Competing Magnetic Fluctuations in Iron Pnictide Superconductors: Role of Ferromagnetic Spin Correlations Revealed by NMR
在铁磷属元素化物超导体中,理论计算一致地表明在条型反铁磁(AFM)和面内铁磁(FM)波矢处的静态磁化率的增强。然而,可能存在的FM波动尚未从微观角度进行审查。在这里,使用$^{75}$作为NMR数据,我们提供了明确的证据,在两个空穴和电子掺杂的BaFe $_2$作为$_2$家庭的铁磷族化合物超导体的FM自旋相关性的存在。这些FM波动似乎与超导性竞争,因此是理解$T_{\rm c}$的可变性和这些和其他铁磷属元素化物家族中超导圆顶形状的关键因素。
2015-08-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Model for the Magnetic Order and Pairing Channels in Fe Pnictide Superconductors
本文采用二维正方形团簇的计算方法,研究了铁磷族元素化物超导体的双轨道模型。通过轨道重叠积分或能带结构拟合,计算了Fe-Fe跃迁的振幅,并指出了铁-铁片对角跃迁的自旋阻挫效应.自旋“条纹”状态是稳定的,在广泛的耦合在未掺杂的制度,与中子散射。通过在小团簇的未掺杂基态上添加两个电子,发现了占主导地位的对算符,并根据参数确定了两个对算符:它们涉及xz-yz轨道间的组合,形成自旋单线态或三重态,分别按照D_4h群的B_2g和A_2g表示变换。
2010-04-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Possibility of Unconventional Pairing Due to Coulomb Interaction in Fe-Based Pnictide Superconductors: Perturbative Analysis of Multi-Band Hubbard Models
本文用微扰方法研究了铁磷族元素化物超导体中库仑相互作用引起的非常规配对的可能性。线性化的Eliashberg方程通过将有效对相互作用微扰展开到三阶库仑积分来求解。5带模型的数值结果表明,Eliashberg方程的本征值足够大,可以解释库仑相互作用的实际高Tc,最可能的配对态是自旋单态s波,在费米面上没有任何节点,尽管超导序参量在小费米口袋之间改变了符号。另一方面,2带模型是相当不足以解释实际的高Tc。
2008-12-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Near-degeneracy of several pairing channels in multiorbital models for the Fe-pnictides
铁磷属元素化物超导体中的配对问题的弱耦合方法预测了各种各样的超导基态。我们认为,这是由于某些近似的有效的低能量能带结构的不足,和自然的近简并的超导体中的不同的配对通道与许多不同的费米表面片。特别是,我们回顾了试图构建两个轨道的有效带模型,他们的基本不一致的论点与这些材料的对称性,并在两个和五个轨道模型的动力学兼容性的比较。然后,我们提出的结果的磁性,配对相互作用和配对不稳定性内的五轨道随机相位近似模型。我们讨论了不同的掺杂,相互作用强度,和能带结构的变化,这些结果的鲁棒性。在所研究的参数空间内,由于费米面片的近嵌套,各向异性的变号s波态和d_x2-y2态几乎是简并的。
2009-03-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pairing mechanism in Fe pnictide superconductors
通过应用一个精确的么正变换的两带哈密顿量,其中还包括由于大氮族元素极化率的影响,我们表明,一个有吸引力的自旋介导的哈伯德项出现在$d_{xz}$,$d_{yz}$最近邻通道。这种配对机制意味着在铁磷属元素化物中存在单重态超导序参量。
2009-12-09 cond-mat.supr-con
From d-wave to s-wave pairing in the iron-pnictide superconductor (Ba,K)Fe2As2
铁基超导体中的配对状态的本质是一个备受争议的话题。在这里,我们认为,在一种材料,化学计量的铁pnictide KFe 2 As 2,有压倒性的证据的d-波配对状态,其特征在于在超导能隙的垂直线节点强加的。这方面的证据进行审查,重点是热导率和强烈的影响,杂质散射的临界温度Tc。然后,我们比较KFe 2As 2的Ba0.6K0.4Fe2As2,通过Ba取代,其中的配对对称性是s波和Tc是10倍。在同一晶体结构中从d波到s波的跃迁为研究能带结构和配对机制之间的联系提供了难得的机会。我们还比较KFe 2As 2节点铁基超导体LaFePO,其中的配对对称性可能不是d波,但更可能是s波与偶然的线节点。
2012-07-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Dynamical Mean-Field Study of Local Pairing Interaction Mediated by Spin and Orbital Fluctuations in Iron Pnictide Superconductors
利用动力学平均场理论研究了在Jahn-Teller电子-声子耦合作用下,铁磷属元素化物超导体中电子和空穴费米面的双轨道Hubbard模型.当轨道内和轨道间库仑相互作用$U$和$U'$随$U=U'$增加时,由于自旋-轨道对称性,局域自旋和轨道磁化率$χ_{s}$和$χ_{o}$随$χ_{s}=χ_{o}$增加。由于Hund规则耦合$J$,$χ_{s}$被增强并优于$χ_{o}$,导致排斥性局部配对相互作用$V_{\rm loc}>0$,而由于电子-声子耦合$g$,$χ_{o}$被增强并优于$χ_{s}$,导致吸引性局部配对相互作用$V_{\rm loc}<0$,其诱导轨道内s波配对。值得注意的是,$V_{\rm loc}$对掺杂的依赖性很弱,并且对于在没有费米表面嵌套的情况下观察到超导性的重电子掺杂制度可能是有吸引力的。
