Applicability of Bardeen-Cooper-Schrieffer theory to small-sized superconductors: role of Cooper-pair binding energy
本文分析了巨正则平均场Bardeen-Cooper-Schrieffer理论适用于计算小尺寸超导体基态相互作用能的条件。我们认为,这个理论不能正确地描述一个相互作用能,当一个平均的能级之间的距离接近费米能由于尺寸量子化成为单对结合能的顺序。在常规超导体中,这个量比超导能隙小得多。
2014-12-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Bardeen-Cooper-Schrieffer--type pairing in a spin-$\frac{1}{2}$ Bose gas with spin-orbit coupling
本文应用泛函路径积分方法分析了自旋轨道耦合(SOC)的存在如何影响双组分玻色气体中BCS型成对态的基本性质。除了一个平均场论,这是基于鞍点近似的组件间配对,我们推导出Ginzburg-Landau理论,包括高斯起伏的顶部,并使用它们来揭示的关键作用所发挥的动量空间结构的任意SOC场在有限温度下的配对状态的稳定性。为了这个目的,我们计算的临界转变温度的成对玻色子的形成,和广泛的相互作用和SOC强度的无隙准粒子激发。为了支持我们的多体问题的结果,我们还基准我们的数值计算对分析易处理的限制,并提供了一个完整的帐户的两体极限,包括其非零的结合能任意弱相互作用和各向异性的有效质量张量。
2020-01-08 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Photonic heat conduction in Josephson-coupled Bardeen-Cooper-Schrieffer superconductors
本文研究了两个约瑟夫森耦合的巴丁-库珀-施里弗(BCS)超导体之间的光子介导热流。我们证明,在标准的低温实验中,涉及温度偏置超导量子干涉器件(SQUID),这种辐射的贡献是可以忽略不计的,如果相比,直接电流的,但它大大超过了电子和晶格声子之间的热交换。对于实际的实验设置参数,发现相应的热导比热导的通用量子kappa_0(T)=pi k_B^2T/6 hbar小几个数量级。
2016-05-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Weak coupling Bardeen-Cooper-Schrieffer suerconductivity in the Electron-Doped Cuprate Superconductors
利用面内隧穿谱研究了不同$T_c$和Ce掺杂浓度的电子掺杂铜氧化物中局域超导能隙$Δ(T)$的温度依赖性。我们发现,$Δ(T)$的温度依赖性如下的巴丁库珀施里弗(BCS)超导理论的期望,其中$Δ(0)/k_{B}T_{c}\approx1.72\pm 0.15$和$Δ(0)$是平均超导能隙在费米表面,为所有的掺杂水平的调查。这些结果表明,电子掺杂铜氧化物超导体是弱耦合BCS超导体。
2008-08-07 cond-mat.supr-con
Semiclassical Theory of Bardeen-Cooper-Schrieffer Pairing-Gap Fluctuations
超流性和超导性是量子相干性的真正多体表现。对于有限大小的系统,相关的配对间隙波动的大小或形状的函数。我们提供了一个参数自由的理论描述的配对涨落介观系统的特点是有序/混沌动力学。该理论准确地描述了核超流性(规则系统)的实验观测,预测了小混沌金属颗粒中超导性的普遍波动,并提供了超冷费米气体的全局分析。
2008-01-25 cond-mat.supr-con
Superfluid ground state phase diagram of the two-dimensional Hubbard model in the emergent Bardeen-Cooper-Schrieffer regime
在非微扰区,二维哈伯德模型中的超流不稳定性可以用具有小有效对常数的涌现BCS理论来描述。我们计算的有效耦合使用控制的粗线图解蒙特卡罗方法,其中随机总和所有的骨架费曼图穿着在一个和两个粒子通道的高膨胀阶,并绘制出由此产生的超流基态相图在一个范围内的次近邻跳跃$0 \leq t^{\prime} \leq 0.3t$,相互作用强度$0 \leq U \leq 3t$,和晶格填充$0 \leq n \leq 2$。在空穴掺杂区的相图显着转变,并变得特别丰富,在较大的掺杂和$t'$。在$t'=0.3$中,由于Van Hove奇异性,在$n \approx 0.73$处具有显著三重态配对的弱耦合图像被单重态$d_{x^2-y^2}$配对的平台所取代,而对于$U \gtrsim 3t$,有效耦合与铜酸盐最佳掺杂附近的空穴掺杂区域中的$d_{x^2-y^2}$高温超导性一致。
2021-07-20 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The absence of superconductivity in the next-to-leading order Ginzburg-Landau functional for Bardeen-Cooper-Schrieffer superconductor
