In-gap bound states induced by a single nonmagnetic impurity in sign-preserving s-wave superconductors with incipient bands
研究了多带初带超导体中单个双金属杂质诱导的带内束缚态。结果表明,即使超导序参量在费米面上是保号s波,初始带仍然会影响IGBS的形貌和位置,尽管初始带与费米能级之间的能隙远大于超导能隙.因此,在扫描隧道显微镜实验中,由单一杂质引起的IGBS并不是费米表面上的变号序参量的决定性证据。我们的研究结果具有特殊的意义,在FeSe基超导体的配对对称性的实验测定。
2017-12-18 cond-mat.supr-con
Pseudogap and Strong Pairing Induced by Incipient and Shallow Bands in the Quasi-Two-Dimensional KCa$_{2}$Fe$_{4}$As$_{4}$F$_{2}$
本文研究了KCa $_{2}$ Fe $_{4}$ As $_{4}$ F $_{2}$(K_(12442),$T_c = 33.5$ ~K)和KCa $_{2}$(Fe $_{0.95}$ Ni $_{0.05}$)$_{4}$ As $_{4}$ F $_{2}$(Ni-K_(12442),$T_c = 29$ ~K)的光学性质。对于两种样品,在5~K的电导率中观察到了一个无结超导带隙。K12442的超导能隙$Δ\simeq 8.7$ ~meV($2Δ/k_{\text{B}}T_{c} \simeq 6.03$),指向强耦合的Cooper对,而Ni-K12442的超导能隙$Δ\simeq 4.6$ ~meV($2Δ/k_{\text{B}}T_{c} \simeq 3.68$),则与BCS弱耦合对态相一致。更有趣的是,在低于$T^{\ast} \simeq 75$ ~K时,K12442的光学电导率揭示了一个赝能隙,该赝能隙平滑地演变成低于$T_{c}$的超导能隙,而在电子掺杂的Ni-K12442中没有检测到这种行为。两个样品之间的比较提示,赝隙和强耦合库珀对在K12442可能是密切相关的浅和初期带。我们提供的参数支持一个预先形成的配对机制的赝隙,但在目前的磁性的情况下,还不能被排除在外。
2022-08-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Effect of nonmagnetic impurities on $s_\pm$ superconductivity in the presence of incipient bands
几个Fe硫属化物超导体在费米能级没有空穴袋显示高温超导性,在明显的矛盾天真的自旋涨落配对参数。最近,扫描隧道显微镜测量已经测量了杂质对这些材料中的一些的影响,并且声称非磁性杂质不产生间隙状态,从而得出间隙必须是$s_{++}$的结论,即没有间隙符号变化的常规$s$波。在这里,我们批评这种说法,并给出各种方式的符号变化的差距可以与这种束缚态的情况下是一致的。特别是,我们计算了一个$s_\pm$系统的束缚态与低于费米能级的空穴袋,并表明,杂质束缚态能量一般跟踪系统中的间隙边缘$E_{min}$,从而使其不可观测。因此,在双杂质的情况下,不能观察到束缚态,不能作为排除变号配对态的论据。
2016-06-01 cond-mat.supr-con
Theory of superconductivity mediated by Rashba coupling in incipient ferroelectrics
实验证据表明,超导性SrTiO $_3$介导的软横向铁电模式,根据传统的理论,与电子的耦合可以忽略不计。一个唯象的Rashba型耦合已经提出了对称性的论点,但缺乏微观推导。在这里,我们填补了这个空白,并直接从电子结构的最小微观模型获得线性耦合。我们发现有效的电子-电子对相互作用具有很强的动量依赖性。这产生了一种不寻常的情况,其中前导$s$波通道之后是子前导$p$波状态,其显示出比$d$波状态更强的配对不稳定性。借助第一性原理计算方法,对掺杂SrTiO $_3$的最低能带进行了裸Rashba耦合常数的估算.外推的估计多带制度,我们表明,它可以解释体超导。对于未观察到迈斯纳效应的密度,需要由于不均匀性而额外软化来解释零电阻状态。
2022-06-06 cond-mat.supr-con
TAO pairing: a fully gapped pairing scenario for the Iron-Based Superconductors
在铁基超导体中具有未补偿电子口袋的完全能隙的超导电性的激励下,我们提出了一个自旋单线态,但轨道三重态的He-3B超流相类似物。我们表明,在铁网站名义上的d波对称性的轨道三重态可以转换为s波对旋转下的硒网站。这样的d $_{xy}$和d $_{x^{2}-y^{2}}$三联体的线性组合形成完全带隙的拓扑超导体。拉曼活性激发预计将发展低于超导转变温度。
2013-07-19 cond-mat.supr-con
Theoretical study of spin-fluctuation-mediated superconductivity in two-dimensional Hubbard models with an incipient flat band
该研究针对含近邻平带的二维Hubbard模型展开理论分析,揭示了平带填充状态、晶格结构及关联效应对自旋涨落介导的自旋单态/三重态超导性的调控规律与微观机制。
2024-08-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Iron-Based Superconductors: current status of materials and pairing mechanism
