Theory of electron-phonon superconductivity: Does retardation really lead to a small Coulomb pseudopotential?
电子-声子超导电性理论依赖于延迟极大地降低了强库仑排斥的影响。标准理论只处理最低阶图,这是一个不受控制的近似。本文利用微扰理论和动力学平均场论研究了Hubbard-Holstein模型中受控的延迟。我们计算了赝势$μ^*$的解析二阶结果,并通过与非微扰结果的比较,证明了其在中间耦合下的有效性。延迟效应仍然有效,但效率较低,导致$μ^*$值略大。因此,我们的理论可以帮助理解的情况下,标准理论产生高估$T_c$。
2012-12-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Plasmon effect on the Coulomb pseudopotential $μ^*$ in the McMillan equation
本文研究了重杂质半导体超导性的McMillan方程中的库仑赝势$μ^*$。使用第一性原理计算的系统计算表明,$μ^*$应该被认为是取决于半导体中的载流子密度$n$的变量,尽管它通常被认为是约0.1的常数。为了阐明$μ^*$的$n-$依赖性,结合第一性原理计算和实验结果,对$μ^*$的McMillan方程进行了逆求解.这表明$μ^*$随$n$降低,在$n \sim 5 \times 10^{-21}[{\rm cm^{-3}}]$下变为负值。这种减少是由等离子体激元效应解释的,等离子体激元在低载流子系统如重杂质半导体的超导电性中可能起重要作用。
2019-06-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Eliashberg theory with the external pair potential
基于Grigorishin(2017)[1]中制定的具有外部对势的BCS模型,提出了具有电子-声子耦合和库仑耦合的类似模型。得到了在序参量重整化条件下的广义Eliashberg方程。研究了高温渐近性及库仑赝势对它们的影响:BCS模型中序参量随温度的升高而渐近趋于零,但库仑赝势的考虑导致了临界温度的存在.有效的Ginzburg-Landau理论是这样的模型制定。
2020-07-11 cond-mat.supr-con
Theoretical study of phonon-mediated superconductivity beyond Migdal-Eliashberg approximation and Coulomb pseudopotential
本文提出超越Migdal-Eliashberg近似与Coulomb赝势的Dyson-Schwinger方程自洽方法,处理电子-声子与Coulomb相互作用,并应用于FeSe/SrTiO3界面超导温度计算。
2023-10-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Enhanced Coulomb pseudopotentials in high-pressure hydrides from first principles
University of Cambridge(剑桥大学);Tohoku University(东北大学)
本研究基于第一性原理计算高压下超导氢化物的库仑赝势,发现部分氢化物因费米能级态密度大而具有强库仑排斥,修正了传统经验赝势的偏差,解决了此前研究的两倍差异问题。
2026-10-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con physics.comp-ph
Superconductivity in Electron Liquids: Precision Many-Body Treatment of Coulomb Interaction
Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院理论物理研究所);Department of Physics, University of Massachusetts, Amherst(马萨诸塞大学阿默斯特分校物理系);Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所);Center for Computational Quantum Physics, Flatiron Institute(西蒙斯平顿研究所计算量子物理中心);Department of Physics, Columbia University(哥伦比亚大学物理系)
本文提出了一种有效场论方法,用于精确处理电子-声子超导中的Coulomb相互作用,通过微观流程改进伪势能估计并预测Al在高压下的超导-非超导相变。
