Incoherent Excitation of Coherent Higgs Oscillations in Superconductors
从理论上研究了频率远大于超导能隙的非相干短脉冲光对超导体中序参量Higgs振荡的激发。Higgs模的激发振幅由一个参数控制，该参数由脉冲激发的准粒子总数决定。这一事实可以追溯到能量低于德拜频率和高于能隙的光致准粒子级联形状的普遍性。
2021-11-02 cond-mat.supr-con
Spin currents driven by the Higgs mode in magnetic superconductors
超导材料中的Higgs模描述了序参量振幅的缓慢衰减振荡。我们证明，在磁性超导体与内置的自旋分裂场希格斯模式是强烈耦合的自旋自由度允许产生的时间相关的自旋电流。通过自旋滤波元件将这种自旋电流转换为电信号，为二次谐波产生和外照射产生的Higgs模的电检测提供了工具。由这些自旋电流产生的非绝热自旋力矩允许通过测量相邻铁磁体中的磁矩的进动来对希格斯模式进行磁性检测。我们还讨论了磁旋进产生Higgs模的相互作用。将超导体中的集体模与光和磁动力学耦合，开辟了超导光自旋电子学的新方向。
2019-07-01 cond-mat.supr-con
Floquet engineering Higgs dynamics in time-periodic superconductors
本研究开发了一种基于反常Floquet Green函数的Floquet方法，用于研究时间周期性驱动下超导体中的Higgs模式，该方法降低了时间依赖性问题的复杂性，并从Floquet边带间的光子过程角度解释了稳态序参量的重整化，在s波超导体中验证了其有效性。
2024-06-04 cond-mat.supr-con
Nonlinear electromagnetic response and Higgs mode excitation in BCS superconductors with impurities
我们发现，由于存在的序参量振幅称为Higgs模式的无序振荡，可以有效地激发在通常的BCS超导体的外部电磁辐射。这种机制适用于具有各向同性s波和各向异性（如d波）配对的超导体。在杂质存在下的非线性响应被捕获的准经典形式主义。我们证明了具有杂质碰撞积分和外场驱动的Eilenberger方程的解析解与梯形杂质图的精确求和相一致。使用发达的形式主义，我们表明，在最近的实验中观察到的共振三次谐波信号是自然的解释由杂质散射介导的希格斯模式的激发。
2019-02-12 cond-mat.supr-con
Coupling of Higgs and Leggett modes in nonequilibrium superconductors
集体激发模式是物质的破缺相的特征。例如，超导体表现出振幅希格斯模式和相位模式，这是自由能的墨西哥帽势中的径向和角向激发。在双带超导体中，还存在莱格特相位模，它对应于带间相位差的集体涨落。在平衡系统中，振幅和相位模式是解耦的，因为它们是相互正交的激励。通过线性响应测量直接检测希格斯和莱格特模式是具有挑战性的，因为它们通常是过阻尼的，并且不直接耦合到电磁场。在这项工作中，使用精确的数值模拟，我们表明的情况下，两个间隙超导体，光泵浦探测实验激发希格斯和莱格特模式的平衡。我们发现这种非绝热激发过程在集体模之间引入了强相互作用。此外，我们预测，耦合的希格斯和莱格特模式是清楚可见的泵浦探测吸收光谱中的振荡在各自的频率。
2015-12-26 cond-mat.supr-con
Higgs mode mediated enhancement of interlayer transport in high-$T_c$ cuprate superconductors
我们提出了一种机制，用于增强铜酸盐超导体的层间输运，通过光学驱动沿$c$轴的等离子体激元激发的频率是蓝失谐的希格斯频率。等离子体激元激发引起希格斯场的集体振荡，从而引起超导响应的参数增强，正如我们用最小的分析模型所证明的那样。此外，我们进行了粒子-空穴对称$U(1)$格点规范理论的模拟，并找到与我们的分析预测很好的协议。我们绘制了层间耦合的重正化作为光场参数的函数，并证明了Higgs模式介导的增强可以大于$50\%$。
2021-06-04 cond-mat.supr-con
Short-distance breakdown of the Higgs mechanism and the robustness of the BCS theory for charged superconductors
