Interlayer Pairing Induced Partially Gapped Fermi Surface in Trilayer La$_4$Ni$_3$O$_{10}$ Superconductors
本文通过自洽平均场计算研究三层La₄Ni₃O₁₀的超导配对机制,发现层间配对强于层内配对,并揭示部分能隙费米面及较低转变温度的成因。
2024-04-14 cond-mat.supr-con
Microscopic Investigation of the Superconducting State in CuCo$_{2}$S$_{4}$: Evidence for an Intermediate-Coupling Fully Gapped Superconductor
Ariel University(阿里埃勒大学);Ramakrishna Mission Vivekananda Educational and Research Institute(罗摩克里希纳使命维韦卡南达教育与研究所);Zhejiang University(浙江大学);ISIS Neutron and Muon Source, Rutherford Appleton Laboratory(拉瑟福德·阿普尔顿实验室 ISIS 中子与缪子源);University of Johannesburg(约翰内斯堡大学);Nanjing University(南京大学)
利用μ子自旋旋转和弛豫测量,结合磁化和热容实验,首次微观研究了CuCo$_2$S$_4$的超导态,发现其为全能隙超导体,能隙比3.95(2)表明中间电子-声子耦合,且未观察到时间反演对称性破缺。
2026-06-08 cond-mat.supr-con
Coexistence of gapless and gapped vortex modes with Majorana corner states in a 2D second-order topological superconductor
本文在二维二阶拓扑超导体模型中证明零能涡旋模式与马约拉纳角模式可共存,并揭示无能隙涡旋模式的出现依赖于正常态狄拉克锥的存在,而拓扑绝缘体态下仅保留马约拉纳角模式。
2025-06-05 cond-mat.supr-con
Crystallographic and superconducting properties of the fully-gapped noncentrosymmetric 5d-electron superconductors CaMSi3 (M=Ir, Pt)
我们报告最近发现的非中心对称的5d电子超导体CaIrSi 3(Tc = 3.6 K)和CaPtSi 3(Tc = 2.3 K)的晶体学,比热,输运和磁性。比热表明这些超导体是完全带隙的。上临界场小于1 T,与常规轨道退配对的限制一致。高的,非泡利限制的μ0 Hc2值,通常被认为是新的非中心对称物理学的关键特征,在这些材料中没有观察到,因为抑制轨道破坏和揭示违反泡利极限所需的高载流子质量不存在。
2011-02-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electron irradiation reveals robust fully gapped superconductivity in LaNiGa$_{2}$
本研究通过2.5 MeV电子辐照实验结合电输运和磁化率测量,揭示LaNiGa₂具有完全能隙费米面、接近单能隙弱耦合各向同性s波的超流密度及对非磁性无序的极强稳健性,否定了三重态配对态,支持保号单态超导态并协调了磁矩争议。
2023-11-20 cond-mat.supr-con
Evidence for fully-gapped superconductivity in BCS superconductor NiBi3
Indian Institute of Technology (BHU)(印度理工学院(贝拿勒斯));Jawaharlal Nehru University(贾瓦哈拉尔·尼赫鲁大学)
研究 NiBi3 单晶的物理及超导特性,通过多种测量和数据分析,包括估算上临界场、确定相干长度等,发现其为典型的 II 型、类 BCS、中等强耦合且完全能隙超导体,揭示了其超导态的相关特性。
2026-07-24 cond-mat.supr-con
Evidence for Fully Gapped Strong Coupling S-wave Superconductivity in Bi4O4S3
本文报道了层状超导体Bi_4 O_4S_3的超导能隙和对对称性。采用隧道二极管振荡器技术测量了磁穿透深度的温度依赖性。观察到Bi_4 O_4S_3是一种常规的s波型超导体,具有充分发展的能隙。超导能隙Δ0的零温值为1.54 meV,对应于比2Δ0/kBTc=7.2,远高于BCS值3.53。在超导范围内,超流密度可以用单隙s波模型很好地描述.
2013-05-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Fully gapped superconducting state in Au2Pb: a natural candidate for topological superconductor
我们测量了Au $_2$ Pb单晶的超低温比热和热导率。Au $_2$ Pb单晶是一种可能的三维狄拉克半金属,超导转变温度为$T_c \approx$ 1.05 K。电子比热可以用双带s波模型拟合,该模型给出了能隙振幅$Δ_1$(0)/ $k_BT_c$ = 1.38和$Δ_2$(0)/ $k_BT_c$ = 5.25。从热导率的测量,可以忽略不计的剩余线性项$κ_0/T$在零场和慢场依赖性的$κ_0/T$在低场。这些结果表明,Au $_2$ Pb在体相中具有完全带隙的超导态,如果Au $_2$ Pb确实是超导体,则这是拓扑超导体的必要条件.