自2008年初发现高Tc铁基超导体以来,经过深入研究,已发表了15,000多篇论文。本文介绍了铁基超导体的研究现状,包括最新的研究进展和一些背景研究,重点是材料(块体和薄膜)和配对机制。
2015-04-20 cond-mat.supr-con
Shot Noise as a probe for the pairing symmetry of Iron pnictide superconductors
铁磷属元素研究中的一个突出问题是其对对称性的明确检测。最可能的候选者是双波段s $++$和符号反转的s $\pm$波配对。本文用Andreev电导和散粒噪声作为铁磷属元素化物超导体对对称性的探针。对于这两种情况,在隧穿极限中的零偏微分电导和散粒噪声两者中出现明显的差异,从而使得能够有效区分两者。
2020-11-13 cond-mat.supr-con
Novel properties in Josephson junctions involving the cos(kx)cos(ky)-pairing state in iron-pnictides
我们提出了一个三层$π$结,利用非常规的$s_{x^2 y^2}=\cos k_x \cos k_y$配对对称性,改变了铁pnictides中的电子和空穴费米口袋之间的符号。此外,我们还提出了薄超导体正常金属(或绝缘体)铁磷族元素化物结的Andreev束缚态的理论结果。非平凡的间隙状态的存在下,这唯一地出现在这种非常规的配对状态,是一个独特的功能相比,其他单重配对状态。
2009-08-04 cond-mat.supr-con
Inter-layer Superconducting Pairing Induced c-axis Nodal Lines in Iron-based Superconductors
当超导体向准三维方向发展时,具有完全配对能隙的层状超导体可以通过层间配对进入节超导态。我们建议,这种机制是负责在一类铁基SC中观察到的节点行为。我们发现,层内和层间的配对一般竞争和发展的间隙节点上的{ \em孔}费米表面口袋,因为它们变得更大的铁pnictides。我们的结果提供了一个自然的解释的c轴间隙调制和间隙节点观察角分辨光电子能谱。此外,我们预测,一个反相关的c轴间隙调制的空穴和电子口袋应该是观察到的$S^{\pm}$波配对状态。
2011-10-04 cond-mat.supr-con
Spin-triplet p-wave pairing in a 3-orbital model for iron pnictide superconductors
我们研究了新发现的FeAs材料中的超导电性可能是由铁原子d电子之间的库仑相互作用引起的。我们发现,当Hund规则铁磁相互作用足够强时,在弱耦合极限下,主导对不稳定性出现在自旋三重态p波通道中。由此产生的超导能隙在三维费米面上具有节线。费米口袋周围的几个轨道的依赖于k的杂化是自旋三重态p波配对出现的关键。
2008-09-26 cond-mat.supr-con
Fermiology, Orbital Order, Orbital Fluctuation and Cooper Pairing in Iron-based Superconductors
我们解决两个重要的问题,出现在最近的研究铁基超导。(1)为什么A_ xFe_{2-y} Se_2和SrTiO $_3$上的单晶胞FeSe的T_c如此之高,尽管两者都只有电子袋?(2)轨道序和轨道涨落对库珀对的影响是什么(如果有的话)。我们的结论总结在论文的第三段。
2013-07-09 cond-mat.supr-con
Spontaneous appearance of nonzero momentum Cooper pairing: Possible application to the iron-pnictides
我们认为,一个不均匀的(非零动量)配对相可以出现在没有外部磁场的系统中的主要带间配对和单独的费米面片。在这种情况下出现的费米波矢失配可以通过库珀对的非零质心动量来补偿,这可以导致Fulde-Ferrell型超导态的自发出现。利用紧束缚模型模拟了铁基超导体的类空穴带和类电子带,验证了这一想法。该状态可以出现的情况下,自旋单重态和三重态配对通道。
2014-11-21 cond-mat.supr-con
Pairing in the iron arsenides: a functional RG treatment
本文利用泛函重整化群研究了砷化铁超导体微观模型的相图。我们的处理建立了强烈简化的两个补丁模型之间的联系Chubukov等人。和一个五带分析Wang等人。对于一个宽的参数范围内,占主导地位的配对不稳定性发生在扩展的s波通道。结果清楚地显示了电子和空穴袋之间的对散射的相关性。我们还论证了未掺杂系统的反铁磁相与超导相之间的相变可能是一级相变。
2009-03-11 cond-mat.supr-con
Pairing Symmetry and Spin Excitations of Iron Selenide Superconductors
本文对新发现的铁硒化物超导体APDMATHABMM Fe $_{2-y}$ Se $_2$(A=Tl,K,Rb,Cs)提出了一个有效的单带模型.基于该最小模型和无规相位近似,从理论上揭示了$d_{x^2-y^2}$对对称性,并在费米面拓扑的框架下加以理解。一个共同的起源的超导性阐明这种化合物和其他高T $_c$材料。在超导态的$(π,π/2)$上观察到自旋激发,与中子散射实验符合得很好。自旋共振只出现在d波配对中,这为这类超导体的d波配对对称性提供了额外的指示。
2012-02-08 cond-mat.supr-con