在Bardeen-Cooper-Schrieffer超导理论中,Gor'kov通过小序参量展开对Ginzburg-Landau(GL)模型进行微观推导后不久,推导过程在该参量及其空间导数方面被推进到次领先阶。其目的是获得一个广义GL自由能,更好地近似微观模型。自20世纪60年代以来,许多工作声称或隐含地假设这种扩展的GL模型对应于自由能,并具有描述超导性的局部极小形式的解,例如涡旋解。与此相反,我们证明了这种扩展GL功能不代表自由能,因为它没有任何解决方案的形式极小。因此,它不能用来描述超导状态。
2021-12-07 cond-mat.supr-con
Universal Broadening of the Bardeen-Cooper-Schrieffer Coherence Peak of Disordered Superconducting Films
在无序超导体中,局域对场在空间中的涨落导致了态密度中BCS峰的拖尾和亚带隙尾态的出现。我们分析了普遍的介观贡献,这些效果,并表明它们是增强的库仑排斥。在量子临界点附近,超导性被抑制的“费米子机制”,由于介观波动的峰值强烈的拖尾预测。
2012-10-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Boundary states with elevated critical temperatures in Bardeen-Cooper-Schrieffer superconductors
Bardeen-Cooper-Schrieffer(BCS)理论将超导转变描述为单个临界点,在该临界点处,能隙函数或等价地,序参量在整个系统中均匀地为零。我们证明了在标准BCS模型描述的超导体中,超导能隙在比体中超导性更高的温度下在样品边界附近存活。因此,常规超导体在边界处和体中具有与单独的相变相关联的多个临界点。我们表明这一点,通过修改的Caroli-De Gennes-Matricon理论的超导体真空边界和边界附近的BCS间隙方程,渐近衰减的散装找到非均匀的解决方案。这是证明了BCS模型的几乎自由费米子和晶格费米子在紧束缚近似。微观模型的数值解证实了分析结果。这些边界状态的存在可以表现为量热法和传输探针中观察到的临界温度之间的差异。
2020-04-21 cond-mat.supr-con
Subkelvin tunneling spectroscopy showing Bardeen-Cooper-Schrieffer superconductivity in heavily boron-doped silicon epilayers
在亚开尔文温度范围内对掺硼的超导硅外延层进行了扫描隧道谱研究。由此产生的局部微分电导表现为均匀超导体的预期,能隙色散低于+/-10%。超导能隙的光谱形状、振幅和温度依赖性符合BCS模型,进一步支持了弱耦合极限下声子介导的空穴配对机制的假设.
2012-11-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
On the Bardeen-Cooper-Schrieffer interaction in quantum graphs
本文在量子图中引入实空间Bardeen-Cooper-Schrieffer相互作用,发现特殊网络拓扑可增强两粒子束缚态稳定性,且该增强对多体效应具有鲁棒性,为理解Josephson结阵列中的有效配对增强提供了微观机制。
2023-03-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
New Bardeen-Cooper-Schrieffer-type theory at finite temperature with particle-number conservation
通过导出一组粒子数投影后的自由能变分方程,建立了一个新的有限温度下的Bardeen-Cooper-Schrieffer(BCS)型理论。由于其广泛的适用性,该理论可以成为研究有限系统中粒子数守恒的成对相变的有用工具。该理论提供了有限费米子系统中配对现象的恢复涨落效应,而不同于附加量子涨落效应。数值计算表明,相变与该理论中的守恒相容,SRF使临界温度($T^\mathrm{cr}$)上移。$T^\mathrm{cr}$的这种移动是由于正则系综中自由度的减少而发生的,并且与传统的BCS理论相反,随着粒子数的增加(或随着能级间距的变窄),这种移动只会缓慢地减少。
2006-11-01 cond-mat.supr-con nucl-th quant-ph
Linear Criterion for an Upper Bound on the Bardeen-Cooper-Schrieffer Critical Temperature
本文针对巴丁-库珀-施里弗超导理论,提出一个线性判据以确定超导临界温度的上界$T_u$,并证明其与下界$T_l$的关系及半空间中的指数小渐近行为。
2025-01-22 cond-mat.supr-con math-ph math.MP
Dynamical phases transitions in periodically driven Bardeen-Cooper-Schrieffer systems
