Origin of Superconductivity in 2D-Organic Compounds and High-T_c Cuprates
在近半满单带二维哈伯德模型的参数空间中,以U/t,t '/t和n为参数,绘制了相图,其中U,t,t'和n分别为在位相互作用,最近邻和次最近邻转移矩阵以及每位电子数.参数空间的选择,以包括高T_c铜氧化物以及二维有机超导体的模型。在涨落交换近似下,用自旋涨落理论计算了超导和反铁磁不稳定面。图中还指示了金属-绝缘体过渡表面。从相图中讨论了自旋涨落机制是高温铜氧化物和二维有机化合物超导电性共同起源的可能性。
1999-09-02 cond-mat.supr-con
Scattering and Pairing in Cuprate Superconductors
经过二十多年的研究,铜酸盐异常强的超导性的起源仍然是一个争论的主题。在这里,我们遵循一个新的线索:超导性的起始温度与反常正常态散射的强度成比例,反常正常态散射使电阻率与温度成线性关系。在有机超导体中发现了线性电阻率和Tc之间的相同相关性,已知配对来自附近反铁磁相的波动,并且在磷属元素化物超导体中也可能存在反铁磁情况。在铜氧化物中,问题是赝能隙相是否起着相应的作用,它的涨落负责配对和散射。我们回顾了最近的研究,揭示了这个阶段-它的边界,它的量子临界点,和它的对称性破缺。新出现的图像是一个阶段的自旋密度波秩序和波动,在广泛的类比与有机,磷属元素化物,和重费米子超导体。
2010-03-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum critical point for stripe order: An organizing principle of cuprate superconductivity
自旋密度波量子临界点(QCP)是有机超导体、铁磷族化合物超导体、重费米子超导体和电子掺杂铜酸盐超导体的中心组织原理。它占超导Tc圆顶,非费米液体电阻率,和费米面重建。在QCP上方的磁有序相之外,随着系统远离QCP,散射和配对平行减少。在这里,我们认为,一个类似的情况下,基于条纹顺序QCP,是一个中心的组织原则,空穴掺杂铜酸盐超导体。Eu-LSCO、Nd-LSCO和YBCO的关键性质是自然统一的,包括条序本身、QCP、费米面重构、线性T电阻率和赝能隙相的非线性特征。
2012-04-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Artificial and self-assembled pinning centers in Ba(Fe1-xCox)2As2 thin films as a route to very high current density
我们报告了自组装c轴和人工引入ab平面钉扎的单层和多层Ba(Fe 1-xCox)2As 2薄膜的优越涡旋钉扎。Ba(Fe 1-xCox)2As 2可以接受非常高密度的销(15-20体积%)而没有Tc抑制。匹配场大于12 T,产生了临界电流密度Jc的显著增强,几乎各向同性的Jc(θ,20 T)> 10^5 A/cm 2,全局钉扎力密度Fp约为50 GN/m^3。这种情况与高温铜酸盐强烈不同,在高温铜酸盐中,在没有Tc抑制的情况下添加销被限制在2-4体积%,导致小的HIrr增强和仅低于3-5特斯拉的改善的Jc。
2012-11-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
A Possible Mechanism of the Pseudogap in Organic Superconductor Based on the Superconducting Fluctuation
本文对核磁共振实验所揭示的$κ$型(BEDT-TTF)$_2$ X的反常行为作出了解释。我们用单圈近似计算了超导涨落的电子性质。结果表明,由于大的阻尼效应,态密度降低,单粒子能谱在费米能级附近具有赝能隙结构。研究发现,这些行为是准二维系统所特有的,并且在非相干金属中得到增强。讨论了铜酸盐与该化合物之间的相似性,并提出了验证这一建议的实验。
1999-08-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Anisotropic zero-resistance onset in organic superconductors
该研究调和了有机超导体(TMTSF)₂PF₆和(TMTSF)₂ClO₄中超导与密度波态共存的实验数据,通过考虑样品有限尺寸和平针形状解释了各向异性零电阻起始,为估算SC岛体积分数和尺寸提供了方法。
2024-11-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity in undoped T' cuprates with Tc over 30 K
未掺杂的铜酸盐长期以来被认为是反铁磁绝缘体。然而,在本文中,我们报道了在未掺杂的T '-RE_2CuO_4(RE = Pr,Nd,Sm,Eu和Gd)中实现了超导电性。我们的发现是通过使用金属有机分解(MOD),一种廉价且易于实施的薄膜工艺进行的。制备超导薄膜的关键是低氧分压焙烧和低温还原。未掺杂的T '-RE_2CuO_4的最高Tc超过30 K,显著高于“电子掺杂”的类似物。值得注意的是,Gd_2CuO_4,即使是其衍生物迄今为止还没有表现出超导性,也具有高达~ 20 K的T_(conset)超导性。我们的发现的含义进行了简要讨论。