2012-09-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Possible pi-phase shift at interface of two pnictides with antiphase s-wave pairing
本文研究了两个全同铁磷族元素化合物反相s波配对的约瑟夫森结的性质。如果结势垒较厚,并且两个铁磷族化合物相对于界面在一定方向上取向,则发现π相移。我们的理论提供了一个可能的解释所观察到的半整数磁通量子跃迁在铌/多晶NdFeAsO环,和属性的π相移的Fe pnictides的晶粒间结。
2010-09-24 cond-mat.supr-con
Superconducting states of a J1-J2-K model for iron pnictides
本文用Salve玻色子平均场论研究了铁磷属元素双轨道t-J_1-J_2-K模型中超导对的对称性和强度。我们证明了最近邻双二次相互作用-K(S_i * S_j)^2通过促进d_{x2-y2} B_{1g}和s_{x^2+y^2} A_{1g}通道而影响超导配对相图。所得到的相图由几个竞争配对通道组成,包括各向同性s_{\pm} A_{1g}通道、各向异性d_{x2-y2} B_{1g}通道和两个s+id配对通道。我们研究了电子掺杂下超导态的演化,发现在双二次相互作用下,不同的掺杂浓度下,不同的配对通道可能占主导地位。我们表明,这是至关重要的,在理解掺杂的演变观察到的超导能隙各向异性在一些角度分辨的光电子能谱测量。
2014-04-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
One of the outstanding problems in Iron pnictide research is the unambiguous detection of its pairing symmetry. The most probable candidates are the two-band s$++$ and sign reversed s$\pm$ wave pairing. In this work, the Andreev conductance and shot noise are used as a probe for the pairing symmetry of Iron pnictide superconductors. Clear differences emerge in both the zero bias differential conductance and the shot noise in the tunneling limit for the two cases enabling an effective distinction between the two.
2020-11-13 cond-mat.supr-con
Novel properties in Josephson junctions involving the cos(kx)cos(ky)-pairing state in iron-pnictides
我们提出了一个三层$π$结,利用非常规的$s_{x^2 y^2}=\cos k_x \cos k_y$配对对称性,改变了铁pnictides中的电子和空穴费米口袋之间的符号。此外,我们还提出了薄超导体正常金属(或绝缘体)铁磷族元素化物结的Andreev束缚态的理论结果。非平凡的间隙状态的存在下,这唯一地出现在这种非常规的配对状态,是一个独特的功能相比,其他单重配对状态。
2009-08-04 cond-mat.supr-con
Odd-frequency Pairing in the Edge States of Superconducting Pnictides in the Coexistence Phase with Antiferromagnetism
在磷属元素化物材料的几个成员中,自旋密度波序在一定的掺杂和温度范围内与超导性共存。在本文中,我们表明,奇频超导出现在这样的共存相的磷属元素化物的边缘。特别是,打破自旋旋转对称性的SDW和平移对称性的边缘可以导致奇频自旋三重态库珀配对的超导磷属元素化物样品的边缘上的发展。在这种情况下,奇数频率配对具有偶数奇偶分量,其不受无序影响。我们的研究结果表明,磷属元素化物是实现奇频超导的天然平台,奇频超导是一种新的量子相,主要在磁性和超导材料的异质结构中寻找。在边缘和缺陷中出现的奇频配对可以在磁响应测量中潜在地检测到。
2018-11-08 cond-mat.supr-con
Possible phase-sensitive tests of pairing symmetry in pnictide superconductors
这类新的磷族元素化物超导体的发现引起了关于它们的配对对称性的争论,从扩展的s波或“s $_{\pm}$“对称到节或无节d波对称,再到更奇特的序参量,如p波。在本文中,建立在早期,类似的工作进行的铜酸盐,我们提出了几个相敏约瑟夫森干涉实验,其中每一个都可以解决这个问题。
2009-04-02 cond-mat.supr-con
On the possible mechanism of superconductivity in cuprates and pnictides
铜酸盐和磷属元素化物这两类高温超导体的正常态性质和超导机制仍然是人们激烈讨论的问题。根据能带结构计算,证实了ARPES数据,pnictides的电子结构有很大的不同,从铜。然而,尽管存在这些差异,但看起来在这两种情况下都存在一些与能带结构的精细细节无关的一般且相当“粗糙”的机制,并且负责这些材料中的双金属配对。在这里,我们提出了一个定性的模型,描述的基态和机制,在铜酸盐和pnictides的,在我们看来,可以解释他们的许多不寻常的属性。
2011-06-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Possible $s^{\pm}$-wave pairing evidenced by midgap surface bound states in Fe-pnictide superconductors