通过希格斯机制，长程库仑相互作用消除了超导体中的低能戈德斯通相模，并将光谱权重一直转移到等离子体频率。在这里，我们表明，希格斯机制打破了长度尺度短于超导相干长度，而它保持完整，即使在高能量，在长波长的限制。这种效应是希格斯场的超导性和固体中洛伦兹不变性的复合性质的结果。最重要的是，超导相干体积内的希格斯机制的崩溃是至关重要的，以确保稳定的BCS平均场论在弱耦合极限。我们还表明，由于等离子体激元引起的波动的间隙方程的变化可以导致显着的修正平均场论，并揭示了超导体的密度波动谱的变化并不限于附近的间隙。
2018-08-22 cond-mat.supr-con
Quantum fluctuations and the emergence of in-gap Higgs mode in superconductors
Max Planck Institute for Solid State Research（马克斯·普朗克固体研究所）；The University of Tokyo（东京大学）；RIKEN Center for Emergent Matter Science (CEMS)（理化学研究所凝聚体物质科学中心）；Trans-Scale Quantum Science Institute, The University of Tokyo（东京大学跨尺度量子科学研究院）
研究量子涨落如何使超导体中能隙内Higgs模式出现，通过一阶量子修正改变Higgs传播子的本征频率，导致实验特征显著增强。
2026-04-16 cond-mat.supr-con
Comment on: Calculation of an Enhanced $A_{1g}$ Symmetry Mode Induced by Higgs Oscillations in the Raman Spectrum of High-Temperature Cuprate Superconductors
在最近的手稿物理。127，197001（2021）Puviani等人声称，希格斯模式在铜酸盐的对称$A_{1g}$拉曼通道中增强了拉曼响应。在这里，我们报告了一系列的技术错误，在他们的推导，完全无效的结论。特别是，拉曼响应函数包含两个重正化顶点，具有明显的超额计算图和希格斯模式贡献的不受控制的结果。
2022-09-30 cond-mat.supr-con
Type II Lifshitz invariant and optically active Higgs mode in time-reversal symmetry broken superconductors
Institute for Theory of Condensed Matter, Karlsruhe Institute of Technology（卡尔斯鲁厄理工学院凝聚态理论研究所）；Department of Physics, University of Tokyo（东京大学物理学系）；RIKEN Center for Emergent Matter Science (CEMS)（理化学研究所新兴物质科学中心）；Trans-Scale Quantum Science Institute, University of Tokyo（东京大学跨尺度量子科学研究所）
研究II型Lifshitz不变量在打破时间反演对称性的超导体中的作用，揭示其与光学活跃Higgs模的关系，并通过群论分析和数值计算验证其存在。
2026-04-16 cond-mat.supr-con
Non-linear optical effects and third-harmonic generation in superconductors: Cooper-pairs vs Higgs mode contribution
最近观察到一个以三倍于入射光频率振荡的透射太赫兹脉冲，为一个新的协议铺平了道路，以获得超导体中的共振激发。在这里，我们表明，这种非线性光学过程是由光致激发的库珀对，在类比与标准的拉曼实验。超导序参量的集体振幅（希格斯）涨落一般来说贡献较小，除非设计实验时适当地结合光的偏振和晶格对称性。
2016-05-24 cond-mat.supr-con
Time-resolved optical conductivity and Higgs oscillations in two-band dirty superconductors
最近的研究强调了杂质散射对超导体光学Higgs响应的重要性。在脏极限中，光与超导凝聚体的额外顺磁耦合产生，这大大增强了激发。到目前为止，大多数工作集中在光的周期性驱动上，其中希格斯模式的三次谐波产生响应被证明是增强的。在这项工作中，我们还计算了时间分辨的光学电导率的单带和双带超导体在两个脉冲猝灭探针设置，在那里我们发现与现有的实验结果很好的协议。我们使用的Mattis-Barclay方法，将杂质散射和计算明确的系统的时间演化。计算是在一个图形图片来自一个有效的行动形式主义和时间依赖的密度矩阵形式主义。
