Anomalous isotope effects of fulleride superconductors
通过对标准Eliashberg-Nambu强耦合理论的数值计算和导出的同位素效应公式,直接证明了晶格非简谐振动增强了具有反常系数$α>1/2$的同位素效应。本文的结果很好地解释了富勒烯系超导体Rb $_{3}$ C $_{60}$中$^{12}$ C被$^{13}$ C取代比例不同的样品的宽分布的$α$值。同位素效应的计算表明,声子频率较高的分子内径向模比分子内切向模对超导电性的贡献更大
2008-11-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Anomalous isotope effect in phonon-dressed iron-based superconductor
电子-声子相互作用在铁基超导体中的作用目前正处于争论之中,关于同位素效应的实验报告相互矛盾。为了解决这个重要问题,我们采用重整化群方法来研究这些材料中电子-电子和电子-声子相互作用之间的竞争。重正化群分析表明,该超导体的基态是一个声子修饰的非常规超导体:电子相互作用占主导地位,电子-声子相互作用占次要地位.由于声子修饰,临界温度的同位素效应可以是正常的或相反的,这取决于延迟的带内或带间相互作用是否在同位素取代后改变。最后讨论了反常同位素效应与非常规对对称性之间的联系。
2011-12-31 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The isotope effect in H$\rm_{3}$S superconductor
在$130$ ~ $200$ GPa压力范围内,${\rm H_{3}S}$同位素系数的实验值由$2.37$减小到$0.31$。我们已经表明,$0.31$的价值是正确的经典Eliashberg方法的框架中再现。另一方面,同位素系数($2.37$)的异常大的值可能与电子态密度对正常态的强重整化有关。
2016-01-07 cond-mat.supr-con
Superconducting gap and its Little-Parks like oscillations with high-order harmonics in lithium intercalated 1T-TiSe$_2$
本文通过结合固态锂插层与隧道谱测量的器件,探测了锂插层TiSe$_2$的超导能隙,发现其闭合温度远超BCS理论预期并证实了反常金属态的粒子-空穴对称性,且能隙的高次谐波磁振荡揭示了本征超导网络的规则结构。
2025-06-30 cond-mat.supr-con
On possible reconciliation of anomalous isotope effect and non-phononic pairing mechanism in high-Tc cuprates
在高Tc铜酸盐超导是非常规的,有越来越多的接受,在这些强相关的电子材料中的载流子配对介导的电子起源,而不是声子的玻色子。尽管如此,一个显着的同位素指数(IE)(在某些情况下,远远大于0.5,典型的BCS值)的实验观察。这导致了声子在一定程度上也参与其中的假设。铜酸盐中的IE的大小强烈地依赖于CuO 2平面中的掺杂空穴的数量p,因此,可以表明声子在Tc-p相图的不同区域作为介导玻色子发挥不同的定量作用。基于最近的实验费米表面重建从热电传输测量(自然通讯。2:432 doi:10.1038/ncomms 1440(2011))和YBa 2Cu 3 O 7-delta中的磁场诱导电荷顺序(Nature 477,191(2011)),我们提出了一个非常简单的方案,其中同位素取代通过与晶格的耦合影响条带状态,从而改变超导Tc。在这幅图中,在扩展的p范围内,所观察到的IE的重要部分源自同位素诱导的条纹调制,并且与BCS框架中的情况一样,与配对声子的特征能量尺度不直接相关。这个简单的建议定性地解释了所有的p依赖异常功能的IE实验观察到的空穴掺杂的高Tc铜氧化物。
2012-06-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Anomalous isotope Effect in d-wave superconductors on the square lattice
通过泛函重正化群研究Hubbard模型,发现SSH声子耦合可解释铜氧化物中同位素系数随T_c降低而增大的反常效应,尽管其非主导配对机制。
