Thermodynamic demonstration of tetracriticality and multicomponent superconductivity in UTe$_2$
Cornell University(康奈尔大学);University of Maryland, College Park(马里兰大学帕克分校);Karlsruhe Institute of Technology(卡尔斯鲁厄理工学院)
UTe₂的复杂相图中多种超导态共存机制被揭示,通过超声脉冲回声技术发现新的相变边界,证实四临界点及多组分超导态形成机制。
2026-11-10 cond-mat.supr-con
Emergent Interfacial Superconductivity between Twisted Cuprate Superconductors
堆叠的范德华铜酸盐晶体之间的扭曲界面使得能够在面内各向异性超导序参量之间进行可调谐的约瑟夫森耦合。采用一种新的低温组装技术,在Bi_2Sr_2CaCu_2O_(8 +x)晶体之间制备了具有原子级尖锐扭曲界面的约瑟夫森结。约瑟夫森临界电流密度敏感地依赖于扭转角,达到最大值可比的本征结在小扭转角,并抑制了近2个数量级,但仍然有限接近45度的扭转角。通过对分数Shapiro台阶的观察和对Fraunhofer图样的分析,我们证明了在45 °附近剩余的超导相干性是由于库珀对的共隧穿,这是高温拓扑超导性的必要成分。
2021-08-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Topological superconductivity with emergent vortex lattice in twisted semiconductors
Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院)
该研究揭示了扭折半导体中拓扑超导态与分数量子反常霍尔效应的关联,通过涌现磁场诱导的双涡旋晶格实现半整数热霍尔电导。
2026-02-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Emergent Mott Insulators and Possibility of High Tc Superconductivity in Pressurized Molecular Solids, H2S, SiH4, H2 etc
在分子中形成共价键的成对价电子是受限的库珀对关联。高压使固态H2S、SiH 4、H2等分子解离,形成伸展结构。然而,价电子是有弹性的,并继续键合,有时共振。在特定条件下,某些结构可能含有涌现的莫特绝缘体(EMI),并支持超导性和其他相。在加压固体H2S中,我们提出了一个相对狭窄的,近一半填充带的H原子,被困在有序的亚晶格的colorphospores键合的S原子网络。EMI提供高配对能量标度。提出了一个最近提出的固体\hsm(Tc ~ 205 K)、硅烷(Tc ~ 17 K$)和H2等体系的超导电性理论。
2015-07-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Semi-Meissner state and neither type-I nor type-II superconductivity in multicomponent systems
传统上,超导体被分类为I型或II型。I型超导体只支持迈斯纳和正常状态,而II型超导体在足够强的外加磁场中形成磁涡旋。近年来,在从凝聚态到高能物理的各个领域,人们对具有多种凝聚态的超导系统产生了很大的兴趣。在这里,我们表明,类型I/类型II分类是不够的,这样的多组分超导体。我们得到的解代表了具有通常的I型/II型二分法之外的性质的涡稳定涡,因为它们具有以下特征:(i)Pippard电动力学,(ii)具有长程吸引和短程排斥部分的相互作用势,(iii)对于n-量子涡旋,非单调比E(n)/n,其中E(n)是每单位长度的能量,(iv)对非轴对称涡旋状态(“涡旋分子”)的能量偏好。因此,这些超导体表现出一个新兴的一阶过渡到一个“半迈斯纳”状态,一个不均匀的状态,包括域的混合物的两个组件迈斯纳状态和涡团。
2005-10-04 cond-mat.supr-con hep-ph hep-th
Elastocaloric evidence for a multicomponent superconductor stabilized within the nematic state in Ba(Fe$_{1-x}$Co$_x$)$_2$As$_2$
本文利用交流弹热效应绘制了Ba(Fe$_{1-x}$Co$_x$)$_2$As$_2$近最佳掺杂的相图,发现在欠掺杂向列相内超导转变温度以下存在第二个热力学转变,表明形成了多分量超导态,并揭示了一种与主导$s^\pm$不稳定性竞争的次主导配对不稳定性。
2024-02-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Emergent Nodal Excitations due to the Coexistence of Superconductivity and Antiferromagnetism: Cases with and without Inversion Symmetry
我们认为,节点激发的出现,由于静态反铁磁序耦合在完全能隙超导态在这两种情况下,有和没有反转对称。这种线节点结构不伴随着超导能隙的符号变化,与通常的具有更高角动量的非常规库珀对相反。在没有反演对称的情况下,节点激励的稳定性主要取决于反铁磁交错磁矩的方向。讨论了这种现象在CePt $_3$ Si中的可能实现。
2006-05-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Type-1.5 superconductivity in multicomponent systems
一般来说,超导态打破了多重对称性,因此,其特征在于几个不同的相干长度$ξ_i$,$i=1,...,N$。此外,在多带材料中,即使只破坏单一对称性的超导态,在一定条件下也可以用具有多个相干长度的多分量理论来描述。其结果是,可能出现一种状态,其中一些相干长度大于磁场穿透长度$λ$:$ξ_1\leq ξ_2... < \sqrt{2}λ<ξ_M\leq...ξ_N$,而一些相干长度小于磁场穿透长度$λ$:$ξ_1\leq ξ_2... < \sqrt{2}λ<ξ_M\leq...ξ_N$。这种状态最近被称为“1.5型”超导。这种类型-1/类型-2二分法的崩溃在具有不同对称性的超导态之间的相变附近是相当普遍的。示例包括$U(1)$和$U(1)\times U(1)$状态之间的转换或$U(1)$和$U(1)\times Z_2$状态之间的转换。后一个示例在以s波和$s+is$状态之间的转换为特征的系统中实现。额外的基本长度尺度有许多物理后果。特别是在这些制度的漩涡可以吸引彼此在长距离,但排斥在较短的范围。这样的系统可以在低磁场中形成涡旋群。在类型-1.5政权的涡旋集群引起了许多物理效应,从宏观相分离域的不同破碎的对称性,不寻常的运输性能。