2016-09-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Strong odd-frequency correlations in fully gapped Zeeman-split superconductors
现在已经确定,在超导体/铁磁体(S/F)界面处出现非常规的超导态,其中配对态是奇频的。这种超导状态的标志性特征通常被理解为在靠近S/F界面的子能隙能量处的电子态密度(DoS)的增强。然而,在这里,我们表明,一个奇怪的频率状态可以存在,即使是完全缺口的DoS。作为一个例子,我们表明,这是在开创性的S/FI(其中FI是一个绝缘铁磁体)隧道实验的Meservey和Tedrow的情况下,我们推导出一个广义的分析criterium描述的效果奇频配对的DoS。最后,我们提出了一个简单的实验,在塞曼分裂超导体的奇频配对可以明确地检测通过应用外部磁场。
2015-09-29 cond-mat.supr-con
Fully gapped superconductivity in the topological superconductor beta-PdBi2
最近在PdBi 2 β相中发现的拓扑保护表面态重新点燃了这类超导体的研究兴趣。在这里,我们展示了我们的μ子自旋弛豫和旋转(μ SR)测量进行调查的超导和磁性能和拓扑效应的超导基态的β-PdBi 2的结果。零场muSR数据显示,没有相当大的自发磁化与超导性的发病意味着时间反转对称性被保存在β-PdBi 2的超导状态。此外,在横向场(TF)muSR实验中已经观察到所施加的场的强抗磁位移,这表明任何三重态配对通道(如果存在的话)都不会主导超导冷凝物。利用TF-muSR,我们估计在零温度下的磁穿透深度为263(10)nm。磁穿透深度的温度依赖性为零温下0.78(1)meV的无节点单s波型各向同性能隙的存在提供了证据。我们的研究结果进一步表明,拓扑保护的表面状态对超导体的体积没有影响。
2016-06-03 cond-mat.supr-con
Giant amplification of Berezinskii-Kosterlitz-Thouless transition temperature in superconducting systems characterized by cooperative interplay of small-gapped valence and conduction bands
本研究针对含可调价带与导带的范德华异质结二维超导系统,采用多通道配对平均场方法与Kosterlitz-Nelson判据,发现价带导带协同作用可巨幅提升低载流子密度下的BKT转变温度,突破单带超导体的温度抑制限制。
2023-11-29 cond-mat.supr-con
Time-reversal invariant and fully gapped unconventional superconducting state in the bulk of the topological Nb0.25Bi2Se3
近年来,Nb掺杂的拓扑绝缘体Bi_2Se_3(其中Nb原子的有限磁矩嵌入Bi_2Se_3层间的范德华能隙中)被证明具有超导性(Tc = 3 K)和拓扑表面态。在这里,我们报告的μ子旋转实验探测的温度依赖的有效磁穿透深度Lambda_eff(T)在层状拓扑超导体候选人Nb_(0.25)Bi_2Se_3。在低温下,λ_(eff)^(-2)(T)的指数温度关系表明,在超导转变温度T_c = 2.9 K,带隙与T_c之比2Delta/k_BT_c = 3.95(19)的体材料中存在一个完全带隙的超导态。我们还揭示了T_c/λ_(eff)^(-2)比与非常规超导体的T_c/λ_(eff)^(-2)比相当,这暗示了一种非常规的配对机制。此外,时间反演对称性破缺被排除在超导态与灵敏的零场muSR实验。我们希望目前的结果将刺激理论研究,以获得超导电性和Nb_0.25Bi_2Se_3的拓扑非平凡电子结构之间的关系的微观理解。
2020-09-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Fully gapped pairing state in spin-triplet superconductor UTe$_2$
本研究通过超洁净 UTe$_2$ 单晶的热导率并结合 NMR Knight 位移,证明其超导态为无节点的完全能隙 $A_u$ 配对,支持其为三维强拓扑超导体。
2023-06-30 cond-mat.supr-con
Fully gapped superconductivity without sign reversal in the topological superconductor PbTaSe$_2$
本文研究了拓扑超导体PbTaSe $_2$的超导能隙函数。温度,磁场,和三维(3D)场角的比热依赖性证明了PbTaSe $_2$的超导性是完全带隙的,具有两个各向同性的$s$ -波隙。通过H $^+$辐照系统地增加非磁性无序来探测对断裂效应。超导转变温度,$T_{\rm{c}}$,被发现是强大的对无序,这表明,配对应该是符号保持,而不是符号反转。
2020-07-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fully gapped superconductivity in SrNi$_2$P$_2$
通过低温磁热导率$κ(T,H)$测量研究了SrNi $_2$ P $_{2}$($T_c$ =1.4 K)超导体的超导带隙结构.根据BCS理论,零场热导率$κ$随着$a$ =1.5指数地减小$κ\propto$ exp($-aT_c/T$),并且在低温下翻转到声子类$κ\propto T^3$行为,类似于许多常规s波超导体。此外,我们观察到一个“凹”场依赖的剩余线性项$κ_0(H)/T$。这些事实强烈地排除了在SrNi $_2$ P $_{2}$的超导能隙中存在节点的可能性。结合我们最近工作中所证明的BaNi $_2$ As $_{2}$($T_c$ =0.6-0.7 K)超导态的完全能隙费米面,这些结果使我们假设完全能隙超导性是Ni基磷属元素化物超导体的普遍特征。
