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
Anomalous isotope effect near a 2.5 Lifshitz transition in a multi-band multi-condensate superconductor made of a superlattice of stripes
计算了多带多凝聚体超导体在2.5 Lifshitz转变附近的临界温度(Tc)随掺杂的同位素效应。我们重点讨论了纳米结构和密度波金属(如自旋密度波或电荷密度波)中由于能带折叠而产生的多带效应。我们考虑一个量子条纹超晶格,在2.5 Lifshitz跃迁附近,条纹之间有有限的跳跃,出现一个新的子带,形成一个圆形的类电子费米表面口袋。本文描述了多带/多凝聚体超导中金属-金属相变时的一种特殊类型的BEC(玻色-爱因斯坦凝聚体)-BCS(Bardeen-Cooper-Schrieffer凝聚体)交叉,它与绝缘体-金属相变时的标准BEC-BCS交叉有很大不同.通过求解一维调制势垒的薛定谔方程得到电子波函数。根据目前在超冷费米子气体中使用的Leggett方法,利用k依赖各向异性的Bardeen-Cooper-Schrieffer(BCS)多能隙方程和密度方程计算了k依赖和能量依赖的超导能隙.结果表明,当化学势调谐到2.5的Lifshitz跃迁时,金属-金属跃迁的同位素系数严重偏离标准BCS值0.5。由于超导带隙中的Fano反共振,临界温度Tc出现最小值,在BEC与BCS凝聚共存的点处,同位素系数发散。相反,在新出现的子带中,在极化子凝聚体与BCS凝聚体的交叉处,Tc达到最大值,同位素系数为零。
2012-09-07 cond-mat.other cond-mat.supr-con
The reduced total isotope effect and its implications on the nature of superconductivity in MgB2
Nagamatsu等人最近在MgB 2中发现了~39 K的超导性,确立了这种简单的二元化合物具有任何非氧化铜材料的最高体超导转变温度Tc。许多最初的研究都集中在MgB 2是否是一种传统的BCS,电子-声子介导的超导体,如果是,为什么Tc如此之高。同位素效应测量,其中原子质量被操纵以系统地改变声子频率,是电子-声子介导的超导性的基本实验测试之一。对于像MgB 2这样的高Tc、声子介导的简单sp轨道超导体,可以预期总同位素效应系数,即Mg和B系数的总和为1/2。我们发现0.32(1)的值,从0.5的典型BCS值大大减少。这需要大的值l(电子-声子耦合常数)和m*(排斥电子-电子赝势)来解释高Tc,因此,限制了MgB 2中超导性的任何理论模型。
2001-04-12 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
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
A model for superconducting sulfur hydrides
由于硫氢化物中同位素位移的值,这些高温超导体普遍接受声子介导的超导配对方案,这与Bardeen-Cooper-Schrieffer(BCS)框架一致。由于大的电子态密度增强了$T_c$,因此采用广义费米面拓扑结构来增强$T_c$,并在BCS框架下提出了一个多带模型来描述硫氢化物超导体.该模型用于描述$H_3S$超导体的某些性质。强耦合效应被考虑与有效的McMillan近似和同位素系数作为耦合参数以及模型的其他相关参数的函数进行评估。
2018-12-07 cond-mat.supr-con
The oxygen isotope effect on critical temperature in superconducting copper oxides
同位素效应为BCS(Bardeen-Cooper-Schrieffer)超导微观理论的发展提供了一个关键的关键。铜氧化物(铜酸盐)超导体具有非常规的超导性,氧同位素效应是非常特殊的:指数系数强烈地依赖于掺杂水平。迄今为止,对于铜酸盐同位素效应的起源还没有达成共识。在这里,我们表明,在铜酸盐的氧同位素效应是符合双孤立子理论的超导性。
2004-03-10 cond-mat.str-el 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
The phonon-mediated superconductivity in bismuthates by non-adiabatic pairing
本文在$x \in (0.3, 0.4, 0.5)$上研究了小费米能对Ba $_{1-x}$ K $_{x}$ Bi O $_{3}$(BKBO)超导态选择参数的影响。这是通过采用绝热和非绝热Eliashberg方程的上下文中可用的实验数据。结果表明,延迟效应、强耦合效应和非绝热效应对BKBO的超导相有显著的影响。特别是,电子-电子相互作用,近似在这里的库仑赝势,被认为是减少的非绝热效应,补充延迟,并允许声子介导的超导性。这些发现得到了进一步的同位素效应的分析,显示减少的同位素系数相对于典型的巴丁-库珀-施里弗(BCS)的水平,所造成的上述所有影响的相互作用。虽然同位素效应背后的物理学似乎很复杂,但其结果行为符合传统超导体的情况。总之,所获得的结果证实了最近的理论和实验研究,表明声子介导的超导电性机制BKBO。然而,他们也指出,由于存在一些不寻常的影响,这个阶段不能用BCS理论正确描述。
2021-04-08 cond-mat.supr-con
On possible reconciliation of anomalous isotope effect and non-phononic pairing mechanism in high-Tc cuprates
