Underlying Pairing States in Cuprate Superconductors
在这封信中,我们发展了一个微观理论来描述绝缘反铁磁(AF)秩序和d波超导(dSC)秩序之间的紧密联系。我们发现,铜酸盐基态形成一个配置的相干配对状态组成的扩展单重态库珀对和三重态$π$对,它可以同时描述AF和dSC订单。
1999-07-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Change of pairing symmetry in the iron-based superconductor KFe2As2
铁基超导体中的配对机制是目前争论的主题。接近反铁磁相表明,配对是由自旋波动介导的,但轨道波动也被调用。前者通常倾向于扩展的s波对称的配对状态,具有改变电子和空穴费米表面之间的符号的间隙(s+-),而后者产生没有符号变化的标准s波状态(s++)。在这里,我们表明,施加压力KFe 2As 2诱导的配对状态的变化。临界温度Tc最初随压力降低,然后突然升高,高于临界压力Pc。霍尔系数通过Pc的恒定性排除了费米面的变化。有令人信服的证据表明,在Pc以下的配对状态是d波,在环境压力下的批量测量。在Pc以上,对无序的高度敏感性证明了一种特殊的s+态。从d波到s波的变化很可能是通过一个不寻常的s + id状态来进行的,这个状态打破了时间反演对称性。实验上发现的两个不同的配对状态的接近是自然的,因为理论上发现的d波和s+-状态的近简并性。这些发现为这种关键的铁砷化物材料的自旋涨落介导的超导性提供了令人信服的理由。
2013-07-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconducting proximity effect in $d$-wave cuprate/ graphene heterostructures
石墨烯中的超导邻近效应已经受到了十多年的关注。这揭示了与石墨烯电子特性特异性相关的大量奇异效应。绝大多数相关的研究是基于传统的,低温超导金属与各向同性$s$波配对。在这里,我们回顾了最近的进展,研究较少的情况下,非常规的高温超导铜氧化物。这些特征是由各向异性的$d$波配对,其与狄拉克电子的相互作用产生非常丰富的物理和新颖的邻近行为。我们提供了一个理论分析,并总结了迄今为止报道的实验。这些揭示了邻近诱导的非常规配对的暗示,并证明了石墨烯中高温超导相关性的门可调,长距离传播。最后,讨论了理论和实验进展所带来的基础和技术机会,以及将类似研究扩展到其他狄拉克材料的兴趣。
2022-06-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Triplet superconducting pairing and density-wave instabilities in organic conductors
利用重整化群方法,我们确定了一个扩展的准一维电子气模型,其中包括链间跳跃,嵌套偏差和链内和链间排斥相互作用的相图。我们发现自旋密度波和电荷密度波相,单线态d波和三线态f波超导相非常接近。我们的结果与最近在Bechgaard盐中令人困惑的实验结果之间有着惊人的对应关系,包括自旋密度波和电荷密度波相的共存以及超导相中三重态配对的可能性。
2005-12-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconducting Proximity Effect on the Edge of Fractional Topological Insulators
研究了超导邻近效应对时间反演对称分数拓扑绝缘体(FTI)螺旋边缘态的影响。电子的库珀配对导致边缘上的分数激发的多粒子凝聚。我们发现在强耦合阶段,超导区和磁绝缘区之间的界面上出现了局域化的零能模,这是导致基态拓扑简并的原因.通过将低能有效哈密顿量映射到量子Potts模型,我们确定了零模的算符代数,并证明了它们具有非平凡的编织性质。然后,我们证明,约瑟夫森电流介导的FTI的边缘状态的超导体之间的结表现出分数约瑟夫森效应的周期是$4π$的倍数。
2012-11-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Interplay between electron pairing and Dicke effect in triple quantum dots structures
我们研究了邻近诱导配对对异质结中Dicke效应的电子版本的影响,该异质结包括三个垂直耦合在金属和超导引线之间的量子点。我们讨论了一个可行的实验过程中检测的窄/宽(subradiant/superradiant)的贡献,通过亚间隙Andreev光谱。在近藤区和小的能级失谐Dicke效应表现在微分电导。