2011-02-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spontaneously polarized half-gapped superconductivity
非幺正超导是一种罕见而引人注目的现象,其中自旋向上和自旋向下的电子分离成两种不同的量子凝聚体。由于它们支持拓扑激发,这种超导体正被认真考虑用于潜在的量子信息应用。本文报道了在UTe_2中发现的非幺正自旋三重态超导电性,其特征是具有1.6K的高转变温度和超过40T的大的各向异性上临界场。在这种不寻常的超导状态下,具有平行自旋的电子配对,但只有一半的可用电子参与,产生与自旋极化金属共存的自旋极化凝聚体。超导序参量,打破了规范和时间反演对称性,产生于强铁磁涨落,放置UTe 2作为铁磁超导体系列的顺磁端成员。这一发现产生了一个新的平台,编码信息使用拓扑激发和操纵自旋极化电流。
2018-12-03 cond-mat.supr-con
Revealing THz optical signatures of Shiba-state-induced gapped and gapless superconductivity
The Pennsylvania State University(宾夕法尼亚州立大学)
通过太赫兹光谱学研究Shiba态诱导的无隙超导体的光学特性,揭示其与有隙态的根本差异。
2026-02-04 cond-mat.supr-con
Gorkov equations for a pseudo-gapped high temperature superconductor
本文提出了一个基于二体Cooperon传播子的超导理论。该理论采用修正的Gorkov方程的形式,并允许一个模型的局部超导相关性和长程相位波动的高温超导体的光谱特性的影响,高于和低于Tc。提出了一个模型的Cooperon传播子,它提供了一个简单的物理图片的伪间隙现象,以及新的见解的掺杂依赖的光谱特性。数值计算了基于该模型的态密度和谱函数,并与STM和ARPES实验数据进行了比较。特别地,发现态密度峰的尖锐度与超导关联的强度和范围有关,并且STM和ARPES中的表观赝能隙可以是不同的,尽管基本模型是相同的。
2000-08-03 cond-mat.supr-con
Symmetry of superconducting states with two orbitals on a tetragonal lattice: application to $LaO_{1-x}F_{x}FeAs$
我们利用群论对四角晶格上具有两个轨道的系统的超导态进行了分类。超导能隙函数的轨道部分可以是对称的,也可以是反对称的。对于轨道对称态,自旋单线态的宇称是偶数,自旋三线态的宇称是奇数;对于轨道反对称态,自旋单线态的宇称是奇数,自旋三线态的宇称是偶数。带隙基函数的计算采用群链方法,考虑了自旋轨道耦合。在弱配对极限下,轨道反对称态仅对简并轨道稳定。可能的应用,铁基超导性进行了讨论。
2008-08-20 cond-mat.supr-con
Superconductivity and Antiferromagnetism: Hybridization Impurities in a Two-Band Spin-Gapped Electron System
我们提出了一个自旋能隙相关电子系统的一维模型的精确解与杂化杂质表现出磁性和混合价的性质。主机支持超导波动,自旋间隙。当杂质浓度x低于某一临界值x_c时,局域电子在带隙内产生反铁磁自旋激发带。当x = x_c时,自旋能隙关闭,出现亚铁磁相。这是第一个例子,一个完全可解的模型与共存的超导和反铁磁的波动,另外支持量子相变的(补偿)亚铁磁相。我们讨论了我们的实验系统,特别是基于U的重费米子材料的结果可能的相关性。
2000-04-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Impurity bound states in fully gapped $d$-wave superconductors with subdominant order parameters
超导体中的杂质及其诱导的束缚态对于设计新颖的态如Majorana零能模和探测超导态的体性质都是重要的。高温铜氧化物提供了一个明显的优势,在一个更大的超导序参量,但节点的能量谱的纯$d$波超导体只允许虚拟的束缚态。然而,由于次优序参量产生$d+is$ -或$d+id'$-波超导态,在几种铜氧化物系统中已经提出了完全带隙的$d$ -波超导态.在这里,我们研究磁性和潜在的杂质在这些完全能隙的$d$波超导体。利用解析T-矩阵和互补的紧束缚数值晶格计算,我们表明,磁性和潜在的杂质表现出根本不同的$d+is$和$d+id'$波超导体。在$d+is$波超导体中,潜在杂质没有束缚态,而磁性杂质产生一对束缚态,在有限的散射强度下具有零能级交叉。另一方面,$d+id'$波对称性总是产生两对束缚态,并且只有当正常态具有强的粒子-空穴不对称性时才产生可达的零能级交叉。
2016-12-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con quant-ph
Ti4Ir2O a time-reversal-invariant fully gapped unconventional superconductor
本研究通过muSR实验发现高上临界场超导体Ti4Ir2O具有各向同性全带隙、时间反演对称的超导态,但其临界温度与超流密度比值极低接近非常规超导体,为理解其高上临界场起源提供基础。
2024-01-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Anisotropic Fully-Gapped Superconductivity Possibly Mediated by Charge Fluctuations in a Nondimeric Organic Complex
研究了非二聚体有机超导体$β^{\prime\prime}$ -(BEDT-TTF)$_4$ [(H $_3$ O)Ga(C $_2$ O $_4$)$_3$ ]PhNO $_2$的低温电子性质.通过研究超声波特性,在$T_{\rm CD}$ $\sim$ 8~K以下,在超导临界温度$T_{\rm c}$ $\sim$ 6~K以上,检测到不依赖于磁场的电荷极化(CD)。从高场量子振荡中,我们发现费米面的变化和质量增强诱导的CD。热容研究表明,超导能隙函数在费米面是完全能隙的,但具有四重对称性。我们指出,超导电性的配对机制可能是由电荷涨落控制的。
