Magnon Exchange Mechanism of Superconductivity: ZrZn_2, URhGe
提出了超导磁振子交换机制,以自然的方式解释了$UGe_2$、$ZrZn_2$和$URhGe$的超导性仅限于铁磁相,其序参量是自旋为1的零自旋投影三重态的自旋反平行分量.横向自旋涨落是对形成的,纵向自旋涨落是对破缺的。本文用$ZrZn_2$和$URhGe$得到了一个基于磁振子交换机制的超导解。超导电性的开始导致复杂的费米面的出现在自旋向上和自旋向下的动量分布函数。它们中的每一个都由两个部分组成,但它们是简单连接的,并且可以通过改变微观参数而变得非常小。结果表明,在低温下,比热与温度呈线性关系,超导相的比热系数$γ=\frac {C}{T}$小于铁磁相的比热系数。弱铁磁体$ZrZn_2$和$URhGe$中不存在从铁磁性到铁磁超导的量子跃迁,这是由于磁振子自相互作用对自旋涨落参数的贡献.结果表明,在外加磁场的存在下,系统经历一级量子相变。
2002-07-02 cond-mat.supr-con
Fermi Surface Instabilities in Ferromagnetic Superconductor URhGe
铁磁超导体的场重入(场增强)超导性是非常规超导领域中最有趣的研究课题之一。有效质量的增加和诱导的铁磁涨落对重入超导起着关键作用。然而,费米面的相关变化,这是经常观察到的(伪)变磁转变,也可以是一个关键因素。为了研究费米表面不稳定性,我们在铁磁超导体URhGe中进行了霍尔效应测量。URhGe的霍尔效应可以用两种贡献来解释,即正常的霍尔效应和由于斜散射引起的大的反常霍尔效应。在低场下,在正交结构中H //c轴(易磁化轴)的顺磁态和铁磁态之间观察到霍尔系数的较大变化,表明费米面在居里温度(T_Curie=9.5K)以下的铁磁态中重构。在低温下(T << T_Curie),沿b轴方向施加磁场,在0.4K以下的霍尔电阻和磁电阻都观察到了重入超导现象。在0.4K以上,在自旋重取向场H_R ~ 12.5T时,霍尔电阻率出现了一阶跃,表明费米面在铁磁态和H_R以上的极化态之间发生了显著变化。这些结果可以用磁场或有效磁场变化引起的Lifshitz型相变来理解。
2014-07-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Field-induced Phenomena in Ferromagnetic Superconductors UCoGe and URhGe
本文综述了我们最近对铁磁超导体UGe_2、URh Ge和UCoGe的研究,在这些超导体中实现了所谓的等自旋配对的自旋三重态。我们专注于URhGe和UCoGe的实验结果,其中超导性已经发生在环境压力下。UCoGe上沿硬磁化轴(b轴)的磁场的巨大的上临界场Hc 2被证实的交流磁化率测量的微调的磁场角。与沿难磁化轴的巨大Hc 2相反,沿易磁化轴(c轴)的Hc 2的值相对较小。然而,在UCoGe和URhGe中的Hc 2的初始斜率,即dHc 2/dT(H -> 0)指示大的值,这可以通过在磁化测量中检测到的磁畴效应来解释。利用高质量UCoGe单晶的比热测量证实了体超导电性,这种超导电性在c轴方向的磁场作用下得到扩展。
2012-01-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Ferromagnetism and Superconductivity in Uranium Compounds
本文介绍了铁磁超导体UGe_2、URhGe和UCoGe的最新进展。超导性(SC)与铁磁性(FM)和平共存,形成库珀对的自旋三重态。这些引人注目的新现象,如由磁场增强的SC,与Ising型铁磁涨落有关。UGe_2、URh_Ge和UCoGe之间的各种铁磁有序矩有助于理解FM、三临界性和SC之间的关系。
2011-08-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Non-unitary triplet superconductivity tuned by field-controlled magnetization --URhGe, UCoGe and UTe$_2$--
本文报道了对铁磁超导体URhGe和UCoGe的理论研究,并确定了它们的配对态为非幺正自旋三重态,类似于超流$^3$ He-A相。用同样的方法分析了最近发现的具有铁磁性质的超导体UTe $_2$。通过研究它们独特的上临界场$H_{\rm c2}$形状,表明它们在外加磁场下的磁化曲线可以调节它们的成对对称性。这导致在平行于正交晶体的难磁化轴的磁场方向下,在URhGe中观察到凹入的$H_{\rm c2}$,在UCoGe中观察到S形,在UTe中观察到L形的$H_{\rm c2}$,在$_2$中观察到共同的$H_{\rm c2}$。在UTe $_2$中识别双手性形式:${\bf d}(k)=(\hat{b}+i\hat{c})(k_b+ik_c)$自然使我们能够理解(1)在压力下观察到的具有A $_1$,A $_2$和A $_0$相的多个相,(2)与一阶亚磁跃迁相关的离轴方向场的增强重入$H_{\rm c2}$,以及(3)沿$a$轴取向的Weyl点节点。所有这三种化合物被发现是拓扑丰富的固态材料,值得进一步研究。
2021-01-22 cond-mat.supr-con
Field-angular Dependence of Pairing Interaction in URhGe: Comparison with UCoGe
本文测量了掺钴10%的URhGe单晶的Co-NMR自旋-晶格弛豫速率1/T_1随场角的变化关系。实验结果表明,在铁磁(FM)状态的URhGe的自旋波动是鲁棒的磁场低于约4 T,沿任何方向施加在bc晶面。这与姊妹化合物UCoGe形成鲜明对比,其中FM自旋波动被沿c轴的微小外加场迅速抑制。我们表明,这种差异的自旋波动的字符反映在他们的两个不同的相图为上临界场Hc 2,提供进一步的支持,这些材料中的自旋波动介导的超导机制。