本文系统研究了周期驱动 BCS 系统在三种驱动机制下的动力学相图,识别出参数共振及四个动力学相,并通过映射到非线性经典振子揭示了时间晶体相和参数共振的起源。
2022-10-27 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con physics.atom-ph
Double-valued strong-coupling corrections to Bardeen-Cooper-Schrieffer ratios
在高压H $_3$ S、LaH $_1$ $_0$和YH $_6$中近室温(NRT)超导性的实验发现恢复了人们对超导体中电子-声子配对机制的基本兴趣。在高度压缩的超导体中,声子介导的NRT超导性的先决条件之一是强的电子-声子相互作用,其可以通过Bardeen-Cooper-Schrieffer(BCS)理论与$k{_B}T{_c}$ /(${\hslash}$ $ω{_l}{_n}$)的无量纲比率来量化,其中Tc是临界温度,而$ω{_l}{_n}$是对数声子频率(Mitrovic等,1984 Phys. Rev. B 29 184)。然而,BCS比率的所有已知强耦合校正函数适用于$k{_B}T{_c}$ /(${\hslash}$ $ω{_l}{_n}$)<0.20,这对于NRT超导体来说不是足够高的$k{_B}T{_c}$ /(${\hslash}$ $ω{_l}{_n}$)范围,因为后者表现出0.13 < $k{_B}T{_c}$ /(${\hslash}$ $ω{_l}{_n}$)< 0.32的可变值。本文重新分析了全实验数据(包括高压缩H3 S的数据),发现能隙临界温度比和比热跃变比的强耦合修正函数是$k{_B}T{_c}$ /(${\hslash}$ $ω{_l}{_n}$)的双值近似线性函数。
2020-06-19 cond-mat.supr-con
A novel way of recasting the Bardeen-Cooper-Schrieffer gap equations
TRIUMF;Department of Physics, University of Guelph(圭尔夫大学物理系)
针对BCS理论中能隙方程求解困难的问题,提出一种仅需最少先验知识的高效通用求解新方法,可用于核超流相关研究。
2025-10-08 cond-mat.supr-con nucl-th
Numerical Solution of the Bardeen-Cooper-Schrieffer Equation for Unconventional Superconductors
Saarland University(萨尔兰州立大学);Eindhoven University of Technology(埃因霍温理工大学)
本文提出了一种基于B样条的伽辽金方法,用于高效求解非常规超导体中包含长程幂律相互作用的巴丁-库珀-施里弗方程,并展示了二维正方形晶格上节点超导体的数值结果。
2026-02-16 cond-mat.supr-con cs.NA math-ph
Eigenstate Estimation for the Bardeen-Cooper-Schrieffer (BCS) Hamiltonian
我们展示了如何多层次BCS哈密顿有限系统中的强配对相互作用制度可以准确地近似使用多维移位谐振子哈密顿。在移谐近似(SHA)中,离散的量子态变量被近似为连续变量,代数哈密顿量被微分算子所取代。使用SHA,BCS理论的结果,如间隙方程,可以很容易地推导出没有BCS近似。此外,SHA保留了与BCS哈密顿量相关的对称性。最后,对于所有的相互作用强度,SHA可以用来识别最重要的基态-允许通过对角化BCS哈密顿量在小的子空间中精确计算低本征态,否则可能是大得多的希尔伯特空间。
2010-11-18 cond-mat.supr-con math-ph math.MP
Convergence of Ginzburg-Landau expansions: superconductivity in the Bardeen-Cooper-Schrieffer theory and chiral symmetry breaking in the Nambu-Jona-Lasinio model
本文在平均场近似下推导BCS与NJL体系GL展开系数的全阶公式,确定BCS能隙和动力学夸克质量的收敛半径,并评估一级手征相变附近GL展开的可靠性。
2024-04-09 cond-mat.supr-con hep-ph hep-th
Yang-Lee Zeros, Semicircle Theorem, and Nonunitary Criticality in Bardeen-Cooper-Schrieffer Superconductivity
本文证明BCS超导配分函数的杨-李零点因费米面不稳定性呈半圆分布,并发现由例外点诱导的非幺正临界性具有新的普适类。
2023-11-28 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Comparative study of quartet superfluid state: Quartet Bardeen-Cooper-Schrieffer theory and generalized Nambu-Gor'kov formalism