2020-10-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Weak coupling approach to magnetic and orbital susceptibilities for superconducting states in multiorbital electron-phonon coupled model
本文基于含Jahn-Teller声子延迟效应的Eliashberg理论,分析多轨道富勒烯自旋单态超导态响应,阐明磁轨道场不活跃而电轨道场保持活跃的对称性根源。
2025-02-17 cond-mat.supr-con
Fully-gapped superconducting state in interstitial-carbon-doped Zr5Pt3
我们报告了Zr $_5$ Pt $_3$ C $_x$超导体的全面研究,间隙碳在0和0.3之间。在宏观水平上,它们的超导性,$T_c$范围从4.5至6.3 K,通过电阻率,磁化率,和比热测量进行了研究。上临界场$μ_0H_\mathrm{c2}$ $\sim$ 7 T主要通过测量外加磁场中的电阻率来确定。利用μ子自旋旋转和弛豫($μ$ SR)和核磁共振(NMR)技术研究了其微观电子性质。在正常状态下,NMR弛豫数据表明几乎理想的金属行为,通过能带结构计算证实,这表明在费米能级处的相对高的电子态密度,由Zr 4 PDMATHAMT轨道主导。通过横向场$μ$ SR获得的低温超流密度表明,Zr $_5$ Pt $_3$和Zr $_5$ Pt $_3$ C $_{0.3}$中存在完全带隙的超导态,零温带隙$Δ_0$ = 1.20和0.60 meV,磁穿透深度$λ_0$ = 333和493 nm。低于$T_c$的NMR弛豫速率的指数依赖性进一步支持无节点超导性。从零场$μ$ SR测量确定的超导性开始以下的自发磁场的情况下,证实了在Zr $_5$ Pt $_3$ C $_x$的超导状态中保留的时间反转对称性。与以前的研究相反,我们的$μ$ SR和NMR结果表明,在Zr $_5$ Pt $_3$ C $_x$家族中具有传统的超导性,与C含量无关。
2022-07-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconducting Topological Surface States in Non-centrosymmetric Bulk Superconductor PbTaSe2
拓扑超导体的研究是当代凝聚态系统中最紧迫的问题之一。TSC的特征在于在本体和拓扑保护的无带隙表面(或边缘)状态中的完全超导能隙。在TSC的每个涡旋核中,存在零能量的Majorana束缚态,它们被预测表现出非阿贝尔统计,并形成容错量子计算的基础。到目前为止,没有化学计量的体材料表现出所需的拓扑表面态(TSS)在费米能级结合完全带隙的体超导。在这里,我们报告原子尺度的可视化的TSS的非中心对称的完全带隙的超导体,PbTaSe 2。利用准粒子散射干涉(QPI)成像技术,我们在这种全带隙超导体的Pb端表面发现了两个具有Dirac点的TSS,其内部TSS和部分外部TSS与费米能级相交,其Dirac点位于E~1.0eV。这一发现揭示了PbTaSe 2作为TSC的有希望的候选者。
2016-12-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Orbital anisotropy underlying the superconducting dome in BaFe$_2$(As$_{1-x}$P$_x$)$_2$ superconductors
研究了BaFe_2(As_(1-x)Px)_2体系在宽温度和组分范围内Fe 3d轨道的面内各向异性。通过采用角分辨光电子能谱,可以获得布里渊区拐角处dxz和dyz轨道简并度的提升作为轨道各向异性的度量。在欠掺杂的制度,它开始演变从高温以上的反铁磁和正交转变冷却。随着x的增加,它很好地存活到超导状态,但逐渐受到抑制,并最终在非超导转变(x = 0.7)附近消失。所观察到的自发的面内轨道各向异性,可能与各向异性的晶格和磁波动,意味着旋转对称破缺的电子态作为BaFe 2(As 1-xPx)2的超导电性的阶段。
2015-12-08 cond-mat.supr-con
Disorder-induced topological change of the superconducting gap structure in iron pnictides
在具有非常规配对机制的超导体中,激发谱中的能隙通常具有节点,这允许在低能量下的准粒子激发。在许多情况下,例如$d$波铜氧化物超导体,节点的位置和拓扑结构由对称性强加,因此无间隙激发的存在被保护免于无序。在这里,我们报告的观察铁磷族化合物超导体的间隙结构的明显变化,增加杂质散射。通过电子辐照在BaFe $_2$(As $_{1-x}$ P $_x$)$_2$晶体中连续引入点缺陷,从低温穿透深度测量中发现,结态转变为完全带隙激发的无结态。此外,在进一步的辐射下,带隙状态演变成另一个无隙状态,提供了大量的证据,非传统的符号变化$s$波超导性。这表明,超导能隙的拓扑结构可以由无序控制,这是铁磷属化物的一个惊人的独特特征。
2014-05-29 cond-mat.supr-con
Fully gapped spin-singlet superconductivity in noncentrosymmetric PbTaSe$_2$ : $^{207}$Pb-NMR
本文报道了具有非中心对称晶体结构和拓扑电子带的PbTaSe多晶样品的$_2$ Pb核磁共振(NMR)测量。在超导转变温度$T_{\rm c}$ = 4.05 K以下,核自旋-晶格弛豫速率$1/T_1$出现一个受抑制的相干峰,并随温度呈指数函数下降。在$T$ = 0.7 $T_{\rm c}$以下,从NMR谱导出的穿透深度几乎与温度无关。骑士移位$K$降低到低于$T_{\rm c}$。这些结果表明,PbTaSe $_2$中的$2Δ= 3.5$ $k_{\rm B}T_{\rm c}$具有自旋单重态超导性.