2026-01-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The pseudopotential approach within density-functional theory: the case of atomic metallic hydrogen
计算了金属氢原子的内能、声子谱、声子色散曲线和超导电性。将密度泛函理论中的赝势与全库仑势全电子线性Muffin-tin轨道计算进行了比较。就内能而言,定量地得到了类似的结果.发现相变压力的差异较大,足以影响相图。电子-声子谱函数$α^2 F(ω)$也有显著差异。与预期相反,在$500$ GPa下第一原子金属相I4 $_{1}$ /amd(Cs-IV)的估计超导临界温度T $_{c}$实际上更高。
2019-12-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Thermodynamics of the superconducting state in Calcium at 200 GPa
计算了200 GPa压力下钙超导态的热力学参数。库仑赝势值($μ^{\star}$)从0.1到0.3被考虑在内。结果表明,随着$μ^{\star}$的增加,临界温度处的比热跃变和零开尔文附近的热力学临界场都大大减小。无因次比$r_{1}\equiv ΔC(T_{C})/C^{N}(T_{C})$和$r_{2}\equiv T_{C}C^{N}(T_{C})/H^{2}_{C}(0)$与基于BCS模型的预测显著不同。特别地,随着库仑赝势,$r_{1}$从2.64减小到1.97;而$r_{2}$从0.140增大到0.157。数值结果得到了分析方法的补充。
2011-08-10 cond-mat.supr-con
Quantitative analysis of nonadiabatic effects in dense H$_3$S and PH$_3$ superconductors
在强耦合理论框架下,对新近合成的H $_3$ S和PH $_3$化合物的高压超导态进行了比较研究。通过将标准Eliashberg方程推广到包含最低阶顶点修正,我们研究了非绝热效应对库仑赝势、电子有效质量、能隙函数和$2Δ(0)/T_C$比的影响.我们发现,对于一个固定的临界温度(H $_3$ S的$178$ K和PH $_3$的$81$ K),非绝热修正使H $_3$ S的库仑赝势从$0.204$降低到$0.185$,PH $_3$的库仑赝势从$0.088$降低到$0.083$,但电子有效质量和电子有效质量比$2Δ(0)/T_C$不受影响.与假设的分析方法无关,由于强耦合和阻滞效应,超导H $_3$ S和PH $_3$的热力学参数与BCS理论的预测严重偏离。
2017-07-04 cond-mat.supr-con
On the critical temperature and the energy gap in dense SiH4(H2)2 at 250 GPa
本文计算了SiH $_4$(H $_2$)$_2$在250 GPa下的临界温度($T_{C}$)和能隙($2Δ(T)$)。考虑了库仑赝势值的宽范围:$μ^{\star}\in<0.1,0.3>$。从129.83 K到81.40 K,$T_{C}$随$μ^{\star}$的增加而减小。低温能隙($T\sim 0$ K)随着库仑赝势的增加而减小,从50.96 meV增加到30.12 meV. $2Δ(0)$的高值意味着无量纲比$R_Δ\equiv 2Δ(0)/k_{B}T_{C}$明显超过经典BCS理论预测的值。在考虑的病例中:$R_Δ\in<4.55,4.29>$。由于临界温度和能隙对$μ^{\star}$的特殊依赖性,给出了$T_{C}(μ^{\star})$和$Δ(μ^{\star})$的解析表达式.
2012-08-21 cond-mat.supr-con
Study of the superconducting state in the Cmmm phase of GeH4 compound
在20 GPa的压力下在${\rm GeH_{4}}$中诱导的超导状态的特征在于高临界温度$T_{C}\in<54.54,31.23>$ K,对于宽范围的库仑赝势$μ^{\star}\in<0.1,0.3>$。其他热力学参数的库仑赝势的考虑范围显着不同的经典BCS理论的预测。特别是:(i)能隙与临界温度之比(ii)参数$R_Δ\equiv 2Δ(0)/k_{B}T_{C}$的值从1.85减小到1.69,其中$ΔC$表示比热的跃变,并且$C^{N}$是正常状态的比热;(iii)比率$R_{H}\equiv T_{C}C^{N}(T_{C})/H^{2}_{C}(0)$(其中$H_{C}(0)$表示低温热力学临界场)从0.147增加到0.155。
2013-01-04 cond-mat.supr-con
What are the experimentally observable effects of vertex corrections in superconductors?