2017-02-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Density Matrix Renormalization Group study of superconducting pairing near the quarter-filled Wigner crystal
针对非常规超导体中电荷有序与超导邻近现象,本研究利用精确对角化和密度矩阵重整化群方法,探讨了二维方格上扩展Hubbard模型在0.5电子密度下的配对机制,发现配对强度随最近邻Coulomb相互作用增强而减弱。
2025-04-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Multiple pairing states and temperature-dependent gap anisotropy for superconductivity near a nematic quantum-critical point
在许多强关联材料中,超导电性出现在密度波或量子有序附近,并且被认为是由相应序参量的量子临界(QC)波动介导的。我们认为,QC配对的指纹可以提取的间隙$Δ(θ)$的角度依赖性。我们认为配对QC波动,并表明,存在多个配对不稳定性在同一对称性($s-$波在我们的情况下),与紧密间隔的转变温度$T_{c,n}$。相应的$Δ_n (θ)$沿FS改变符号$8n$次。只有具有最高$T_{c,0} =T_c$的溶液产生,但其他间隙成分在$T_c$以下诱导,并在$T_{c,n}$以下共振增强。这引起了$T_c$下方间隙的角度依赖性的强烈变化。这种效应在远离量子临界点的地方会减弱得多。
2018-12-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Effects of spin orbit coupling on proximity induced superconductivity
本文通过隧穿哈密顿量方法研究Rashba自旋轨道耦合对正常金属/超导体异质结构中邻近诱导超导电性的影响,发现其可诱导单重态与三重态配对混合,并在特定条件下产生奇频率自旋三重态配对。
2023-05-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pairing instabilities in topological insulator quantum wells
电子间诱导吸引相互作用的拓扑绝缘体量子阱是实现具有时间反演对称性的新型涡旋晶格态和具有分数激发的不可压缩量子涡旋液体的候选系统。我们分析了这些量子阱中超导邻近效应激发的不同配对通道之间的竞争,并利用微扰理论计算了产生上述相位的螺旋三重态配对不稳定性。讨论了可由栅压调节的相图。
2013-08-21 cond-mat.str-el
Pseudogap and Kinetic Pairing Under Critical Differentiation of Electrons in Cuprate Superconductors
从莫特绝缘体的邻近性出发,讨论了铜氧化物的超导机制。在有限维系统的动量空间中,伴随着相干抑制的邻近以非均匀的方式发生。本文从一般的观点评述了由这类分化电子组成的金属在动量空间中的不稳定性研究。一个典型的例子是发现在二维正方形晶格上的动量$(π,0)$和$(0,π)$周围的准粒子色散的平坦化。这种平坦化甚至控制了金属-绝缘体转变的临界性。这种分化和抑制相干性随后导致超导态在强耦合展开的第二阶中不稳定。d-波配对相互作用产生于这样的本地,但动力学过程中的相干单粒子激发的干扰的情况下。超导机制出现从一个直接的动力学起源,这是从概念上不同的玻色子激发介导的配对机制,如在磁性,激子,BCS机制。在欠掺杂铜氧化物中广泛观察到的赝能隙现象可以从d波超导(dSC)涨落与反铁磁(AFM)涨落排斥耦合的模-模耦合中自然地理解。当我们假设存在一个强大的d-波通道排斥竞争与AFM波动下形成的平坦和阻尼单粒子分散体,我们再现的磁共振,中子散射,角分辨光电子能谱和隧道测量中看到的pseudogap的基本属性的铜酸盐。
2000-08-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Zeeman field induced non-trivial topology in a spin-orbit coupled superconductor
