作用引起的,而自旋-轨道耦合间接影响了能带的对对称性. Kohn-Luttinger项的主要吸引动量通道依赖于系统的填充分数$n$,因此可以通过调节$n$来改变序参量的动量依赖性。此外,$n$还确定哪个带具有最高的临界温度。旋转磁场将动量依赖性从小动量的状态改变为平面外场的手征$p_x \pm i p_y$型状态,到纯平面内场的节p波型状态。
2018-01-24 cond-mat.supr-con
Spin polarization of half-quantum vortex in systems with equal spin pairing
本文对等自旋配对超流态中的半量子涡旋(HQV)进行了变分分析,在适当的条件下,我们认为在Sr_2RuO_4和~ 3 He-A中可以实现这种半量子涡旋.我们的方法是基于一个类似BCS的波函数与自旋相关的提升方面的HQV的描述。我们预测了一个新的功能:HQV,如果稳定的话,应该伴随着非零的自旋极化。除了塞曼耦合到外场引起的自旋极化之外,还存在这样的自旋极化,因此可以作为HQV实验研究的指标。
2009-05-15 cond-mat.supr-con
Topological superfluid phases of an atomic Fermi gas with in- and out-of-plane Zeeman fields and equal Rashba-Dresselhaus spin-orbit coupling
本文分析了面内和面外塞曼场对具有相同Rashba-Dresselhaus(ERD)自旋轨道耦合(SOC)的费米气体的BCS-BEC演化的影响。我们表明,该系统的基态涉及新的无隙超流相,可以区分相对于零激发能的动量空间区域的拓扑结构。对于质心动量为零的类BCS均匀超流相,根据塞曼场和SOC的组合,零可能对应于一个或两个双简并球,两个或四个球,两个或四个凹球,或者一个或两个双简并圆。拓扑结构的这种变化标志着不同超流相之间的量子相变,并在一些热力学量上留下他们的签名。我们还分析了具有有限质心动量的类Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)非均匀超流相的可能性,并得到了更丰富的相图。
2013-05-14 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Orbital-Selective High-Temperature Cooper Pairing Developed in the Two-Dimensional Limit
多带超导体中的轨道多重性导致正常态性质的轨道分化,并可导致轨道选择性自旋涨落库珀配对。这种现象在澄清配对“之谜”方面变得越来越关键,特别是对于多带高温超导体。在单晶胞(1-UC)FeSe/SrTiO 3中,铁基超导体中最薄和最高Tc的成员,标准的电子-空穴费米口袋嵌套方案显然不适用,因为不存在以伽马为中心的空穴口袋,因此实际的配对机制是激烈争论的主题。在这里,通过测量高分辨率Bogoliubov准粒子干涉,我们报告的高度各向异性磁库珀配对1-UC FeSe的观测。从理论的角度来看,在自旋涨落配对计算中考虑电子关联的影响是很重要的,其中dxy轨道变得相干抑制。由此产生的配对间隙是兼容的实验结果,这表明,高Tc库珀配对与轨道选择性适用于1-UC FeSe。我们的研究结果暗示了铁基超导体中普遍存在的轨道选择性和电子关联在高温超导体中的普遍重要性。
2021-12-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Interface induced Zeeman-protected superconductivity in ultrathin crystalline lead films
二维超导系统对于奇异量子物理的研究具有重要意义。近年来,随着制造技术的发展,高质量单晶二维超导体的研究受到了极大的推动,其固有特性引起了前所未有的物理现象。本文报道了用分子束外延(MBE)方法在Si(111)衬底上生长的4层(ML)~ 6层(ML)Pb薄膜中观察到的塞曼型自旋-轨道相互作用保护的超导性(Zeeman-protected superconductivity)。发现了远超过泡利极限的反常大面内临界场,这可归因于界面处的面内反演对称破缺导致的塞曼保护超导电性.我们的工作表明,在超导异质结构中,界面可以诱导塞曼型自旋轨道相互作用(SOI),并调制超导电性。
2018-03-01 cond-mat.supr-con
Disorder and Zeeman coupling induced gap-filling states in the nodeless chiral superconducting Bi/Ni bilayer system
基于最近在过渡温度为$T_c\approx 4.2$ K的外延Bi/Ni双层膜系统中发现的时间反转超导破缺现象以及在隧穿测量中观察到的零偏异常,我们证明了在完全能隙的$d_{xy}\pm id_{x^2-y^2}$超导态中可以出现能隙填充态.我们考虑一个具有d波配对的螺旋电子态模型。特别是,我们表明,磁性和非磁性杂质可以创建超导能隙内的状态。另外,我们还表明,镍提供的面内塞曼场的电子自旋的耦合也可以通过产生Bogoliubov费米表面来创建间隙填充状态。我们的研究结果可以解释点接触隧道测量中零偏压异常的起源。