考虑粒子与空穴之间的非对称界面散射,建立了铁磷属元素化物超导体隧道谱的唯象理论。结果表明,与反相$s^{\pm}$波配对一致,Fe-磷属元素化物超导体[100]表面存在明显的零能表面束缚态.然而,与$d$波铜氧化物超导体中的[110]束缚态相反,这些束缚态是由于隧穿电子和$s^{\pm}$配对的垂直于界面的动量不守恒而产生的,因此它们只能存在于[100]方向附近边缘取向的小窗口($\sim \pm 6^{\circ}$)中。我们的结果解释了为什么在隧道谱中经常观察到零偏压电导峰,当它消失时,出现两个相干峰。这些结果提供了明确的信号,以测试可能的$s^{\pm}$波配对的Fe-磷属元素化物超导体。
2013-08-08 cond-mat.supr-con
A possible method to confirm $\pm s$-wave pairing state using the Riedel anomaly in Fe-pnictide superconductors
本文从理论上提出了一种识别铁磷族化合物超导体中$\pm s$波序参量的方法。我们的想法利用了通过SI($\pm$ S)(单带s波超导体/绝缘体/ $\pm$ s波双带超导体)结的交流约瑟夫森电流的Riedel反常。我们表明,Riedel峰效应导致消失的交流约瑟夫森电流在偏置电压的某些值。当用常规的s波超导体代替$\pm s$波超导体时,这种现象并不发生,因此,观测到这种消失的约瑟夫森电流将是Fe-磷属元素化物超导体中$\pm s$波配对态的一个明显特征。
2009-01-13 cond-mat.supr-con
Superconducting pairing in the spin-density-wave phase of iron pnictides
某些铁磷属元素化合物表现出超导性和自旋密度波序共存的性质。我们研究了自旋密度波相的超导配对不稳定性。假设对相互作用是由于自旋涨落引起的,我们通过叠加泡图和梯形图计算了单重态和三重态通道中的有效对相互作用,并考虑了重构的能带结构。从超导能隙方程出发,得到了主导对不稳定性和相应的超导能隙结构。我们说明了这种方法的最小两带模型的pnictides。分析和数值计算结果表明,自旋密度波相的传播磁振子的存在,强烈地增强了单重态和自旋sz =0三重态通道中的配对.在一定的参数范围内,自旋s_z=0的三重态p_x波态是主要的不稳定性。它与各种单重态竞争,这些单重态大多具有s^ \pm型结构。我们详细分析了各种不同的量子允许的相互作用对配对的影响。
2014-03-04 cond-mat.supr-con
Pairing Symmetries of a Hole-Doped Extended Two-Orbital Model for the Pnictides
利用小团簇精确对角化方法研究了最近提出的铁基超导体“t-U-J”双轨道哈伯德模型的空穴掺杂基态.与前面研究的电子掺杂情况类似,A.尼科尔森等人,物理修订版信函106 21702(2011)中,在空穴掺杂时,观察到存在几种竞争配对对称性,包括A_{1g}、B_{1g}和B_{2g}。然而,与电子掺杂的情况相反,空穴掺杂态的基态在未折叠的布里渊区中具有赝晶动量k=(π,π)。在每个晶胞两个Fe原子的表示中,这表明基态涉及反键,而不是键合,晶胞中两个Fe原子轨道的组合。k=(0,0)的最低态仅具有稍高的能量。这些结果表明,这个简单的双轨道模型可能是有用的,以捕捉一些微妙的方面的空穴掺杂的磷属元素化物,因为计算的五轨道模型已经揭示了一个空穴口袋中心的M(k=(π,π))在展开的布里渊区。
2011-11-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Integer and half-integer flux-quantum transitions in a niobium/iron-pnictide loop
最近铁基超导体的发现挑战了现有的高温超导范式。由于它们不寻常的多轨道能带结构、磁性和电子相关性,理论提出了一种独特的符号反向s波配对态,电子和空穴费米口袋之间的序参量改变符号。然而,由于复杂的费米表面拓扑结构和材料相关的问题,预测的符号反转仍然没有得到证实。在这里,我们报告了一种新的相敏技术探测非常规的多晶铁磷属元素的配对对称性。通过观察铌/铁-磷族元素化物复合环中的整数和半整数磁通量子跃迁,我们首次提供了NdFeAsO 0. 88 F 0. 12中序参量符号变化的相敏证据,为预测非常规s波配对对称性的微观模型提供了强有力的支持.这些发现对磷属元素化物超导机制的研究具有重要意义,并为进一步研究FeAs基超导体中的奇异有序所产生的新物理奠定了基础。
2010-01-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity in Multi-orbital t-J1-J2 Model and its Implications for Iron Pnictides
基于铁磷属元素化物的不良金属行为,我们研究了多轨道$\mathrm{t-J_1-J_2}$模型,并研究了可能的单重态超导配对。磁阻挫本身导致配对状态中的大简并。动能将其分解为一组减少的配对状态中的准简并。对于小的电子和空穴费米口袋,$A_{1g}$状态在相图上占主导地位,但$B_{1g}$状态具有接近的能量。除了无节点的$A_{1g}$ $s_{x^2y^2}$通道之外,节点的$A_{1g}$ $s_{x^2+y^2}$和$B_{1g}$ $d_{x^2-y^2}$通道在磁阻挫$J_1 \sim J_2$参数区域中也是竞争性的。一个$A_{1g}+i B_{1g}$状态,打破了时间反演对称性,发生在低温的相图的一部分。在铁pnictides的实验的影响进行了讨论。
2010-08-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Perturbation Theory of High-Tc Superconductivity in Iron Pnictides