2017-02-26 cond-mat.supr-con
Emergent superconductivity in two-dimensional NiTe$_2$ crystals
尽管人们对它们的兴趣越来越大,但从剥离的层状材料中获得的高度结晶的二维超导体却很少。采用基于{ \it ab initio}计算的各向异性Migdal-Eliashberg形式,我们发现单层$_{2}$是一个本征超导体,其$T_{\text c}\sim$为5.7~K,尽管体晶体还不知道超导。值得注意的是,双层NiTe $_{2}$嵌入锂被发现显示出双间隙超导临界温度$T_{\text{c}}\sim 11.3$ ~K和超导能隙$\sim$ 3.1~meV,从电子和声子效应的协同作用。相对较高的$T_\text{c}$、衬底独立性和邻近可调谐性将使这些超导体成为探索有趣的关联效应和量子临界性相关的二维超导性的理想平台。
2019-11-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Emergent superconductivity by Re doping in type -II Weyl semimetal NiTe2
近年来,拓扑超导体作为实现马约拉纳费米子的一个平台而出现,它在拓扑量子计算中具有潜在的应用。这些材料中的超导性可以通过化学掺杂、高压或邻近效应来实现。本文报道了Re掺杂的Ⅱ型Weyl半金属NiTe 2单晶的超导电性。磁性和输运测量结果表明,Re在Ni位的替代诱导超导的最高温度为2.36 K。霍尔效应和比热测量结果表明,Re取代是空穴掺杂,通过声子软化和增强电子-声子耦合促进超导电性的出现。
2020-09-18 cond-mat.supr-con
Superconductivity and Superfluidity as Universal Emergent Phenomena
超导性(SC)或超流性(SF)在非常广泛的费米子系统中被观察到:在BCS,铜酸盐,铁基,有机和重费米子超导体中,以及凝聚态中的超流氦-3;在低能核物理中的各种SC/SF现象中;在超冷,捕获的原子气体中;以及在中子星中的各种奇异可能性中。物理条件的范围和微观物理学的差异使所有试图将这种行为统一在任何传统图像中的尝试都失败了。在这里,我们提出了一个统一的紧急凝聚态,通过共享的对称性,吸收到参数的微观差异。这反过来又迫使人们重新思考SC/SF的特定事件,例如铜酸盐高温超导性,当被视为各种其他系统共享的连续行为的一部分时,它变得不那么神秘。
2015-08-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con nucl-th
Emergent loop-nodal s$_\pm$-wave superconductivity in CeCu$_2$Si$_2$: similarities to the iron-based superconductors
重费米子超导体由于具有自旋轨道耦合自由度和电子关联,是新电子配对态的主要候选者。1979年发现的CeCu $_2$ Si $_2$中的超导电性是强关联电子系统中非常规(非BCS)超导体的原型,至今仍没有解决。在这里,我们提供了基于先进的第一性原理理论方法的超导性的第一份报告。我们发现,有希望的候选者是一个$s_\pm$波态的费米面上的环形节点,不同于广泛预期的线节点$d$波态。主要的配对胶是磁性的,但高秩八极波动。该系统与铁基超导体共享多轨道自由度的重要性。我们的发现不仅揭示了这种材料中长期存在的谜团,而且促使我们重新考虑所有重费米子超导体中的配对状态和机制。
2015-04-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Chiral Superconductivity in UTe$_2$ via Emergent $C_4$ Symmetry and Spin Orbit Coupling
UTe $_2$的超导电性引起了人们的广泛关注,并提出了时间反演对称性破缺三重态手征超导序参量的建议。序参量的手征性被归因于属于相关$D_{2h}$点群的1D irreps $B_{2u}$和$B_{3u}$的两个超导分量的偶然的近简并性,并且有人认为手征性$B_{2u}+iB_{3u}$组合是由铁磁涨落选择的。在这项工作中,我们提出了一个可能的解释作为一个意外的$C_4$对称性的能带结构的结果,与超导序参数属于二维$E_u$ irrep的$D_{4h}$,唯一下降到追求后$B_{2u}+iB_{3u}$组合的近简并。我们表明,$C_4$对称性是新兴的相互作用的水平,使用重正化群计算,并认为手性组合的序参数时,自旋轨道耦合被添加到模型中。
2022-02-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nematic superconductivity stabilized by density wave fluctuations: Possible application to twisted bilayer graphene
向列相超导体具有非常规的超导序参量,其自发地破坏下面晶体的旋转对称性。在这项工作中,我们提出了一个机制,超导体稳定的强密度波起伏在二维。虽然弱耦合理论发现完全带隙的手征态是能量稳定的,我们表明,强密度波波动的结果在一个额外的贡献与多组分序参量,这通常有利于超导体的自由能。我们的理论为最近观察到的扭曲双层石墨烯超导态的旋转对称性破缺提供了依据。
2019-04-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Emergent charge order and unconventional superconductivity in pressurized kagome superconductor CsV3Sb5
在可果美超导体AV 3Sb 5(A = K,Rb,Cs)中发现的多重电子序为探索前所未有的涌现物理提供了一个有希望的平台。在中等压力(< 2.2 GPa)下,三Q电荷密度波(CDW)有序被压力单调抑制,而超导性则呈现双圆顶状,表明CDW有序与超导性之间存在着不寻常的相互作用。鉴于时间反演对称性破缺和电子向列性已经在三重Q CDW相内被揭示,理解这种CDW顺序及其与超导性的相互作用成为AV 3Sb 5的核心问题之一。本文报道了用51 V核磁共振测量CsV_3Sb_5的超导电性和CDW随压力的变化。在Pc 1 ~ 0.58GPa和Pc 2 ~ 2.0GPa之间观察到了一个CDW相,这可能是一个具有单向4a 0调制的条纹状CDW序,它解释了压力下的双圆顶超导行为。此外,核自旋-晶格弛豫测量揭示了在CDW转变温度以上与压力无关的电荷波动和在Pc 2以上的非常规超导配对的证据。我们的结果不仅揭示了新的光的超导性和CDW的相互作用,但也揭示了新的电子关联效应在可果美超导体AV 3Sb 5。