2019-01-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pairing strengths for a two orbital model of the Fe-pnictides
本文用RPA近似计算了Fe-磷属元素化物超导体2-轨道模型中自旋和轨道涨落交换所引起的单重态和三重态对相互作用的强度。当系统中掺杂F时,电子袋成为主导,我们发现最强的配对发生在单线态d波配对和三线态p波配对通道中,它们竞争密切。单线d波通道中的配对结构对应于在$d_{xz}$和$d_{yz}$对之间具有负号相位差的近邻眶内单线的叠加。三重态通道中的前导配对构型也涉及最近邻轨道内配对。我们发现,单重态和三重态配对的强度增长,与单重态配对增长更快,现场库仑相互作用接近的值,其中S=1的粒子-空穴的磁化率发散。
2008-04-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Identifying spin-triplet pairing in spin-orbit coupled multi-band superconductors
本文研究了Hund耦合和自旋轨道耦合对多轨道体系超导电性的影响。Hund相互作用导致轨道-单重态自旋-三重态超导,其中库珀对波函数在两个轨道交换下是反对称的。我们确定了三个d-矢量描述偶宇称轨道单重态自旋三重态配对之间的t2 g-轨道,并发现这三个d-矢量是相互正交的。SO耦合进一步帮助对的形成,钉扎d-矢量三元组的方向,并诱导相对相位差为π/2的自旋-单重态配对。在能带基础上的赝自旋d-矢量沿z轴对齐,并对应于动量依赖的带间和带内配对。我们讨论准粒子色散,磁响应,集体模式,和实验结果的超导体Sr 2 RuO 4。
2012-05-03 cond-mat.supr-con
Pairing symmetry in a two-orbital Hubbard model on a square lattice
利用涨落交换近似研究了正方晶格上双轨道哈伯德模型的超导电性。在本模型中,两个轨道的对称性被假定为s轨道的对称性。然后,我们发现当Hund规则耦合较大时,会出现s波自旋三重态轨道反对称态和p波自旋单重态轨道反对称态。这些状态在单轨道模型中被禁止,但允许多轨道系统。我们还讨论了除轨道对称性外与双轨道哈伯德模型等价的其他模型中的对对称性。最后,我们表明,配对状态与有限的总动量,即使没有磁场,是可能的系统中有两个费米面。
2007-06-15 cond-mat.supr-con
Pairing Symmetry in a Two-Orbital Exchange Coupling Model of Oxypnictides
本文研究了氧磷化合物中FeAs层的双轨道$J_1-J_2$模型的对对称性。我们改变掺杂和$J_1$和$J_2$的值来比较平均场计算中所有可能的配对对称性。我们发现,轨道内的非常规$s_{x^2y^2}\sim \cos(k_x)\cos(k_y)$配对对称性和$d_{x^2-y^2}\sim \cos(k_x)-\cos(k_y)$配对对称性的混合物是有利的$J_1-J_2$相图的大部分。纯$ s_{x^2y^2}$配对状态有利于$J_2>>J_1$。在两个不同的轨道中,$d_{x^2-y^2}$序参量的符号相反。虽然小的$d_{xy}\sim \sin(k_x)\sin(k_y)$轨道间配对顺序在上述阶段共存,但即使对于大的$J_2$值,轨道内$d_{xy}$配对对称性也是不利的。
2008-05-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Critical field in a model with local pairs
我们分析的塞曼和轨道对打破机制的模型适合短相干长度超导体的作用。特别是,我们调查有吸引力的哈伯德和对希望模型。在大多数具有$s$ -波和$d$ -波超导序参量的模型中,轨道对破缺机制占主导地位。另一方面,排斥对跳跃相互作用导致$η$ -型配对,这是稳定的轨道对破缺。外部磁场主要由于塞曼耦合而减少这种类型的配对。根据最近的实验,这种机制是负责关闭的赝间隙。此外,在$η$ -相的间隙关闭场的温度依赖性拟合的实验数据非常好。我们讨论了是否在$η$ -阶段的预成型对可以负责的赝隙现象。
2003-04-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Orbital selective pairing and gap structures of iron-based superconductors
讨论了铁基超导体,特别是铁硫系超导体中轨道选择性强关联效应对自旋涨落配对理论的影响。我们提出,一个关键的成分,改进巡回配对理论是轨道选择性,即,结合占据特定轨道状态的准粒子的减少的相干性。这通过抑制涉及那些不太相干的状态的对散射过程来修改通常的自旋波动,并导致剩余状态中的电子的轨道选择性库珀配对。我们发现,这种模式产生非常好的协议与实验观察到的各向异性的间隙结构在散装和单层FeSe,以及LiFeAs,表明轨道选择性库珀配对起着关键作用,在更强的相关铁基超导体。
2017-05-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con