Physical Mechanism of Superconductivity Part II Superconductivity and Superfluidity
详细讨论了金属氧化物中的金属-绝缘体转变机制,这是超导电性机制的一部分。通过对魔角扭曲双层石墨烯超导体的研究以及其他关于超导性的新发现,我们进一步证明了第一部分提出的超导性的物理机制是处理各种材料中超导性的唯一正确方法。我们认为超流氦是由正常液态氦和高能氦原子混合而成的。基于这个新模型,可以更真实地理解超流氦中所发现的所有特殊现象,如超流氦在容器壁面上的爬升、喷泉效应、比热容在相变点的不连续性以及环形容器中的维持质量流等。我们证明了高能粒子在超导体和超流氦中都起着驱动力的作用,因此决定了它们的性质。
2022-05-23 cond-mat.supr-con
Phenomenological Theory of Superfluidity and Superconductivity
量子凝聚在这里被用作超流性和超导性的唯象理论的基础。它导致非常好的计算的转变温度Tc的超流3 He和4 He,以及大量的铜酸盐,重费米子,有机,二硫属化物,和氧化铋超导体。虽然这种方法可能最不适用于长相干长度的金属,合理的好的估计,为他们,和chevral超导体。T c原子H的估计。T c可以作为数密度或态密度以及正常载流子的有效质量的函数来计算;或者替代地以费米能量作为唯一的输入参数。对26种超导体和4种超流体进行了预测。还对相干长度进行了估计。
2001-04-03 cond-mat.supr-con
Higgs instability in gapless superfluidity/superconductivity
在这封信中,我们探讨了在无隙超流/超导相的希格斯不稳定性。这是除了(chromo)磁不稳定性,这是有关的波动的南武-戈德斯通玻色子领域。虽然后者可以诱导单平面波LOFF状态,但希格斯不稳定性有利于空间不均匀性,并且在没有长程力的情况下无法消除。在g2 SC态的情况下,Higgs不稳定性只能被电库仑能部分消除。但这并不排除它可以在其他奇异状态(如gCFL状态)中完全消除的可能性。
2006-07-18 astro-ph cond-mat.supr-con hep-ph
A universal low-temperature fluctuation of unconventional superconductivity revealed: Smoking gun favors Galilean bosonic superfluidity
School of Physics and Astronomy & Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai J(上海J物理与天文学院及汤川研究所)
研究发现多种超导体低温超流密度存在普适T³衰减,揭示新量子超流态,并用伽利略不变超流理论解释。
2026-09-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Kinetic energy driven superconductivity and superfluidity
空穴超导理论提出,超导性是由量子动能的降低驱动的,并且与电子轨道的膨胀和负电荷从超导体的内部到表面和更远的驱逐有关。这种物理学提供了迈斯纳效应的动力学解释。在这里,我们提出类似的物理发生在超流氦4。这种物理现象在$^4He$中的实验表现是$^4He$在$λ$点以下的负热膨胀和“Onnes效应”,即超流氦将沿着容器壁向上蠕动并逃逸到外部的事实。Onnes效应和迈斯纳效应被认为起源于超流体的宏观零点旋转运动。有人提出,这种物理学表明了传统量子力学的根本不足。
2011-09-02 cond-mat.supr-con
Realizing Quantum Materials with Helium: Helium films at ultralow temperatures, from strongly correlated atomically layered films to topological superfluidity
本文主要从实验的角度概述了利用氦通过“自上而下”和“自下而上”纳米技术实现一系列具有普遍意义的量子材料的最新进展和未来前景。我们可以发展模型系统来实现物质的新量子态,并探索凝聚态物理中的关键问题。用冷原子气体的语言来说,二维且受限的3 He和4 He提供了“量子模拟器”,有可能发现新的新兴量子态。其中包括:严格二维费米系统与Mott-Hubbard跃迁;相互作用耦合二维费米子-玻色子系统;重费米子量子临界性;理想二维阻挫铁磁性;二维量子自旋液体;缠结超流与密度波序与突现大对称性;拓扑介观超流(新材料与突现激发)。
2019-10-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Resonant dielectric amplification of superconductivity at the FeSe:SrTiOT$_3$ interface
Boston College(波士顿学院);University of Tennessee(田纳西大学)
本文提出共振反屏蔽(RAS)效应能解释SrTiO3上单层FeSe薄膜超导性显著增强,并可能驱动Cooper对进入双极化子超流态,为设计高Tc超导异质结构提供新策略。
2026-10-26 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
Crossover from superfluidity to superconductivity in a system with doping dependent attraction