2008-05-29 cond-mat.supr-con
Violation of Kohler's rule by the magnetoresistance of a quasi-two-dimensional organic metal
研究了准二维金属$α$ -(BEDT-TTF)$_2$ KHg(SCN)$_4$的层间磁电阻。在0.5 ~ 10 K的温度范围内,对于高达10 T的磁场,磁电阻比零场电阻具有更强的温度依赖性。因此,科勒法则不适用于任何温度或场的范围。这意味着,磁电阻不能描述在一个单一的费米表面上的半经典输运与一个单一的散射时间。科勒规则的违反可能的解释被认为是,在半经典输运理论的框架内,并涉及非相干层间输运。所考虑的问题是类似的铜酸盐超导体的磁输运所提出的。
1998-03-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Theory of the Hall Coefficient and the Resistivity on the Layered Organic Superconductors κ-(BEDT-TTF)
在有机超导κ-(BEDT-TTF)化合物中,各种输运现象表现出明显的非费米液体行为,这是理解该体系电子态的重要线索。特别是,霍尔系数($R_H$)表现出居里-外斯型温度依赖性,这是类似的高Tc铜酸盐。本文研究了半填充各向异性三角晶格上的哈伯德模型,它是研究κ-(BEDT-TTF)化合物的有效模型.基于波动交换近似(FLEX近似),考虑满足守恒定律所需的电流顶点修正,计算了电阻率($ρ$)和$R_H$。我们对$R_H$和$cot(θ_H)$的理论结果很好地解释了传统玻尔兹曼输运近似所不能再现的实验行为。此外,我们扩展了标准的Eliashberg输运理论,并推导出更精确的电导率公式,这在较高的温度下变得很重要。
2001-02-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Mottness and spin liquidity in a doped organic superconductor $κ$-(BEDT-TTF)$_4$Hg$_{2.89}$Br$_8$
本综述聚焦特殊非化学计量比有机超导体$κ$-(BEDT-TTF)$_4$Hg$_{2.89}$Br$_8$,介绍其兼具莫特性、自旋液体性与超导性的独特现象,梳理压力研究成果并探讨其与无机超导研究问题的关联。
2023-07-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Reduction dependence of superconductivity in undoped T' cuprates
我们最近用金属有机物分解外延薄膜在未掺杂的T ′-RE_2CuO_4(RE:Pr,Nd,Sm,Eu,和Gd)中实现了超导电性。实现超导性的关键配方是低PO 2焙烧和随后的真空还原,以最大限度地减少杂质氧原子的量,这对高Tc超导性非常有害。本文报道了T ′-RE_2CuO_4超导性的还原依赖性研究。对于薄膜,剩余的Oap原子的量是难以评估的,但我们建议,一个很好的措施,这可能是c轴晶格常数,它告诉我们是否减少是不足或过度。
2008-11-07 cond-mat.supr-con
Synthesis of infinite-layer LaNiO2 films by metal-organic deposition
本文报道了用金属有机物分解法制备无限层LaNiO_2薄膜。我们的工作旨在合成具有3d9电子构型的类钙钛矿氧化物,这是高Tc铜氧化物所共有的。3d9组态在铜酸盐以外的氧化物中非常罕见。Ni1+氧化物,即使Ni1+是一种不寻常的氧化态,可能是极少数的候选者之一。Ni1+相的一个实例是无限层LaNiO2。LaNiO2的本体合成是困难的,但在这篇文章中,我们表明,薄膜合成LaNiO2的金属有机分解是相当容易的。这是由于薄膜具有大的表面体积比的优点,这使得氧扩散迅速。电阻率测量表明LaNiO2本质上是一种金属,但不幸的是还没有超导性的痕迹。
2008-11-12 cond-mat.supr-con
Edge currents as probe of topology in twisted cuprate bilayers
针对扭转角近45°的Bi₂Sr₂CaCu₂O₈₊ₓ铜氧化物双层膜自发破缺时间反演对称性的现象,研究用最小微观模型估算其手性边缘电流大小,证实其可被现有磁扫描探针显微镜检测,并揭示了d波与p波超导体边缘电流差异的成因。
2025-06-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Correlation between linear resistivity and Tc in organic and pnictide superconductors