本文用微扰理论分析了最近在铁磷属元素化物中发现的高转变温度超导现象。具体地说,通过求解多带(2带和5带)哈伯德模型的Eliashberg方程,研究了可能的配对对称性、转变温度与掺杂的关系以及配对机制.有效的配对相互作用在现场库仑积分微扰扩展到三阶。我们的微扰弱耦合的方法表明,足够大的Eliashberg方程的本征值,以解释实际的高转变温度采取现实的现场库仑积分的5带模型。因此,非传统的(非声子介导的)超导性很有可能实现。超导序参量在费米面上不改变其符号,但在电子费米面和空穴费米面之间改变。因此,在我们研究的整个参数区域内,可能的配对对称性总是“无节点的扩展s波对称性(更具体地说,是s_{+-}波对称性)”。这表明,2带模型是不足以解释的高值的Tc。
2009-03-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin-triplet p-wave pairing in a 3-orbital model for iron pnictide superconductors
我们研究了新发现的FeAs材料中的超导电性可能是由铁原子d电子之间的库仑相互作用引起的。我们发现,当Hund规则铁磁相互作用足够强时,在弱耦合极限下,主导对不稳定性出现在自旋三重态p波通道中。由此产生的超导能隙在三维费米面上具有节线。费米口袋周围的几个轨道的依赖于k的杂化是自旋三重态p波配对出现的关键。
2008-09-26 cond-mat.supr-con
Conventional Superconductivity in Fe-Based Pnictides: the Relevance of Intra-Band Electron-Boson Scattering
最近的各种实验数据,特别是大的铁同位素效应点对非常规的配对,因为大的带内杂质散射是强烈的对破坏。在某些单晶中,带间杂质散射的强度可能很强,并且可能超过玻恩散射极限。在这种情况下,提出的s(+-)配对(空穴(h)-和电子(el)-间隙的符号相反)被抑制,但可能没有完全破坏。这些数据意味着,带内配对的h-和el-波段,这是不可避免的,由于一些玻色子相互作用(EBI),必须考虑在内。EBI是由于声子(EPI)或可能由于激子(EEI),或两者同时起作用。我们简要讨论一下它们之间的相互作用。大的Fe同位素效应有利于EPI和s(+)配对(h-和el-间隙是同相的)。
2008-12-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Andreev Bound states as a phase sensitive probe of the pairing symmetry of the iron pnictide superconductors
扩展s波$s_\pm$是铁磷族化合物高温超导体中对对称性的主要竞争者,它是一种无节点状态,其中对在费米面之间改变符号。验证这样的配对对称性需要一个特殊的相敏探针,该探针也是动量选择性的。我们发现,$s_\pm$配对的符号结构导致在样品边缘的表面Andreev束缚态。在干净的限制,他们只发生在边缘是沿着最近的邻居Fe-Fe键,但不是一个对角线边缘或表面正交的c轴。与d波Andreev束缚态相反,它们不是处于零能量,并且通常不会产生零偏压隧穿峰。隧道测量的后果推导出,在一个简化的两个波段模型,也为更现实的五个波段模型。
2008-11-30 cond-mat.supr-con
Spontaneous appearance of nonzero momentum Cooper pairing: Possible application to the iron-pnictides
我们认为,一个不均匀的(非零动量)配对相可以出现在没有外部磁场的系统中的主要带间配对和单独的费米面片。在这种情况下出现的费米波矢失配可以通过库珀对的非零质心动量来补偿,这可以导致Fulde-Ferrell型超导态的自发出现。利用紧束缚模型模拟了铁基超导体的类空穴带和类电子带,验证了这一想法。该状态可以出现的情况下,自旋单重态和三重态配对通道。
2014-11-21 cond-mat.supr-con
In europium-based iron pnictides superconducting Fe-planes can be influenced by a Zeeman field originated from the neighboring Eu-planes. The field tends to induce spin-density waves with a ferromagnetic average which coexists with the superconducting order by forming complementary patterns of the superconducting and magnetic order parameters in a Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov phase and a two-dimensional textured-superconducting phase. The hard gap around the Fermi energy disappears in these fragile inhomogeneous superconducting states, which features, instead, V-shaped spin-resolved local …
2022-10-19 cond-mat.supr-con
Competing order and nature of the pairing state in the iron pnictides
我们发现磁性和超导电性之间的竞争可以用来确定铁砷化物的配对状态。为此,我们证明了巡回反铁磁相(AFM)和非常规的$s^{+-}$符号改变超导状态(SC)的边界附近的微观共存和宏观相分离,解释了实验观察到的竞争有序状态。相反,常规的$s^{++}$配对不能与磁性共存。扩展的微观自由能的系统与竞争订单周围的多临界点,我们发现,静态磁性起着内在的带间约瑟夫森耦合的作用,使相图敏感的对称性的库珀对波函数。我们把这个结果与准粒子激发谱和具有粒子-空穴对称性的系统的涌现SO $(5)$对称性联系起来。我们的结果依赖于这样的假设,即形成有序矩的相同电子有助于超导凝聚体,并且该系统接近粒子-空穴对称性。我们还比较了抑制SC在不同区域的FeAs相图,表明,而在欠掺杂侧,这是由于与AFM的竞争,在过掺杂侧,它是有关的消失的口袋从费米表面。