2019-10-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity Reinforced by Magnetic Field and the Magnetic Instability in Uranium Ferromagnets
我们回顾了我们最近在铁磁超导体URhGe和UCoGe上的研究结果。成功地生长了两种化合物的高质量单晶。比热显示出明显的跳跃相关的超导转变UCoGe。从自诱导涡旋态和有序矩的角度讨论了0 K时C/T的有限值。随着H //b轴磁场的增加,超高锗的热膨胀跃变增大,并向低温方向移动。重入和S形超导相URhGe和UCoGe分别解释了不寻常的场的有效质量的依赖性,这是由铁磁不稳定性时,沿硬磁化b轴施加的字段引起的。磁场起伏对磁场方向非常敏感。这反映在Hc 2和有效质量的各向异性中。
2010-12-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Transverse and Longitudinal Magnetic-Field Responses in the Ising Ferromagnets URhGe, UCoGe and UGe2
的电子比热γ(H)的URhGe的场依赖性确定使用温度依赖的磁化强度测量和麦克斯韦关系的所有三个正交方向。一个大的(40%)增强的γ(H)被发现在重取向转变沿b难轴,我们认为发生时,场致矩是相同的大小作为零场有序矩M0的字段。另一方面,沿易磁化方向施加的场导致伽马(H)的快速抑制。我们强调,这种行为也适用于密切相关的铁磁超导体UCoGe和UGe 2,并讨论了这些材料中的新的场诱导/增强超导性的影响。
2010-12-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Metamagnetic phase transition in ferromagnetic superconductor URhGe
铁磁超导体URhGe具有正交结构,并具有沿c轴的自发磁化强度。沿$b$ -轴定向的磁场抑制$c$ -方向的铁磁性,并导致在$b$ -方向上向极化顺磁状态的变磁转变。基于这种材料在$(b,c)$平面内的特殊磁各向异性,给出了这些现象的理论。一阶变磁转变线在临界点处终止。发展了在这一点附近物理性质行为的范德华型描述.被轨道效应破坏的三重态超导态在跃迁附近重新产生。结果表明,在变磁转变附近,$b$方向磁化率的急剧增加是导致超导重入的原因。讨论了UCoGe和UGe $_2$中自发磁化方向上的上临界场与磁化率场依赖性的关系。
2021-03-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Mass Enhancement and Reentrant Ground State in Magnetic Field
讨论了最近在格勒诺布尔研究的重费米子系统URhGe、UGe $_2$和CeRhIn $_5$中磁场重入基态的三种不同情况。超锗是一种铁磁超导体,在与自旋重取向场有关的磁场($H$)作用下具有超导折返性。UGe $_2$是一种铁磁超导体,在2个铁磁相之间的变磁转变处,超导的上临界场$H_{c2}$增强。CeRhIn $_5$是具有$H$折返反铁磁性的超导体。我们分析了$H$增强的不同贡献的有效质量和场重入相位之间的联系。
2009-06-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin-Triplet Superconductivity in UTe2 and Ferromagnetic Superconductors
自旋三重态最有可能在铀铁磁超导体UGe 2、URhGe、UCoGe中实现。铁磁性和超导性的微观共存意味着库珀对应该在铁磁性的强内场下实现,导致具有相等自旋配对的自旋-三重态。当铁磁涨落增强时,在所有三种材料中观察到的场增强超导性是自旋三重态超导性的有力证据之一。我们在这里提出的结果,一个新发现的自旋三重态超导体,UTe 2,并比较这些结果与铁磁超导体。虽然在UTe 2中没有发现磁序,但在UTe 2和铁磁超导体之间存在相似之处。例如,H的超临界上场超过泡利极限,场重入超导||在UTe 2、URhGe和UCoGe中观察到b轴。我们还显示了在不同质量的样品上的UTe 2的比热结果,专注于超导相的剩余态密度。
2020-03-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
73Ge-NMR/NQR Investigation of Magnetic Properties of URhGe
本文报道了铁磁超导体URhGe的~(73)Ge-NMR和NQR结果。实验测定了Ge位的内场H_int的大小和方向以及电场梯度参数。用不同方法取向的粉末多晶样品,得到了H_0 // c(易轴)和H_0 // b的NMR位移和核自旋弛豫速率随场的变化关系。从H_0 // b的NMR位移,我们证实了居里温度的逐渐抑制,并观察到附近的自旋重取向相分离。相分离的观察提供了微观证据,证明在H_0 // b下的自旋重取向在低温下是一级的。核自旋-晶格弛豫速率1/T_1表明H_0 // c的磁涨落被抑制,而H_0 // b的磁涨落仍然很强。H_0 // b向自旋重取向场方向的1/T_1T和核自旋-自旋弛豫速率1/T_2的增加表明,在沿b轴和c轴的磁场涨落作用下,URhGe中出现了场致超导电性。
2015-03-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnon Exchange Mechanism of Ferromagnetic Superconductivity