当T> 0时,电阻率的线性温度依赖性是重费米子金属量子临界性的标志,也是高Tc超导体的典型正常态性质,但在这两种情况下,它仍然无法解释。本文报道了有机超导体(TMTSF)_2X(X = PF_6,ClO_4)在自旋密度波阶边界上的线性电阻率,其强度与超导温度Tc成正比。这种标度,也存在于磷族元素化物超导体中,揭示了线性T散射和配对之间的密切联系,重整化群理论表明,这是由反铁磁涨落引起的,并通过超导关联的干扰得到增强。我们的研究结果表明,线性电阻率一般可能是这样的干扰和配对的结果,在过掺杂的高Tc铜氧化物是由反铁磁波动驱动,在有机和磷属元素化物超导体。
2009-05-07 cond-mat.supr-con
Quantum Resistive Behaviors in the Vortex Liquid Regimes at Finite Temperatures
受磁场中常见的{ \it mean field like}电阻行为的启发,在具有强涨落的各种超导(SC)铜氧化物和有机物中,重新考察了{ \it quantum} SC涨落对电阻行为的影响,并强调了它们在所谓的{ \it thermal}涡旋液体区域中的作用.在GL涨落理论中引入量子涨落和涡旋钉扎效应,发现电阻率曲线在远低于表观上临界场H_{c2} ^*(T)的3d涡旋-玻璃化转变点处不是扇形展宽,而是由于足够小的凝聚能或强场增强的量子涨落而急剧下降.通过考虑SC赝能隙区的影响,对铜氧化物和有机超导体的数据进行了拟合。有人认为,铜酸盐材料,不考虑竞争的非SC订单的波动的存在下,空穴掺杂的铜酸盐的面内相干长度减少接近欠掺杂的限制,从热容数据测量的冷凝能量密度是最大的最佳掺杂附近。无序准二维s波薄膜的情况下,显示场调谐的超导体-绝缘体转变(FSIT)的行为进行了比较研究,并与现有数据的协议被发现。
2003-09-02 cond-mat.supr-con
Theory of `hidden' quasi-1D superconductivity in Sr$_2$RuO$_4$
Sr $_2$ RuO $_4$中的非常规超导机制在本质上更接近于超流体$^3$ He,还是更接近于铜酸盐、磷属元素化物和有机超导体?我们挑战在这一领域的主流假设,并使用良好的控制微扰重整化群计算,我们认为,超导性的Sr $_2$ RuO $_4$更接近于准一维有机超导体。我们的理论有某些现象学的结论,与实验观察到的现象是一致的。
2012-08-31 cond-mat.supr-con
Spin Fluctuation-Induced Superconductivity in Organic Compounds
采用直角等腰三角形格子的简化二聚体哈伯德模型(转移矩阵-τ,-τ^ \prime)研究了二维有机化合物κ-(ET)2-X的自旋涨落诱导超导电性.在涨落交换近似下,自洽地计算了动力学非线性和自能,并通过求解线性化的Eliashberg型方程得到了与实验符合良好的T_c值。配对对称性为d_{x^2-y^2}型。计算的T_c与(U/τ)的关系与实测的T_c与压力的关系定性地比较好。将τ^ \prime /τ的值从0变化到1,我们在正方形晶格和正三角形晶格之间进行插值,首先发现κ-(ET)_2-X和铜酸盐的T_c值具有很好的标度性,其次发现T_c随τ ^\prime /τ的增加而降低,而对于正三角形晶格τ^ \prime /τ=1,没有发现超导电性。
1998-07-26 cond-mat.supr-con
Link between spin fluctuations and Cooper pairing in copper oxide superconductors
尽管人们普遍认为,在高转变温度的铜氧化物(高Tc铜氧化物)中,超导性(SC)是非常规的,但诸如自旋和电荷(条纹)有序、SC波动、接近莫特绝缘体、赝能隙相和量子临界性等现象的相对重要性仍然是一个有很大争议的问题1。在电子掺杂的铜氧化物,在欠掺杂区域的相位的p2p 2和较弱的电子correlations 3,4,不存在异常的赝隙相,表明莫特物理和其他身份不明的竞争订单是不太相关的,反铁磁(AFM)的自旋波动是主要特征。在这里,我们证明了一个线性温度(T-线性)散射率-铜酸盐的异常正常状态的属性的一个关键特征-与库珀配对(SC)。通过对电子掺杂铜氧化物La 2 xCexCuO 4(LCCO)薄膜磁输运的研究,我们发现当超导性被磁场抑制时,在SC相周围存在一个T-线性散射的包线,并且在零温度下仍然存在.与有机超导体中发现的类似行为相比,强烈表明T-线性电阻率是由自旋涨落散射引起的。我们的研究结果建立了AFM自旋涨落和铜氧化物高温超导配对机制之间的基本联系。
2011-08-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Antiferromagnetic Spin Fluctuations in the Metallic Phase of Quasi-Two-Dimensional Organic Superconductors