在高Tc铜酸盐超导是非常规的,有越来越多的接受,在这些强相关的电子材料中的载流子配对介导的电子起源,而不是声子的玻色子。尽管如此,一个显着的同位素指数(IE)(在某些情况下,远远大于0.5,典型的BCS值)的实验观察。这导致了声子在一定程度上也参与其中的假设。铜酸盐中的IE的大小强烈地依赖于CuO 2平面中的掺杂空穴的数量p,因此,可以表明声子在Tc-p相图的不同区域作为介导玻色子发挥不同的定量作用。基于最近的实验费米表面重建从热电传输测量(自然通讯。2:432 doi:10.1038/ncomms 1440(2011))和YBa 2Cu 3 O 7-delta中的磁场诱导电荷顺序(Nature 477,191(2011)),我们提出了一个非常简单的方案,其中同位素取代通过与晶格的耦合影响条带状态,从而改变超导Tc。在这幅图中,在扩展的p范围内,所观察到的IE的重要部分源自同位素诱导的条纹调制,并且与BCS框架中的情况一样,与配对声子的特征能量尺度不直接相关。这个简单的建议定性地解释了所有的p依赖异常功能的IE实验观察到的空穴掺杂的高Tc铜氧化物。
2012-06-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The Isotope Effect and Critical Magnetic Fields of Superconducting YH$_{6}$: A Migdal-Eliashberg Theory Approach
结合密度泛函计算与Migdal-Eliashberg理论,证明高压下YH$_6$的临界温度、同位素效应及高临界磁场均符合强耦合常规超导性,并对多个BCS参数进行了强耦合修正。
2023-02-25 cond-mat.supr-con
High temperature superconductivity due to the long-range electron-phonon interaction, application to isotope effects, thermomagnetic transport and nanoscale heterogeneity in cuprates
在过去的十年里,在大量的实验中,铜氧化物和其他高温超导体中强的电子-声子相互作用得到了支持。本文简要介绍了高温超导的Froehlich-Coulomb多极子模型,该模型包含了强的在位排斥关联以及长程库仑和电子-声子(e-ph)相互作用。我们将BCS理论推广到具有长程\emph{unscreened}电子-声子相互作用的强耦合区域,可以自然地解释铜氧化物中的同位素效应、非常规热磁输运和棋盘式隧道态密度调制。
2005-03-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Multi-Band Superconductivity and the Steep Band -- Flat Band Scenario
导出了多带超导的基本特征及其意义。特别是,它示出的超导转变温度的增强发生由于带间相互作用。此外,同位素效应基本上不同于典型的BCS方案,只要极化耦合效应的存在。该模型的特殊情况是如所实现的在一个频带中的极化子耦合,在铜酸盐中,如在MgB 2中,平坦带和陡峭带共存,在极端情况之间交叉。阐述了多频带方法相对于单频带BCS模型的优点,并讨论了其在实际系统中的频繁实现
2019-12-01 cond-mat.supr-con
Strong-coupling superconductivity beyond BCS and the key pairing interaction in cuprate superconductors
自1986年Georg Bednorz和Alex Mueller发现第一个高温超导体以来,至今已有20多年的时间,然而,尽管付出了巨大的努力,仍然没有关于高温超导起源的普遍接受的理论。电子-声子相互作用(EPI)对高温超导性的重要性还是微弱而不重要的问题一直是当代凝聚态物理最具挑战性的问题之一。本文简要回顾了我们最近的理论研究结果,并结合大量的实验观测,包括同位素效应、角分辨光电子能谱(ARPES)、泵浦探测和隧穿光谱、正常态抗磁性和磁量子振荡等,为这个基本问题提供了明确的答案。高温超导的真正起源是在一个显着的有限范围Froehlich EPI的nonadibatic极化载流子,这是超越了传统的BCS-Migdal-Eliashberg近似。
2010-12-24 cond-mat.supr-con quant-ph
Anomalous isotope Effect in d-wave superconductors on the square lattice
通过泛函重正化群研究Hubbard模型,发现SSH声子耦合可解释铜氧化物中同位素系数随T_c降低而增大的反常效应,尽管其非主导配对机制。
2024-05-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Resonant pairing isotope effect in polaronic systems
极化子系统中的中间耦合区位于绝热极限和反绝热极限之间,其特征在于准自由电子之间的共振配对,这是由与定域双极化子的交换相互作用引起的。这种共振配对的开始发生在特征温度T* 以下,并且在电子态密度中的赝能隙的打开中是明显的。本文研究了T* 随局域晶格模的典型频率ω_0和掺杂量n_B与自由电子浓度n_F的相对变化的关系。我们专注于掺杂制度,其中掺杂的小变化引起T* 的大变化,这是当n_B很小(每个位点< 0.1)时的情况。对于有限的n_B值,我们发现表征共振电子对形成的同位素系数α^* 的值为负,并且实际上与掺杂无关。当总粒子密度减小到n_B呈指数级减小时,我们发现α^* 的符号迅速变化。这与系统接近更像BCS的状态的事实有关,其中电子配对通过虚激发发生到双极化态,并且其中T* 与超导性的开始一致。