2022-09-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Emergent superconductivity in van der Waals Kagome material Pd3P2S8 under high pressure
Kagome晶格系统被提出来承载丰富的物理,它提供了一个很好的平台来探索不寻常的量子态。在这里,我们报告的发现超导范德瓦尔斯材料Pd 3 P2 S8在压力下。在Pd 3 P2 S8中,在电阻率对温度的依赖性从类似半导体的行为变化到正常金属的行为的压力下观察到了超导电性。超导转变温度Tc随压力的增加而增加,在79.5GPa时达到~ 6.83K。结合高压XRD、Raman光谱和理论计算,我们的研究结果表明,Pd_3P_2S_8在高压下的超导电性与非晶相的形成密切相关,而非晶相的形成是由于层间Pd和S原子之间的耦合增强而导致的结构不稳定性。
2022-04-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity from emergent dipolar interactions in a fractionalized Fermi liquid
Ghent University(根特大学)
从自旋-费米子模型出发,研究电子掺杂进入半满态时,分数化费米液体向d波超导体的转变,发现掺杂电子形成的自旋子-荷子束缚态通过偶极相互作用在反铁磁波矢处产生配对,为d波超导提供微观机制。
2026-07-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Effective Potential for Emergent Majorana Fermions in Superconductor Systems
马约拉纳费米子在自然界中不可能作为自由基本粒子存在。然而,在凝聚态系统中,它们可以作为集体激发出现。在这项工作中,使用功能集成技术,我们计算出的Kitaev链紧急马约拉纳费米子的有效潜力。在这种情况下,我们已经展示了超导体参数如何作为温度的函数。此外,我们考虑了拓扑绝缘体中的表面诱导超导电性,并计算了该系统中出现的Majorana费米子的有效势。在s波超导体的情况下,我们得到了一个间隙方程等价于出现在准二维狄拉克电子系统,一个候选人来解释高温超导。最后,对于p波超导体,我们得到了拓扑绝缘体表面电子-电子相互作用的临界值,决定了诱导超导的存在与否,这是一个指导实验的显著结果
2020-03-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Emergent superconductivity upon disordering a topological insulator
Universidade Federal de Goiás(戈亚斯联邦大学);Donostia International Physics Center (DIPC)(圣塞巴斯蒂安国际物理中心);Université Paris-Saclay, Institut de Physique Théorique, CEA, CNRS(巴黎萨克雷大学、理论物理研究所、法国原子能和替代能源委员会、法国国家科学研究中心)
研究量子自旋霍尔绝缘体中超导性,通过无符号问题的量子蒙特卡罗模拟,发现杂质产生的束缚态可促进超导性,强杂质能降低超导所需相互作用强度,此机制在近平带系统中可能相关。
2026-07-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Higher-order epitaxy: A pathway to suppressing structural instability and emergent superconductivity
RIKEN Center for Emergent Matter Science (CEMS)(理化学研究所新兴物质科学研究中心);University of Tokyo(东京大学);High Energy Accelerator Research Organization(高能加速器研究机构);Tohoku University(东北大学);Tokyo Metropolitan University(东京都立大学)
通过6:5协调高阶外延在CdTe(001)基底上生长单晶FeTe薄膜,抑制了结构不稳定性并诱导出基底选择性的二维超导性。
2025-10-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Emergent topological superconductivity at nematic domain wall of FeSe
一维杂化系统在拓扑超导性的研究中起着重要的作用。然而,所有的一维杂交系统到目前为止已经外部定义。在这里,我们表明,一维畴壁的超导体可以作为一个新兴的混合系统的存在下的自旋轨道耦合。作为一个具体的背景下,我们研究的铁硒,这是公认的是一个超导体的铁电畴之间的畴壁。我们首先表明的对称性的理由,自旋三重态配对可以诱导域壁通过构建一个金兹伯格-朗道理论。然后,我们证明使用Bogoliubov-de Gennes方法,这样的磁畴壁支持零能量束缚态,将满足马约拉纳条件。众所周知的存在,这些域壁在相对较高的温度下,原则上可以定位和研究与扫描隧道显微镜,提供了新的机会,为实现马约拉纳束缚态的搜索。
2017-06-21 cond-mat.supr-con
Emergent superconducting phases in unconventional $p$-wave magnets: Topological superconductivity, Bogoliubov Fermi surfaces and superconducting diode effect
Institute of Physics(印度物理研究所);Homi Bhabha National Institute(霍米·巴巴国立大学);Physical Research Laboratory(物理研究实验室)
该研究揭示了p波磁体作为实现拓扑超导性、无能隙超导态及非可逆传输现象的独特平台。