利用Moriya,Millis,Monien和Pines(M-MMP)的自旋涨落模型,对已发表的k-(ET)2X有机电荷转移盐的核磁共振(NMR)实验进行了定量分析.在T_nmr ~ 50 K以上的温度下,该模型对几种k-(ET)_2X材料的金属相数据给出了较好的定量描述。这些材料显示出反铁磁相关长度随温度的降低而增加,并通过T_nmr测量增长到几个晶格常数。它示出的事实,即无量纲的Korringa比是远远大于单位是不一致的广泛的一类理论模型(如动态平均场论),忽略了空间相关性和/或顶点校正。对于接近Mott绝缘相的材料,当温度低于T_nmr时,核自旋弛豫速率、Knight位移和Korringa比均随温度的降低而显著降低。这不能用M-MMP模型来描述,最自然的解释是在低于T_nmr的态密度中打开了一个类似于在欠掺杂铜氧化物超导体中观察到的赝能隙。这种赝能隙最近已被预测发生在二聚有机电荷转移盐材料的共振价键(RVB)理论。我们提出了具体的有机超导体的新实验来阐明这些问题。例如,观察是否可以使用高磁场或高压来闭合赝隙的测量将是极其有价值的。
2007-05-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Antiferromagnetic Spin Fluctuations and the Pseudogap in the Paramagnetic Phases of Quasi-Two-Dimensional Organic Superconductors
本文用Moriya,Millis,Monien和Pines(M-MMP)的自旋涨落唯象模型对已发表的k-(ET)_2X族有机电荷转移盐的核磁共振(NMR)实验结果进行了定量分析。在T_NMR ~ 50 K以上,该模型对几种k-(ET)_2X材料的顺磁金属相的数据给出了很好的定量描述,反铁磁相关长度随温度的降低而增加,并由T_NMR得到几个晶格常数。它示出的事实,即无量纲的Korringa比是远远大于单位是不一致的,与广泛的一类理论模型(如动态平均场论),忽略空间相关性和/或顶点校正。对于接近Mott绝缘相的材料,1/T1、Ks和K都随着温度的降低而显著降低。这不能用M-MMP模型来描述,最自然的解释是在低于T_NMR的态密度中打开了赝能隙,例如在铜酸盐中。我们表明,k-(ET)2Cu 2(CN)3的NMR测量报告是定性与此材料具有基态与长程磁序不一致。有机超导体金属态的赝能隙是超导电性的共振价键理论的一个重要预言。我们提出了具体的有机超导体的新的实验,以阐明的性质,起源和动量依赖的赝能隙及其与超导性的关系。
2007-07-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Global trends in the interplane penetration depth of layered superconductors
我们报告的几个不同类别的准二维超导体,包括高T $_c$铜酸盐,锶$_2$ RuO $_4$,过渡金属二硫属化物和有机材料的$(BEDT-TTF)_2X$系列的层间渗透深度$λ_c$的行为的一般趋势。这些趋势的分析揭示了两个不同的模式之间的缩放$λ_c$的值和c轴直流电导率$σ_{DC}$的大小:一个实现在系统中形成的定义良好的准粒子和其他系统中看到的准粒子没有很好地定义的基态。后一种模式主要在欠掺杂的铜酸盐中发现,并表明与常规材料的数据相比,与冷凝物的形成相关的能量标度$Ω_C$的显著增强(因子$\simeq 10^2$)。我们讨论了这些结果对理解高$T_c$铜酸盐的超导电性的影响。
2001-12-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
A strongly correlated electron model for the layered organic superconductors kappa-(BEDT-TTF)2X
层状有机分子晶体kappa-(BEDT-TTF)2X家族的迷人的电子性质,其中X是阴离子(例如,X= I_3,Cu[N(CN)_2]Br,Cu(SCN)_2)的研究进展。这些材料特别令人感兴趣,因为与高$T_c$铜酸盐超导体的相似性,包括非常规的金属性质以及反铁磁性和超导性之间的竞争。电输运、光学和核磁共振性质的温度依赖性显著偏离常规金属。特别是,似乎有一个有效的费米能量的数量级为100 K,这是一个数量级小于预测的能带结构计算。量子化学计算的结果表明,一个最小的理论模型,可以描述这些材料是一个哈伯德模型上的各向异性三角晶格与一个电子每网站。适当的参数值的模型意味着电子的相关性很强,存在显着的磁挫折,该系统是接近金属-绝缘体的转变。洞察这个模型的物理可以从最近的研究哈伯德模型使用动态平均场近似。它们与低有效费米能和金属相的许多性质的非常规温度依赖性是一致的。未来的方向提出了理论和实验研究。
1999-01-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Microscopic theory of pseudogap phenomena and unconventional Bose-liquid superconductivity and superfluidity in high-$T_c$ cuprates and other systems