提出了铁磁超导的磁振子交换机制(FM-超导),以自然的方式解释了$UGe_2$、$ZrZn_2$和$URhGe$的超导性仅限于铁磁相的事实,其序参量是自旋为1的零自旋投影三重态的自旋反平行分量.横向自旋涨落是对形成的,纵向自旋涨落是对破缺的。本文用$ZrZn_2$和$URhGe$得到了一个基于磁振子交换机制的超导解。超导电性的开始导致复杂的费米面的出现在自旋向上和自旋向下的动量分布函数。它们中的每一个都由两个部分组成,但它们是简单连接的,并且可以通过改变微观参数而变得非常小。结果表明,在低温下,比热与温度呈线性关系,超导相的比热系数$γ=\frac {C}{T}$小于铁磁相的比热系数。弱铁磁体$ZrZn_2$和$URhGe$中不存在从铁磁性到铁磁超导的量子跃迁,这是由于磁振子自相互作用对自旋涨落参数的贡献.结果表明,在外加磁场的存在下,系统经历一级量子相变。
2002-12-20 cond-mat.supr-con
Unconventional critical scaling of magnetization in uranium ferromagnetic superconductors UGe$_2$ and URhGe
本文报道了铀铁磁超导体UGe_2和URh Ge高质量单晶在铁磁转变温度T_C附近的临界现象的直流磁化研究。用修正的Arrott图、Kouvel-Fisher图和标度分析确定了临界指数β(T_C以下的磁化强度与温度的关系)、γ(磁化率)和δ(T_C下的磁等温线)。两种化合物在铁磁状态下的磁化强度均具有较强的单轴磁各向异性。然而,临界现象的普适类不属于三维伊辛系统。尽管UGe 2和URhGe中的β值接近于3D磁体中的β值,但γ值接近于1,这是从平均场论预期的。类似的临界指数已被报道以前的三维伊辛铁磁体UIr超导性出现在高压下。由于铁磁超导体UCoGe中5 f电子的强巡游特性,临界行为可能限于1 mK的非常窄的Ginzburg临界区域,其中已报道了磁化的平均场行为。UGe 2,URhGe和UIr中磁化强度的非常规临界标度不能通过以前的临界现象方法来解释。5 f电子之间的铁磁关联与3D伊辛系统中的铁磁关联不同,这种差异可能是理解出现超导性的铁磁性的关键点。
2014-03-25 cond-mat.supr-con
Review of U-based Ferromagnetic Superconductors: Comparison between UGe2, URhGe, and UCoGe
2000年发现铁磁(FM)化合物UGe 2(T_Curie = 52 K,在环境压力下)在P = 1.1 GPa的压力下变成超导体,直到它在Pc = 1.6 GPa以上进入顺磁(PM)相,这是一个惊喜。对新材料(URhGe和UCoGe)的连续搜索导致了在环境压力下超导性(SC)和铁磁性共存的发现。在UCoGe中,SC在P_c = 1.1 ~ 4GPa的PM区存在。重点是在磁场(H)、压力和单轴应力的极端条件下进行低温实验。在UGe 2中,不同FM和PM基态的级联中的费米面(FS)重建与它们的磁涨落之间存在强烈的相互作用。类似的现象发生在URhGe和UCoGe,但乍一看,SC似乎是由FM波动驱动的。在UCoGe中,纵向场扫描导致FM波动的急剧减小,而横向场扫描导致居里温度T_Curie的抑制;结果是FM波动的增加,导致SC的增强。URhGe中的奇异性是c轴和b轴之间的各向异性的弱点;最值得注意的特征是在H_R附近检测到重入SC。所有的实验结果都证明了这三种材料中的SC起源于FM涨落,这是FM状态下磁激励的振幅模式。在FM超导体中,自旋三重态配对已经被预期,并且实际上在UCoGe的SC态中通过Knight-shift测量观察到。它们迷人的(p,T,H)相图现在已经很好地建立起来了。讨论如何不同的理论方法可以描述实验学家发现的各种现象。
2019-01-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
p-wave superconductivity near a transverse saturation field
本文研究了在横向磁场h_x作用下伊辛铁磁超导体URhGe的重入超导电性。本文计算了p波序参量T_{sc}的超导转变温度,并给出了两个随h_x变化的半球。我们发现强增强的T_{sc}在高场圆顶附近的饱和场h_s的自旋排列在横向方向。软磁振子在那里产生强吸引相互作用。电子对的自旋分量在h_x h_s之间有明显的变化<h_s and h_x>。我们还讨论了由于外场和交换场的相互抵消而导致的零自旋对超导现象的出现。
2013-02-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Giant transverse magnetic fluctuations at the edge of re-entrant superconductivity in UTe$_{2}$
本研究通过测量UTe₂在两个磁场角平面内的磁致各向异性磁化率,发现高场重入超导边缘存在巨大横向磁涨落,暗示场致磁序参量的量子临界涨落可能驱动超导配对。
2025-06-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Enhancement of superconductivity on the verge of a structural instability in isovalently doped $β$-ThRh$_{1-x}$Ir$_{x}$Ge
$β$ -ThRhGe是ThRhGe的高温多晶型,与众所周知的铁磁超导体URhGe同构。然而,与URhGe相反,$β$ -ThRhGe是超导的,并且在244 K下经历不完全的结构相变,随后在3.36 K以下发生超导转变。在这里,我们表明,等价的替代Rh的Ir通过抑制结构转变导致超导电性的强烈增强。当$x$ = 0.5时,结构转变消失,$T_{\rm c}$达到最大值6.88 K。超导性的增强与在此Ir浓度下接近结构量子临界点有关,如热力学和电阻率数据分析所示。第一性原理计算表明,Ir掺杂对费米能级附近的电子能带色散影响很小。因此,$β$ -ThRh $_{1-x}$ Ir $_{x}$ Ge为研究含锕系元素化合物中超导性和结构量子临界性之间的相互作用提供了一个极好的平台。