2026-03-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Emergent gauge field from self-referencing phase factor on many-body wave functions and superconductivity
超导性是一种电流在没有摩擦的情况下流动的现象。目前的标准理论是BCS(Bardeen-Cooper-Schrieffer)理论,将其解释为电子配对形成的能隙,而超导产生的关键因素是由此带来的规范对称性破缺,人们认为超导性被这个标准理论所充分理解;然而,1986年铜氧化物超导性的发现改变了这种情况,显示出许多与标准理论相矛盾的实验结果。同样值得注意的是,标准理论在伦敦矩中的超流载流子质量上存在矛盾;预测的质量是有效质量,而实验值是自由电子质量。上述矛盾表明有必要对超导理论进行根本性的修正。在这里,我们表明,所需的修订可以通过使用Berry阶段形式主义。它是在BCS理论建立之后发展起来的,为探测突现规范场提供了一种方法。Berry相位理论检测到的波函数上的自参考相位因子解释了常规超导体和铜氧化物超导体中的超电流产生。它产生了一个规范场,使标准理论解释中的规范对称性破缺成为可能。
2022-03-13 cond-mat.supr-con
Quantum Phase Diagram and Spontaneously Emergent Topological Chiral Superconductivity in Doped Triangular-Lattice Mott Insulators
本文通过大规模密度矩阵重正化群研究掺杂三角晶格$t$-$J$模型,发现由几何阻挫和空穴动力学驱动的$d+id$波手性拓扑超导相,并绘制了调节次近邻耦合下的量子相图。
2023-03-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Emergent superconductivity and non-reciprocal transport in a van der Waals Dirac semimetal/antiferromagnet heterostructure
Pennsylvania State University(宾夕法尼亚州立大学);University of Minnesota(明尼苏达大学)
研究发现,在非超导范德瓦尔材料狄拉半金属ZrTe₂和反铁磁体FeTe异质界面下,临界温度约10K时出现二维超导性,并通过非 reciprocity 传输效应增强非铁磁体覆盖后,超导二极管效应效率达29%。
2026-08-04 cond-mat.supr-con
Ginzburg-Landau Like Theory for High Temperature Superconductivity in the Cuprates: Emergent d-wave Order
铜酸盐的高温超导性仍然是物理学中研究最广泛、经常令人惊讶和理解最少的现象之一。在这里,我们简要地描述了一个新的唯象理论的灵感来自著名的描述超导由于金兹伯格和朗道,并认为描述其本质。这假定一个自由能泛函的超导体在一个复杂的序参量characterizedit. We建议,超导铜酸盐,一个类似的功能的复杂的,在平面上,最近邻自旋单重键(或库珀)对振幅psi_ij。它的一个关键部分是最近邻键对之间的(短程)正相互作用,强度为J '。这样的相互作用导致非零的长波长相位刚度或非零的长程序,与观察到的d波对称性,低于温度T_c \simzJ ',其中z是最近邻的数量;因此,它是一个紧急的,集体的后果。利用该泛函,我们计算了大量的性质,如赝能隙转变温度T* 随空穴掺杂量x的变化,转变曲线T_c(x),超流刚度rho_s(x,T),由涨落对自由度引起的比热(无和有磁场),以及零温涡旋结构.我们发现显着的协议与实验。我们还计算了在正方形铜氧化物晶格上跳跃的电子的自能,这些电子通过不可避免的长波长库珀对涨落与动量几乎相反的电子耦合。电子谱密度的结果与最近的ARPES实验成功地进行了比较,并全面地解释了T_c以上的费米弧与温度有关以及T_c以下的超导能隙的“弯曲”等奇异现象。
2012-03-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Emergent superconductivity upon disordering a charge density wave ground state
本文研究了无序系统中电荷密度波(CDW)有序与s波超导电性(sSC)的相互作用。最近对1 T-TiSe_2的实验表明,原始样品具有相当的CDW有序,并且在铜嵌入后出现了超导电性,激发了我们的研究。从一个扩展的哈伯德模型,在纯系统中的Hartree-Fock-Bogoliubov形式主义内产生CDW基态的参数,我们表明,除了无序快速消除了全球的电荷秩序,在一些(低)强度的混乱,通过破坏周期性的密度调制。与此同时,次主导超导秩序出现在空间上与强局部CDW秩序的岛屿反相关的区域。然而,短程密度调制继续存在,并显示出可辨别的影响,以达到更大的无序强度。随着无序度的增加,局部CDW熔池的尺寸减小,最终失去了对系统性能的影响。我们的研究结果对过渡金属二硫属化合物的实验相图具有重要意义。
2018-06-18 cond-mat.supr-con
Amplitude modes and dynamic coexistence of competing orders in multicomponent superconductors
本文研究了铁磷族化合物中具有竞争自旋密度波和非常规超导电性的电子模型的非平衡动力学。聚焦于无碰撞制度,我们发现,磁和超导序参量可能会动态共存突然淬火后,即使平衡热力学状态只支持一个序参量。我们考虑各种初始条件伴随着相图,并在一定的制度确定不同的振荡振幅模式与磁和超导响应的不相称的频率。在技术层面上,我们解决电子格林函数和自洽条件的运动方程,通过减少问题的封闭的一组布洛赫方程的赝自旋表示。对于某些淬火方案的配对振幅的非绝热动力学是完全可积的,原则上可以找到准确。
2015-06-10 cond-mat.supr-con
Two Distinct Charge Density Wave Orders and Emergent Superconductivity in Pressurized CuTe
本文结合超低温电输运、拉曼光谱和第一性原理计算,发现加压 CuTe 在约 6.5 GPa 发生两种 CDW 序转变,并伴随穹顶状压力诱导超导。
2023-10-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Emergent superconducting stripes in two-orbital superconductors