2005-04-07 cond-mat.supr-con
A Large Iron Isotope Effect in SmFeAsO1-xFx and Ba1-xKxFe2As2
最近在氧磷化合物中发现了超导电性,其临界温度(TC)高于39 K的McMillan极限(BCS理论预测的理论最大值),这引起了人们极大的兴奋。理论计算表明,电子-声子相互作用不足以引起如此高的转变温度,而强铁磁/反铁磁波动已被提出负责。然而,磷属元素化物超导体的超导电性和磁性对晶格表现出很强的敏感性,这表明非常规的电子-声子耦合的可能性。本文报道了SmFeAsO_(1-x)Fx和Ba_(1-x)K_xFe_2As_2系统中氧和铁同位素质量对Tc和自旋密度波(SDW)转变温度(TSDW)的影响。结果表明,氧同位素对TC和TSDW的影响很小,而铁同位素指数α =-dlnTC/dlnM约为0.35,与全同位素效应的0.5相当。这些结果表明,电子-声子相互作用在超导机制中起一定作用,但简单的电子-声子耦合机制似乎不太可能,因为其中包含了强的磁振子-声子耦合。理清晶格和磁自由度之间的相互作用是理解高温超导机制的关键挑战。
2009-03-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Structural and Vibrational Properties of D$_3$Se from First Principles: Anharmonic Quantum and Isotope Effects
College of Science, Northeast Electric Power University(东北电力大学理学院);Department of Applied Physics, School of Sciences, Xi’an University of Technology(西安理工大学理学院应用物理系);Oden Institute for Computational Engineering and Sciences, University of Texas at Austin(德克萨斯大学奥斯汀分校奥登计算工程与科学研究所)
研究以H$_3$Se为参考,结合第一性原理计算与随机自洽谐波近似,研究D$_3$Se在60 - 200 GPa的振动和超导特性,发现非谐效应使声子谱重整化、晶格稳定,改变电子 - 声子耦合致超导临界温度降低,还揭示其对同位素效应的控制作用。
2026-07-21 cond-mat.supr-con
Classifying superconductivity in ThH-ThD superhydrides/superdeuterides
Satterthwaite和Toepke(1970年物理学评论快报)。25741)发现Th 4 H15-Th 4D 15超导体是超导的,但不表现出同位素效应。由于同位素效应是电子-声子介导的超导性的基本预测,由Barthel,Cooper和Schrieffer(BCS)描述,它的缺失暗示了一些其他机制。在这项工作之后不久,Stritzker和Buckel(1972 Zeitschrift für Physik A Hadrons and nucleus 257 1-8)报道了PdHx-PdDx系统中的超导体表现出反向同位素效应。Yussouff等人(1995 Solid State Communications 94 549)在PdHx-PdDx-PdTx系统中扩展了这一发现。在高度压缩的H3 S(Drozdov等人,2015 Nature 525 73)和LaH 10(Somayazulu等人,2019 Phys. Rev. Lett. 122 027001)以及最近发现的两种高压富氢相ThH 9和ThH 10(Semenok et al 2019 Materials Today,DOI:10.1016/j.martod.2019.10.005)。我们得出结论,迄今为止,所有已知的钍超氧化物/氘化物都是非常规超导体-以及重费米子,富勒烯,磷属元素化物,铜酸盐,我们发现它们的Tc/…
2019-12-14 cond-mat.supr-con
High Temperature Superconductivity: A Simple Model Exploiting Hydrogen Bonds
最近,人们对高温超导体以及最近的氢基超导体产生了很大的兴趣。本文提供了一个简单的模型,它基于BCS理论解释了超导能隙的行为,并再现了实验中所观察到的大多数效应,包括同位素效应和T_c随压力的增强。我们表明,这是由于在间隙方程中出现的因素的组合:质子状态之间的矩阵元素,和质子的水平分裂。
2018-02-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Bipolaronic proximity and other unconventional effects in cuprate superconductors
从超载流子质量的同位素效应、高分辨角分辨光电子能谱(ARPES)、大量的光学和中子散射测量等方面,都有令人信服的证据表明铜氧化物超导体中存在强的电子-声子相互作用(EPI)。许多观察指出,高Tc铜氧化物超导体可能不是传统的巴丁-库珀-施里弗(BCS)超导体,而是来自实空间对的玻色-爱因斯坦凝聚(BEC),这是移动的小双极化子。本文综述了非常规邻近效应的双极化子理论、序参量的对称性和棋盘调制以及最近在铜氧化物中发现的量子磁振荡。
2008-02-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con