2022-06-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Topological properties of ferromagnetic superconductors
各种重费米子超导体,如UCoGe,UGe $_2$和URhGe,表现出体铁磁性和超导性的惊人共存。在这些系统中,磁矩随压力减小,并在铁磁量子临界点(qcp)处消失。值得注意的是,在UCoGe的超导性随跨qcp的压力平滑地变化,并且存在于铁磁和顺磁区域。我们认为,在UCoGe,自旋轨道相互作用稳定的时间反演不变的奇宇称超导体在高压顺磁制度。基于一个简单的唯象模型,我们预言了从顺磁正常态到超导和铁磁共存的相变是一级相变。
2016-01-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Split transition in ferromagnetic superconductors
在最近提出的一个描述由磁涨落引起的铁磁性和超导性共存的模型框架内,研究了在铁磁性背景下上自旋和下自旋电子的分裂超导转变.它示出,一个一般预期的两个过渡彼此接近。这一结论进行了讨论有关URhGe的实验结果。研究还表明,磁Goldstone模在超导相中具有有趣的结构,可以作为探索超导起源的实验工具。
2003-12-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity and Ferromagnetic Quantum Criticality in Uranium Compounds
本文综述了我们最近对铁磁超导体UGe_2、URhGe和UCoGe的研究,以及Ising 5 f巡游系统UCoAl的铁磁量子临界性和顺磁奇异性。由于铁磁超导体的有序矩从1.5 μ B到0.05 μ B的变化,有趣的系统变化或相似性被澄清。所有的铁磁超导体都表现出很大的上临界场Hc 2,并且当压力或磁场方向被调整到特定的条件时,在场-温度相图中观察到场重入(-加强)现象。这些现象很好地解释了铁磁纵向波动,这是由磁场在横向配置。大的Hc 2也可能与费米表面不稳定性的额外影响有关,例如Lifshitz型奇点。
2014-02-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Phenomenological theory in reentrant uranium-based superconductors
我们发展了铀基重费米子超导体家族($URhGe$,$UCoGe$和$UTe_2$)的唯象理论。该理论统一了对弱磁场下的超导性(SC)和高磁场下出现在一阶跃迁线处的重入超导性(RSC)的理解。结果表明,沿易磁化轴和难磁化轴的磁化强度对超导电性有相反的影响。RSC是由平行于磁场方向的涨落引起的。该理论对三重态超导序参量$\vec{d}$随外加磁场的变化以及RSC出现的亚稳态的存在作了具体的预言。
2020-10-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Reentrant superconductivity in UTe$_2$
重入超导是顺磁金属UTe $_2$在平行于硬磁化轴的磁场中观察到的特有现象。这是很难解释它的磁场依赖强度的磁波动,就像它是在铁磁铀超导体URhGe,UCoGe的解释形式上类似的现象。上临界场温度依赖性的极大初始斜率表明该现象具有准二维性质。事实上,根据Yuanji Xu等人,Phys. Rev. Lett. { \bf 123},217002(2019)的研究表明,UTe $_2$的费米面由两种微波纹圆柱体组成,本文提出了基于准二维结构的UTe $_2$重入超导理论。
2020-06-09 cond-mat.supr-con
Effective mass and field-reinforced superconductivity in uranium compounds
本文提出基于磁涨落相互作用的强耦合超导理论,揭示有效质量与三重态配对强度随磁场变化,并应用于铀化合物URhGe、UCoGe和UTe2。
2024-05-27 cond-mat.supr-con
Superconductivity in Uranium Ferromagnets
本文介绍了铀铁磁材料超导态的理论描述和物理性质的研究概况。本文在微观理论的基础上指出,这些铁磁金属中的电子之间通过磁化涨落的耦合产生了三重态配对超导态,并建立了由对称性决定的序参量的一般形式。该理论可以解释一些特殊的观察,包括在磁场垂直于自发磁化方向的重入超导在URhGe的特殊现象。此外,我们还讨论了与铀超导铁磁体有关的几个特殊问题:(i)双定域巡游铁磁体中的临界磁弛豫,(ii)费米液体和UGe $_2$中到铁磁态的相变,(iii)无反转对称性铁磁金属中的超导有序。
2017-02-09 cond-mat.supr-con
Expansion of the high field-boosted superconductivity in UTe2 under pressure
磁场诱导超导是一个有趣的量子现象,其起源尚未完全理解。最近发现的自旋三重态超导体UTe 2表现出两个这样的超导相,第二个超导相在45 T的磁场中重新进入并持续到65 T。更令人惊讶的是,为了诱导这种超导相,必须在特定的角度范围内施加磁场,而不是沿着任何高对称性的结晶方向。在这里,我们研究了这种高场感应超导相在压力下的演变。两个超导相在压力下合并在一起,零电阻持续到45 T,目前研究的领域限制。我们还发现,高场诱导超导相是完全解耦的一阶场极化相变,不同于先前已知的例子,场诱导超导电性在URhGe,表明超导电性由不同的配对机制。
2021-07-06 cond-mat.supr-con
Field-Induced Superconductivity near the Superconducting Critical Pressure in UTe2