受KTaO₃/EuO界面实验启发,提出双轨道超导模型本征机制,通过辅助场蒙特卡洛模拟发现超导条纹可在无无序等因素时自然涌现,为均匀二维系统超导条纹研究及材料设计提供新场景。
2025-08-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Emergent Phases of Nodeless and Nodal Superconductivity Separated by Antiferromagnetic Order in Iron-based Superconductor (Ca4Al2O6)Fe2(As1-xPx)2: 75As- and 31P-NMR Studies
我们报告$^{31}$ P-和$^{75}$ As-NMR研究(Ca $_4$ Al $_2$ O $_{6}$)Fe $_2$(As $_{1-x}$ P $_x$)$_2$与P等价取代As。我们提出了新的演化的紧急阶段,节点无超导(SC)在0 $\le x \le$ 0.4和节点的$x$ =1附近是密切分离的开始相称的条纹型反铁磁(AFM)的顺序在0.5 $\le x \le$ 0.95,作为一个等价的替代P为As降低了氮族元素的高度$h_{Pn}$从Fe平面测量。结果表明,原子力显微镜的有序化发生在1.32 π $\le h_{Pn} \le$ 1.42 π的条件下,这也适用于(Fe $Pn$)$^{-}$层中具有Fe $^{2+}$态的其他铁磷族化合物.这种新的相位演化与$h_{Pn}$的变化点的重要性,电子相关的出现SC以及AFM秩序。
2013-02-20 cond-mat.supr-con
Emergent surface superconductivity of nanosized Dirac puddles in a topological insulator
三维拓扑绝缘体的表面已经成为凝聚态量子matter 1 -5的最显着的状态之一,其中狄拉克粒子的奇异电子相应该arise 1,6-8。在这里,我们报告了一个发现的表面超导性的拓扑材料(Sb 2 Te 3)的电阻转变在~9 K的温度诱导通过生长化学的一个小的调整,耗尽体导电通道。耗尽使费米能向狄拉克点移动,载流子密度降低了两个数量级,载流子迁移率非常大(约25,000 cm ^2/Vs)。来自扫描隧道光谱和磁响应的直接证据表明,超导凝聚体在前所未有的更高温度下(接近60 K及以上)在表面水坑中形成。我们观察到在水坑中出现的新超导态可以通过能带工程通过费米速度和平均自由程等拓扑材料参数进行调整;它可能成为马约拉纳模式的狩猎场6,并导致量子信息处理方式的破坏性范式变化9。
2014-08-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Emergent superconductivity in single crystalline $\mathrm{MgTi}_2\mathrm{O}_4$ films via structural engineering
尖晶石化合物具有丰富的功能,但很少表现出超导性。在这里,我们报告的尖晶石$\mathrm{MgTi}_2\mathrm{O}_4$,已知是一个复杂的顺序绝缘体的超导电性的出现。超导转变通过设计$\mathrm{MgTi}_2\mathrm{O}_4$和$\mathrm{SrTiO}_3$的超晶格来实现。在$\mathrm{MgTi}_2\mathrm{O}_4$层中的起始转变温度可以在这种几何形状中从0到5 K调谐,同时与本体材料相比具有拉伸的$c$轴(从8.51到8.53 K)。这种没有饱和的正相关表明有足够的空间进一步增强。有趣的是,超晶格具有各向同性的上临界场$H_{\mathrm{c}2}$,打破了泡利极限,不同于界面超导性的高度各向异性特征。在$\mathrm{MgTi}_2\mathrm{O}_4$层中的超导性的起源被理解与电子能量损失谱和第一原理电子结构计算相结合,其指向通过防止Ti-Ti二聚而在$\mathrm{MgTi}_2\mathrm{O}_4$层中产生超导性。我们的发现不仅为探索超导电性与其他奇异态之间的相互作用提供了一个平台,而且为实现尖晶石化合物以及其他钛氧化物的超导电性打开了一扇新的窗口。
2019-05-31 cond-mat.supr-con
Emergent superconductivity in doped ferroelectric hafnia
本研究通过第一性原理计算,在电子掺杂铁电相Pca2₁ HfO₂中实现类铁电金属态,借由非极性光学声子的强电声耦合诱导常规超导,建立铁电性与超导性的关联,获得10-30K可调超导温度,为硅基兼容的高性能量子集成系统提供新方向。
2023-06-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Unified non-Fermi liquid and superconductivity in a model of strongly-correlated systems
我们研究了一个强相关系统的模型,该模型包含了费米液体,非费米液体和超导性等相,以及潜在的交织订单。该模型描述了通过中间规范场与玻色子耦合的自旋电子气或电子液的费米面。实际上,耦合在费米子自旋和局域玻色子密度之间施加了约束和相互作用。这赋予了玻色子作为磁序的Schwinger玻色子的意义,并允许我们探测更大的相空间,而不是在量子临界点附近。我们设计了初始模型,使得在玻色子场和规范场被精确地积分出来之后,所得到的仅费米子有效理论仅由几个局部相互作用组成,允许对某些参数区域进行受控的弱耦合解释。因此,我们发现了一种非费米液体,它的自由度在有效理论中采取\emph{emergent}费米表面的形式,它具有与原始费米子不同的Luttinger体积,因此明显违反了Luttinger定理。此外,这允许$d$波超导不稳定性,如果玻色子耦合引起的有效相互作用是在相关的配对通道。当出射费米面经历Lifshitz转变时,载流子类型发生变化。此外,我们将强耦合极限下的Mott绝缘行为归因于费米面的消失,并讨论了磁序共存的可能性。我们的有效理论还表明,作为\emph{effective}强排斥的结果的电荷密度波的可能性,是独立的费米面嵌套的情况。我们讨论了可能的最佳条件,更高的超导转变温度和潜在的相关性和现实材料的影响。
2017-11-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Emergent magnetism, heavy electrons and pressure-induced reentrant superconductivity in the iron substituted 4d transition-metal sulfides