2024-05-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Enhanced superconductivity in palladium hydrides by non-perturbative electron-phonon effects
Centro de Física de Materiales (CFM-MPC), CSIC-UPV/EHU(材料物理中心);Ruđer Bošković Institute(鲁杰尔·博什科维奇研究所);Università di Modena e Reggio Emilia(摩德纳和雷焦艾米利亚大学);Istituto Nanoscienze-CNR(国家研究委员会纳米科学研究所);University of the Basque Country (UPV/EHU)(巴斯克大学)
该研究通过非微扰方法揭示了非线性电子-声子耦合对钯氢化物超导性的重要性,恢复了同位素效应并提升了临界温度的计算精度。
2026-09-22 cond-mat.supr-con
On the Calculation of the Inverse Isotope Effect in PdH(D): A Migdal-Eliashberg Theory Approach
在氢化钯中用氘取代氢会导致更高的超导温度和一种尚未完全解释的反常同位素效应。在本工作中,我们尝试了一种新的方法来解释PdH(D)的逆同位素效应。我们的方法引入了两个新的方面。首先,我们考虑到实验证据,在低于50 K的温度下,PdH和PdD的晶体结构是锌的。第二,我们不仅考虑了电子-声子相互作用的影响,而且考虑了电子-电子相互作用对氘代氢同位素系数的贡献。我们使用Migdal-Eliashberg理论进行从头计算。我们发现电子-电子相互作用被同位素取代大大降低,这是解释逆同位素效应的最重要因素。我们发现$ΔT_c^{total}=2.224\:K$和$α= -0.3134$与实验值非常一致。
2018-01-10 cond-mat.supr-con
Anomalous isotope effect near a 2.5 Lifshitz transition in a multi-band multi-condensate superconductor made of a superlattice of stripes
计算了多带多凝聚体超导体在2.5 Lifshitz转变附近的临界温度(Tc)随掺杂的同位素效应。我们重点讨论了纳米结构和密度波金属(如自旋密度波或电荷密度波)中由于能带折叠而产生的多带效应。我们考虑一个量子条纹超晶格,在2.5 Lifshitz跃迁附近,条纹之间有有限的跳跃,出现一个新的子带,形成一个圆形的类电子费米表面口袋。本文描述了多带/多凝聚体超导中金属-金属相变时的一种特殊类型的BEC(玻色-爱因斯坦凝聚体)-BCS(Bardeen-Cooper-Schrieffer凝聚体)交叉,它与绝缘体-金属相变时的标准BEC-BCS交叉有很大不同.通过求解一维调制势垒的薛定谔方程得到电子波函数。根据目前在超冷费米子气体中使用的Leggett方法,利用k依赖各向异性的Bardeen-Cooper-Schrieffer(BCS)多能隙方程和密度方程计算了k依赖和能量依赖的超导能隙.结果表明,当化学势调谐到2.5的Lifshitz跃迁时,金属-金属跃迁的同位素系数严重偏离标准BCS值0.5。由于超导带隙中的Fano反共振,临界温度Tc出现最小值,在BEC与BCS凝聚共存的点处,同位素系数发散。相反,在新出现的子带中,在极化子凝聚体与BCS凝聚体的交叉处,Tc达到最大值,同位素系数为零。
2012-09-07 cond-mat.other cond-mat.supr-con
Isotope Effect of Underdoped Cuprates in the Yang-Rice-Zhang Model
在正常态和超导态下,铜氧化物相图的欠掺杂区显示出许多新颖的电子现象。许多这些异常的性质已经找到了一个自然的解释内的共振价键自旋液体唯象模型的杨赖斯张(YRZ),其中包括一个赝隙的上升。这导致费米面重构,并深刻地改变了电子结构。在这里,我们扩展了以前的工作,考虑在$^{16}$ O到$^{18}$ O取代的临界温度的变化,同位素效应已被实验发现是非常小的最佳掺杂尚未迅速增加到非常大的值与欠掺杂。YRZ模型提供了一个自然的解释这种行为,并支持的想法,主要是自旋起伏的次主导$(\sim 10\%)$声子的贡献的配对机制。
2015-03-11 cond-mat.supr-con
Isotope effect on the superconducting critical temperature of cuprates in the presence of charge order