我们报道了在压力接近临界压力Pc时,新型自旋三重态超导体UTe 2中的磁电阻,其中超导相终止,场沿正交结构中的三个a,b和c轴。H //a轴的超导相正好低于Pc,表现出磁场重入行为,这是由于在低磁场下与磁序的出现竞争。H //c轴的上临界场Hc 2在Pc以下的H-T相图中显示出准垂直的增加,表明超导性被强涨落加强,即使在20 T以上的高场下也会持续存在。随着压力的增加,零场超导电性消失,磁序出现。令人惊讶的是,在高场下观察到场致超导性,其中由于磁有序相的抑制而实现自旋极化状态;自旋极化状态有利于超导性,而低场下的磁有序相似乎是不利的。自旋极化态中的巨大Hc 2似乎暗示着自旋三重态。与a轴和c轴相反,沿b轴的磁场没有发生超导的场增强。我们比较的结果与以上的变磁场,Hm的磁场方向倾斜约30度的场重入超导。以及铁磁超导体URhGe和UCoGe中的场重入(增强)超导性。
2021-04-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Thermodynamic properties of the phase transitions in a class of spin-triplet ferromagnetic superconductors
计算了一类新的自旋三重态铁磁超导体从相变到铁磁有序和超导共存相的平衡点处的磁化率、熵和比热。最后讨论了这些结果在UGe $_2$、ZrZn $_2$、URhGe等金属铁磁体中的应用。
2004-03-12 cond-mat.supr-con
Strong correlation between ferromagnetic superconductivity and pressure-enhanced ferromagnetic fluctuations in UGe$_2$
我们测量了铀铁磁超导体UGe $_2$在高压下的磁化强度,并用Takahashi的自旋涨落理论分析了磁性数据。在超导转变温度$T_{sc}$最高的FM 1和FM 2的相边界$P_x$处,在能量空间$T_0$中,自旋波动谱的宽度的压力依赖性中存在峰值。这表明超导性和在$P_x$产生的压力增强的磁涨落之间存在明显的相关性。对$T_{Curie}/T_0$的压力效应,其中$T_{Curie}$是居里温度,表明在$P_x$上较少巡游的铁磁态FM 2变为较多巡游的铁磁态FM 1。本文讨论了铀铁磁超导体UGe $_2$、URhGe和UCoGe中$T_0$和$T_{sc}$之间关系的特殊性,并与高$T_c$铜氧化物和重费米子超导体进行了比较。
2018-12-06 cond-mat.supr-con
A unified theoretical framework for Kondo superconductors: Periodic Anderson impurities with attractive pairing and Rashba spin-orbit coupling
本文提出含吸引配对与Rashba自旋轨道耦合的周期性Anderson模型,统一解释Kondo超导体中电阻区、磁场诱导重入超导及自旋轨道耦合抑制三重态超导等行为。
2024-09-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Phases and phase transitions in spin-triplet ferromagnetic superconductors
基于准唯象的Ginzburg-Landau理论,综述了自旋三重态Cooper配对下铁磁性和非常规超导共存的最新研究结果。报告了新的结果。结果进行了讨论,在金属化合物的应用,如UGe 2,URhGe,ZrZn 2。
2004-04-12 cond-mat.supr-con
Thermodynamic signatures of short-range magnetic correlations in UTe$_2$
利用各种热力学和输运探针,详细研究了UTe $_2$中出现非常规超导电性的正常态。明确的证据表明,一个广泛的Schottky类似的异常与大约R ln 2熵周围$T^{*} \approx 12$ K观察到在所有测量的数量。与高磁场传输数据的比较允许构造类似于铁磁超导体URhGe的$H\text{-}T$相图。低场电子Grüneisen参数的$T^{*}$和在$H_m \approx 35$ T的变磁转变是可比的,指出一个共同的起源,这两种现象。增强的威尔逊比和柯林加比表明,不能排除短程铁磁涨落的存在。
2021-07-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electronic Mechanism of Superconductivity in the Cuprates, C$_{60}$, and Polyacenes
基于对模型系统的理论和数值研究的分析,以及对掺杂C $_{60}$、聚并苯和铜酸盐高温超导体的超导性实验的分析,我们提出了一个纯电子的超导机制需要在中间或介观尺度上的结构。具体来说,我们解决的关键问题,如何高温超导配对的中尺度可以产生纯粹的排斥电子相互作用。
2000-12-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Unconventional Superconductivity in UTe2
新的自旋三重态超导体候选者UTe2最近才在2018年底被发现,并引起了极大的关注。我们回顾了在不同实验室中取得的关键实验和理论进展。UTe 2是一种重费米子顺磁体,但在发现超导性后,人们预计它将接近铁磁不稳定性,与U基铁磁超导体URhGe和UCoGe有许多相似之处。不同类型的磁相互作用之间的竞争和5f铀电子的本地和巡回字符之间的二元性,以及U价的移动出现在丰富的相图中的关键参数最近发现的极端条件下,如低温,高磁场,和压力。我们讨论了在低温下的宏观和微观实验,以澄清常压下的正相性质。将特别注意Hm = 35 T时沿硬磁轴b施加的磁场的变磁转变的发生。增加外部压力会导致磁性和电子性质的强烈变化,并对超导性产生直接反馈。注意力将被赋予作为磁场和压力的函数的费米面的可能的演变。UTe2的超导性非常丰富,表现出各种非常规的行为,这将是突出的。在磁场作用下,出现了异常巨大的超导上临界场,并具有重入行为,在温度场、压力相图中出现了多个超导相。有证据表明自旋三重态配对。将描述不同的理论方法。值得注意的是,我们讨论的UTe 2是一个可能的例子实现一个迷人的拓扑超导体。