Zhejiang University of Technology(浙江工业大学);Fudan University(复旦大学);Qufu Normal University(曲阜师范大学);Nanjing University of Posts and Telecommunications(南京邮电大学);Suzhou University of Technology(苏州科技大学);Hangzhou Dianzi University(杭州电子科技大学);National Taiwan Normal University(台湾师范大学);Academia Sinica(中央研究院);Zhejiang University(浙江大学);Ningbo University(宁波大学);Hangzhou Normal University(杭州师范大学);Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学)
本文报道铁取代的Rh17S15超导体中涌现铁磁性、重电子行为及压力诱导的重入超导电性,表明其超导可能由自旋涨落介导而非常规。
2026-09-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity from Luttinger surfaces: Emergent $\infty$-body SYK physics
费米面上的两个电子由于它们之间的无穷小吸引力而配对,总是导致零温超导不稳定性($T=0$)。Luttinger表面(LS)上的配对不稳定性的等价问题-传播子的零轮廓-反而导致分离非费米液体(NFL)和超导体的量子临界点(QCP)。一个令人惊讶的和很少理解的方面对波动在这个QCP是,他们的热力学映射到的Sachdev-Ye-Kitaev(SYK)模型在强耦合限制。在这里,我们提供了一个简单的理由,这种映射表明:(i)LS模型共享$q\rightarrow \infty$ SYK模型的重参数化对称性与$q$ -体相互作用\textcolor{black}{close to the LS},和(ii)规范不变性的强制执行的结果在一个$\frac{1}{\sqrtτ}$($τ\sim T^{-1}$)行为的波动传播在QCP附近,是一个基本的SYK费米子。
2021-01-04 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Excitonic-Superconducting Coexistence and Emergent Nematic Superconductivity Driven by Spontaneous Symmetry Breaking
The Hong Kong University of Science and Technology(香港科技大学);National University of Singapore(新加坡国立大学);The Pennsylvania State University(宾夕法尼亚州立大学)
通过自洽微观理论,研究了激子绝缘体与超导序的竞争,发现电子-空穴费米面失配稳定FFLO型配对并导致自发对称性破缺,从而自然实现两序共存并产生内禀向列超导性。
2026-10-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Emergent loop current order from pair density wave superconductivity
有证据表明,在铜氧化物的赝隙相打破时间反演对称性。在这里,我们表明,对密度波(PDW)状态产生的平移不变的非超导序参量,打破时间反演和宇称对称性,但保持其产品。这个二级序参量有不同的起源,但共享相同的对称性作为磁电回路电流秩序,已提出了较早的上下文中的铜酸盐,以解释胞内磁秩序的外观。我们进一步表明,由于波动,这个二次回路电流顺序,它只打破离散对称性,可以抢占PDW顺序,这打破了连续和离散对称性。在这个阶段,出现的回路电流秩序与空间短程超导秩序和可能的短程电荷密度波(CDW)秩序共存。最后,我们提出了一个PDW相位,占胞内磁序和克尔效应,CDW顺序一致的X射线散射和核磁共振观测,和准粒子的属性与角分辨光电子散射。
2015-02-10 cond-mat.supr-con
Emergent $s+id$ Superconductivity from the Interplay between Electronic Correlations and Electron-Phonon Coupling in $\mathrm{R}_{1-x}\mathrm{Sr}_x\mathrm{NiO}_2$
Northeastern University(东北大学);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);School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学物理科学学院);CAS Key Laboratory of Theoretical Physics, Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院理论物理研究所)
研究无限层镍酸盐中电子关联与电子 - 声子相互作用,结合第一性原理计算与涨落交换 - 米格达尔 - 埃利亚什伯格理论,发现自旋涨落产生d波超导,电子 - 声子耦合诱导s波配对,形成s + id超导态,且s波出现依赖载流子密度,解释了实验中空间非均匀超导对称性。
2026-07-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Single-component superconducting state in UTe2 at 2 K
UTe 2是一种新发现的非常规超导体,其超导态存在两个超导跃迁和时间反演对称性破缺,有望实现多组分拓扑超导。然而,对两个超导转变的观测仍然存在争议。在这里,我们表明,UTe2单晶显示在2 K的最佳超导转变温度表现出一个单一的过渡和显着的高品质支持其小的剩余热容量在超导状态和大的剩余电阻比。我们的结果揭示了UTe 2的本征超导性质,并提出了在环境压力下UTe 2是否是多组分超导体的问题。
2021-10-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Emergent channel over a pair of pockets in strong density waves
电子在费米表面不同部分之间散射的不同通道是各种电子量子问题的关键,例如超导性和密度波。我们考虑一个有效的模型在更高的维度,在原始模型中的两个口袋映射到(朗道水平)两个狄拉克费米子。我们发现了一个紧急通道时,两个狄拉克费米子从不同的对湮灭,其中存在一个强大的密度波是必不可少的。我们支持我们的分析与数值计算模型的例子在附近的铁磁和反铁磁订单。我们还讨论了有趣的后果,电子相互作用的通道,超越平均场波动可能会引起。