2010-07-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Crossover of the pairing symmetry from $s$- to $d$-wave in iron pnictide superconductors
凝聚态物理学的一个重要主题是关联电子系统中的非常规超导性。库珀对的对称结构被认为是理解其超导电性配对机制的关键。在铁磷属元素化物超导体中,序参量的精确对称性及其随掺杂的演化仍然存在很大争议。关于铁基超导体中的配对性质,目前还没有普遍的共识,只留下了从$s^{++}$波到$s^{\pm}$和$d$波的观点。在这里,我们表明,掺杂诱导的对对称性的突然变化,从$s^{++}$ -$d$ -波在BaFe $_{2-x}$ Ni $_{x}$作为$_{2}$系统与$s^{\pm}$状态附近的交叉边界在$x=0.15$。$s^{\pm}$态的存在具有特别的科学意义,因为当$s$波和$d$波的相位一起干涉时,中间相位破坏了配对对称性。对于$x <$ 0.15,伦敦穿透深度的温度依赖性,较低的临界场,和在超导(SC)状态的比热提供了强有力的证据,两个波段的$s$波序参数。掺杂$x >$ 0.15后,我们发现温度和磁场的贡献,在$T^{2}$和$\sqrt{H}$的比热,分别表示线节点的SC间隙。这些发现,从而澄清的对称性,以及SC序参量的演变与掺杂的磷属元素化物超导体。
2015-02-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Orbital-selective superconductivity, gap anisotropy and spin resonance excitations in a multiorbital t-J1-J2 model for iron pnictides
在五轨道t-J1-J2模型中研究了铁磷属元素的超导配对。根据电子关联的轨道选择性和沿费米面的轨道特征,A_{1g}对态的超导能隙可能表现出各向异性。这种各向异性随着J1-J2磁阻挫的程度而变化。我们还计算了超导态的动态自旋极化率。在反铁磁波矢(π,0)处磁化率的频率依赖性显示出共振,其宽度被超导能隙的轨道依赖性增强;当后者足够强时,共振峰可以一分为二。我们讨论了我们的结果对最近的角度分辨光电发射和中子散射测量在几个超导铁pnictides的影响。
2013-06-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Correlation-enhanced odd-parity inter-orbital singlet pairing in the iron-pnictide superconductor LiFeAs
丰富多样的铁基超导体及其复杂的电子结构导致了广泛的间隙对称性和配对成分的可能性。在这里,我们解决了在2-Fe布里渊区的完全依赖于频率的线性Eliashberg方程的LiFeAs与自旋涨落介导的配对相互作用。用密度泛函理论和动力学平均场论得到的关联电子结构,在无规相位近似下计算了磁激发。相关性诱导长寿命的本地时刻与轨道相关的动力学。电子之间通过洪德耦合的相互作用促进了轨道间磁化率。因此,领先的配对通道,传统的$s^{+-}$,获得相当大的轨道间$d_{xy}-d_{xz(yz)}$单线态配对与奇奇偶性下的滑翔面对称性。这些成分降低了在Fe-d $t_{2g}$轨道强烈混合的电子口袋交叉处由间隙函数的轨道内成分引起的超导能隙幅度。这反过来又使结果与现有的实验上观察到的不同费米表面上的间隙的角度依赖性一致。
2016-09-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Doping-dependent pairing symmetry in the Iron-Pnictides
本文用泛函重整化群方法分析了铁磷族化合物四带模型的相图,该模型考虑了带间相互作用和A_{1g}动量的依赖关系。我们确定的参数制度,扩展的s波配对不稳定性与无节点出现。在电子掺杂侧,发现其中出现节隙的参数区域比最近在arXiv:0903.5547中预测的要窄得多。在空穴掺杂侧,扩展的s波配对永远不会成为节点:在带内排斥的临界强度以上,系统在低得多的T_c下有利于扩大的空穴上的奇异扩展d波不稳定性。在半填充时,我们发现带间对跳跃的强动量依赖性产生了扩展的s波不稳定性,而不是自旋密度波(SDW)有序。这些结果表明,费米面周围的相互作用各向异性通常会导致对系统参数的显着敏感性的状态。
2009-06-24 cond-mat.supr-con
Local correlation effects on the s+-- and s++-wave superconductivities mediated by magnetic and orbital fluctuations in the 5-orbital Hubbard model for iron pnictides
利用动力学平均场论和Eliashberg方程研究了铁磷属元素的5轨道哈伯德模型的电子态和超导电性。重整化因子表现出显着的轨道依赖性,导致在最近的ARPES实验中观察到的带色散的大的变化。由于局域关联效应的存在,与无规相位近似(RPA)相比,对磁、轨道和超导不稳定性的临界相互作用被抑制。值得注意的是,由于轨道波动的s++-配对阶段大大扩大相对于RPA的结果,而由于磁波动的s+-配对阶段减少。
2013-11-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Anisotropic pairing in the iron pnictides
我们确定了FeAs基超导体费米面上自旋涨落诱导的配对能隙的各向异性随交换和Hund耦合$J_{H}$的变化。我们发现,对于足够大的$J_{H}$,几乎相称的磁波动产生一个完全带隙的$s^{\pm}$配对状态与小的各向异性的间隙振幅上的每个费米表面片,但显着的变化的间隙振幅为不同的费米表面片。特别是,我们得到了大的变化,在不同的费米面片的间隙振幅,在ARPES实验中看到。对于较小的洪德耦合值,无公度磁涨落产生一个具有线节点的$s^{\pm}$配对态。一旦材料的各向异性降低并且三维效应开始起作用,这种状态也是可能的。