2021-12-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Meissner phases in spin-triplet ferromagnetic superconductors
本文给出了自旋三重态铁磁超导体的相和相变性质的新结果。铁磁性和非常规超导共存的混合相的超导电性是由自发磁化的存在触发的。混合相是稳定的,但通常存在于非常规超导体中的其他超导相要么是不稳定的,要么对于理论参数的特定值,其中一些在相图的相当窄的区域中在相对较低的温度下是亚稳定的。从正常相到共存相的相变是一阶的,而从铁磁相到共存相的相变可以是一阶或二阶的,这取决于具体物质。库珀对和晶体各向异性确定了相图形状的更精确轮廓,并减少了系统基态的退化,但它们不会急剧改变相应相的相稳定性域和热力学性质。最后,结合对UGe_2、ZrZn_2、URhGe等金属铁磁体的应用,对结果进行了讨论。
2005-05-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Local Electronic Structure and High Temperature Superconductivity
认为掺杂相关绝缘体的超导性需要一种新的机制和多体理论。在这里,我们回顾的基本特征和实验支持这样一个理论,其中的物理是由动能。
1999-02-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Cooperative effect of phonons and electronic correlations for superconductivity in cobaltates
我们认为水合钴酸钠$Na_xCoO_2$的非常规超导电性是电子关联和电子-声子相互作用的结果。在$t-V$模型加声子的基础上,我们发现了a)非常规超导性,b)$T_c$的实际值和c)$x \sim 0.35$附近存在圆顶形状的证据。这幅图是在接近临界库仑排斥$V_c$的$V$中得到的,该临界库仑排斥$V_c$将均匀费米液体与$\sqrt{3} \times \sqrt{3}$ CDW有序相分开。
2005-07-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Evolution from incoherent to coherent electronic states and its implications to superconductivity in FeTe1-xSex
我们对铁硫系超导体FeTe_(1-x)Sex进行了系统的角度分辨光电子能谱(ARPES)研究,以阐明与超导电性相关的电子态。虽然费米面的形状几乎是独立的x,我们发现,ARPES谱线的形状显示出突出的x依赖性。一个广泛的ARPES光谱的特征在于一个小的准粒子的重量在x = 0,非相干电子态的指示,随着x的增加,变得越来越尖锐,和一个明确的准粒子峰出现在x = 0.45左右,实现了体超导。这一结果表明了电子态从非相干态到相干态的演化及其与超导电性的产生的密切关系。
2014-05-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Competing Electronic Phases near the Onset of Superconductivity in Hole-doped SrFe2As2
一个有趣的复杂的相图Na掺杂SrFe2As2的发现使用高分辨率的热膨胀,磁化强度和热容测量。详细的温度依赖性的正交畸变和均匀磁化率的各向异性提供了证据,9个不同的电子相位附近的条纹反铁磁性和非常规的超导性之间的过渡区。特别是,我们报告发现了一个新的磁相,它与超导性的竞争令人惊讶地强烈。从理论研究中,我们提出,这个阶段是一个双Q相的混合物组成的独特的相称的磁秩序与一个特殊的温度依赖的磁矩重取向。
2019-06-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Concepts relating magnetic interactions, intertwined electronic orders and strongly correlated superconductivity
当库珀对的形成主要由电子-电子排斥作用决定时,非常规超导性(SC)被认为是发生的,因此对波函数的对称性不是各向同性的s波。强烈的、就地的、排斥的电子-电子相互作用是这种超导性的直接原因,更典型的是相称磁性的驱动力。事实上,正是对相称反铁磁性(AF)的抑制通常使这种非常规超导性得以出现。然而,重要的是,在这些AF和SC相之间,经常发现意外性质的交织电子有序相。由于这个原因,很难区分关联超导性的微观本质和通常壮观的交织相现象。在这里,我们介绍了一个模型的概念框架内,了解反铁磁电子-电子相互作用,交织有序相和相关的超导性之间的关系。我们证明了它的有效性,同时解释反铁磁相互作用的铜基,铁基和重费米子超导体的后果,以及他们的相当不同的交织相。
2013-09-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pressure-driven dome-shaped superconductivity and electronic structural evolution in tungsten ditelluride
二碲化钨由于其高达60特斯拉的非饱和磁电阻效应而引起了人们的极大兴趣。由于5d电子轨道的费米面小而敏感,我们通过施加高压来提高电子性质,并成功地引入了超导性。压力为2.5 GPa时,超导性急剧出现,在16.8 GPa左右迅速达到最大临界温度(Tc)7 K,随后随着压力的增加,Tc单调下降,从而表现出典型的圆顶形超导相。从理论计算,我们解释的超导圆顶的低压区域的状态密度在费米能级的富集和属性的高压降低Tc可能的结构不稳定性。因此,二碲化钨可能为我们理解过渡金属二硫族化合物的超导现象提供一个新的平台。