2021-02-01 cond-mat.supr-con
Amplitude `Higgs' mode in 2H-NbSe2 Superconductor
本文报道了用喇曼散射法在电荷密度波超导体2 H-NbSe_2中观察到超导振幅模即所谓的“Higgs”模的实验证据。通过比较2 H-NbSe_2和它的同构伙伴2 H-NbS_2（显示出超导性但缺少电荷密度波序），我们证明了2 H-NbSe_2的超导模的谱权重归因于共存的电荷密度波序的存在。此外，在2 H-NbSe 2的温度依赖性的测量显示了一个完整的频谱重量转移从电荷密度波模式的超导模式进入超导相。这两个观测结果都与超导振幅模式或希格斯模式完全一致。
2014-02-06 cond-mat.supr-con
Higgs time crystal in a high-$T_c$ superconductor
我们建议通过光学驱动希格斯模和约瑟夫森等离子体模的和共振，在高- $T_c$超导体中诱导时间结晶态。耦合这些基本激励的通用立方过程将和共振的驱动转换为两种模式的同时共振驱动，从而导致不相称的次谐波运动。我们使用一个半经典的驱动耗散格点规范理论的三维层状晶格，模型的几何形状的铜氧化物超导体的数值实现，证明这种运动对热波动的鲁棒性。我们证明了这种光诱导的时间结晶相的单层和双层系统，并表明该命令可以检测到在现实的技术条件下的脉冲驱动。
2020-11-12 cond-mat.supr-con
Non-relativistic dynamics of the amplitude (Higgs) mode in superconductors
尽管形式上与希格斯粒子类似，但弱耦合超导体中序参量的振幅起伏并不能确定一个具有洛伦兹不变动力学的实模。事实上，它的共振发生在$2Δ_0$，这与准粒子激发的阈值$2E_{gap}$相一致，准粒子激发破坏了任何相对论动力学。在这里，我们调查的命运的希格斯模式在非常规的情况下，$2E_{gap}$变得大于$2Δ_0$，由于强耦合或强无序。我们表明，也在这种情况下的振幅波动从来没有确定一个真正的模式在$2Δ_0$，因为这样的“玻色子”的限制总是通过一个强混合的相位波动，占主导地位的低能量部分的频谱。我们的研究结果对无序超导体的亚能隙光吸收的解释有直接的意义。
2015-11-02 cond-mat.supr-con
Higgs Amplitude Mode in BCS Superconductors Nb$_{1-x}$Ti$_{x}$N induced by Terahertz Pulse Excitation
利用太赫兹泵浦-太赫兹探测光谱研究了BCS超导体Nb 1-xTixN薄膜在非绝热激发下的超快响应。在单周期太赫兹泵浦脉冲的瞬时激励下，BCS带隙能区的电磁响应出现瞬态振荡。振荡频率与BCS能隙的渐近值相一致，表明理论上预期的序参量集体振幅模式，即Higgs振幅模式的出现.我们的结果为用光学手段实现超导序参量的超快调控开辟了一条新的途径。
2013-07-09 cond-mat.supr-con
Direct observation of Higgs mode oscillations in the pump-probe photoemission spectra of electron-phonon mediated superconductors
利用非平衡Keldysh形式，我们求解了包含超快泵浦场的电子-声子超导运动方程。我们提出的结果与时间有关的光电子能谱的平衡探测的动态的超导能隙边缘。泵浦场导致的阶数的部分熔化导致了两倍于熔化间隙频率的振荡，这是希格斯或振幅模式的标志。因此，希格斯模式可以通过电磁场的非线性效应直接激发，并在没有任何额外对称性破缺的情况下被检测到。
2016-01-14 cond-mat.supr-con
Momentum-resolved analysis of condensate dynamic and Higgs oscillations in quenched superconductors with tr-ARPES
非平衡态超导体中的希格斯振荡提供了一个独特的工具，以获得有关潜在的序参量的信息。一些性质，如绝对值，多重能隙的存在和序参量的对称性可以编码在希格斯振荡谱。用时间分辨角分辨光电子能谱（ARPES）研究希格斯振荡比光学测量具有优势，即可以对凝聚动力学进行动量分辨分析。在本文中，我们调查的时间分辨光谱函数测量ARPES不同的淬火协议。我们发现，分析振幅振荡的ARPES强度在整个布里渊区允许了解如何凝聚动力学有助于集体希格斯振荡的出现。此外，通过评估这些振荡的相位，可以揭示凝聚体的对称变形动力学，这给出了关于系统的基态对称性的见解。有了这样的分析，时间分辨的ARPES实验可能会在未来的希格斯光谱学领域的一个强有力的工具。