Unconventional pairing originating from disconnected Fermi surfaces in the iron-based superconductor
对于铁基高$T_c$超导体LaFeAsO $_{1-x}$ F $_x$,我们构造了一个极小模型,其中所有的五个Fe $d$带都参与其中.然后,我们研究了超导性的起源与五带随机相位近似通过求解Eliashberg方程。我们得出结论,所产生的自旋波动模式之间的嵌套断开费米口袋实现,基本上,一个扩展的s波配对,其中的间隙改变整个嵌套矢量的符号。
2009-02-21 cond-mat.supr-con
Relationship between Pairing Symmetries and Interaction Parameters in Iron-Based Superconductors from Functional Renormalization Group Calculations
采用泛函重整化群(FRG)方法,在五轨道模型下,系统地研究了铁基超导体在不同相互作用参数范围内的配对对称性.即使对于一个固定的费米面与空穴和电子口袋,它被发现,取决于相互作用参数,各种配对对称性,包括两种类型的$d$波和两种类型的$s$波配对对称性,可以出现。只有$d_{x^2-y^2}$和$s\pm$波分别被最近邻(NN)轨道内$J_1$和次最近邻(NNN)轨道内$J_2$反铁磁(AFM)交换耦合所支持。研究表明,准确的相互作用参数的初始输入是使FRG成为确定超导不稳定性主导通道的有效方法的必要条件。
2016-01-15 cond-mat.supr-con
Superconducting pairing in the spin-density-wave phase of iron pnictides
某些铁磷属元素化合物表现出超导性和自旋密度波序共存的性质。我们研究了自旋密度波相的超导配对不稳定性。假设对相互作用是由于自旋涨落引起的,我们通过叠加泡图和梯形图计算了单重态和三重态通道中的有效对相互作用,并考虑了重构的能带结构。从超导能隙方程出发,得到了主导对不稳定性和相应的超导能隙结构。我们说明了这种方法的最小两带模型的pnictides。分析和数值计算结果表明,自旋密度波相的传播磁振子的存在,强烈地增强了单重态和自旋sz =0三重态通道中的配对.在一定的参数范围内,自旋s_z=0的三重态p_x波态是主要的不稳定性。它与各种单重态竞争,这些单重态大多具有s^ \pm型结构。我们详细分析了各种不同的量子允许的相互作用对配对的影响。
2014-03-04 cond-mat.supr-con
Orbital selective pairing and superconductivity in iron selenides
凝聚态物理的一个重要挑战是理解铁基超导体。在这些体系中,硒化铁保持着最高超导转变温度的记录,并对超导性的本质提出了特别引人注目的难题。根据中子散射共振模式的观察,碱金属硒化铁的配对态似乎是$d$波型,而从费米面(FS)上到处观察到的无节能隙来看,似乎是$s$波型。在这里,我们提出了一个轨道选择性配对状态,被称为$s τ_{3}$,作为这些不同性质的自然解释。配对功能,包含一个矩阵$τ_{3}$在$3d$ -电子轨道的基础上,不交换与动力学部分的哈密顿量。这就决定了带内和带间配对项在带基中的存在。自旋共振产生于带内配对分量中的$d$波型符号变化,而准粒子激发由于与带内和带间配对项的正交相加相关联的$s$波状形状因子而在FS上完全有间隙。我们证明,这种配对状态是积极的电子相关效应时,轨道选择性。更一般地说,我们的研究结果说明了相关电子的多带性质如何提供不寻常类型的超导态,从而不仅对铁基材料,而且对广泛的其他非常规超导体,如重费米子和有机系统,都有了新的认识。
2017-03-09 cond-mat.supr-con
Possible pairing symmetry in the FeSe-based superconductors determined by quasiparticle interference
研究了FeSe基超导体中动量积分准粒子干涉效应。这种方法是最近提出的理论和已被应用于确定这些材料的配对对称性实验。我们的研究结果表明,如果考虑初始带和超导配对,那么实验测量的束缚态和动量积分QPI可以很好地拟合,即使SC序参量不改变费米表面的符号。因此,我们提供了另一种解释的实验数据,要求更仔细地识别配对的对称性,这是重要的配对机制。
2018-12-29 cond-mat.supr-con
Pairing symmetries of several families of iron-based superconductors and some similarities with cuprates and heavy-fermions
我们表明,通过使用1 Fe/晶胞到2 Fe/晶胞之间的晶胞变换,可以定性地理解几个铁基超导体族的配对对称性。在铁磷族化物和铁硫族化物中,无节点的s+配对和由此产生的磁共振模式在两个晶胞之间很好地转换,同时保持所有物理性质不变。然而,当电子口袋从费米面消失,在KFe_2As_2中完全掺杂时,我们发现,单位晶胞不变量的要求禁止了s+配对对称性的发生(由空穴口袋间嵌套引起)。然而,袋内嵌套在这里是兼容的,这导致节点d波配对。相应的费米面拓扑和对对称性类似于Ce基重费米子超导体。此外,当费米面主机只有电子口袋在KyFe 2-xSe 2,电子口袋间嵌套诱导无节点和各向同性的d波配对。这种情况类似于电子掺杂的铜氧化物,其中强反铁磁序产生类似的断开的电子袋费米表面,因此出现无节点的d波配对。KyFe_(1.6)Se_2的晶胞转变表明,d波配对破坏了2 Fe晶胞的平移对称性,因此只有空位有序的形成才能实现,这与铜酸盐和KyFe_(1.6)Se_2中竞争有序和无节d波超导共存的现象是一致的.