利用$t$ - $J$模型的大- $N$极限,并考虑声子和电子-声子相互作用,我们研究了适合于YBCO的耦合常数的同位素效应$α$.我们发现,$α$有一个最佳掺杂的最小值,并强烈(轻微)向欠掺杂(过掺杂)区域增加。利用局域密度近似的电子-声子相互作用的值,我们得到了很好的协议$α$作为$T_c$和掺杂$δ$的函数与最近的实验数据在YBCO。我们的研究结果强烈表明,在欠掺杂区的$α$的大幅增加是(a)由电子谱密度从低到高的能量与竞争相(在我们的情况下,电荷密度波)和形成的间隙,和(b)与小的电子声子耦合常数从局部密度近似得到的移位。我们提出了一个类似的解释$α$在Sr掺杂的La $_2$ CuO $_4$在掺杂1/8附近的异常行为。
2015-11-16 cond-mat.supr-con
The Isotope Effect and Critical Magnetic Fields of Superconducting YH$_{6}$: A Migdal-Eliashberg Theory Approach
结合密度泛函计算与Migdal-Eliashberg理论,证明高压下YH$_6$的临界温度、同位素效应及高临界磁场均符合强耦合常规超导性,并对多个BCS参数进行了强耦合修正。
2023-02-25 cond-mat.supr-con
Anomalous impurity effects in nonadiabatic superconductors
我们表明,在通常的电子-声子Migdal-Eliashberg理论相比,各向同性s波非绝热超导体的临界温度Tc强烈降低稀释的非磁性杂质的存在下。我们的研究结果表明,最近观察到的Tc抑制驱动的无序在K3 C60 [Phys. Rev. B vol.55,3866(1997)]和Nd(2-x)CexCuO(4-delta)[Phys. Rev. B vol.58,8800(1998)]可以解释的非绝热电子-声子耦合。此外,我们预测,同位素效应的Tc有一个杂质依赖性定性不同的各向异性超导体的预期。
1999-07-12 cond-mat.supr-con
Numerical study of the isotope effect in underdoped high-temperature superconductors: Calculation of the angle-resolved photoemission spectra
本文用数值方法研究了同位素效应对未掺杂铜氧化物角分辨光电子能谱的影响。本文用无系统误差的图解蒙特卡罗方法计算了正常和同位素替代系统中tt 't“-J模型中单个空穴在与光学声子中强耦合区的Lehman谱函数。我们发现同位素效应是强烈的能量-动量依赖的,并且在中等耦合区被显著增强,而在强耦合区接近局域空穴模型的同位素效应。我们预测的影响,以及精细的细节的ARPES线形变化的强度。掺杂的情况下的影响进行了讨论。
2006-03-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Unusual oxygen isotope effects in cuprates -- importance of doping
Douglas等人最近对氧同位素交换的Bi_2Sr_2CaCu_2O $_{8+δ}$超导体的角分辨光电子能谱学(ARPES)研究报告了在最佳掺杂下不存在同位素效应,质疑了我们\cite {gweon-nature}先前的工作。在这里,我们报告了一个新的结果,揭示了这种令人困惑的差异以及铜酸盐中电子晶格相互作用的性质:在最佳掺杂\cite {gweon-nature}下的异常同位素效应,在这里重新确认,在仅仅2%的空穴过掺杂时消失。这一结果意味着最佳掺杂附近的电子-晶格相互作用的性质的快速变化。我们还发现,道格拉斯等人的数据。\cite {dessau-comment}实际上是显著过掺杂样品的特征,而不是他们声称的最佳掺杂样品。
2007-08-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
High temperature superconductivity in sulfur hydride under ultrahigh pressure: A complex superconducting phase beyond conventional BCS
最近的报道在高压下的超导性在记录的转变温度Tc= 203 K的氢化硫已被确定为传统的观察同位素效应后氘化。本文证明,BCS或Eliashberg形式意义上的传统超导理论既不能解释Tc的观测值,也不能解释同位素系数的压力依赖性。唯一的出路是一个多频带的超导方法,其中已经很小的带间耦合足以实现高值的Tc连同异常的压力依赖的同位素效应。此外,研究还表明,在压力作用下,氢键的非谐性消失,而与硫有关的非谐声子模仍然活跃