2020-05-08 cond-mat.supr-con
Higgs Mode in Superconductors
当物理系统的连续对称性自发破缺时，通常会出现两种集体模式：序参量涨落的振幅模式和相位模式。对于超导体，振幅模式最近被称为“希格斯模式”，因为它是粒子物理学中希格斯玻色子的凝聚态类似物。希格斯模式是序参量的标量激发，与电荷或自旋涨落不同，因此不与电磁场线性耦合。这就是为什么在最初的理论预测之后的半个多世纪里，超导体中的希格斯模式一直逃避实验观测，除了电荷密度波共存系统。然而，随着非线性和时间分辨太赫兹光谱技术的发展，通过非线性光-Higgs耦合研究Higgs模已经成为可能。本文综述了超导体中Higgs模的研究进展。
2019-06-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Coupling the Higgs mode and ferromagnetic resonance in spin-split superconductors with Rashba spin-orbit coupling
本文研究Rashba自旋轨道耦合超导体中非零动量的Higgs模式，发现其与外部交换场线性耦合，可显著增强铁磁绝缘体/超导体双层系统的自旋泵浦效应，并可通过逆自旋霍尔效应电压进行探测。
2022-02-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Theory of Higgs Modes in $d$-Wave Superconductors
通过在$d$波超导体中应用微观规范不变动力学理论，我们解析地导出了呼吸Higgs模的能谱，特别是旋转Higgs模，它对于$d$波序参量是唯一的.分析研究了它们的动态特性。我们表明，呼吸希格斯模式是光学可见的二阶制度。而旋转的希格斯模式是光学惰性的，我们表明，这种模式可以检测到的赝隙相的磁共振实验。有趣的是，当存在纵向温度梯度时，电荷中性的旋转Higgs模在赝能隙相中通过磁场产生热霍尔电流，这为Higgs模的探测提供了一种独特的方案。
2020-01-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Higgs mode stabilization by photo-induced long-range interactions in a superconductor
我们发现，低的激发的二维BCS超导体显着改变时，耦合到一个外部驱动的腔，诱导可控的远程吸引力之间的相互作用的电子。我们发现它们与本征局域相互作用非线性地结合，增加了Bogoliubov准粒子的激发能，从而扩大了超导能隙。驱动腔诱导吸引的长程性质定性地改变了超导体的集体激发。具体地说，它们导致激子模式的额外集体激发的出现。此外，希格斯模被推入能隙，现在位于博戈留博夫准粒子连续统之下，因此它不能衰变成准粒子。这样，希格斯模式的寿命大大增加。
2021-06-09 cond-mat.supr-con quant-ph
Higgs physics in superconductors
Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学）
从超导体中超导机制的角度，介绍希格斯模式及其光谱学研究进展，探讨其对高温超导和关联材料研究的潜在影响。
2025-12-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Higgs Boson in Superconductors
超流氦可以用双分量序参量来描述，在长波长下只表现出具有能量$\to 0$的Bogolubov模式，而具有双分量序参量的洛伦兹不变理论在长波长下表现出有限能量模式（希格斯玻色子玻色子），除了上述无质量模式。无质量模式如果耦合到电磁场（安德森-希格斯机制），则会移动到高能量。另一方面，超导体在理论上和实验上都表现出这两种模式。发生这种情况是因为超导体中的激发具有（近似）粒子-空穴对称性，因此显示出与洛伦兹不变理论的相似性。
2001-09-21 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con hep-ph
Signatures of the Higgs mode in transport through a normal-metal--superconductor junction