2021-10-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Emergent normal fluid in the superconducting ground state of overdoped cuprates
本文通过扫描隧道谱发现过掺杂铜氧化物中零偏压下出现无能隙正常载流子干涉,提出正常流体源于反节点平带拆对散射,是抑制超导的主要原因。
2023-06-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Emergent anisotropy in the Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov state
奇异超导电性是由非常规的电子配对形成的,并表现出各种基本理论无法解释的独特性质。Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)态被称为奇异超导态,因为电子对具有有限的质心动量,导致空间调制的超导模式。空间调制赋予FFLO态出射各向异性。然而,尽管多年来做出了许多努力,但各向异性从未得到实验验证。在这里,我们报告检测各向异性的声学响应取决于声音的传播方向出现以上的泡利限制。这种各向异性揭示了二维FFLO态具有平行于费米表面上的嵌套矢量的质心动量。目前的研究结果将有助于我们理解不仅在固体中的超导性,而且各种粒子的奇异配对。
2022-10-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Coexistence of ferromagnetism, antiferromagnetism, and superconductivity in magnetically anisotropic (Eu,La)FeAs2
具有特殊磁性和超导性的材料通常会产生涌现的物理现象。本文研究了具有双磁子晶格的(Eu,La)FeAs_2系统的物理性质。母体EuFeAs 2表现出与各向异性相关的磁行为,如Eu相关的磁矩倾斜和交换偏置。通过La掺杂,磁各向异性增强,在过掺杂区实现了Eu 2+的铁磁性,并在Eu0.8La0.2FeAs2中显示出铁磁/超导叠加环的特殊交换偏置。同时,铁相关的反铁磁性对La掺杂表现出不寻常的鲁棒性。理论计算和~(57)Fe穆斯堡尔谱学研究揭示了Fe相关反铁磁性的双巡游/定域性质。Eu0.8La0.2FeAs2同时具有与Eu相关的铁磁性、与Fe相关的强反铁磁性和超导电性,为进一步探索潜在的应用和涌现物理提供了平台。最后,建立了(Eu,La)FeAs 2的电子相图,其整个超导圆顶与Fe相关的反铁磁相相邻,这对寻找高温超导性的潜在线索是有益的。
2021-07-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Correlated normal state fermiology and topological superconductivity in UTe2
UTe 2是自旋三重态超导体的一个有希望的候选者,其中顺磁正常态由于自旋涨落而变成超导体。随后发现的各种不寻常的超导性质促进了UTe 2作为一个令人兴奋的操场,研究非常规超导,但深入正常状态的费米学及其对超导性的影响仍然需要进一步的调查。在这里,我们从理论上表明,电子关联诱导一个显着的变化,在正常状态的费米学与紧急相关费米面(FS)的近藤共振驱动在低温下。这种涌现的关联FS可以统一地解释各种非常规的超导性质。特别是,相关FS的几何形状可以自然主机拓扑超导奇宇称配对的存在下,成为领先的不稳定性,由于强铁磁自旋波动。此外,两对奇宇称通道作为偶然简并解出现,这自然可以解释时间反演对称性破缺的多组分超导现象。有趣的是,由此产生的时间反演破缺超导态是外尔超导体,其中外尔点沿相关FS迁移的相对大小的近简并配对解决方案的变化。我们相信,我们发现的关联正常态费米学提供了一个统一的平台来描述非常规的超导在UTe 2。
2023-03-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Emergent superconductivity and pair density wave at antiphase boundaries of charge density wave order in kagome metals
本文报道在kagome金属AV3Sb5的CDW反相边界处发现涌现超导性和4x4配对密度波,其源于与体相CDW交织的准二维kagome超导态(Tc约5.4 K),并可通过原子级操控Cs原子实现超导的开关调控。
2024-08-12 cond-mat.supr-con
Majorana Spin Liquids, Topology and Superconductivity in Ladders
我们从理论上解决自旋链类似物的Kitaev量子自旋模型的蜂窝晶格。出现的量子自旋液体相或安德森共振价键(RVB)态可以理解为一个有效的模型,在p波超导和马约拉纳费米子。我们推导出一个广义相图的两条腿的梯子系统与可调链之间的相互作用强度,使我们能够改变形状的晶格(从正方形到蜂窝状带状或砖墙梯子)。我们评估的绕组数与可能的紧急(拓扑)在边缘的无隙模式。在Az相中,由于突现的Z2规范场和π-通量基态,可以通过类似于复曲面代码来构建自旋1/2(环)量子比特算符。此外,我们还展示了中间无带隙B相在广义阶梯模型中的演化。对于brickwall阶梯,将$B$相位简化为一条线,并在阶梯张量积态表象和玻色化下用微扰理论对其进行了分析。最后,我们表明,掺杂与几个孔可以导致在形成的空穴对,并导致与苏-Schrieffer-Heeger模型在聚乙炔映射;超导绝缘量子相变这些空穴对是可访问的,以及相关的拓扑性质。
2017-10-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Theory of Emergent Josephson Lattice in Neutral Twisted Bilayer Graphene (Moiŕe is Different)