2016-05-21 cond-mat.supr-con
On the isotope effect in compressed superconducting H$_\textrm{3}$S and D$_\textrm{3}$S
最近报道了在高压和室温退火条件下制备的二元化合物三硫化氢(H $_\textrm{3}$ S)的最大相变温度$T_\textrm{C}$ = 203.5 K。对H $_\textrm{3}$ S和氘的对应物D $_\textrm{3}$ S的$T_\textrm{C}$的测量表明,质量同位素效应指数$α$随外加压力的降低而异常增强。虽然被广泛引用的声子为基础的超导性的证据,测得的$T_\textrm{C}$示出表现出重要的依赖性的H $_\textrm{3}$ S和D $_\textrm{3}$ S材料的质量和特性的研究;检查电阻与温度的数据表明,在$T_\textrm{C}$和表观$α$的变化与残余电阻比,指示金属顺序的敏感性强烈相关。相关性还扩展到超导转变的分数宽度。使用电阻数据来量化和补偿H $_\textrm{3}$ S和D $_\textrm{3}$ S样品之间的明显材料差异,获得$α$ = 0.043 $\pm$ 0.140的值。因此,当对不同程度的无序进行校正时,实验上限($\leq$ 0.183)远低于基于声子的理论中得出的$α$。
2017-03-11 cond-mat.supr-con
Phonon enhancement of electronic orders and negative isotope effect in the Hubbard-Holstein model on a square lattice
寻找具有更高转变温度的超导体需要一个指导原则。在传统超导体中,电子通过电子-声子耦合介导的延迟吸引配对成库珀对。更高频率的声子(或更小的原子质量)导致更高的超导转变温度,称为同位素效应。此外,超导性是金属正常态的唯一不稳定通道。在相关系统中,上述简单场景很容易被违反。强的局域相互作用被屏蔽得很差,这与特征费米表面合谋,以促进各种竞争的电子秩序,如自旋密度波,电荷密度波和非常规超导性。除了各个阶段之外,电子-声子耦合的影响是一个有趣的问题。本文利用泛函重整化群研究了正方晶格上的Hubbard-Holstein模型中电子关联和电子-声子耦合之间的相互作用。在半充满时,我们发现了自旋密度波和电荷密度波相以及它们之间的转变,而没有超导相出现。在有限掺杂时,d波/s波超导性出现在自旋密度波/电荷密度波相附近。令人惊讶的是,较低频率的Holstein声子对各个相的破坏性较小,甚至是有益的,导致负同位素效应。我们讨论了背后的机制和这种异常效应的影响。
2015-03-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The doping and disorder dependent variation of the isotope exponent in hole doped cuprates: A non-superconducting perspective
自从发现空穴掺杂的高Tc铜氧化物的早期以来,在CuO 2平面中氧同位素指数(IE)随掺杂空穴数p的变化一直是相当大的争论的来源。在高Tc社区中,越来越多的人接受导致库珀配对的介导玻色子主要具有电子特性。与此同时,越来越多的人认识到,在某种程度上,晶格电荷相互作用可能是重要的铜酸盐。实验观察到的相当大的IE在一定的掺杂范围内总是投下阴影的任何建议,其中非声子机制调用。此外,现有的各种理论方案,电子-声子相互作用的基础上,不能描述的异常功能所示的IE作为一个功能的空穴浓度/无序,定量或定性。基于将费米表面重建的可能性与热电输运测量相关联的最近实验(Nature Commun. 2:432 doi:10.1038/ncomms 1440(2011)),我们在此提出了一个简单的场景,其中同位素取代通过与底层晶格的耦合影响电荷/自旋条纹状态,从而改变超导Tc。在这幅图中,在扩展的p范围内,IE的重要部分实际上源自同位素诱导的条纹调制,并且与传统BCS理论中的配对声子的特征能量标度不直接相关。我们的建议定性地解释了所有的障碍和p-依赖的功能IE中看到的空穴掺杂的高Tc的铜酸盐。我们还提供了一些实验的大纲,可以验证所提出的方案的有效性程度。
2012-07-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con