2011-12-05 cond-mat.supr-con
Pairing Symmetry in Iron-Pnictide Superconductor KFe$_2$As$_2$
对对称性是铁基超导体研究中的主要问题之一。采用基于第一性原理能带结构计算的低能有效动力学模型,结合KFe $_2$ As $_2$的$J_1$ - $J_2$模型,构建了体系的对称性相图.将第一性原理计算得到的$J_1$-$J_2$模型的$J_1$和$J_2$值代入该相图中,发现KFe $_2$ As $_2$的配对对称性是在折叠布里渊区的节$d_{xy}$波,每个晶胞有两个铁原子.这与实验观察到的节序参量是一致的。
2012-09-12 cond-mat.supr-con
Robust spin fluctuations and $s\pm$ pairing in the heavily electron doped iron-based superconductors
本文从理论上研究了La_(1111)和Sm_(1111)铁基超导体在宽范围电子掺杂下的自旋涨落和超导电性。当我们考虑到电子掺杂的能带结构变化时,源自$d_{X^2-Y^2}$轨道的空穴费米面对电子掺杂是鲁棒的,这引起了大的自旋波动,因此即使在重掺杂的情况下也会产生$s\pm$配对。Sm 1111的稳定空穴费米面比La 1111的大,这可以被认为是相图中明显差异的起源。
2013-07-04 cond-mat.supr-con
Odd-parity superconductivity in the vicinity of inversion symmetry breaking in spin-orbit-coupled systems
我们研究了自旋轨道耦合系统在反演对称性破缺附近的超导性。我们发现,由于自旋轨道耦合的存在下,初始宇称破缺顺序的波动产生一个有吸引力的配对相互作用的奇宇称配对通道,这与s波配对竞争。我们表明,施加塞曼场抑制s波配对,促进奇宇称超导态。我们的工作提供了一种新的奇宇称配对机制,并开辟了一条新的拓扑超导电性的路线。
2015-08-03 cond-mat.supr-con
Consequences of extended $s_\pm$-wave pairing in iron-based superconductors
受Song \emph{et al.} [Science { \bf 332},1410(2011)]最近实验的启发,我们从理论上研究了可能的扩展$s_\pm$波配对对称性的双带铁基超导体的自旋动力学、电荷动力学和点接触Andreev反射光谱(PCARS)。我们考虑的情况下,占主导地位的$s_\pm$间隙混合的次要扩展$s$组件,其中间隙节点可以在费米口袋附近的区域角落和/或边界。由于与结区相关的强嵌套效应,动力学自旋和电荷磁化率可以在未折叠布里渊区中的$(\pmπ/2,0)$、$(\pmπ,\pmπ/2)$以及$(\pmπ,0)$附近的动量处表现出强峰。对于PCARS,考虑到由施加电压引起的各向异性能带效应,[100]微分电导可以表现出$V$形状的行为,表明在该方向上发生的间隙节点。这是高度建议,上述功能可以通过实验研究,以帮助整理出铁基超导体的配对对称性。
2012-07-02 cond-mat.supr-con
Pairing symmetry and topological surface state in iron-chalcogenide superconductors
超导能隙函数的对称性一直是铁基超导的重要问题。受铁硫系超导体角分辨光电子能谱测量的启发,我们研究了对对称性对拓扑表面态的影响。如果表面狄拉克锥在超导相中变得带隙,则意味着通过自旋轨道耦合由时间反演对称性破缺配对引起的磁化。基于对Ginzburg-Landau自由能的晶体对称性约束,间隙函数对称性在$A_{1g(u)}\pm iA_{2g(u)}$、$B_{1g(u)}\pm iB_{2g(u)}$或$E_{g(u)}\pm i E_{g(u)}$的可能性之间。这种时间反演对称性破缺效应可以存在于非常接近于$T_c$的正常态中,其中两个间隙函数之间的相对相位锁定在$\pm \fracπ{2}$。基于铁硫系化合物能带结构的三轨道模型,计算了磁化强度与超导能隙函数之间的耦合。这项研究提供了间隙函数对称性和表面态的拓扑性质之间的联系。
2021-03-01 cond-mat.supr-con
Decoupled Pairing Amplitude and Electronic Coherence in Iron-Based Superconductors
在这里,我们使用角分辨光电子能谱研究超导出现在两个极端的情况下,从费米液相(LiFeAs)和不相干的坏金属相(FeTe0.55Se0.45)。我们发现,虽然电子相干性可以强烈地重塑超导状态下的单粒子谱函数,但它与最大超导配对振幅解耦,这表明对所有FeSC都有效的普适标度。我们的观察排除了BCS中的配对场景和FeSC的BEC限制,并呼吁FeSC具有普遍的强耦合配对机制。
2018-04-20 cond-mat.supr-con
s+is superconductivity with incipient bands: doping dependence and STM signatures