2015-07-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Infrared and electronic Raman response of coexisting d-wave density wave and d-wave superconductivity
本文采用平均场方法计算了准二维系统的面内光学电导率、超流密度和电子喇曼极化率,其中准二维系统的基态具有两个相互竞争的序参量:d波密度波(dDW)和d波超导体(dSC).在共存的dDW+dSC阶段,我们计算的杂质散射的存在下,在幺正极限,相关的锌掺杂铜酸盐超导体的这些关联函数的频率依赖性。
2010-05-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Exploring Superconductivity: The Interplay of Electronic Orders in Topological Quantum Materials
该综述探讨拓扑量子材料中电子序(如超导与磁性)的相互作用,提供理解该领域基本概念的工具,并重点介绍拓扑超导体及其他拓扑材料。
2024-05-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Effect of pressure cycling on Iron: Signatures of an electronic instability and unconventional superconductivity
对Fe单晶进行了高压电阻率和X射线衍射实验。晶体学研究提供了直接的证据,在马氏体$bcc \rightarrow hcp$转变在14 GPa的$\lbrace 110\rbrace_{bcc}$成为$\lbrace 002\rbrace_{hcp}$方向。在压力循环期间,电阻率显示出6.5 GPa的宽滞后,而在13和31 GPa之间观察到的超导性保持不受影响。当压力增加时,在19 GPa附近观察到电子不稳定性,可能是量子临界点,并且接近该压力,超导$T_{c}$和等温电阻率($0<T<300\,$ K)达到最大值。在超导压力域,指数$n = 5/3$的电阻率的温度幂律和它的前因子,它模仿$T_{c}$,表明铁磁波动可能提供胶的库珀对,产生非常规的超导性。
2013-06-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
First Principle Electronic Model for High-Temperature Superconductivity
利用La_2CuO_4化合物在低温四元相和各向同性相的结构数据,我们导出了一个有效的t-J模型,其中跳跃t和超交换相互作用J分别扩展到第四和第二最近邻。通过数值研究该哈密顿量,我们再现了这种HTc化合物的主要实验特征:d波超导性在远离反铁磁区域的小但有限的掺杂δ>6%处稳定,并且在相称填充1/8处发现了动力学条纹的一些证据。
2002-03-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electronic screening and correlated superconductivity in carbon nanotubes
对最近在碳纳米管中观察到的超导电性进行了理论分析。我们认为,超小(直径$ \sim 0.4 nm$)单壁碳纳米管(具有转变温度$T_c\sim 15 ^{o}K$)和完全端键合的多壁碳纳米管($T_c\sim 12 ^{o}K$)可以超导的电子机制,基本上在两种情况下是相同的。通过Luttinger类液体方法,人们发现由于库仑排斥的长程部分的强屏蔽,增强了超导关联。基于这一发现,我们进行了详细的分析所产生的Hubbard模型,并计算出相同数量级的转变温度的测量。
2006-12-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electric Pulse Induced Resistive Switching, Electronic Phase Separation, and Possible Superconductivity in a Mott insulator
金属-绝缘体转变(MIT)是一类有趣的物理现象,包括超导性和巨磁阻(CMR),它们与电阻的急剧变化有关。在过渡金属化合物中,MIT通常与强电子相关性的存在有关,强电子相关性驱动系统进入莫特绝缘体状态。在这些系统中,MIT通常通过电子掺杂或通过施加外部压力来调谐。然而,最近注意到,莫特绝缘体还应该对诸如电场的其它外部扰动敏感。我们在这里报告的第一个实验证据的非易失性电脉冲诱导的绝缘体到金属的过渡和可能的超导性的莫特绝缘体GaTa 4 Se 8。我们的扫描隧道显微镜实验表明,这种非常规的响应系统短电脉冲产生的纳米尺度的电子相分离(EPS)中产生的散装材料。
2009-09-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Steady-state superconductivity in electronic materials with repulsive interactions
研究了激光驱动对反转对称性破缺的二维六角形材料的极小模型的影响。通过圆偏振光的应用和耦合到热自由电子浴,该系统被驱动到一个非平衡稳态与不对称,非热载流子人口的两个山谷。我们表明,在这种稳定状态下,电子之间的带间超导关联可以独立于电子-电子相互作用的符号发展。我们讨论了我们的结果如何适用,例如,过渡金属dichalcogenides。这项工作为超导性在一系列迄今为止被排除在外的材料中的技术应用打开了大门。