我们计算的顶点校正的影响,非恒定的态密度和(自洽确定)的声子自能的Holstein模型的三维立方晶格。我们用库仑赝势mu* 代替顶点修正,调整后得到相同的Tc,并重复计算,看看哪些效应是顶点修正的一个明显特征。这使我们能够确定直接可观察到的影响ofvertex修正的各种热力学性质的超导体。为此,我们采用守恒近似(在局部近似)计算超导临界温度,同位素系数,超导间隙,自由能差和热力学临界场的参数范围。我们发现,修饰的λ值是显着大于裸值。虽然顶点修正可以引起上述所有量的显著变化(即使裸电子-声子耦合很小),但这些变化通常可以通过适当的库仑赝势很好地模拟。同位素系数被证明是最清楚地显示顶点校正的效果的量,这不能被mu* 模仿。
1998-05-20 cond-mat.supr-con
The superconducting state in the B2H6 compound at 360 GPa
本文对$\rm{B_{2}H_{6}}$化合物超导态的热力学性质进行了表征。考虑了360 GPa的压力。计算是在Eliashberg形式的框架下进行的,适用于宽范围的库仑赝势:$μ^{\star}\in<0.1,0.3>$。已经发现,临界温度($T_{C}$)在147 K至87 K的范围内变化,取决于库仑赝势的假设值。能隙与临界温度之比($R_Δ\equiv 2Δ(0)/k_{B}T_{C}$)明显超过BCS理论预测的值:$R_Δ\in<4.24,3.98>$。比热跃变与正常状态热的比值($R_{C}\equivΔC(T_{C})/C^{N}(T_{C})$)也以类似的方式表现,即:$R_{C}\in<2.33,2.17>$。参数$R_{H}\equiv T_{C}C^{N}(T_{C})/H^{2}_{C}(0)$,其中$H_{C}(0)$是热力学临界场,范围从0.144到0.168。
2013-03-03 cond-mat.supr-con
Room Temperature Organic Superconductor?
用第一性原理计算了富勒烯C28中的电子-声子耦合。发现相关的耦合常数λ/N(0)的值比与C60相关的值大三倍。假设C28基固体的费米面能级密度N(0)和库仑赝势值与碱金属掺杂的富勒烯化物A3 C60的相似,则可得到Tc(C28)\approx 8 Tc(C60)。
2000-01-11 cond-mat.supr-con
Characteristics of superconducting state in vanadium: the Eliashberg equations and semi-analytical formulas
钒的超导态的特征在于临界温度($T_{c}$)等于$5.3$ ~K。用Eliashberg方程计算的库仑赝势具有非常高的$μ^{\star}\left(3Ω_{\rm max}\right)=0.259$或$μ^{\star}\left(10Ω_{\rm max}\right)=0.368$($Ω_{\rm max}$表示最大声子频率)。尽管电子-声子耦合常数($λ=0.91$)相对较大,但序参量($Δ$)、比热($C$)和热力学临界场($H_{c}$)等量确定了无量纲比的值,这些值与BCS理论的预测值($R_Δ=2Δ\left(0\right)/ k_{B}T_{c}=3.68$、$R_{C}=ΔC\left(T_{c}\right)/ C^{N}\left(T_{c}\right)=1.69$和$R_{H}=T_{c}C^{N}\left(T_{c}\right)/ H^{2}_{c}\left(0\right)=0.171$)没有太大偏差。这一结果与高库仑赝势值对强耦合和延迟效应的减弱有关。已经表明,如果$μ^{\star}$的值是根据$T_{c}$-Allen-Dynes表达式($μ^{\star}_{AD}=0.198$)确定的,则在半解析公式的帮助下,Eliashberg形式主义的结果可以相对精确地再现。应注意的事实是,在数值和半解析方法的热力学参数相同的$μ^{\st…
2017-07-25 cond-mat.supr-con
High-temperature study of superconducting hydrogen and deuterium sulfide
富氢化合物作为高温超导体的候选材料被广泛研究。目前,在硫化氢(H $_3$ S)中测得的$203$ K的临界温度是所有已知超导体中最高的。本文利用强耦合Eliashberg超导理论,详细比较了$150$ GPa下含不同氢同位素H $_3$ S和D $_3$ S的两个样品的热力学性质。我们的研究表明,分别用$0.123$和$0.131$的库仑赝势来重现H $_3$ S和D $_3$ S的临界温度$203$ K和$147$ K的测量值是可能的。然而,我们也讨论了一种情况下,同位素效应是独立的压力和库仑赝势的D $_3$ S是小于H $_3$ S。计算了这两种情况下的能隙、比热、热力学临界场和相关的无量纲比,并与其他常规超导体进行了比较。我们表明,在分析的系统中的强耦合和延迟效应的存在下,在Eliashberg形式主义和预测的巴丁-库珀-施里弗理论的框架内获得的值之间的显着差异。