最近的观察结果的小费米能量和相对较大的超导间隙,目前也没有交叉的费米能量(初期带)在铁基超导体,我们分析了掺杂的超导性的演变在一个四带模型跨越Lifshitz过渡,包括BCS-BEC交叉效应的浅带。类似于BCS的情况下,我们发现,与空穴掺杂的空穴带的超导序参量之间的相位差的变化从$0$ $π$通过中间$s+is$状态打破时间反演对称性。然而,过渡发生在该地区的电子带是初期和化学势重整化的超导状态导致显着扩大的$s+is$区域。我们进一步提出的定性特征的$s+is$状态,可以观察到在扫描隧道显微镜(STM)实验也考虑到初期带。
2017-07-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Determination of the pairing state in iron-based superconductors through neutron scattering
采用有效五轨道模型,考虑准粒子阻尼,计算了铁磷属元素化物s_{+-}和s_{++}超导态的自旋磁化率.对于实验估计的准粒子阻尼和超导能隙的大小,在波矢pi,0处的结果表明,s_{+-}态与中子散射实验更一致,而对于较大的准粒子阻尼和超导能隙,s_{++}态可以更一致。为了区分再现波矢~(pi,0)实验的两种情况,我们建议通过实验研究波矢~(pi,pi)。
2011-07-11 cond-mat.supr-con
Andreev Bound states as a phase sensitive probe of the pairing symmetry of the iron pnictide superconductors
扩展s波$s_\pm$是铁磷族化合物高温超导体中对对称性的主要竞争者,它是一种无节点状态,其中对在费米面之间改变符号。验证这样的配对对称性需要一个特殊的相敏探针,该探针也是动量选择性的。我们发现,$s_\pm$配对的符号结构导致在样品边缘的表面Andreev束缚态。在干净的限制,他们只发生在边缘是沿着最近的邻居Fe-Fe键,但不是一个对角线边缘或表面正交的c轴。与d波Andreev束缚态相反,它们不是处于零能量,并且通常不会产生零偏压隧穿峰。隧道测量的后果推导出,在一个简化的两个波段模型,也为更现实的五个波段模型。
2008-11-30 cond-mat.supr-con
Doping-dependent pairing symmetry in the Iron-Pnictides
本文用泛函重整化群方法分析了铁磷族化合物四带模型的相图,该模型考虑了带间相互作用和A_{1g}动量的依赖关系。我们确定的参数制度,扩展的s波配对不稳定性与无节点出现。在电子掺杂侧,发现其中出现节隙的参数区域比最近在arXiv:0903.5547中预测的要窄得多。在空穴掺杂侧,扩展的s波配对永远不会成为节点:在带内排斥的临界强度以上,系统在低得多的T_c下有利于扩大的空穴上的奇异扩展d波不稳定性。在半填充时,我们发现带间对跳跃的强动量依赖性产生了扩展的s波不稳定性,而不是自旋密度波(SDW)有序。这些结果表明,费米面周围的相互作用各向异性通常会导致对系统参数的显着敏感性的状态。
2009-06-24 cond-mat.supr-con
Theory of Mixed-State Effect on Quasiparticle Interference in Iron-based Superconductors
基于$s_{\pm}$或s波配对对称的唯象模型,通过求解基于Chebyshev多项式展开的大规模Bogoliubov-de Gennes方程,研究了铁基超导体中混合态对准粒子干涉的影响.考虑到磁场的存在,我们对$s_{\pm}$配对的结果与最近的扫描隧道显微镜实验定性一致,而对s波配对的结果与实验观察明显矛盾,从而排除了s波配对。此外,我们严格处理的影响,而不是近似的旋涡磁性杂质,因此我们的结果是强大的,应该更能够解释实验数据。
2012-05-11 cond-mat.supr-con
Anisotropic pairing in the iron pnictides
我们确定了FeAs基超导体费米面上自旋涨落诱导的配对能隙的各向异性随交换和Hund耦合$J_{H}$的变化。我们发现,对于足够大的$J_{H}$,几乎相称的磁波动产生一个完全带隙的$s^{\pm}$配对状态与小的各向异性的间隙振幅上的每个费米表面片,但显着的变化的间隙振幅为不同的费米表面片。特别是,我们得到了大的变化,在不同的费米面片的间隙振幅,在ARPES实验中看到。对于较小的洪德耦合值,无公度磁涨落产生一个具有线节点的$s^{\pm}$配对态。一旦材料的各向异性降低并且三维效应开始起作用,这种状态也是可能的。
2009-01-26 cond-mat.supr-con
Spin Fluctuations, Interband Coupling, and Unconventional Pairing in Iron-based Superconductors
基于有效双带模型,利用涨落交换(FLEX)方法,我们研究了铁基层状超导体中的自旋涨落和非常规超导配对。阐述了一种带间反铁磁自旋涨落来源于带间库仑排斥,另一种带内反铁磁自旋涨落来源于带内库仑排斥.由于费米面拓扑结构,如果带间AF自旋涨落比带内AF自旋涨落大,则自旋单重扩展s波超导态比节$d_{XY}$波超导态更有利,反之亦然.研究还表明,有效的带间耦合在带内配对中起着重要的作用,这是本双带系统的一个显著特征。
2008-12-13 cond-mat.supr-con
Coherence effect in a two-band superconductor: Application to iron pnictides