在二维拓扑超导体的涡核中实现马约拉纳费米子的希望导致了各种各样的表现出拓扑超导性的器件的建议。其中许多包括通过邻近效应的超导性,因此需要在另一个系统的顶部沉积一层传统的超导体,这赋予了它的拓扑性质\cite{Fu,Sau,Alicea}。超导层的必要性带来了一些技术上的复杂性,特别是使得探测马约拉纳状态变得更加困难。在这项工作中,我们建议取代的邻近效应配对的先天倾向配对,介导的相互作用。我们使用一个具有自旋轨道耦合和在位排斥的模型系统,并将重整化群应用于相互作用顶点。在没有塞曼场的情况下,该模型在不同的通道中表现出配对不稳定性,这取决于参数的调整。一旦引入塞曼场,该模型有利于拓扑超导性,其中序参量围绕费米表面缠绕奇数次。这表明,某些超导体,与强自旋轨道耦合,可能会经历一个拓扑相变作为一个功能的应用磁场。
2014-06-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Unconventional superconductivity in Na$_{0.35}$CoO$_{2}\cdot$1.3D$_{2}$O and proximity to a magnetically ordered phase
μ子自旋弛豫对新型层状钴氧化物超导体Na $_{0.35}$ CoO $_{2}\cdot$ 1.3 H $_{2}$ O及其母体非超导化合物的($μ$ SR)测量揭示了超导电性的非常规性质:(1)小超流能量,这意味着电荷载体的有效质量出奇地高,大约是裸电子质量的100倍;(2)超导转变温度$T_{c}$与超流能量的关系符合在高$T_{c}$铜氧化物和其他一些二维超导体中发现的相关性;(3)时间反演对称性不破缺的各向异性配对;(4)在低于$T_{N}$ = 53 K的Na $_{0.5}$ CoO $_{2}$处接近磁有序绝缘相。
2004-03-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Constructive influence of the induced electron pairing on the Kondo state
超导性和磁性通常是相互冲突(竞争)的现象。然而,我们发现,在纳米级的对象的电子配对可能会促进磁有序。这种情况是可能的,在低温下,在量子点之间的导电和超导水库,其中邻近诱导电子配对与增强自旋交换相互作用的相关性合作。新兴的近藤共振,这是可观察到的Andreev电导,可以显着增强的耦合到超导铅。我们解释了这一有趣的趋势内的安德森杂质模型使用:广义Schriffl-Wolff正则变换,库仑排斥的二阶微扰处理,和非微扰数值重整化群计算。我们还提供了这种现象的实验观测的提示。
2015-12-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Competing d$_{xy}$ and s$_{\pm }$ Pairing Symmetries in Superconducting La$_{3}$Ni$_{2}$O$_{7}$ emerge from LDA+FLEX Calculations
本研究通过LDA+FLEX计算揭示超导La$_{3}$Ni$_{2}$O$_{7}$中d$_{xy}$与s$_{\pm }$配对对称性的竞争,为理解镍基超导机制提供关键预测。
2024-02-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity and Pairing Fluctuations in the Half-Filled Two-Dimensional Hubbard Model
二维哈伯德模型在次近邻跳跃的存在下,即使在半填充时也表现出d波对称的超导性。利用元胞集团动力学平均场论和连续时间量子蒙特卡罗杂质求解器,我们揭示了超导态附近金属相的非费米液体性质。具体而言,低频散射率附近的动量(π,0)在低温下非单调变化,直流电导率是T-线性在升高的温度与冷却后的上升。证据表明,配对波动占主导地位的正常导电状态,甚至大大高于超导转变温度。
2011-09-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con physics.comp-ph
Identifying the dominant pairing interaction in high-$T_c$ FeSe superconductors through Leggett modes
重电子掺杂和单层FeSe在比体FeSe高得多的温度下超导。已经有一些建议试图解释增强的转变温度的起源,包括接近磁性,磁性和反铁轨道临界点,以及可能的强界面声子耦合的情况下,单层FeSe。在本文中,我们研究了在一个有效的两带模型的各种机制的效果。在我们的模型中,与这些不稳定性相关的波动有助于有效多带相互作用的不同部分。我们建议使用集体之间的相位波动带-Leggett模式-作为一种工具,以确定在这些系统中占主导地位的有效配对相互作用。Leggett模式可以通过光学探针如电子拉曼散射来分辨。我们指出,在这些系统中的Leggett模式,如果存在的话,将体现在拉曼$B_{1g}$通道。