研究了二维系统在s波和d波配对通道中随载流子密度增加从超流性到超导电性的零温度过渡。假设粒子吸引相关长度依赖于载流子密度$n_f$为$r_0\sim1/\sqrt{n_f}$。这种依赖性被实验发现的磁关联半径在$La_{2-x}Sr_xCuO_4$。短程库仑排斥也被考虑在内。它示出的行为与掺杂的系统是从根本上不同的情况下与$r_0(n_f)=const$。特别是,类似于d波的情况下,交叉在s通道发生,只有当耦合是较大的一些最小值,否则库珀配对的情况下发生在任何小的载波密度。讨论了该模型与高温超导体的相关性。
2002-03-22 cond-mat.supr-con
Explanation of Superfluidity Using the Berry Connection for Many-Body Wave Functions
我们证明了两种超流现象,弱相互作用玻色子的超流性和BCS模型的超导电性,统一使用集体模式所产生的Berry连接多体波函数。超流性的产生是由于这种集体模的存在,这种集体模是通过粒子间的相互作用而稳定的,这种相互作用引起了参与集体模的粒子数的波动,这表明这种集体模的存在及其稳定性比电子对的形成对超导电性的发生更为重要。
2020-01-21 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Anomalous superconductivity and superfluidity in repulsive fermion systems
本文讨论了低密度下具有纯排斥相互作用的3D和2D费米子系统中的非常规超导电性和超流性机制。我们构建这些系统的相图,并找到在自由空间中的超导态的区域,以及在具有硬核排斥的费米气体模型,哈伯德模型,Shubin-Vonsovsky模型和$t-J$模型的框架内的晶格上。我们证明了临界超导温度可以大大增加自旋极化的情况下,或在两个带的情况下,已经在低密度。所提出的理论基于Kohn-Luttinger机制或其推广,并解释或预测了各种材料中的异常$p$ -、$d$ -和$f$ -波配对,例如高温超导体、掺杂石墨烯的理想单层和双层、重费米子系统、层状有机超导体、超流$^3$ He、$^4$ He中的自旋极化$^3$ He混合物、磁阱中的超冷量子气体和光晶格。
2015-11-12 cond-mat.supr-con
Topological Superconductivity and Superfluidity
我们构造了二维和三维的时间反演不变拓扑超导体和超流体,它们分别类似于最近发现的量子自旋Hall和三维$Z_2$拓扑绝缘体.这些国家有一个完整的配对在散装,无间隙的反向传播马约拉纳状态的边界,和一对马约拉纳零模式与每个漩涡。我们表明,时间反演对称性自然出现作为一个超对称性,它改变了与每个时间反演不变的涡旋费米子数的奇偶性。在T破缺外场的存在下,这些场之间建立了非定域拓扑关联,这是实验上可观察到的突现超对称性的表现。
2008-03-25 cond-mat.supr-con
Superconductivity close to the Mott state: From condensed-matter systems to superfluidity in optical lattices
自从Bednorz和Mueller在1986年发现高温超导性以来,人们一直在努力寻找它是如何工作的。从d波对称性的序参量,反铁磁涨落的重要性,以及一个神秘的赝隙相的存在接近莫特状态,可以得出结论,高Tc超导体是明确区分从众所周知的BCS超导体。d波超导态可以通过Gutzwiller型投影BCS波函数来理解。在这篇评论文章中,我们重新审视了哈伯德模型在半填充和集中在出现奇异的超导性与d-波对称性附近的莫特状态,从梯形系统,然后研究的维度交叉到更高的维度。这可以确认短程反铁磁涨落可以介导具有d波对称性的超导性。梯子也是很好的原型系统,可以证明费米面的截断和莫特态附近预制对的共振价键(RVB)态的出现。在二维空间中,类似的情形出现在重整化群的论证中。我们还讨论了理论预测的d波超导相以及赝隙相,并解决交叉的过掺杂制度。最后,具有可调参数的冷原子系统也为这个突出的问题提供了补充性的见解。
2009-05-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Bosonization of Cooper pairs and novel Bose-liquid superconductivity and superfluidity in high-$T_c$ cuprates and other systems
利用不确定原理和玻色子平均场论,给出了高$T_c$铜氧化物和其它赝能隙物质中库珀对玻色子化和新型玻色液体超导电性和超流性的判据.我们认为,在库珀对(存在于普通金属和具有大费米能的重掺杂铜氧化物中)的费米子极限中发生的BCS型s波或d波超导性不是具有低费米能的欠掺杂到过掺杂铜氧化物的特征。高$T_c$铜氧化物和其它赝能隙物质的超导序参量不能确定为类BCS(s或d波)能隙。我们发现,非常规的超导电性/超流性发生在玻色子极限的库珀对存在于低费米能量系统中,其中玻色子库珀对形成在赝能隙温度T* 以上的超导/超流转变温度$T_c$,然后这样的玻色子凝聚成玻色超流在$T_c$。吸引玻色子的对凝聚发生在$T_c$处,然后它们的单粒子凝聚发生在低于$T_c$的$T_c^*$处(三维(3D))或T=0处(二维(2D))。在$T_c$下面,相干的单粒子和玻色子对凝聚体作为两个不同的超流相存在。通过求解高- $T_c$铜氧化物的平均场方程,在低于T* 但高于$T_c=T^{3D}_c$的温度$T_v=T^{2D}_c$以下存在的涡旋状状态和低于$T_c$的两个超导相)及其由玻色子超流刚度表征的性质,并与关键的实验结果进行了比较。玻色液体的超导电性和超流性也存在于其他奇异的超导体/超流体中,包括量子液体、原子费米气体和低密度核物质。