本文从理论上提出了一种确定铁磷属元素化合物对对称性的实验方法。我们重点讨论了两种配对对称性,$s_{+-}$和$s_{++}$,它们是铁磷属元素的配对对称性的强有力的候选者。对于这两种对称性,我们计算的密度和自旋响应函数,通过使用双带BCS模型内的单圈近似。结果发现,在连接空穴和电子费米面的嵌套矢量$\bf{Q}$处,$s_{+-}$波态和$s_{++}$波态的响应函数随温度的变化有明显的差别.我们指出这种差异来自于双带超导体中的相干效应。我们建议,通过观察在中子散射测量中的嵌套矢量$\bf{Q}$的密度和自旋结构因子的温度依赖性,可以澄清配对对称性。
2010-06-25 cond-mat.supr-con
Quantum Monte Carlo Study of Pairing Symmetry and Correlation in Iron-based Superconductors
我们对铁基超导体的$S_4$对称微观模型中的配对关联进行了系统的量子Monte Carlo研究。结果表明,在合理的参数范围内,具有广泛s波对称性的配对在低温下强有力地占据主导地位。随着在位库仑相互作用的增加,电子对磁化率、有效对相互作用和$(π,0)$反铁磁关联都显著增加,表明电子-电子关联效应的重要性.我们的无偏数值计算结果提供了对铁磷属化物和铁硫属化物超导机制的统一理解,并证明了超导电性是由强电子-电子关联效应驱动的。
2013-02-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Ground state pairing correlations in the $S_4$ symmetric microscopic model for iron-based superconductors
采用约束路径蒙特卡罗方法计算了铁基超导体$S_4$对称微观模型中的基态配对关联。对于不同的电子填充和相互作用强度,我们发现,$s_{xy}$配对占主导地位的其他配对的相关性,是积极的,当对分离超过几个晶格常数,无论铁pnictides和铁chlcogenides。这些基态性质,特别是长程部分配对关联,再次证实了先前发表在Phys.Rev.Lett. 110,107002(2013)。我们进一步我们的研究,包括最近邻相互作用$V$和它被发现,$s_{xy}$配对相关性略有抑制增加$V$。
2013-12-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Functional Renormalization Group Analysis of $η$-Pairing in Iron-based Superconductors
利用泛函重整化群(FRG)方法分析了铁磷杂多酸盐五d轨道模型中的$η$对.我们发现,$η$配对之间的两个空穴口袋是一个领先的不稳定性在低能量时,两个空穴口袋是接近嵌套条件。结果表明,系统在正常配对和$η$配对的情况下都能自发进入超导态,其中$η$配对是由轨道间反铁磁交换耦合驱动的,而正常配对是由轨道内反铁磁交换耦合驱动的.在低能量下提出了一个有效的模型来解释$η$配对不稳定性。
2014-03-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pairing symmetry and properties of iron-based high temperature superconductors
配对对称性对识别配对机制很重要。对于新发现的铁基多轨道超导体,分析变得尤为及时和重要。从群论的角度来看,我们分类的所有配对矩阵(在轨道空间)进行不可约表示的系统。准粒子能隙分为三类:全能隙、节能隙和无能隙。即使在原位配对的情况下,带隙态也表现出传统的Volovik效应。无隙态在轨道空间中是奇数,具有负的超流密度,因此是不稳定的。在实验中,我们提出了可能的配对状态和配对机制的影响。
2008-06-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Antiferromagnetic Correlation and the Pairing Mechanism of the Cuprates and Iron Pnictides : a View From the Functional Renormalization Group Studies
我们比较了铜酸盐和铁磷族化合物的单圈泛函重整化群结果。有趣的是,一个连贯的图片表明,反铁磁相关性导致配对的两种材料出现。
2008-11-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Majorana edge states and topological properties in 1D/2D Rashba semiconductor proximity coupled to iron-based superconductor
研究了铁基超导体上沉积的一维和二维Rashba半导体在不同方向的塞曼场作用下的Majorana边态及其拓扑性质.用递归格林函数方法计算了$s_{\pm}$和$s_{++}$两种波对的局域态密度。我们阐明,它表现出各向异性响应所施加的塞曼场特定的马约拉纳边缘状态。这种各向异性可以通过缠绕数来理解,缠绕数表明本系统是否是拓扑的。得到的LDOS和绕组数为$s_{\pm}$和$s_{++}$波配对是显着不同的较低的塞曼场。这些结果为确定铁磷属元素化物的配对对称性提供了指导。
2014-03-25 cond-mat.supr-con
Multiple Bands - A Key to High - Temperature Superconductivity in Iron Arsenides?