RIKEN Nishina Center for Accelerator-Based Science(理化学研究所西村加速器科学中心);Department of Physics, Graduate School of Science, The University of Tokyo(东京大学理学研究科物理学系);Quark Nuclear Science Institute, The University of Tokyo(东京大学夸克核科学研究所);RIKEN Center for Interdisciplinary Theoretical and Mathematical Sciences (iTHEMS)(理化学研究所交叉理论数学科学中心)
本研究通过四元BCS理论和广义Nambu-Gor'kov形式主义,比较分析了四元超流态的特性,揭示了其在不同耦合强度下的能谱演变及持续存在的序参量。
2026-09-07 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con nucl-th
Sauter-Schwinger effect in a Bardeen-Cooper-Schrieffer superconductor
从60年代开始,超导性和量子场论的发展产生了一种深刻而令人惊讶的联系。安德森-希格斯机制和狄拉克方程与博戈留博夫-德热内方程之间的相似性是最有趣的例子。在这最后一个类比中,大质量狄拉克粒子与准粒子激发相一致,费米子质量能量与超导能隙能量相一致。在这里,我们进一步遵循这种平行性,并表明它预测了一个突出的现象:超导Schwinger效应(SSE)。在量子电动力学Schwinger效应中,电子-正电子对是由强电场从真空中产生的,我们证明了静电场可以从超导基态凝聚体中产生两个相干激发。从耗散的热激发,这些形成一个新的宏观相干和无耗散的状态。我们讨论了超导态如何被这种激发的产生所削弱。我们的研究结果除了为施温格效应的实验验证提供了一种新的思路和方法外,还为理解和利用超导体与电场之间的相互作用铺平了道路。
2021-03-21 cond-mat.supr-con hep-th quant-ph
A mathematical derivation of zero-temperature 2D superconductivity from microscopic Bardeen-Cooper-Schrieffer model
从H开始。Fröhlich关于$d$维电子气与晶格声子相互作用的第二量子化哈密顿量描述了金属的量子振动,我们给出了超导态的严格数学推导,遵循最初由J. Barthoun,L.库珀和J.施里弗。正如在90年代的一系列论文中所写的那样,本论文是其中的延续,离子作为均匀电荷背景的表示允许在平衡状态下对模型进行$(1+d)$维费米量子场论重新表述。为了简单起见,我们在这篇文章中限制到$d=2$尺寸和零温度,并忽略由于电磁相互作用的影响。在这些假设下,我们证明了从费米液体状态过渡到超导状态的库珀电子对的能级$Γ_ϕ\sim \hbarω_D e^{-π/mλ}$等于质量间隙,表示的德拜频率$ω_D$,电子质量$m$和耦合常数$λ$。动态$U(1)$ -对称性破缺在低于能隙$Γ_ϕ$的能量下产生戈德斯通玻色子,戈德斯通玻色子是由有效的$(2+1)$维非线性σ模型描述的非质量粒子,其参数和相关性被计算。证明依赖于一般概念和工具(多尺度集群扩展,沃德身份)的混合物,适用于这个量子多体问题,其扩展的红外奇点位于费米圆上,和一个特定的$1/N$ -扩展给中间能量的主要图表。梯形图被证明提供了领先的行为,在红外线的限制,与平均场理论的预测。
2019-02-06 cond-mat.supr-con hep-th math-ph
Bardeen-Cooper-Schrieffer interaction as an infinite-range Penson-Kolb pairing mechanism
本研究证明实空间BCS相互作用等价于含吸引Hubbard项的无限程Penson-Kolb配对机制,结合多种数值方法研究环形晶格费米子动力学,揭示BCS-BEC渡越与超导配对的基础特性。
2024-04-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Charting the landscape of Bardeen-Cooper-Schrieffer superconductors in experimentally known compounds
本研究基于Materials Cloud数据库开展高通量计算,通过逐步精细采样电子-声子耦合等方法筛选超导体,发现24种各向异性临界温度超10K的未知超导体,并引入灵敏度分析验证预测可靠性。
2025-07-19 cond-mat.supr-con
Universal and nonuniversal features of Bardeen-Cooper-Schrieffer theory with finite-range interactions
本文研究有限程相互作用势下BCS能隙方程的全温区解析解,证明了费米能级处能隙比温度依赖的普适性,并揭示远离费米能级处非普适特征表现为温度无关因子F(ε),同时分析了势函数形式对临界温度的影响。
2023-09-12 cond-mat.supr-con math-ph math.MP