2017-10-02 cond-mat.supr-con
Quantum geometry in superfluidity and superconductivity
本文研究了多带系统中量子几何对超流性和超导性的影响,通过平均场理论推导超流重量并提出拓扑界限。
2025-11-28 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con quant-ph
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
Magnetic-field-induced superconductivity and superfluidity of W and Z bosons: in tandem transport and kaleidoscopic vortex states
我们表明,在一个足够强的磁场的背景下,量子真空的电弱部门表现出超导,出乎意料的是,由于磁场诱导的凝聚,分别,W和Z玻色子的超流性质。在临界磁场为10^{20} T时,超导体-超流体“串联”相的相变--对标准模型中的希格斯扇区的敏感性较弱。电弱真空的超导-超流相具有各向异性输运性质,因为带电和中性超流都可以仅沿着磁场轴传播。基态具有一种不寻常的“万花筒”结构,由超流涡旋的六边形晶格叠加在超导体涡旋的三角形晶格上构成。
2013-09-09 cond-mat.supr-con hep-ph
Emergent chirality and superfluidity of parity-doubled baryons in neutron stars
本文提出由宇称双重重子诱导的新型超流体,通过扩展手征对称性并引入涌现手征对称性,发现矢量型凝聚导致对称性破缺,产生无质量 Nambu-Goldstone 玻色子,为中子星性质提供新视角。
2025-04-04 cond-mat.supr-con hep-ph nucl-th
Unconventional superfluidity of superconductivity on Penrose lattice
本文以吸引Hubbard模型为例,研究了半周期Penrose晶格上超导的非常规超流体特性,发现其超流体密度和转变温度可随无序强度增加而提升,揭示了准晶几何与无序间的相互作用。
2023-06-22 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
60 years of Broken Symmetries in Quantum Physics (From the Bogoliubov Theory of Superfluidity to the Standard Model)
对量子理论中的自发对称性破缺(SSB)现象进行了回顾性的历史概述,该问题已在粒子物理学中以希格斯机制的形式实现。主要项目有:--Bogoliubov的超流性微观理论(1946); --BCS-Bogoliubov的超导理论(1957); --作为库珀对的超流性的超导性(Bogoliubov - 1958); --将SSB转移到QFT模型中(60年代早期); --希格斯模型在电弱理论中的胜利(80年代早期)。希格斯机制的作用及其在当前标准模型中的地位也被提及。
2009-06-02 cond-mat.supr-con hep-ph hep-th
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
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
Emergent phenomena in multicomponent superconductivity: an introduction to the focus issue
多组分超导是许多不同超导材料中的一种新的量子现象,例如在不同费米表面打开不同超导能隙的多带超导,在原子尺度上设计以进入量子限制区的薄膜,多层,氧化物界面处的二维电子气,以及不同电子轨道或不同载流子参与超导凝聚体形成的复杂材料。在所有这些系统中,多组分超导波函数的自由度增加,使得出现了单组分超导体中无法获得的量子效应。在这篇社论中,我们介绍了目前的焦点问题,探索复杂但迷人的多组分超导物理。
2015-04-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Semiclassical Theory of Bardeen-Cooper-Schrieffer Pairing-Gap Fluctuations
超流性和超导性是量子相干性的真正多体表现。对于有限大小的系统,相关的配对间隙波动的大小或形状的函数。我们提供了一个参数自由的理论描述的配对涨落介观系统的特点是有序/混沌动力学。该理论准确地描述了核超流性(规则系统)的实验观测,预测了小混沌金属颗粒中超导性的普遍波动,并提供了超冷费米气体的全局分析。
2008-01-25 cond-mat.supr-con
Modern trends in Superconductivity and Superfluidity. Selected Chapters