2009-01-26 cond-mat.supr-con
Coherence effect in a two-band superconductor: Application to iron pnictides
本文从理论上提出了一种确定铁磷属元素化合物对对称性的实验方法。我们重点讨论了两种配对对称性,$s_{+-}$和$s_{++}$,它们是铁磷属元素的配对对称性的强有力的候选者。对于这两种对称性,我们计算的密度和自旋响应函数,通过使用双带BCS模型内的单圈近似。结果发现,在连接空穴和电子费米面的嵌套矢量$\bf{Q}$处,$s_{+-}$波态和$s_{++}$波态的响应函数随温度的变化有明显的差别.我们指出这种差异来自于双带超导体中的相干效应。我们建议,通过观察在中子散射测量中的嵌套矢量$\bf{Q}$的密度和自旋结构因子的温度依赖性,可以澄清配对对称性。
2010-06-25 cond-mat.supr-con
Unconventional Anisotropic s-Wave Superconducting Gaps of LiFeAs Iron-Pnictide Superconductor
我们对铁基超导体LiFeAs(Tc = 18 K)进行了高分辨角分辨光电子能谱研究。我们揭示了多个无结超导(SC)的差距与2D/kBTc的比例从2.8到6.4不等,这取决于费米面(FS)。我们还成功地直接观察到沿FS的间隙各向异性的幅度高达~ 30%。的各向异性是四重对称的空穴和电子FS之间的反相,这表明复杂的SC配对的各向异性相互作用。所观察到的SC间隙的动量依赖性提供了一个很好的机会,调查潜在的配对机制。
2012-01-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Small-q Phonon Mediated Unconventional Superconductivity in the Iron Pnictides
利用小q声子介导的对势和四带能量色散,对铁基高温超导体的能隙对称性进行了自洽计算。当电子和空穴费米表面口袋存在时,我们得到了无节点的$s_\pm$状态,这是第一次遇到的自旋涨落机制图片。在我们的声子机制内掺杂时,可以获得诸如$d_{x^2-y^2}$和$s_\pm+d_{x^2-y^2}$甚至p波三重态的节隙结构。我们的研究结果解决了相位敏感的实验之间的冲突,报告以前只归因于一个非声子机制和同位素效应测量的声子参与配对的间隙变化的迹象。
2011-03-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Anomalous Zeeman response in coexisting phase of superconductivity and spin-density wave as a probe of extended $s$-wave pairing structure in ferro-pnictide
在铁磷族元素化合物的几个成员中,自旋密度波(SDW)有序与超导性在一定范围内的掺杂共存。本文研究了这种共存态的反常磁塞曼响应,并指出它可以用来确定扩展的s波带隙结构以及共存相的超导带隙结构。随着外加磁场的增加,超导带隙呈现出强烈的各向异性减小,这种各向异性与超导相的带隙结构直接相关。讨论了STM测量的准粒子干涉中这种效应的特征,以及磁场中的热输运。对于节点SC间隙的化合物,我们表明,节点被删除后,形成SDW。有趣的是,在原来的节点区域中产生的间隙的大小是各向异性的节点在费米表面上的位置与SC配对的形式直接连接。
2010-06-21 cond-mat.supr-con
The interplay of structural and electronic phases in iron-based superconductors is a central theme in the search for the superconducting pairing mechanism. While electronic nematicity, defined as the breaking of four-fold symmetry triggered by electronic degrees of freedom, is competing with superconductivity, the effect of purely structural orthorhombic order is unexplored. Here, using x-ray diffraction (XRD), we reveal a new structural orthorhombic phase with an exceptionally high onset temperature ($T_\mathrm{ort} \sim 250$ K), which coexists with superconductivity ($T_\mathrm{c} = 25$ K), …
2020-07-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pairing Symmetry in Iron-Pnictide Superconductor KFe$_2$As$_2$
对对称性是铁基超导体研究中的主要问题之一。采用基于第一性原理能带结构计算的低能有效动力学模型,结合KFe $_2$ As $_2$的$J_1$ - $J_2$模型,构建了体系的对称性相图.将第一性原理计算得到的$J_1$-$J_2$模型的$J_1$和$J_2$值代入该相图中,发现KFe $_2$ As $_2$的配对对称性是在折叠布里渊区的节$d_{xy}$波,每个晶胞有两个铁原子.这与实验观察到的节序参量是一致的。
2012-09-12 cond-mat.supr-con
Two-band model of Raman scattering on iron pnictide superconductors