2015-11-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The symplectic-N t-J model and s$_\pm$ superconductors
在中等关联的铁基超导体中可能发现$s_\pm$超导能隙,这就提出了如何正确处理强关联超导体中$s_\pm$能隙的问题。与d波铜氧化物不同,库仑排斥不会因对称性而消失,因此必须仔细处理。到目前为止,只有弱相关的方法包括这个库仑赝势,所以在这里,我们介绍了辛N处理的t-J模型,通过完全消除现场配对,结合了强库仑排斥。通过对时间反演对称性的适当扩展,辛-N是t-J模型的第一个超导大N解。对于d波超导体,再现了以前的非受控平均场解,而对于$s_\pm$超导体,SU(2)约束强制执行单占有作为一对化学势调整的间隙节点的位置。这种调整可以捕获为铁基超导体提出的各种各样的间隙:线和点节点,以及不同费米表面上的两个不同但相关的完整间隙。
2012-04-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
A First-principles Prediction of Two-Dimensional Superconductivity in Pristine B2C Single layer
基于第一性原理晶格动力学和电子-声子耦合计算,我们预测B2C片是一个具有较高转变温度的二维声子介导超导体.计算得到的电子-声子耦合参数为0.92,主要由低频面外声子模和π电子态贡献。当库仑赝势设为0.10时,估算的温度Tc为19.2K。据我们所知,B2C是第一个原始的二维超导体,其Tc高于液氦的沸点。
2012-04-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con physics.chem-ph
Role of bosonic modes in the mechanism of high temperature Bi$_{2}$Sr$_{2}$CaCu$_{2}$O$_{8+δ}$ superconductors using ultrafast optical techniques
利用超快光学技术研究了Bi $_{2}$ Sr $_{2}$ CaCu $_{2}$ O $_{8+δ}$中电子-玻色子耦合常数$λ$随空穴掺杂的变化关系.在过掺杂区,我们观察到($λ$)和超导转变温度$T_{c}$之间的相关性。然而,在进行McMillan分析时,我们发现$λ$太小而不能解释高的$T_{c}$,并且库仑赝势$μ^{\ast}$是负的。因此,我们的分析揭示了高$T_{c}$超导机制中的两个组成部分--一个占主导地位的预先存在的配对相互作用,以及一个较弱的电子-声子相互作用,微调$T_{c}$。
2008-06-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Phononic pairing glue in cuprates and related high-temperature superconductors
随着其他一些研究,我们已经意识到,高温超导性的真正起源应该是在强库仑排斥结合显着的电子-声子相互作用。与掺杂载流子的低费米能相比,这两种相互作用都很强(大约1 eV),这使得传统的BCS-Eliashberg理论在铜氧化物和相关的掺杂绝缘体中不适用。基于我们最近的分析和数值计算结果,我认为高温超导排斥是不可能的任何强度的库仑相互作用。我们的替代极化理论的主要步骤概述了从一般的哈密顿开始与未屏蔽(裸)库仑和电子-声子相互作用占高温超导体的临界温度没有任何可调参数。
2011-12-16 cond-mat.supr-con quant-ph
Turning non-superconducting elements into superconductors by quantum confinement and proximity
University of Göttingen(哥廷根大学)
研究通过量子限制和近邻效应诱导非超导金属超导性,建立统一框架并计算临界温度与薄膜厚度的关系,发现超导性仅在特定条件下出现。
2026-04-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con