2018-05-22 cond-mat.supr-con
Spontaneously orbital-selective superconductivity in a three-orbital Hubbard model
本文将动力学平均场论与连续时间量子蒙特卡罗模拟相结合,研究了无限维中具有负Hund耦合的三轨道哈伯德模型。这个模型,这是相关的碱金属掺杂的富勒烯的描述,先前已被证明表现出自发的轨道选择性莫特相附近的超导相。通过计算各轨道上的对势和双占有率,研究了不同均匀有序态之间的竞争,确定了相应的有限温度相图。我们确定了两种不同类型的自发轨道选择性Mott态,并表明一个轨道选择性$s$波超导态与一个超导和两个金属轨道之间的常规$s$波超导相和这两种自发轨道选择性Mott态自发实现。
2018-06-04 cond-mat.supr-con
Superconducting tunneling spectroscopy of spin-orbit coupling and orbital depairing in Nb:SrTiO$_3$
利用超导隧道谱研究了Nb掺杂SrTiO $_3$薄膜中的自旋轨道耦合(SOC)和轨道缺陷。在二维极限下,轨道的退配对被几何地抑制,使得能够使用Maki的理论定量地评估费米能级自旋轨道散射。超导能隙在面内磁场下的响应表明自旋-轨道散射时间很短,为$τ_{so} \leq 1.1$ ps。轨道退配对的分析表明,重电子带对配对的贡献很大。这些结果表明,在SrTiO $_3$中的固有的自旋轨道散射时间与SrTiO $_3$界面导电层中与Rashba效应相关的时间相当,并且可以被认为在SrTiO $_3$中的所有形式的超导性中是显著的。
2018-04-30 cond-mat.supr-con
Spectral analysis for the iron-based superconductors: Anisotropic spin fluctuations and fully gapped s^{\pm}-wave superconductivity
自旋涨落被认为是驱动铁磷属元素化物中反号s^{ \pm }超导态的候选者之一。在磁性的情况下,自旋涨落谱是否表现出某些独特的精细结构是理论研究的一个有趣的方面,以了解实验观察。在自洽涨落交换近似下,我们用2-轨道模型研究了短程自旋涨落的详细动量依赖关系,发现能够诱导完全带隙s^{ \pm }态的那些涨落的一个共同特征是沿反铁磁动量转移的横向具有延长的跨度的动量各向异性.进行定性分析的基础上的轨道字符和偏离完美嵌套的电子结构的2轨道和更完整的5轨道模型,我们获得的洞察力,这种类型的各向异性自旋波动有利于超导性,由于它们的增强轨道内,但带间,对散射过程。动量各向异性导致的椭圆形的磁响应已被观察到在非弹性中子散射测量。同时,我们对磁谱和电子谱的详细研究表明,在近各向同性s^{ \pm }超导态中,磁共振模的色散呈现各向异性的向上传播行为,共振模与费米子的耦合导致谱函数的下降特征.
2010-10-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fully gapped superconductivity with preserved time reversal symmetry in noncentrosymmetric LaPdIn
本文报道了六方晶系非中心对称化合物LaPdIn的超导性质。电阻率、比热和交流磁化率的测量表明,在低于$T_c$ = 1.6 K时,存在体超导性.比热,连同使用横向场μ子自旋旋转和基于隧道二极管振荡器的方法测量的穿透深度,由单间隙$s$波超导性很好地描述,间隙幅度为1.8 $k_BT_c$。从零场μ子自旋弛豫的结果没有发现任何证据的自发出现的磁场的超导状态,表明时间反演对称性被保存。能带结构计算表明,在费米能级附近的电子能带上存在相对较弱的反对称自旋-轨道耦合效应,这与由于反转对称性破缺而导致的单重态-三重态混合可以忽略不计是一致的。另一方面,同构LuPdIn和LaPtIn在低至0.4K时不表现出超导性,这可能是由于这些系统在费米能级处具有较小的态密度。
2021-07-21 cond-mat.supr-con
Density of states "width parity" effect in d-wave superconducting quantum wires
本文计算了一个干净的介观d波超导量子线,即无限长但有限宽的$N$样品的态密度。对于开边界条件,如果$N$是偶数,则在零能量下的DOS为零,如果$N$是奇数,则为非零。在有限的化学势下,所有的链都是有间隙的,但偶数和奇数$N$之间的质量差异仍然存在。
2001-06-08 cond-mat.supr-con
Gapless excitations inside the fully gapped kagome superconductors AV$_3$Sb$_5$
过渡金属基可果梅金属AV $_3$ Sb $_5$(A=K,Rb,Cs)是第一个准二维可果梅超导体族,但其超导能隙结构仍然是难以捉摸的,因为有强有力的实验证据表明可果梅金属能隙结构既有节状的,也有无节状的。在这里,我们表明,二分法可以解决,因为时间反演对称性破缺与传统的完全带隙超导共存。对称性保护了在晶格对称性破缺顺序的域上出现的边缘状态,以在接近常规配对时保持无间隙。我们证明了这一结果在一个四带紧束缚模型中使用V $d_{X^2-Y^2}$ -like和面内Sb $p_z$ -like的Wannier函数,可以忠实地捕捉费米能级附近的材料的主要特征。
2021-08-10 cond-mat.supr-con