第一章从经典液体和超流体流体力学守恒律的一般Landau格式开始。在Landau格式的基础上,我们研究了具有大量涡旋的旋转超流体的流体动力学。我们研究不同的制度,慢和快的旋转。在第四章中,我们考虑了超流~ 3 He-A中复杂而尚未解决的手征反常问题,并提出了两种相互竞争的方法。第一个是基于超对称流体力学,另一个是基于QED中Dirac方程的形式类比。在第六章和第七章中,我们研究了超冷量子气体和混合气体中的复合费米子和玻色子,它们对应于两个费米子、两个玻色子和费米子和玻色子组成的不同束缚态。我们还阐明了Skorniakov-Ter-Martirosian积分方程的精确解。本文介绍了Nozieres-Schmitt Rink和Legget理论关于量子气体中BCS-BEC交叉的基本思想,并构造了s波和p波对的相图。在第九章和第十章中,我们讨论了低密度下三维和二维电子系统中Kohn-Luttinger型超导的非声子机制,包括费米气体模型、Hubbard模型和Shubin-Vonsovsky模型。我们完成了p波和d波配对的相图,并讨论了在低密度下增加Tc的可能性。第15章和第16章分析了锰氧化物材料中电子纳米级相分离的机制。磁(或电荷)均匀有序对形成液滴结构(磁极化子)的不稳定性预测的相图上的一个宽的参数范围。本文还讨论了这些材料在分相态下的输运性质。
2012-11-13 cond-mat.supr-con
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
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 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
Spin-One Secondary Pairing in Two-Flavor Color Superconductivity: Spinful Relativistic Superfluidity and Anomaly Matching
Department of Physics, Keio University(庆应义塾大学物理系)
本文研究双味色超导相中的二次配对,发现同手征性J^P=1^+凝聚体实现自旋相对论超流,具有点节点和Berry项,并通过Wess-Zumino耦合及BdG味二重态满足反常匹配。
2026-09-22 cond-mat.supr-con hep-ph hep-th
What can we learn from comparison between cuprates and He films ? : phase separation and fluctuating superfluidity
在高$T_{c}$铜氧化物超导体(HTSC)的欠掺杂、过掺杂、Zn掺杂或条带形成区中,在$T\to 0$处的超流密度$n_{s}/m^{*}$与$T_{c}$表现出普遍的相关性。$^{4}$ He薄膜在无孔或多孔介质中以及$^{4}$ He/ $^{3}$ He薄膜在多孔介质中的二维超流密度与超流转变温度之间存在类似的强相关性。基于HTSC和He膜系统之间的类比,我们提出了一个铜酸盐模型,其中:(1)过掺杂区域的特征在于类似于$^{4}$ He/ $^{3}$ He的相分离;和(2)对(玻色子)形成和波动的超导性发生在不同的温度高于$T_{c}$在欠掺杂区域。
2000-12-01 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
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 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 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
Superfluid flow above the critical velocity
自上个世纪以来,人们在从核物质到原子量子气体的许多不同的背景下对超流性和超导性进行了广泛的研究。这些系统相对于外部扰动的刚性导致超流体的无摩擦运动和超导体中的无电阻电流。当外部扰动超过临界阈值时,即超过超导体的临界磁场或临界电流时,这种特殊的行为就会消失。在超流体中,如液氦或超冷气体,对应的量分别是临界转速和临界速度。提高批判价值观具有重要的基础性和实践价值。在这里,我们表明,超流性可以实现以上的临界速度通过量子干涉诱导共振的流动。这对超流性和超导性的基本理解具有深远的影响,并在量子精密测量中开辟了新的应用可能性,例如在旋转传感中。
2015-05-02 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con quant-ph
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
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
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 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 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 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
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
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
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