Topological Bardeen-Cooper-Schrieffer theory of superconducting quantum rings
该研究构建了纳米环费米海与费米面拓扑的严格可解数学模型,揭示费米面拓扑转变与态密度的关联,推导了超导临界温度随几何参数变化的BCS方程,明确了不同尺寸参数下$T_c$的变化规律。
2025-01-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
The influence of topological phase transition on the superfluid density of overdoped copper oxides
我们表明,拓扑量子相变,产生平带和改变费米表面拓扑结构,是由$\rm La_{2-x}Sr_xCuO_4$代表的过掺杂高温超导体的奇异行为的主要原因,其超导特性不同于经典的Bardeen-Cooper-Schrieffer理论[J.I. Bozović,X. He,J. Wu,and A. T. Bollinger,Nature 536,309(2016)]。结果表明:1)在温度$T=0$下,超流密度$n_s$远小于总电子密度,2)临界温度$T_c$是由$n_s$控制的,而不是由掺杂控制的,并且是$n_s$的线性函数; 3)在$T>T_c$下,电阻率$ρ(T)$随温度线性变化,$ρ(T)\propto αT$,其中$α$随$T_c\to 0$减小,而在具有$T_c=0$的正常过掺杂(非超导)区域中,电阻率变为$ρ(T)\propto T^2$。提出的理论结果与最近的实验观察结果吻合良好,缩小了这些经验发现与Bardeen-Cooper-Schrifford理论之间的巨大差距。
2017-08-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
K-space magnetism as the origin of superconductivity
非绝热海森堡模型提出了一种非绝热机制,在狭窄的、近似半满的特殊对称性“超导带”中产生库珀对。在这里,我们表明,这种机制可以被理解为一个特殊的自旋结构在倒易空间,以下简称为k空间磁性的结果。所呈现的图片允许一个生动的描述,这种新的机制突出的高度相似性,以及新的非绝热和熟悉的巴丁库珀施里弗机制之间的本质区别。
2018-07-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Comment on "Time-reversal symmetry-breaking superconductivity"
本文指出,Haranath Ghosh在最近的时间反演超导破缺理论中,使用了错误的Bardeen-Cooper-Schrieffer模型方程。因此,他的数值结果是误导性的,他的结论是不中肯的。
2001-05-28 cond-mat.str-el 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
High-temperature superconductivity induced by the Su-Schrieffer-Heeger electron-phonon coupling
Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics and Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);Institute for Advanced Study, Tsinghua University(清华大学高等研究院)
研究通过量子蒙特卡罗模拟系统探索SSH模型中的超导性,发现其超导临界温度显著高于Holstein模型,主要因其能促进电子配对和库珀对相位相干性。
2023-08-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Tunable Flux Vortices in 2D Dirac Superconductors
量子力学波函数中编码的非平凡几何对单粒子和多体动力学都有重要影响。然而,我们对单粒子本征态的几何如何在多粒子系统的特征中表现出来的理解仍然是不完整的。在这里,我们演示了如何单粒子Berry曲率修改磁通量子化的二维Bardeen-Cooper-Schrieffer(BCS)超导体,并讨论了这种异常量子化有望实现的实验方案。
2018-10-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Biexciton-like quartet condensates in an electron-hole liquid
本文从理论上研究了电子-空穴系统中类激子库珀对和双激子类库珀四重态的基态性质和凝聚。将基于四重态Bardeen-Cooper-Schrieffer(BCS)模型的变分方法应用于自旋为1/2的电子和自旋为1/2的空穴组成的四组分费米子系统,我们给出了热力学极限下状态方程中库珀对和四重态关联的出现.双激子类四体关联生存,即使在高密度制度作为一个多体BCS库珀四重态。我们的研究结果有助于在多自由度量子多体物理的跨学科背景下进一步理解奇异物质。