Tuning orbital-selective correlation effects in superconducting Rb$_{0.75}$Fe$_{1.6}$Se$_{2-z}$S$_z$
我们报告了超导和金属铁硫属化合物Rb $_{0.75}$ Fe $_{1.6}$ Se $_{2-z}$ S $_z$的太赫兹时域光谱。超导转变从$T_c=$ 32 K($z=0$)降低到22 K($z=1.0$),最后被S等电子取代Se抑制($z=1.4$)。介电常数和光学电导率表现出与轨道选择性莫特相相关的金属到绝缘体的转变。这种轨道选择性的莫特转变出现在较高的温度$T_{met}$与硫含量的增加,确定硫取代作为一个有效的参数,以调整铁硫族化物超导体的轨道相关的相关效应。的$d_{xy}$电荷载流子的相关性的降低可以解释的超导性和赝间隙的$T_c$和$T_{met}$之间的功能,观察到的$z=0$的抑制。
2016-06-10 cond-mat.supr-con
Orbital Origin of Extremely Anisotropic Superconducting Gap in Nematic Phase of FeSe Superconductor
铁基超导体具有多轨道物理的特征,其中所有五个Fe 3 $d$轨道都参与其中。多轨道性质导致了诸如轨道选择性Mott跃迁、向列性和轨道涨落等新现象,为实现超导性提供了新的途径。多轨道的复杂性也要求解开轨道,自旋和向列性之间的关系,并确定主导超导性的轨道成分。大块FeSe超导体由于其简单的晶体结构和独特的超导性和向列性共存,为解决这些问题提供了一个理想的平台。然而,低能电子激发的轨道性质及其与超导能隙的关系仍存在争议。本文报道了用高分辨激光角分辨光电能谱测量方法直接观测到FeSe超导体的超导态的高度各向异性费米面和极端各向异性超导能隙。我们发现在布里渊区中心的整个空穴袋的低能激发由单个$d_{xz}$轨道控制。超导带隙与费米能级附近的$d_{xz}$谱权呈反相关关系,即,间隙尺寸最小值(最大值)对应于沿费米面的$d_{xz}$光谱权重的最大值(最小值)。这些观测结果为理解FeSe超导体中极端各向异性超导能隙的轨道起源以及铁基超导体中向列性与超导电性的关系提供了新的见解。
2018-02-08 cond-mat.supr-con
Orbital-Parity Distinct Superconducting Pairing Structures of Fe-based Superconductors under Glide Symmetry
我们研究了铁基超导体(FeSC)的一种不寻常的对称性,并发现了新的超导配对结构。由于阴离子相对于Fe平面的交错位置,FeSC具有由两个Fe原子组成的最小平移晶胞。我们研究的物理后果的额外的滑移对称性,进一步降低了单位细胞只有一个Fe原子。在正则动量空间中,它不仅导致了一个特殊的轨道宇称分离谱函数,而且决定了轨道宇称不同的配对结构。此外,它产生伴随的库珀对的$(π,π,0)$动量,它具有一个特征\textit{odd}形状因子和打破时间反演对称性。这种新颖的配对结构解释了最近的ARPES和STS实验中空穴袋上的超导能隙的不寻常的角度调制。
2014-03-14 cond-mat.supr-con
Order parameter of MgB_2: a fully gapped superconductor
本文测量了高压合成MgB_2多晶的低温比热C(T)。C(T)在10 K以下呈指数消失,这明确地表明超导能隙完全打开。然而,这个间隙被发现是太小,占Tc的MgB_2。与小比热跃变Δ C/gamma_nTc=1.13一起,需要各向异性s波或多分量序参量等场景。对于完全带隙的s波超导体,γ(H)与磁场的关系既不是线性的,对于节点序参量也不是H ^1/2。γ(H)的这种有趣的行为似乎与磁通钉扎以外的本征电子性质有关。
2001-09-21 cond-mat.supr-con
Fully gapped $d$-wave superconductivity in CeCu$_2$Si$_2$
第一重费米子超导体CeCu $_2$ Si $_2$的配对对称性的性质最近成为争论的主题。虽然CeCu $_2$ Si $_2$通常被认为是一种$d$波超导体,但最近的低温比热测量显示了完全带隙超导性的证据,与早期结果推断的节点行为相反。在这里,我们报告伦敦穿透深度测量,这也揭示了在非常低的温度下完全间隙的行为。为了解释这些看似矛盾的结果,我们提出了一个完全带隙的$d+d$带混合配对状态的CeCu $_2$ Si $_2$,这产生了非常好的拟合超流密度和比热,以及占超导序参量的符号变化,如先前从非弹性中子散射结果得出的结论。
2018-05-13 cond-mat.supr-con
Orbital driven two-dome superconducting phases in multiorbital superconductors
本文基于三轨道紧带模型,对多轨道超导体的超导电性进行了理论研究。在最近邻交换$J_{1}^{αβ}$和次最近邻交换$J_{2}^{αβ}$的适当值下,我们在$T_{c}-n$相图中发现两个圆顶结构:一个圆顶在掺杂范围$n<3.9$中,其中超导(SC)态主要是由轨道间配对贡献的$s_{x^{2} y^{2}}$组分,在掺杂范围$3.9<n<4.46$中的另一个圆顶,其中SC状态主要是由轨道内配对贡献的$s_{x^{2} y^{2}}+s_{x^{2}+y^{2}}$分量。我们发现,在多轨道超导体中,不同轨道对之间的竞争导致了双圆顶超导相图,而$J_{1}$和$J_{2}$的不同矩阵元对两个SC圆顶的边界有很大影响.