超导体在太赫兹范围内受到电磁辐射时，其序参量会出现振幅振荡。然而，将这种所谓的希格斯模式耦合到充电电流是非常困难的。我们建议使用直流电压偏置的正常金属超导隧道结实现这样的耦合在粒子空穴非对称配置。使用准经典格林函数形式主义，我们证明了三个特征签名的希格斯模式：（i）交流充电电流表现出明显的共振行为，是最大的辐射频率与序参量一致时。(ii)交流充电电流幅值随电压偏置的增加呈现出特征性的非单调行为。(iii)在大电压偏置的谐振时，AC电流与偏置成反比地消失。这些签名提供了一个电子检测方案的希格斯模式。
2020-06-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Generalized index theorem for topological superconductors with Yang-Mills-Higgs couplings
本文研究了任意维数下具有Yang-Mills-Higgs耦合的拓扑超导体的Bogoliubov-de Gennes哈密顿量（BdGH）的指数定理。我们发现BdGH的指数仅由Higgs场的渐近行为决定，与规范场无关。如果序参量空间的维数等于空间维数，则它可以是非零的。当存在点缺陷时，缺陷处出现局域化的零能态。在二维涡旋背景和三维涡旋背景下，研究了该指数与零能束缚态存在的一致性。
2012-04-04 cond-mat.supr-con hep-th
Transient Higgs oscillations and high-order nonlinear light-Higgs coupling in terahertz-wave drivenNbN superconductor
研究了超导NbN薄膜在强太赫兹波作用下的非线性光学响应。除了预期的三次谐波外，我们还观察到一种新的瞬态振荡，它的频率随着温度的升高而向超导转变温度Tc软化。我们把这种新的模式确定为希格斯瞬态振荡。为了验证这一设想，我们引入了一种时频分辨技术，称为频谱图，用于太赫兹光谱的可视化。观察到了该模式的动态衰减行为，这与理论预期的内禀Higgs振荡相一致。此外，我们还首次观察到了高阶非线性光学效应，即五次谐波产生，并将其归因于Higgs模与电磁场的高阶耦合。
2021-07-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Kapitza-Dirac interference of Higgs waves in superconductors
The University of Tokyo（东京大学）；Stockholm University（斯德哥尔摩大学）；KTH Royal Institute of Technology（皇家理工学院）；University of Connecticut（康涅狄格大学）
该研究提出利用结构化光控制超导体中希格斯模和涡旋动力学的新框架，发现超导体中卡皮查-狄拉克效应的类似现象，架起量子光学与凝聚态物理的桥梁，为探测非平衡超导性提供新途径。
2025-11-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Higgs-like pair amplitude dynamics in superconductor-quantum dot hybrids
我们考虑一个量子点与超导储层的弱隧道耦合。通过邻近效应可以在点上感应出有限的超导对振幅。我们调查的动力学的诱导对振幅淬火后，并定期驱动系统通过实时图解的方法。我们发现，淬火动力学是占主导地位的指数衰减到平衡相比之下，周期性驱动系统可以维持相干振荡的幅度和相位的诱导对振幅类似于希格斯和南武-戈德斯通模式驱动的大块超导体。
2020-12-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
An Abelian Higgs model of pulsed field magnetization in superconductors
脉冲场磁化导致俘获磁场长时间持续存在，基于Maxwell-Ginzburg-Landau（Abelian Higgs）理论建立了电磁波与超导板相互作用的一维模型.我们首先推导出模型从拉格朗日耦合的电磁场与超导体的金兹伯格-朗道势。然后，我们探讨其能力，通过应用高斯矢量势脉冲和监测通常的数量，如模量和相位的序参量。我们还介绍了计算域中的缺陷。我们发现，缺陷的存在下，增强的reflection矢量势和减少的序参量的模量，与现有的实验。
2021-09-27 cond-mat.supr-con physics.app-ph