2022-05-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Pair condensation in the BCS-BEC crossover of ultracold atoms loaded onto a 2D square lattice
研究了二维光晶格上超冷原子气体中弱束缚库珀对的Bardeen-Cooper-Schrieffer(BCS)态到强束缚分子二聚体的玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)态的跃迁.利用新兴的哈伯德模型的平均场BCS方程和费米子的非对角长程有序概念,我们解析和数值计算了零温下库珀对的束缚能、能隙和凝聚分数随晶格中原子相互作用强度和填充分数的变化。
2012-08-06 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Microwave Response of V3Si Single Crystals: Evidence for Two-Gap Superconductivity
研究了不同化学计量比的V_3Si单晶的微波表面阻抗和复电导率随温度的变化关系,发现了一些与单能隙Bardeen-Cooper-Schrieffer理论相矛盾的特性。同时,它们可以用超导双带模型很好地描述,从而有力地证明了V_3Si中存在两个不同的能隙,其零温值分别为Δ_1 ~1.8Tc和Δ_2 ~0.95Tc。
2005-09-09 cond-mat.supr-con
Detecting nonlocal Cooper pair entanglement by optical Bell inequality violation
基于BCS超导理论,预测了库珀对从超导体到两个空间分离的量子点的相干分裂产生非局域纠缠电子对.为了验证这一假设,我们提出了一个方案,将分裂的库珀对的自旋态转移到一对可见光子的偏振态上。我们发现,产生的光子对可以用来违反一个贝尔不等式,明确地证明了纠缠的分裂库珀对。
2015-03-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Exactly Solvable Model of Superconducting Magnetic Alloys
本文证明了描述Bardeen-Cooper-Schriffer超导体中Anderson杂质的模型具有隐可积性,并通过Bethe不动点精确对角化。
1997-06-06 cond-mat.supr-con
Superconductivity from purely repulsive interactions in the strong coupling approach : Application of the SU(2) slave-rotor theory to the Hubbard model
我们提出了一个机制的超导性从纯粹的排斥相互作用中的强耦合制度,BCS(Bardeen-Cooper-Schrieffer)机制,如自旋波动的方法是很难应用。基于哈伯德模型的SU(2)从转子表象,我们发现库珀对振幅形成和相位相干的单个能量尺度被分成两个能量尺度,从而产生了所谓的赝能隙态,其中库珀对是局部相干的,而不是全局相干的,这被解释为密度-相位不确定原理的实现。这种超导状态显示出超流重量的温度线性下降比率,这是由强烈的相位起伏引起的。
2009-09-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Condensation of Cooper Triples
库珀对的凝聚起源于两个费米子之间的弱吸引相互作用引起的费米面不稳定性,为探索多体物理的跨学科背景开辟了新的前沿。在这项工作中,我们讨论了可能的凝聚的库珀三元组,这是三个身体对应的库珀对的三个组成部分费米子与三体吸引力。虽然每一个复合三聚体类态都服从费米-狄拉克统计,但它的聚集体可以在质心动量为零的情况下形成凝聚体,其中存在与费米表面附近的动量组成粒子的相对动量相关的内部自由度。这种凝聚可以被看作是无限分量费米子中的玻色化。我们提出了一个类似于Bardeen-Cooper-Schrieffer基态的变分波函数,并得到了基态能量。
2021-11-24 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con hep-ph
Energy of N Cooper pair by analytically solving Richardson-Gaudin equations
这封信提供了一个尚未解决的固体物理学基本问题的解决方案:通过巴丁-库珀-施里弗势相互作用的任意数量的库珀对的基态能量。我们在这里打破了一个50年的老数学问题,通过解析求解Richardson-Gaudin方程,该方程通过$N$非线性方程耦合的$N$参数给出这些$N$对的精确能量。我们的结果完全支持标准BCS的结果得到了一对数量等于一半的国家的感觉潜力。更重要的是,它表明,$N$ -对能量的相互作用部分取决于$N$作为$N(N-1)$,只有从N=1到密集的制度,这一结果表明,库珀对通过泡利阻塞只相互作用。
2011-11-24 cond-mat.supr-con
The BCS functional of superconductivity and its mathematical properties