2021-04-27 cond-mat.supr-con
Tracing the main elements and electron orbitals that induce superconducting phase transition
超导转变的实验测定需要观察零电阻和完全抗磁性状态的出现。基于超导转变温度(Tc)与电子态密度(DOS)之间的密切关系,采用第一性原理分子动力学模拟,以Hg和ZrTe 3两种典型超导材料为例,计算了它们在不同压力下的DOS随温度的变化.通过对计算结果的分析,通过跟踪Tc附近分电子态密度的变化,得出了引起超导转变的主要因素。特别是对压力升高Tc的微观机理作了进一步的分析。
2020-09-27 cond-mat.supr-con
Spin-Orbital Hallmarks of Unconventional Superconductors Without Inversion Symmetry
在动量空间中超导激发的自旋-轨道极化提供了在存在反演对称性破缺的情况下非常规配对的独特标记.以具有原子自旋-轨道耦合和轨道-Rashba耦合的电子系统为例,我们提供了自旋-轨道织构及其从正常态到超导态的最显著转变的一般描述.我们发现自旋三重态d矢量的失准与反转不对称g矢量耦合以及超导节点激发的出现强烈地影响了自旋织构的变化。值得注意的是,超导态的多轨道特性允许揭示一种独特类型的拓扑转变,用于围绕节点的自旋缠绕。这一发现揭示了节结超导体中手征和自旋缠绕之间的基本拓扑关系。通过自旋和轨道三重态配对之间的类比,我们指出轨道极化模式也可以用来评估超导态的特征。
2019-09-24 cond-mat.supr-con
Interplay of paramagnetic, orbital and impurity effects on the phase transition of a normal metal to superconducting state
在考虑顺磁效应、轨道效应和杂质效应的情况下,推导了传统和非传统单重态超导体的广义Ginzburg-Landau自由能泛函。在平均场论下,我们确定了出现非均匀(Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov)超导态的判据,该超导态具有涡旋晶格结构和沿磁场的附加调制.我们还讨论了从正常态到超导态跃迁的可能变化。我们发现,超导相图是非常敏感的几何效应,如序参量的性质和费米面的形状。特别地,我们得到了三维各向同性s波超导体和准二维d波超导体在垂直于导电层的磁场作用下的定性相图。此外,我们还确定了脏极限下s波超导体向非均匀超导态不稳定的判据。
2006-06-30 cond-mat.supr-con
Semiclassical theory for the orbital magnetic moment of superconducting quasiparticles
School of Physics, Sun Yat-sen University(中山大学物理学院);Guangdong Provincial Key Laboratory of Magnetoelectric Physics and Devices, Sun Yat-sen University(中山大学磁电物理与器件广东省重点实验室);Department of Physics, University of Science and Technology of China(中国科学技术大学物理系)
本研究通过半经典方法推导了超导体中准粒子轨道磁矩的表达式,并探讨了其对能谱和局部态密度的影响,以及轨道磁矩与 Berry 曳曲相互作用驱动的 Nernst 效应。
2026-08-10 cond-mat.supr-con
Three-Body Collective Excitations in the Superconducting Phase of $MgB_2$
结果表明,由于强的双声子-电子耦合,双带超导体$MgB_2$中的电子和库珀对的相干行为是可能的。具有零角动量的自旋$\frac 12$三元组由三个带电荷$\emph{e}$的自旋$\frac 12$费米子组成。它们是由单个费米子的能隙诱导的能隙费米激发。考虑了它们对$MgB_2$超导体热力学的贡献。
2005-07-12 cond-mat.supr-con
Surface electronic state of superconducting topological crystalline insulator
研究了掺杂拓扑晶体绝缘体在超导态下的表面态。受Sn $_{1-x}$ In $_x$ Te的启发,我们考虑了完全带隙的对势,计算了表面光谱函数。发现在(001)面出现了镜保护的零能Andreev束缚态,这些束缚态可以沿表面布里渊区的镜对称线运动。我们还表明,表面Andreev束缚态的变化系统的掺杂由于在正常状态下的狄拉克表面状态的存在。
2015-11-28 cond-mat.supr-con
Orbital effect on intrinsic superconducting diode effect
本研究在具有 Rashba 自旋轨道耦合和面内磁场的双层超导体中揭示轨道效应可改变临界电流非互易性、诱导有限动量配对态并使 SDE 随磁场多次振荡。
2023-05-30 cond-mat.supr-con
Fully gapped superconductivity in centrosymmetric and non-centrosymmetric Re-B compounds probed with $μ$SR
通过多晶样品的比热、磁化率、电阻率、横向和零场μ子自旋旋转/弛豫($μ$ SR)实验,对Re $_7$ B $_3$和Re $_3$ B的超导性质进行了全面的研究. Re $_7$ B $_3$(T $_C$ = 3.2~K)是弱耦合($λ_{e-ph}$ = 0.54)区域的非中心对称II型($κ$ $\approx$ 9.27)超导体。另一方面,Re $_3$ B(T $_C$ = 5.19~K)在中等耦合($λ_{e-ph}$ = 0.64)范围内是中心对称的II型超导体($κ$ $\approx$ 34.55).我们的横向场$μ$ SR测量显示了各向同性带隙BCS型超导性的证据,其归一化带隙($Δ_0/k_BT_C$)值为1.69(Re $_7$ B $_3$)和1.75(Re $_3$ B)。