在Barzykin和Gor'kov提出的铁砷化物超导四带模型的框架下,我们分析了类空穴和类电子费米面柱上的能隙比。它表明,实验观察到的(ARPES)间隙比只能得到配对耦合常数的值在相当严格的限制。用偏态密度的相对值合理地解释了1111和122系统T_c值的差异。这些体系的多带电子结构导致决定T_c的有效配对耦合常数显著提高,从而即使在带内和带间配对相互作用相当小的情况下也能获得足够高的T_c值。
2009-01-01 cond-mat.supr-con
Functional renormalization group study of the pairing symmetry and pairing mechanism in iron-selenide superconductors
在硒化铁超导体中,只有类电子的费米口袋存在,挑战了基于电子和空穴费米口袋之间准嵌套的$S^{\pm}$配对(如砷化铁)。通过泛函重整化群研究,我们表明在电子袋上实现了同相$S$波配对($S^{++}_{ee}$)。配对机制涉及两种相互竞争的驱动力:强的C型自旋涨落通过虚空穴袋上的Cooperon激发引起电子袋之间和电子袋内的吸引对散射,而G型自旋涨落引起排斥对散射。然而,后者的效果被削弱的电子袋的杂化分裂。得到的$S^{++}_{ee}$波配对对称性与实验一致。我们进一步提出,扫描隧道显微镜中的准粒子干涉图样和面外接触隧穿中的Andreev反射是电子袋上同相与反相$S$波配对的有效探针。
2013-07-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Experimental Detection of Sign-Reversal Pairing in Iron-Based Superconductors
我们提出了一个改进的约瑟夫森角结实验,它可以测试铁磷属元素化物中的序参量是否在费米表面的电子和空穴口袋之间改变符号。
2009-03-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Mechanism for a Pairing State with Time-Reversal Symmetry Breaking in Iron-Based Superconductors
铁基超导体的多口袋费米面促进了具有s_{+-}波和d_{x^2-y^2}波对称性的配对态。我们认为这两个序参量之间的竞争可能导致铁基超导体中具有s+ id配对对称性的时间反演对称性破缺态,并提出了几种可能出现这种状态的情形.为了更严格地理解这种配对态的出现,我们从代表pnictides的微观5-轨道描述开始.利用泛函重整化群和平均场分析相结合的方法,我们确定了s+ id配对态的微观参数。在那里,我们找到了最有前途的区域的s+ id配对的电子掺杂制度与增强的氮族元素的高度。
2011-06-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Microscopic pairing fingerprint of the iron-based superconductor ${\rm Ba_{1-x}K_xFe_2As_2}$
解决非常规超导体中的微观配对机制及其实验识别是当代凝聚态物理最令人烦恼的问题之一。我们表明,拉曼光谱提供了一个途径,通过探测在一个非传统的超导体中发挥作用的配对相互作用的结构,这一追求。当我们研究铁基超导体${\rm Ba_{1-x}K_xFe_2As_2}$在所有对称通道中的$0.22\le x \le 0.70$的光谱时,拉曼光谱允许我们提取领先的$s$波态。此外,在$B_{1g}$对称通道中收集的光谱揭示了两种集体模式的存在,这表明存在两种竞争的,但次主导的,$d_{x^2-y^2}$对称类型的配对趋势。一个全面的功能重整化群(fRG)和随机相位近似(RPA)的研究证实了这种化合物的存在下,两个子领先的渠道,并始终匹配的相关模式的实验掺杂依赖。实验证据和理论模型的概要支持自旋涨落介导的超导配对机制。
2017-10-21 cond-mat.supr-con
Robustness of s-wave Pairing in Electron-Overdoped $\text{A}_{1-y}\text{Fe}_{2-x}\text{Se}_2$
利用自洽平均场和泛函重整化群方法,我们证明了重电子掺杂铁硫族化合物$(\text{K, Cs}) \text{Fe}_{2-x}\text{Se}_2 $中的s波配对对称性是稳健的.这是因为在这些材料中,主要的反铁磁(AFM)交换耦合是在次近邻(NNN)位置之间,而最近邻(NN)磁交换耦合是铁磁(FM)。这与铁磷属元素化物不同,其中NN磁交换耦合是AFM,并且导致电子过掺杂区域中s波和d波配对之间的强烈竞争。我们发现一个强大的s-波配对$(\text{K, Cs}) \text{Fe}_{2-x}\text{Se}_2$不同于d-波配对的结果得到的其他理论,其中非本地裸相互作用项和NNN $J_2$长期被低估。因此,检测$(\text{K, Cs}) \text{Fe}_{2-x}\text{Se}_2 $中的配对对称性可以提供关于铁基超导体中的超导配对机制的重要见解。
2011-05-05 cond-mat.supr-con
Ab-initio theory of Iron based superconductors
本文采用第一性原理研究了铁基超导体的超导临界温度和超导性质,同时考虑了声子、电荷和自旋涨落介导的Cooper对。我们表明,在FeSe这导致调制的S $\pm$间隙对称性,和反铁磁顺磁子是FeSe的超导性的主导机制,克服了强烈的排斥作用的声子和电荷配对。
2014-11-08 cond-mat.supr-con
Magnetic Properties of the Superconducting State of Iron-Based Superconductors