本文综述了最近与R. Frank,E. Hamza,S. Naboko和J.P. Solovej。我们的讨论包括,特别是,调查的临界温度的一般类的相互作用势,以及研究其对外部领域的依赖性。我们将解释如何从BCS理论在一个合适的参数制度,金兹伯格-朗道模型可以得到。
2015-11-06 cond-mat.supr-con math-ph math.MP
Observation of Preformed Electron-Hole Cooper Pairs
半导体中的电子和空穴形成类似氢原子的束缚态,称为激子。在高电子空穴密度下,吸引库仑力被屏蔽,激子不再存在。巴丁-库珀-施里弗理论预测,在如此高的密度下,合作的多体效应可以在低温下诱导出束缚态,即电子-空穴库珀对,与超导体中的电子-电子库珀对相当。本文报道了在半导体中首次观察到的电子-空穴库珀对。通过测量ZnO中稠密电子-空穴气体的受激发射,我们研究了从电子-空穴等离子体到预形成的库珀对区的渡越,以及从激子到预形成的库珀对区的渡越。
2011-11-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Theory of superconductivity in doped quantum paraelectrics
最近对Nb掺杂的SrTiO $_3$的实验表明,超导能隙与转变温度之比在整个超导圆顶中保持Bardeen-Cooper-Schrieffer(BCS)值。出于这些和相关的研究,我们表明,库珀配对介导的一个单一的软横光学声子是最自然的机制,这样的超导圆顶实验的限制,并提出这种配对机制的微观理论。此外,我们表明,这种机制是一致的$T^2$电阻率在正常状态。最后,我们讨论了SrTiO $_3$在其他量子顺电体如KTaO $_3$中提供超导性的物理见解。
2022-07-09 cond-mat.supr-con
Electron and Cooper pair transport across a single magnetic molecule explored with a scanning tunneling microscope
利用扫描隧道显微镜研究了酞菁锰分子吸附在Pb(111)表面时电子和库珀对输运从隧穿区到接触区的演化.正常金属以及超导尖端引起Bardeen-Cooper-Schrieffer能隙在隧穿范围内逐渐过渡到接近接触和接触处的零能量共振。支持输运计算表明,在正常的金属超导体结中,这种共振反映了在间隙Yu-Shiba-Rusinov状态的合并以及Andreev反射的开始。对于超导体-超导体接触,零能共振被合理化为由相位相关的Andreev和Yu-Shiba-Rusinov能级携带的有限约瑟夫森电流。
2018-07-18 cond-mat.supr-con
Critical temperature and specific heat for Cooper pairing on a spherical surface
基于球表面上Bardeen-Cooper-Schrieffer型哈密顿量的精确解,计算了球表面上具有对关联的电子系统的比热。我们发现,从比热中提取一个温度是可能的,高于这个温度,库珀对断裂的多体态就会被占据。因此,我们将这个温度定义为球形表面上电子的BCS型对关联态开始的特征温度。这样的球形电子系统是在液氦中的多电子气泡中实现的,对于液氦,发现上述特征温度为10-100 mK的量级。比热和临界温度都显示出明显的(4-6%)奇偶宇称效应,即使电子数高达10 $^6$也会持续存在。
2007-01-23 cond-mat.supr-con
From one to $N$ Cooper pairs, step by step
我们将一对库珀组态向超导的巴丁-库珀-施里弗(BCS)模型扩展,在一个小的吸引力作用的能量层上逐个加入电子对。为此,我们在单库珀对尺度上,在对的稀释极限下解析地求解理查森方程。我们发现,通过只保留一阶项在这个扩展,$N$相关对能量读作为$N$孤立对的能量内的$N(N-1)$引起的泡利不相容原理,这往往会降低平均对结合能时,对数目增加的校正。非常值得注意的是,这个一阶结果的密集区的扩展,给出了BCS凝聚能准确。这使我们对BCS凝聚能提出了不同的理解,其对数等于感受到势能的对数,平均对结合能被泡利阻塞降低到单个库珀对能量的一半-而不是更标准但更大的超导能隙。
2011-03-06 cond-mat.supr-con
Formation of Cooper pairs between conduction and localized electrons in heavy-fermion superconductors
研究了传导电子($c$电子)和$f$电子之间的库珀配对,称为“$c$ - $f$配对”,以解释重费米子系统中的s波超导性。我们首先对周期性的Anderson模型进行Schriffl-Wolff变换,假设$f$能级较深,库仑排斥较强。由此产生的有效哈密顿量包含$c$和$f$电子之间的直接和自旋交换相互作用,这是形成$c$-$f$库珀对的原因。平均场分析表明,具有各向异性s波对称性的完全带隙的$c$ - $f$配对相出现在相图的大部分区域。我们还发现了两种不同类型的外来$c$ - $f$配对阶段,Fulde-Ferrell和破坏配对阶段。$c$ - $f$库珀对的形成归因于强库仑排斥使准粒子$f$带靠近导带中心。
2013-01-30 cond-mat.supr-con