2018-10-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pole structure of the electronic self-energy with coexistence of Charge order and Superconductivity
我们比较了由集团动力学平均场场论得到的电子格林函数的极点结构和由分维对密度波的思想得到的结果。在超导阶段,我们可以认为系统处于超导和电荷序共存的状态。以类似于S. Sakai等人(2016)得出了自能的类似极点结构。对密度波序的分解也描述了作为超导和电荷序波动的叠加的赝能隙相。考虑粒子-粒子和粒子-空穴对的唯象寿命,得到与数值结果相匹配的电子谱函数。
2020-12-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
First-Principle Wannier function analysis of the electronic structure of PdTe: Weaker magnetism and superconductivity
我们报告的第一性原理Wannier函数研究的PdTe的电子结构。它的电子结构被发现是一个广泛的三维费米面与高度降低的相关效应。此外,Pd $d$ -壳层的较高填充、由Pd- $d$和Te- $p$壳层的较近能量导致的较强共价性以及由于其近八面体配位而导致的Pd离子的较大晶场效应都用于显著削弱粒子-空穴(自旋、电荷和轨道)通道中的电子关联。与Fe硫属化物相比,例如,FeSe,我们强调了铁基高温超导体的基本特征(准二维性,接近半填充,较弱的共价性和较高的轨道简并性)。
2013-07-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Interlayer electronic coherence links magnetism and superconductivity in Ruddlesden-Popper nickelates
State Key Laboratory of Surface Physics and Department of Physics, Fudan University(复旦大学表面物理国家重点实验室和物理系);Shanghai Research Center for Quantum Sciences(上海量子科学研究中心);Institute of Nanoelectronics and Quantum Computing, Fudan University(复旦大学纳米电子与量子计算研究所)
研究通过高精度晶体学轴解析直流传输测量揭示了层间电子相干性如何影响铁磁性和超导性,并发现层间电阻率的非单调温度依赖性与超导临界温度呈反相关。
2026-05-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pressure effects on the electronic structure, phonons, and superconductivity of noncentrosymmetric ThCoC2
在0 - 20 GPa压力范围内,研究了非中心对称超导体ThCoC $_2$的电子结构、声子、电子-声子耦合和超导电性随压力的变化.我们发现,在压力下,自旋轨道耦合引起的电子能带分裂增强。尽管晶格整体变硬,但电子-声子耦合常数$λ$随压力增加,从0 GPa时的0.583增加到20 GPa时的0.652。如果用各向同性Eliashberg电子-声子耦合理论来模拟对临界温度$T_c$的影响,则$λ$的增加导致$T_c$从0 GPa时的2.5~K显著增加到20 GPa时的4~K。这表明,检查压力的影响提供了解决ThCoC $_2$中的配对机制的机会。
2022-06-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electronic tuning and uniform superconductivity in CeCoIn5
我们报道了电子(Pt和Sn)和空穴(Cd,Hg)掺杂驱动的CeCoIn_{5}中电子调谐对磁相图的全局可逆效应。因此,我们能够提取超导对打破组件的空穴和电子掺杂剂的压力和共掺杂的研究,分别。我们发现,这些名义上的非磁性掺杂剂有一个非常弱的对d波超导体的破坏效果。对于空穴掺杂剂,其诱导磁矩的对断裂比对于电子掺杂剂弱。此外,Pt和Sn掺杂对超导性具有类似的影响,尽管在不同的掺杂剂位点上,反驳了超导性主要存在于这些材料的CeIn_{3}平面中的观点。此外,我们摆脱定性的理解掺杂依赖与密度泛函理论计算。
2012-10-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Novel Electronic State and Superconductivity in the Electron-Doped High-Tc T'-Superconductors
在这篇综述文章中,我们展示了我们最近的结果有关的电子掺杂的高Tc铜氧化物与所谓的T'结构的未掺杂(无Ce)的超导电性。在引言部分,我们简要介绍了电子掺杂T ′-铜氧化物的特性,包括还原退火、常规相图和非掺杂超导电性。然后,我们的运输和磁性的结果和结果有关的超导配对对称性的未掺杂和欠掺杂的T '-铜酸盐。合作光谱和核磁共振结果也简要显示。已经发现,通过还原退火,在生长的样品中伴随着反铁磁赝能隙的载流子的强局域化状态在还原的超导样品中改变为具有短程磁序的金属和超导状态。在还原超导样品中由于极少量的过量氧而形成短程磁有序表明,母体化合物中表现出非掺杂超导性的T '-铜氧化物与空穴掺杂的高Tc铜氧化物一样,被认为是强关联电子系统。我们展示了我们提出的电子结构模型来理解未掺杂的超导电性。最后,对今后T ′-铜酸盐的研究方向进行了展望。
2017-07-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con