2021-02-26 cond-mat.supr-con
Superconducting phase transition of Sr2RuO4 in magnetic field
在四元多带超导体Sr $_2$ RuO $_4$中,由于直接轨道内配对而形成的超导态具有与由于带内配对而形成的超导态不同的性质。特别是,直接轨道内配对的理论成功地解释了几年前观察到的反射光偏振的克尔旋转。在这里,我们应用轨道内方法的问题,金朗道描述的基面上临界场在这种材料。结果表明,对于双组分超导态,在基平面上磁场的所有四个晶向,在$H<H_{c2}$涡旋态中的附加相变和基平面上临界场各向异性是不可避免的性质,即使在直接轨道内配对的情况下也是如此。
2014-04-10 cond-mat.supr-con
Nodeless superconducting gap induced by odd parity pair density wave in underdoped cuprates
我们提出了一个理论模型,表明从反铁磁(AFM)相的过渡到$d_{x^2-y^2}$波超导发生通过一个强大的同伴之间的有限动量配对$({\bf k},\uparrow)$和$(-{\bf k}-{\bf Q},\downarrow)$电子,即对密度波(PDW)状态,其中${\bf Q}=(π,π)$是AFM波矢量。有趣的是,PDW的空间结构被限制为$p+ip$波对称,它遵循$p_{\bf k}=p_{-{\bf k}-{\bf Q}}$在铜酸盐中的费米子交换,决定了自旋单线态配对。此外,PDW状态产生一个完全带隙的准粒子光谱,解释了最近观察到的完全带隙的准粒子结构的轻掺杂铜酸盐在空穴掺杂侧。我们研究了自洽平均场论中所有三个相的稳定性。最后,我们计算的超流密度,提出其指数温度依赖性作为测试的SC起源,这个完全能隙状态,而相位调制的PDW状态可以通过扫描探针可视化。
2020-07-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pressure induced Lifshitz transition and anomalous crystal field splitting in AFeAs (A=Li/Na) Fe-based superconducting compounds: A first principles study
利用Zhang等人[1]预测的超高压下的晶体结构,通过基于密度泛函理论的第一性原理研究,给出了流体静压对铁磷属元素化物超导化合物LiFeAs和NaFeAs电子结构的影响。轨道选择性压力引起的偏态密度和电子能带结构的变化揭示了这些化合物的混合多带多轨道性质,在环境压力下具有能量简并的dxz/dyz轨道。由于较大的流体静压力,一些电子/空穴能带穿过费米能级,导致费米表面的显著拓扑修改,称为Lifshitz跃迁。本文叙述了当前研究的一个重要课题--Lifshitz转变与超导性的相互关系。基于这种相互联系,本研究预测了111种化合物的超导Tc在如此高的压力下不能提高。基于Wannier函数的电子结构研究揭示了在较高压力下Fe-3d和As-4p轨道之间相对较大的杂化,作为这种杂化的效应,dxz和dyz轨道的轨道简并度被提升。不同的杂交贡献中的晶体场分裂分离使用Wannier函数为基础的形式主义,通过将不同的频带与一个特定的轨道字符中的Wannier函数的建设。利用低能紧束缚模型讨论了Fe-d轨道间的轨道内/轨道间跳跃幅度与压力的关系。
2021-08-17 cond-mat.supr-con
A Non-Centrosymmetric Superconductor with a Bulk 3D Dirac Cone Gapped by Strong Spin Orbit Coupling
层状、非中心对称的重元素PbTaSe 2被发现是超导的。我们报告的电子性质伴随着电子结构计算。比热,电阻率和磁化率的测量表明,PbTaSe 2是一个中度耦合,II型BCS超导体(Tc = 3.72 K,金兹伯格-朗道参数Kappa = 14)与电子-声子耦合常数的Lambda_ep = 0.74。电子结构计算显示,在布里渊区的K点处的单个体3D狄拉克锥完全来自其六方Pb层;它类似于石墨烯中发现的特征,除了存在由自旋轨道耦合打开的0.8 eV间隙。大的自旋轨道耦合和缺乏反演对称性的组合也导致了大的Rashba分裂的十分之一eV的顺序。
2013-10-31 cond-mat.supr-con
Fully gapped superconductivity with no sign change in the prototypical heavy-fermion CeCu2Si2
在包括高$T_c$铜氧化物的奇异超导体中,介导电子库珀配对的相互作用被广泛认为具有磁性而不是传统的电子-声子起源。1979年,在CeCu $_2$ Si $_2$中发现了重费米子超导电性,这一发现引发了人们对这种奇异配对的兴趣。通过各向异性排斥相互作用的非常规配对的标志是超导能隙作为电子动量的函数改变符号,通常导致能隙变为零的节点。在这里,我们报告低温比热,热导率和磁穿透深度测量CeCu $_2$ Si $_2$,证明在费米表面上的任何点的间隙节点的情况下。此外,电子辐照实验表明,超导生存,即使当电子的平均自由程变得大大短于超导相干长度。这表明超导性对杂质是稳健的,这意味着间隙函数没有符号变化。这些结果表明,与长期以来的看法相反,具有极强库仑排斥的重电子可以凝聚成完全带隙的s波超导态,该超导态具有现场吸引配对相互作用。
2017-03-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con