基于在高$T_c$的铜氧化物及相关体系中,费米子之间的有效吸引能$\varepsilon_A$与它们的费米能$\varepsilon_F$相当,玻色Cooper对在$T_c$之上形成,然后一部分Cooper对在$T_c$处凝聚成玻色超流体的事实,提出了赝能隙现象和新型玻色液体超导电性(超流性)的一个自洽的微观理论.高- $T_c$铜氧化物和其他具有低费米能($\varepsilon_F\sim\varepsilon_A$)的系统是玻色超导体/超流体,并且在高于$T_c$时表现出赝能隙相,在$T_c$时表现出类似$λ$的超导转变,并且在低于$T_c$时表现出玻色液体超导性。高$T_c$铜氧化物中的相关电荷载流子是束缚在$T_c$上方的玻色子库珀对中的极化子。极化子和赝能隙效应随着掺杂量的增加而减弱,并在量子临界点处消失。修正的类BCS理论描述了另一种赝能隙区,但高$T_c$铜氧化物及其它体系的超流相变既不是类BCS相变,也不是通常的玻色-爱因斯坦凝聚。给出了Cooper对玻色化的判据。相干单粒子和玻色Cooper对凝聚体的平均场理论较好地描述了高$T_c$铜氧化物的新超导态和性质,与实验结果完全一致。不寻常的超导/超流体状态和其他奇异系统的性质(例如,重费米子和有机化合物,$\rm{Sr_2RuO_4}$,$^3$ He,$^4$ He和原子费米子气体)的玻色超流体理论解释得更清楚。…
2020-01-20 cond-mat.supr-con
Anisotropic thermal expansion of p-Terphenyl: a self-assembled supramolecular array of poly-p-phenyl nanoribbons
最近发现的金属芳烃,碱掺杂的p-三联苯的超导性,引起了相当大的兴趣。临界温度Tc的范围从几到123 K,有机超导体的记录,由于多相和掺杂剂浓度的不受控制的竞争。在提出的极化子和费米粒子共存的量子线超晶格中的Fano共振机制中,晶格性质起着关键作用。在这里,我们报告的温度演化的母体化合物对三联苯晶体结构的研究提出了一个自组装的超分子网络的纳米级纳米带。使用温度相关的同步辐射X射线衍射,我们报告的各向异性热膨胀在ab平面,这支持存在的一维纳米带的纳米级网络中运行的b轴方向的P21/a结构。在193 K下的各向异性相变下,C-1结构的序参量遵循幂律行为,临界指数为0.34,a轴和b轴的热膨胀显示出支持二维键网络形成的主要变化。确定了中心苯基双势阱中取向涨落的大温度范围。
2018-01-03 cond-mat.supr-con
Gossamer Superconductivity, New Paradigm?
我们将回顾我们最近在高温$_{c}$铜酸盐和CeCoIn $_{5}$中的d波密度波(dDW)和游丝超导性(即dDW存在下的d波超导性)方面的工作。a)我们发现铜氧化物和CeCoIn $_{5}$赝隙相中的巨能斯特效应和角相关磁电阻(ADMR)都是dDW的表现。b)高T $_{c}$铜氧化物的相图是根据平均场理论来理解的,它包括两个序参量$Δ_{1}$和$Δ_{2}$,其中一个序参量来自dDW,另一个来自d波超导性。c)在最佳的过掺杂区,我们发现空间周期性dDW,一个类似的富尔德-费雷尔-拉金-奥夫钦尼科夫(FFLO)状态,变得更稳定。d)在$Δ_{2}/Δ_{1} \ll 1$的欠掺杂区域中,在本模型内获得Uemera关系。我们推测,薄纱超导性是高温$_{c}$铜氧化物超导体、重费米子超导体CeCoIn $_{5}$和有机超导体$κ$ -(ET)$_{2}$ Cu(NCS)$_{2}$和(TMTSF)$_2$ PF $_{6}$的核心。
2005-08-09 cond-mat.supr-con
Strong pinning at high growth rates in Rare Earth Barium Cuprate
我们提出了一种简单的液体辅助处理(Liquid Assisted Processing,简称PLD)方法,在脉冲激光沉积生长过程中原位使用,以提供快速的生长速率(50 Hz沉积导致>250 nm/min,单个羽流)和强钉扎(与以类似速率生长的普通标准YBCO薄膜相比,改进了5-10倍)。同时实现这两个重要功能迄今一直是一个严重的瓶颈。纳米晶增强了薄膜生长的动力学,使得可以以比正常快60倍的生长速率实现良好的结晶完美性,同时还使人工钉扎中心能够自组装成精细的纳米柱。此外,稀土掺杂允许RE混合(80%的Y与20%的Yb、Sm或Yb+Sm),在REBCO晶格内产生有效的点状无序,并导致在30 K及以下的强烈改善的钉扎。总的来说,CVD是一种简单的方法,可以被其他原位物理或气相沉积方法(即PLD,MOCVD,蒸发等)采用,以显着提高生长速率和性能。
2020-11-16 cond-mat.supr-con
Microscopic Evidence for Preformed Cooper Pairs in Pressure-Tuned Organic Superconductors near Mott Transition