Third-harmonic generation in superconductors: Role of quantum geometry in the competition between Higgs mode and quasiparticles
The University of Tokyo（东京大学）；The Hong Kong University of Science and Technology（香港科技大学）；RIKEN Center for Emergent Matter Science (CEMS)（理化学研究所凝聚体物质科学中心）
量子几何通过放大非线性光-希格斯耦合，使希格斯模在清洁 regime 中主导 THG 响应，揭示了能带几何对超导体非线性响应的重要性。
2026-09-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Gapless Higgs Mode in the Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov State of a Superconductor
均匀超导体中超导能隙的振幅起伏所伴随的Higgs模通常很重，这使得它的激发和检测都很困难。我们报告存在一个无隙希格斯模式的Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov状态。这一特征来源于与平移对称破缺相关的Goldstone模。用唯象模型和微观Bardeen-Cooper-Schrieffer（BCS）理论证明了无带隙Higgs模的存在。无间隙的希格斯模式可以避免衰变到其他低能激发态，这使得它稳定且可检测。
2021-05-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Emergence of multiple Higgs modes due to spontaneous breakdown of a $\mathbb{Z}_2$ symmetry in a superconductor
研究了Bardeen-Cooper-Schrieffer（BCS）超导体中的Higgs模。基于BCS哈密顿量的U（1）对称性对Higgs模不是必需的这一发现，我们研究了赝自旋表象中的类伊辛哈密顿量.我们表明，Higgs模式出现的最低激发态的类伊辛哈密顿量由于自发击穿的$\mathbb{Z}_2$对称性下的时间反转操作$\mathcal T$在赝自旋空间。我们进一步预测存在多个Higgs模式，量子化能量$2(n+1)Δ_0$（$0\le n\le N_{k_F}$），其中$Δ_0$是超导能隙，$n$是一个整数，和$N_{k_F}$是费米表面上的状态数。
2021-09-04 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Higgs Condensates are Symmetry-Protected Topological Phases: II. $U(1)$ Gauge Theory and Superconductors
在有间隙和保持对称的物质状态中对希格斯相进行分类是一个概念上的挑战。我们证明了$U(1)$ Higgs相是一种受保护的拓扑相，并导出了适用于动态电磁场处理的超导体的拓扑响应理论和边界反常.这推广了Verresen等人对离散规范理论的讨论，arXiv：2211.01376。我们发现，在$d$空间维度的希格斯相是在一个非平凡的SPT类保护的全球$U(1)$对称性与希格斯场，和$d-2$形式$U(1)$磁对称性，与磁单极子的情况下。在$d=2$中，这给出了一个在传统对称性之间具有混合霍尔响应的SPT，而在$d=3$中，我们得到了一个由0-形式和1-形式对称性保护的新SPT，其2+1d边界异常由超流体满足。超导体的标志性特性--电磁学的希格斯相位--可以从这个SPT响应中重现。例如，约瑟夫森效应直接来自上述边界超流体。除了这种最低限度的方法是补充朗道-金兹伯格理论，其非微扰性质是有用的情况下，波动是显着的。我们证实了这一点，通过预测的稳定性的约瑟夫森效应后，引入单极$U(1)$格点规范理论，从收费1希格斯相的限制阶段调谐导致在交界处的量子临界点。此外，这一观点揭示了意想不到的联系，例如超导体表面的持续电流是如何从广义无源泵中产生的。我们还处理部分希格斯阶段的概括，包括“2 e”凝聚在电子超导体，对应于丰富的拓扑秩序。
2023-03-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con hep-th