基于双带模型,我们研究了铁磷族化合物超导体正常态和超导态的电子喇曼散射强度。对于正常态,由于能带杂化和拉曼顶点之间的对称性匹配或失配,预测整体$B_{1g}$拉曼强度应远弱于$B_{2g}$通道的拉曼强度。此外,在非共振状态下,在$B_{1g}$($B_{2g}$)信道中,在频率$ω\simeq 7.3 t_1 (6.8t_1)$处应当呈现带间激发峰。对于超导态,它表明,$β$ -带贡献最大的$B_{2g}$拉曼强度的拉曼顶点,间隙对称性,费米面拓扑结构的多重影响的结果。未折叠BZ中的扩展$s$ -和$d_{xy}$ -波配对都可以很好地描述所报道的$B_{2g}$拉曼数据[Muschler { \em et al.},物理版本B { \bf 80},180510(2009).],而未折叠BZ中的$d_{x^2-y^2}$ -波配对似乎被排除。
2011-03-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
We show that the fluctuations associated with ferro orbital order in the $d_{xz}$ and $d_{yz}$ orbitals can develop a sharp resonance mode in the superconducting state with a nodeless gap on the Fermi surface. This orbital resonance mode appears below the particle-hole continuum and is analogous to the magnetic resonance mode found in various unconventional superconductors. If the pairing symmetry is $s_{\pm}$, a dynamical coupling between the orbital ordering and the d-wave subdominant pairing channels is present by symmetry. Therefore the nature of the resonance mode depends on the relative …
2013-09-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Properties of a diagonal 2-orbital ladder model of the Fe-pnictide superconductors
利用密度矩阵重整化群方法研究了铁基超导体的对角2轨道梯形模型。在半填充时,我们发现一个“自旋条纹”状态和一个非共线的“自旋棋盘”状态之间的竞争,以及显着的自旋相关性。在有限空穴或电子掺杂时,主要的配对关联具有A $_{1,g}$($S-$波)对称性.
2010-06-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pairing mechanism for nodal $s$-wave superconductivity in BaFe$_2$(As,P)$_2$: Analysis beyond Migdal-Eliashberg formalism
Ba_(122)磷属化合物的配对机制和能隙结构一直是铁基超导体研究的热点问题之一。在这里,我们攻击这个问题,考虑到库仑相互作用$U$($U$ -VC),这是完全放弃在传统的Migdal-Eliashberg形式主义的顶点校正(VC)。电荷极化率中的$U$ -VC引起了强烈的轨道涨落,并且$U$ -VC也扩大了轨道涨落介导的吸引相互作用。通过对Ba ~(122)磷属元素的有效多轨道Hubbard模型的分析,我们发现在所有四个$d$ -轨道($t_{2g}$ -和$z^2$ -轨道)上都产生了轨道涨落,并由此构成了FS。因此,在所有的空穴型FS上,包括由$z^2$ -轨道组成的Z点周围的外空穴FS,都出现了近似各向同性的能隙函数。相反,节隙结构出现在电子型FS宽的参数范围。通过引入少量杂质,所获得的节$s$ -波态改变为没有符号反转的完全带隙的$s$ -波态($s_{++}$ -波态),伴随着$T_c$的少量减少。本微观理论自然地解释了在Ba 122 pnictides的空穴和电子FS的间隙结构的重要特征,而不引入任何现象学的配对相互作用。
2018-07-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Theory for Superconductivity in Iron Pnictides at Large Coulomb U Limit
用双轨道哈伯德模型在大U极限下研究了铁磷属元素化物的超导电性。库仑排斥在载流子之间诱导了轨道依赖的配对。发现配对主要来自同一费米口袋内的散射。袋间对散射决定了超导电性的对称性,在小的Hund耦合下为扩展的s波,在大的Hund耦合和大的U时为d波。前者与最近的ARPES和Andreev反射光谱仪的实验结果一致。
2008-12-18 cond-mat.supr-con
Phenomenology of the chiral $d$-wave state in the hexagonal pnictide superconductor SrPtAs
本文讨论了六方磷属元素化物超导体SrPtAs的多带结构对对称性。从μ子自旋弛豫实验观察到的自发磁化强度,我们预测了具有时间反转对称性破缺的拓扑手征$d$波态。本文指出,最近关于核-自旋-晶格弛豫速率$T_1^{-1}$和超流密度$n_s(T)$的实验报道,表面上支持传统的$s$波配对,但实际上也与手征$d$波态相一致。带隙和多带结构的兼容性在这一论点中至关重要。我们提出,体准粒子态密度的测量将有助于区分两个对态。
2020-02-06 cond-mat.supr-con
Is Fermi-surface nesting the origin of superconductivity in iron pnictides?: A fluctuation-exchange-approximation study
本文研究了费米面嵌套是否能引起铁磷属元素的高温超导性。从一个有效的四轨道模型的从头算建设,我们采用的波动交换近似表明,FS不一定有利于条纹反铁磁秩序在实验中观察到的,特别是现实的电子关联。如果铁pnictides超导磁介导的,并具有完全缺口的符号反转的s波对称性,我们的研究结果表明,配对的相互作用并不只产生FS嵌套和交换之间的相互作用的本地时刻在Fe 3d轨道可能发挥了至关重要的作用。