一个奇怪的电子状态伴随着一个异常的超导前体和/或奇异的订单,称为赝能隙状态,出现在超导冷凝物的低掺杂铜氧化物,位于附近的莫特转变。另一种使系统接近莫特跃迁的方法是改变带宽或关联强度,这为探索这种奇异态提供了一个新的维度。在这里,我们报告的核磁共振(NMR)研究层状有机超导体的半填充带的宽度是压力调谐附近的莫特转变。位于莫特转变的边缘的系统显示出赝隙般的反常抑制自旋激发冷却从超导临界温度$T_{\mathrm{c}}$以上。NMR弛豫速率的压力变化表明,通过施加压力,类赝隙行为被迅速抑制。在不同的磁场变化高达18 T下的NMR实验证明,在金属相中不存在与超导性竞争的对称性破缺序,例如电荷序。值得注意的是,赝能隙以上的行为$T_{\mathrm{c}}$和超导冷凝物淡出平行上升的磁场下具有类似的场取向依赖性,表明超导前体是赝能隙的主要来源。我们进一步研究了不同材料在化学压强作用下离Mott跃迁的“距离”不同的情况,证实了超导的前兆不是通常的低维振幅涨落,而是Mott跃迁附近增强的库珀对的非常规预形成。这些研究结果得出结论,预制库珀对持续高达两倍高的$T_{\mathrm{c}}$的带宽控制的莫特过渡的边缘。
2022-09-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Interplane Transport and Superfluid Density in Layered Superconductors
我们报告的几个不同类别的准二维超导体,包括铜酸盐,锶$_2$ RuO $_4$,过渡金属二硫属化物和有机材料的$(BEDT-TTF)_2X$系列的层间渗透深度$λ_c$的行为的一般趋势。这些趋势的分析揭示了两个不同的模式之间的缩放值的$λ_c$和DC电导率的大小:一个实现在系统中与费米液体(FL)基态和其他系统中看到的FL响应有显着的偏差。后一种模式主要在欠掺杂的铜酸盐中发现,并且表明与FL材料的数据相比,与冷凝物的形成相关的能量标度$Ω_C$的显著增强(因子$\simeq 10^2$)。我们讨论了这些结果的影响,了解配对高$T_c$铜。
2001-02-25 cond-mat.supr-con
Infrared properties of exotic superconductors
非传统超导体的红外光谱具有某些共同特征。在$2Δ$处缺少间隙特征和剩余电导率是d波序参量的结果。高$T_c$材料、有机导体和重费米子材料具有强的中红外吸收带,其可以被解释为载流子与电子自由度的强耦合,这导致费米液体图像的破坏。铜酸盐和有机电荷转移盐是独特的,在拥有一个内在的低维。垂直于高导电方向的电荷传输在最低温度和频率下是不相干的。
1999-03-16 cond-mat.supr-con
Universal upper critical field of unconventional superconductors
铜酸盐、超导自旋梯和有机(TMTSF)2X系统的电阻上临界场Hc 2(T)在Tc附近的宽范围内具有普遍的非线性温度依赖性,而其低温行为取决于化学式和样品质量。Hc ~ 2(T)归属于预成对的玻色-爱因斯坦凝聚场。普适性来源于标度参数。超过泡利顺磁极限的解释。在带电玻色气体模型的框架下,杂质散射的动力学和热力学测量的HC 2(T)的测定中的争议得到解决。
2002-03-31 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Strongly Anisotropic s-Wave Gaps in Exotic Superconductors
奇异超导体被定义为遵循植村唯象趋势的超导体(Tc与穿透深度^-2大致成正比),目前构成了最广泛和最普遍的一类超导体,可以合理地认为它们“类似于高Tc铜酸盐”。因此,它是非常感兴趣的,以确定其配对间隙功能的形式。我们研究的差距形式在非铜酸盐外来的证据,并展示了一些一般特征。立方体材料通常具有高度各向异性的间隙。平面材料倾向于具有甚至更强的带隙各向异性,以至于它们经常具有带隙节点,但尽管如此,它们通常具有类似s波的带隙对称性。即使在平面有机物和硼碳化镍的有争议的情况下,也有很好的证据证明后者。对这些概括也进行了指出和讨论。
2003-07-16 cond-mat.supr-con
Panorama of Nodal Superconductors
自1979年以来,许多新的超导体被发现,包括重费米子化合物,有机导体,高Tc铜酸盐和Sr 2 RuO 4。这些超导体中的大多数是非常规的和/或节点的。因此,确定这些超导体的序参量的对称性是至关重要的。特别是,在涡旋状态下的角度控制的热导率提供了一个独特的手段,调查的超导能隙的节点结构时,高品质的单晶在非常干净的限制。利用这种方法,Izawa等人最近成功地确定了Sr 2 RuO 4、CeCoIn 5、kappa-(ET)2 Cu(NCS)2、YNi 2 B 2 C和PrOs 4 Sb 12中超导性的能隙对称性。
2004-05-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Energy-scale phenomenology and pairing via resonant spin-charge motion in FeAs, CuO, heavy-fermion and other exotic superconductors