“更多是不同的”(安德森,1972年)在石墨烯。双层和扭转弹簧的惊喜。最近发现的超导电性(T $_c\approx$ 1.7 K)在超低掺杂密度$\sim 10^{11}$ cm ${}^{-2}$提醒社会寻找一个电子-电子相互作用为基础的机制,声子诱导的吸引力似乎不够。我们提出了一种机制的超导性,其中发挥了重要作用的致密(密度$\approx$ 2 $\times$ 10 ${}^{15}$ cm $^{-2}$)$π$ -电子流体的石墨烯层。这种流体在碳-碳键尺度上具有离壳共振价键相关性(RVB)。相称的扭曲$θ\approx 1.1^\circ$产生电荷中性载流子池(尺寸$\sim$ 50 μ m),并形成局部AA配准的三角形莫尔晶格。AA注册通过层间隧穿掺杂相等数量的电子和空穴,而AB注册不。使用壳层上RVB相关性,电荷中性水坑内的载流子形成相等数量的-2e和+2e库珀对。出现约瑟夫森-莫尔晶格。库仑阻塞与对隧穿竞争,并产生玻色莫特绝缘体。栅极掺杂掺杂玻色哈伯德模型,并创造超导性。我们的信息是,在(无载体)中性石墨烯中保持休眠的RVB相关性对于两个添加的电子变得在壳层上,因为它们与使背景$π$在石墨烯中流动的电子无法区分。
2018-04-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Emergent Coherence at the Edge of Magnetism: Low-Doped La2-xSrxCuO4+delta Revisited
B. Verkin Institute for Low Temperature Physics and Engineering of the Nat. Acad. of Sciences of Ukraine(乌克兰国家科学院低溫物理與工程B·維爾金研究所);Smart Materials Group, Mads Clausen Institute, University of Southern Denmark, Sønderborg(南丹麦大学马茨·克拉斯恩学院智能材料组);National Technical University «Kharkiv Polytechnic Institute», Kharkiv, Ukraine(乌克兰哈尔科夫国立技术大学(哈尔科夫理工学院))
研究揭示了低掺杂LSCO中输运特性从绝缘态到超导态的连续交叉过程,强调了无序和电子非均匀性在调控电荷输运中的关键作用。
2026-02-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Experimental Progress on the Emergent Infinite-Layer Ni-Based Superconductors
无限层超导镍酸盐薄膜的出现标志着超导性的Ni时代,自2019年8月首次报道以来,这一研究引起了巨大的热潮。尽管整个材料科学界都给予了极大的关注,也有大量的理论研究,但由于样品制造的挑战性,实验进展相对缓慢,这反过来可能会阻碍理论研究的快速发展。因此,迫切需要及时、全面地回顾和总结镍基无限层超导体的最新实验进展。本文首先介绍了30多年来镍基超导材料的研究历史,然后总结了镍基超导材料的制备工艺,最后介绍了镍基超导材料的电输运和磁性质的实验研究,最后提出了几个值得深入研究的关键问题。因此,这篇综述有望有助于具有不同研究背景的研究人员随时捕捉这一新兴领域的主要进展。
2022-03-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum phase transitions in magnetism and superconductivity: emergent spin topology seen with neutrons
在高温超导体中,磁自旋和电荷强烈地相互作用。随着氧化铜层被调整到超导相的边界,新的物理学出现了。随着赝能隙的增加,特征自旋激发能减小。结果表明,经过退火处理的YBa_2Cu_3O_(6 + x)(YBCO_(6 +x))单晶是正交晶系的超导体,但不是反铁磁有序的.在x = 0.35的超导临界浓度附近,自旋在两个能量尺度上波动,一个是约2 meV的弛豫自旋响应,另一个是能量分辨率受限(<0.08 meV)但动量较宽的慢中心模式。在一定动量范围内,中心模在冷却过程中逐渐形成,这表明产生相干超导配对的自旋基态可能是量子无序的。我们发现,YBCO 6.35采用了均匀的状态,由高度组织的冻结亚临界三维自旋相关。连续的自旋演化表明,一个单一的量子态发生在相反的索赔从基于站点的探针,轻掺杂的YBCO经历了一个过渡到反铁磁布拉格顺序,然后由一个尖锐的过渡到集群玻璃相。对于x = 0.35,其中Tc = 18 K降低到Tcmax的1/5,达到自旋基态而没有急剧的跃迁,并且由在单元之间仅延伸8埃和在平面内延伸42埃的短相关组成。极化中子的角自旋分布是各向同性的AF绝缘体不同。由于矩是守恒的,我们将其解释为空穴诱导自旋旋转而不是衰变的证据。
2007-02-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Weyl Superconductivity in UTe2
为拓扑量子计算寻找材料平台的研究最近集中在非常规超导体上。这样的材料系统,超导序参量打破了对称的晶体点群,能够托管新的现象,包括紧急马约拉纳准粒子。在非常规超导体中,最独特的是最近发现的UTe 2,其中自旋三重态超导性从顺磁正常状态出现。虽然UTe 2可以被认为是已知铁磁超导体家族的亲戚,但这种材料独特的晶体结构和实验上提出的零居里温度对确定超导状态下的对称性,磁性和拓扑结构构成了巨大的挑战。这些新出现的性质将决定UTe 2在未来自旋电子学和量子信息应用中的效用。在这里,我们报告的非零极性克尔效应和两个过渡的比热进入超导状态,这两个转变一起表明,超导电性的特点是由一个序参量的两个组件,打破时间反演对称性。这些数据使我们能够将严格的限制的对称性的序参量,这强烈表明,UTe 2是一个外尔超导体,主机手征费米弧表面状态。
2020-02-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Origins of spontaneous magnetic fields in Sr$_2$RuO$_4$
PSI Center for Neutron and Muon Sciences CNM(瑞士保罗谢尔研究所中子与μ子科学中心);STFC-ISIS Facility, Rutherford Appleton Laboratory(英国科学与技术设施委员会- ISIS设施,鲁瑟福阿普尔顿实验室);National Institute for Materials Science(日本国立材料研究所);Toyota Riken - Kyoto-Univ. Research Center (TRiKUC)(丰田理研-京都大学研究中心);School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学物理与天文学院)
本研究通过μSR测量验证了Sr$_2$RuO$_4$中BTRS态自发磁场的起源,揭示了超导序参数、BTRS转变与晶格不均匀性之间的关系。
2025-12-31 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con