2009-09-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Probing the pairing symmetry of the iron pnictides with electronic Raman scattering
超导能隙的对称性是铁砷基超导体研究中的一个重要问题。电子拉曼散射是一种灵活的体探针,其允许人们在原则上确定间隙幅度并通过采用不同的光子偏振态来测试布里渊区的不同区域中的间隙节点。本文计算了$A_{1g}$、$B_{1g}$和$B_{2g}$三种偏振态的纯拉曼强度,并讨论了这些系统中几种常见的超导能隙模型的峰结构和低能幂律。
2009-02-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
On the mechanism of high-temperature superconductivity in the iron based pnictides
最近在掺杂铁基磷属元素化合物(LnO_{1-x} F_xFeAs,其中Ln = La,Ce,Sm,Pr,Nd等)中发现了中高温(26 K ~ 55 K)超导性,具有层状结构的铜酸盐,引发了对理解配对机制的新挑战。在回顾了这些系统的现有研究成果后,本文提出了一个声子介导和畸变场介导的配对过程给出超导临界温度T_c正确顺序的组合机制的理论模型。畸变场模由简并或近简并铁3 d_{xz}和3 d_{yz}轨道引起的Jahn-Teller或伪Jahn-Teller效应引起。
2009-03-06 cond-mat.supr-con
Violation of Anderson's Theorem for Sign-Reversing s-Wave State of Iron-Pnictide Superconductors
在五轨道模型的基础上,研究了局域杂质对铁磷属化物带间散射的影响,发现d轨道自由度对带间杂质散射有促进作用。这一事实意味着由自旋涨落理论预测的完全带隙的反号s波态对杂质非常脆弱。在BCS理论中,只有1%的中等强度杂质诱导巨大的对断裂,导致大的能隙态和显著降低的Tc,与基于简单的无轨道模型的预测相反。本研究提供了一个严格的约束的配对对称性和铁的pnictides的电子状态。
2009-10-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Mixed-State Effect on the Low-Energy Spin Dynamics in Optimally-doped Iron Pnictide Superconductors
基于具有$s_{\pm}$或s波配对对称性的唯象模型,通过求解Bogoliubov-de Gennes方程,研究了混合态对最佳掺杂铁磷属化物超导体低能自旋动力学的影响.我们的结果在$\mathbf{q}=\mathbf{Q}$在正常,超导和混合状态下的自旋磁化率同意定性与最近的中子散射实验。我们还提出,在动量空间和实空间中,场致强度变化在$s_{\pm}$和s波对称性之间表现出不同的行为,因此可以用它来区分这两种配对对称性。
2013-03-06 cond-mat.supr-con
Antiferromagnetically Driven Electronic Correlation in Iron Pnictides and Cuprates
铁磷属元素化物和铜酸盐代表了两类材料,其中强反铁磁关联驱动了另外三种不同的有序趋势:(1)超导配对,(2)费米面畸变,和(3)轨道电流有序。我们认为,(1)-(3)和反铁磁关联是铜酸盐和磷属元素的一类强关联材料的特征。在本文中,我们提出的结果的功能重整化群的研究支持上述主张。此外,我们表明,作为层间跳跃参数的函数,双层哈伯德模型很好地插入之间的铜酸盐和铁磷属元素化物物理。最后,作为检验,我们将给出铁磷属元素化物梯形模型的重整化群研究,并与二维模型的结果进行比较。
2009-05-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Orbital coupling and superconductivity in the iron pnictides
我们证明了强的轨道间相互作用是非常有效的,以实现超导电性,由于在铁pnictides的磁波动。由反铁磁波矢耦合的费米表面态通常具有不同的轨道性质,导致不同Fe-3d轨道之间的成对跳跃相互作用变得重要。在$T_{c}$下进行自洽的FLEX计算,我们确定了超导序参量作为轨道内和轨道间耦合的函数。我们发现一个$s^{\pm}$配对状态与$T_{c}\simeq80\mathrm{K}$的现实参数。
2009-05-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Possibility of chiral $d$-wave state in the hexagonal pnictide superconductor SrPtAs
我们讨论了六角磷属元素化物超导体SrPtAs中的配对类型,考虑到它的多带结构。从μ子自旋弛豫实验观察到的自发磁化强度,我们预测了具有时间反转对称性破缺的拓扑手征$d$波态。本文指出,最近关于核-自旋-晶格弛豫速率$T_1^{-1}$和超流密度$n_s(T)$的实验报道,表面上支持传统的$s$波配对,但实际上也与手征$d$波态相一致。带隙和多带结构的兼容性在这一论点中至关重要。
2019-04-15 cond-mat.supr-con
Theory for Magnetism and Triplet Superconductivity in LiFeAs
超导磷属元素化物在反铁磁相附近具有自旋-单重态配对的特征,电子和空穴费米面之间的嵌套是关键。LiFeAs与其他磷属元素的不同之处在于(i)嵌套性能差和(ii)异常浅的空穴。调查磁和配对不稳定性的电子模型,将这些差异,我们发现反铁磁秩序是缺席的。相反,我们观察到几乎铁磁的波动,驱动自旋三重态p波超导的不稳定性。
2011-02-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con