对“1111”和“122”FeAs系统的μ子自旋弛豫($μ$ SR)研究在其母体化合物中检测到具有有序矩的静态磁性。FeAs、CuO、有机BEDT、A $_{3}$ C $_{60}$和重费米子系统的相图表明静态磁性和超导性之间的竞争,与量子相边界处的一级相变有关。在FeAs和CuO体系中,超流密度$n_{s}/m^{*}$在$T \to 0$处与$T_{c}$呈现近似线性的比例关系。类似于超流$^{4}$ He中的旋子最小能量与λ转变温度的标度,还发现铜酸盐(Ba,K)Fe $_{2}$ As $_{2}$,CeCoIn $_{5}$和CeCu $_{2}$ Si $_{2}$中的磁共振模式的能量与$T_{c}$的明显标度。以及角分辨光电子能谱(ARPES)在($π$,0)附近观察到的超导相干峰的能量。超流密度和这些对非破坏软模激发的能量通过凝聚玻色子的相位涨落决定了超导$T_{c}$。结合这些观察和常见的色散关系的自旋和电荷集体激发的铜酸盐,我们提出了一个共振自旋电荷运动/耦合,“交通灯共振”,预期当电荷的能量尺度$ε_{F}$变得可比的自旋波动的能量尺度$\hbarω_{SF}\sim J$,作为导致对形成在这些相关的电子超导体的过程。
2009-03-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fracton pairing mechanism for "strange" superconductors: Self-assembling organic polymers and copper-oxide compounds
自组装有机聚合物和氧化铜化合物是两类“奇怪”的超导体,它们的挑战性行为不符合常规晶体中的BCS超导性的传统图像。在本文中,我们提出了一个理论模型,解释了这两类材料的奇怪超导特性。这些性质被认为是同一现象的相互关联的表现:我们认为,超导性发生在这两种情况下,因为载流子(即,电子或空穴)交换{ \it分形子激发},分形晶格的量子振荡,模拟了奇怪超导体的复杂微观组织。对于铜氧化物,由分形机制预测的超导转变温度$T_c$为$\sim 150$ K的数量级。我们建议,高温超导相的边缘成分是由分形耦合孔,冷凝在导电铜-氧平面由于本征场效应晶体管配置的铜酸盐化合物。对于在电子掺杂的聚合物中的栅极诱导的超导相,我们同时发现一个相当温和的转变温度$\sim (2-3)$ K由于电子隧穿过程的分形几何的限制。我们推测,空穴型超导观察较大的起始温度相比,它的电子型对应。这预示着空穴掺杂复杂材料中高温超导态的可能性。本研究的一个具体预测是$T\gtrsim T_c$交流传导的普遍性。
2002-10-08 cond-mat.supr-con
Theory of High-Tc Superconductivity: Transition Temperature
它表明,高Tc超导体的转变温度(Tc)是由它们的层状晶体结构,键长,离子的价态性质,和库仑耦合之间的电子带在相邻的,空间分离的层。31种高温超导材料的分析(铜酸盐、铼酸盐、铼-铜酸盐、铁磷族化合物、有机物)产生最佳化合物的通用关系,kBTc 0 = β/ \ell,其中\ell与层中相互作用电荷之间的平均间距有关,λ是相互作用电子层之间的距离,β是一个普适常数,Tc 0是最佳转变温度(通过该关系式确定为+/- 1.4 K的不确定度)。非最佳化合物,其中样品降解是明显的,例如通过加宽的超导转变和减少的迈斯纳分数,通常表现出降低的Tc <Tc。它示出,Tc 0可以从两层之间的库仑相互作用力的平均值获得。
2012-02-01 cond-mat.supr-con
Basic Connection between Superconductivity and Superfluidity
一个基本的和固有的简单的连接之间存在超导性和超流性。本文表明,作者以前导出的一般方程不仅适用于重电子超导体、金属超导体、氧化物超导体、金属氢和中子星的超导转变温度,而且也适用于液态~ 3 He的超流转变温度2.6mK。合理的估计是从10^-3 K到10^9 K--12个数量级的范围。同样的范例也适用于液态4 He的超流转变温度,但得到的方程略有不同。~ 3 He稀溶液在~ 4 He超流中的转变温度约为1 ~ 10 mK。这种范例在金属、铜酸盐和有机超导体的细节上表现得很好。
2003-04-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Campbell Penetration Depth of a Superconductor in the Critical State
磁穿透深度$λ(T,H,j)$在缓慢弛豫的超电流$j$存在下测量。在单晶$\mathrm{Bi_2Sr_2CaCu_2O_8}$中,在低于约25 K时,$λ(T,H,j)$是强滞后的。我们建议,不可逆性产生的位移的涡旋位置内的钉扎以及$j$的变化。坎贝尔长度取决于比率$j/j_{c}$,其中$j_{c}$是通过Labusch参数定义的临界电流。在其他铜酸盐和有机超导体中也观察到类似的效应。
2002-11-03 cond-mat.supr-con
Hall Effect and Resistivity in High-Tc Superconductors: The Conserving Approximation