我们表明,动态自旋磁化率的功能可以明确区分不同的铁基超导体的超导态的配对对称性。磁共振是扩展的$s_{x^2y^2}$波$\cos k_x\cos k_y$配对对称性的独特特征。它存在于纯超导(SC)状态,但在混合SC和磁有序状态减弱。我们计算了RPA对NMR自旋弛豫速率$1/T_1$和Knight位移的修正,并与实验结果进行了比较。此外,我们认为中子散射实验中观测到的磁共振沿c轴的能量色散也是支持$s_{x^2y^2}$配对对称性的间接证据。
2009-03-11 cond-mat.supr-con
Superconducting mechanism for the cuprate Ba$_2$CuO$_{3+δ}$ based on a multiorbital Lieb lattice model
对于最近发现的铜酸盐超导体$\mathrm{Ba_{2}CuO_{3+δ}}$,我们提出了一个晶格结构,类似于Lieb考虑的模型,代表了极大的缺氧材料。我们首先研究了Lieb格点结构的稳定性,然后基于第一性原理计算构造了一个多轨道Hubbard模型。通过应用涨落交换近似的模型和求解线性化的Eliashberg方程,我们表明,$s$ -波和$d$ -波配对密切竞争彼此,更有趣的是,轨道内和轨道间的配对共存。我们进一步表明,如果$d_{3z^2-r^2}$带的能量被提高,使其“初期”与带的下边缘接近费米能级在一个现实的带填充制度,$s\pm$波超导性强烈增强。我们揭示了一个有趣的Lieb模型和两个轨道模型之间的关系,通常的K $_2$ NiF $_4$结构之间的密切竞争$s-$和$d-$波配对是已知的发生。在本模型中的增强超导性进一步示出与先前发现的双层哈伯德模型中的初始带的增强。
2020-09-05 cond-mat.supr-con
Cooper Pairing and Phase Coherence in Iron Superconductor Fe1+x(Te,Se)
库珀配对和相位相干是超导的两个基本方面。由于时间反演对称性的破坏,磁性杂质对超导性是有害的,但在微观上它们如何影响真实材料中的配对强度和相位相干性还不太清楚。最近,我们观察到一个强大的零能量束缚态的间隙Fe杂质(IFI)在超导Fe 1 +x(Te,Se),标志着强烈的杂质散射。在这里,我们报告了一个全面的研究,使用扫描隧道显微镜/光谱(STM/S)技术,在很宽的范围内的IFI浓度x的IFIs对Fe 1 +x(Te,Se)的基态的整体效应。我们的高分辨隧道谱和低温下的准粒子干涉数据表明,IFIs对电子对强度几乎没有影响,但它会导致库珀对的退相干,并优先于库仑关联,最终将系统的基态从强耦合超导态转变为具有非相干电子对的扩散金属态.
2016-02-24 cond-mat.supr-con
On the mechanism of high-temperature superconductivity in the iron based pnictides
最近在掺杂铁基磷属元素化合物(LnO_{1-x} F_xFeAs,其中Ln = La,Ce,Sm,Pr,Nd等)中发现了中高温(26 K ~ 55 K)超导性,具有层状结构的铜酸盐,引发了对理解配对机制的新挑战。在回顾了这些系统的现有研究成果后,本文提出了一个声子介导和畸变场介导的配对过程给出超导临界温度T_c正确顺序的组合机制的理论模型。畸变场模由简并或近简并铁3 d_{xz}和3 d_{yz}轨道引起的Jahn-Teller或伪Jahn-Teller效应引起。
2009-03-06 cond-mat.supr-con
Spectroscopic Evidence of Bilayer Splitting and Interlayer Pairing in an Iron Based Superconductor
在高温铜氧化物超导体中,CuO $_2$平面之间的层间耦合在决定超导电性方面起着重要的作用,正如临界温度(T $_C$)对一个结构单元中CuO $_2$平面数目的敏感依赖性所指示的。在$_2$超导体中,两个$_2$平面之间的相互作用导致能带分裂为两个费米面片(双层分裂),这两个费米面片具有明显的超导能隙。铁基超导体是由FeAs/FeSe层堆叠而成的,层间耦合是否会引起类似的能带分裂及其对超导电性的影响尚不清楚。本文报道了一种新发现的铁基超导体KCa $_2$ Fe $_4$ As $_4$ F $_2$(T $_C$ = 33.5K)的高分辨角分辨光电子能谱(ARPES)测量结果。首次观察到双层劈裂效应,在布里渊区中心周围产生了五个类空穴费米面片。能带结构计算再现所观察到的双层分裂,通过确定层间轨道间的相互作用,两个FeAs层内的一个FeAs块。在带中心附近的类空穴结构中,均存在费米面依赖的无节点超导能隙。提出了具有短程反铁磁涨落的能隙函数,当考虑层间配对时,能隙的对称性可以得到很好的理解。特别强的层间配对观察到的频带之一。我们的观测结果为理解铁基超导体的超导电性提供了层间耦合和层间配对的关键信息。
2020-01-13 cond-mat.supr-con
Q-scan-analysis of the neutron scattering in iron-based superconductors
我们提出了一种利用中子散射数据的动量(Q)扫描来确定铁磷属元素化物超导体的配对状态的方法。利用有效五轨道模型并考虑准粒子阻尼,研究了不同掺杂水平下s+-和s++超导态的自旋磁化率.随着掺杂水平从电子掺杂降低到空穴掺杂,强度的峰值位置从线Qx = pi上的位置移动到线Qy = 0上的位置。我们发现,在s ~+-波对和s ~++ -波对之间,超导态与正常态的强度比对Q的依赖性是不同的。我们建议在实验中研究这个比例在Q空间区分两个配对状态。
2012-05-28 cond-mat.supr-con