正常状态下的高Tc铜氧化物的霍尔系数(R_H)表现出明显的非费米液体行为:R_H遵循Curie-Weiss型温度依赖关系,低掺杂化合物的|R_H|在低温下>>1/ |ne|。此外,尽管它们都具有类似的类空穴费米面,但空穴掺杂的化合物的R_H为正,电子掺杂的化合物的R_H为负。本文从近反铁磁费米液体的角度解释了这一长期存在的问题。我们认真考虑的顶点修正电流是必不可少的,以满足守恒定律,这是违反传统的玻尔兹曼输运近似。由于强AF涨落的存在,得到的总电流J_k增大,不再垂直于费米面。根据这一机制,中性地解释了高温铜氧化物中的R_H反常行为。我们发现,在单带哈伯德模型下,基于波动交换(FLEX)近似的数值计算很好地再现了高T_c铜氧化物中R_H的温度和(电子或空穴)掺杂依赖性。本文还讨论了其它类AF金属的R_H随温度的变化关系,V_2O_3、kappa-BEDT-TTF有机超导体和AF相界附近的重费米子系统。
1999-05-29 cond-mat.supr-con
Magnetotunneling spectroscopy as a probe for pairing symmetry determination in quasi-2D anisotropic superconductors
作为确定准二维各向异性超导体对对称性的一种探针,我们提出了在磁场存在下的隧穿谱,其中磁场平行于二维平面并旋转。作为一个案例研究,我们应用这一想法的高$T_{C}$铜酸盐和有机超导体$κ$ -(ET)$_2X$的模型。由于准粒子能量的多普勒频移,费米能级处的表面态密度在旋转磁场的方向时表现出特征振荡。当外加磁场平行于对势的节点方向时,表面态密度具有最小值,与费米面的具体形状无关。费米面的形状对振荡的幅度有很大的影响。
2002-07-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
High-Tc Superconductivity in Ultra-thin Crystals: Implications for Microscopic Theory
高转变温度(高Tc)超导性与层状晶体结构有关。这项工作认为超薄晶体(厚度等于一个公式单元的横向结构周期性距离d)的32铜酸盐,铼酸盐,铼-铜酸盐,铁pnictide,有机和超铀化合物的超导性,其中固有的最佳(最高)转变温度Tc 0(10 - 150 K)的假设。根据二维超导体相变的Kosterlitz-Schmidt(KT)理论,确定了薄片转变温度Tcs = α Tc 0,其中α < 1。α的计算包括从晶体结构、离子价态和已知掺杂理论推导出的超导片载流子密度NS,超导磁穿透深度与温度关系的双流体模型,以及KT跃迁的实验数据; α平均为0.83(随标准偏差0.11变化)。对几种厚度dF接近d的薄晶体结构的实验表明,与微观超导理论计算的Tc 0和KT理论计算的Tcs一致,其中也考虑了无序的存在;对这些薄膜研究的仔细分析表明,超导的最小厚度dF \approx d
2012-02-01 cond-mat.supr-con
Universal scaling of the critical temperature and the strange-metal scattering rate in unconventional superconductors
随着掺杂水平的微小变化,性质的戏剧性演变是复杂化学的标志,复杂化学控制着铜氧化物超导性,如著名的超导圆顶以及在精确成分下发生的量子临界性所示。电阻率随温度线性变化的奇异金属态已成为铜氧化物超导体正常状态的核心特征。这种行为的普遍存在表明了散射机制和超导性之间的密切联系。然而,这种相互关系缺乏明确的量化描述。在这里,我们报告观察的超导转变温度$T_{\rm c}$和与电子掺杂的铜酸盐$\rm La_{2-x}Ce_xCuO_4$(LCCO)作为掺杂水平的精确函数的奇怪的金属状态的散射率之间的定量标度律。高分辨率表征的外延组合物扩散膜,其中包括整个过掺杂范围的LCCO,使我们能够系统地映射其结构和输运性质与前所未有的精度和增量的$Δx = 0.0015$。我们揭示了关系式$T_{\rm c}\sim(x_{\rm c}-x)^{0.5}\sim(A_1^\square)^{0.5}$,其中$x_c$是临界掺杂,其中超导电性在过掺杂侧消失,而$A_1^\square$是理想$T$的散射率-每个CuO $_2$平面的线性电阻率。我们认为,铜酸盐,铁基和有机超导体之间的$T_{\rm c}$与$A_1^\square$关系的惊人的相似性是一个共同的机制,在这些系统中的奇怪的金属行为和非常规的超导性的指示。
2021-03-15 cond-mat.supr-con
Two-dimensional Superconductors with Atomic-scale Thicknesses
本文主要从实验角度评述了原子尺度二维超导体的研究进展。这里讨论的超导系统涉及各种材料和形式:半导体表面的元素金属氧化物薄膜和原子层;由铜酸盐、钙钛矿氧化物和稀土金属重费米子化合物制成的异质结构的界面和超晶格;双电层晶体管的界面;石墨烯和过渡金属二硫属化物的原子片;分别在氧化物和金属表面上的硒化铁和有机导体。独特的现象所产生的最终二维系统和背后的物理进行了讨论。
2016-08-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con