2018-04-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin-Gap Proximity Effect Mechanism of High Temperature Superconductivity
当空穴被掺杂到反铁磁绝缘体中时,它们形成一个缓慢波动的"拓扑缺陷“(金属条纹)阵列,其中空穴的运动表现出自组织的准一维电子特性。伴随的横向限制的干预莫特绝缘区域诱导的自旋间隙或赝间隙的环境中的条纹。我们提出了一个欠掺杂高温超导体的理论,并表明,有一个{ \it本地}分离的自旋和电荷,并在一个单独的条纹上的移动空穴获得自旋间隙通过对之间的条纹和它的环境跳跃,即通过通常的超导邻近效应的磁性模拟。通过这种方式,尽管空穴之间存在很强的库仑排斥,但在没有大质量重整化的情况下,仍然建立了高的配对标度。因此,配对的{ \it机制}是在金属条附近的材料的空间受限的{ \it Mott绝缘}区域中产生自旋能隙。在非零的条纹密度,条纹之间的约瑟夫森耦合产生一个维度交叉的状态与远程超导相位相干。这张照片是建立在获得精确的和良好的控制近似解的模型中的一个一维的电子气在一个活跃的环境。支持这些结果的相关性的铜酸盐超导体的实验证据的扩展讨论。
1996-10-10 cond-mat.str-el
Small-q phonon-mediated superconductivity in organic κ-BEDT-TTF compounds
我们提出了$κ-(BEDT-TTF)_2X$盐超导电性的新图象,认为小的-{ \bf q}电子-声子散射主导了对。我们重现了最近报道的磁光测量的不同的X形d-波间隙,我们认为,软的动量结构的间隙和附近的简并的s-和d-波间隙状态可能是在起源的间隙对称性的实验争议。我们表明,施加平行于平面的磁场可以诱导扩展的FS上的无隙区占Fulde-Ferrel-Larkin-Ovchinikov状态的实验签名,它可能会诱导间隙对称性转变以及。
2001-07-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Raising the critical temperature by disorder in unconventional superconductors mediated by spin fluctuations
我们提出了一种机制,使无序可以提高非常规超导体的转变温度Tc与配对驱动的自旋涨落交换。该理论是基于自洽的实空间处理的配对无序的单带哈伯德模型。之前已经证明,杂质可以通过软化自旋涨落局部增强配对;在这里,我们考虑屏蔽库仑势对破坏的竞争效应也存在。我们表明,根据杂质势强度和接近磁序,这种机制的结果在减弱的无序依赖的Tc抑制率预期从Abrikosov-Gor'kov理论,甚至在无序产生的Tc增强。
2018-08-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Vortex bound states of charge and magnetic fluctuations-induced topological superconductors in heterostructures
拓扑绝缘体或单质铋表面的螺旋电子态在与电荷或磁场涨落耦合时变得不稳定,趋向于超导对的形成。后者导致了手性通道$d_{xy}\pm i d_{x^2-y^2}$中的配对不稳定性,正如最近在相对较高温度下外延Bi/Ni双层系统中观察到的那样,而前者有利于具有零总角动量的配对。受此观察的启发,我们研究了这些超导态中的涡旋束缚态。本文考虑一个描述超导序参量中存在涡旋时的超导电性的极小模型。我们发现,零能量状态出现在所有配对对称的涡旋核心的频谱。我们的研究结果可能有助于观察的Majorana模式绑定到异质结中的涡旋,而不需要接近诱导的超导性和相对较大的值的$Δ/E_F$。
2019-10-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
How long does it take to form the Andreev quasiparticles ?
我们研究的瞬态效应的设置,其中的量子点(QD)是突然夹在金属和超导导线。专注于邻近诱导的电子配对,表现在间隙束缚态,我们确定这些准粒子发展所需的特征时间尺度。特别是,我们推导出解析表达式(i)量子点的电荷占有率,(ii)诱导电子配对的幅度,和(iii)在平衡和非平衡条件下的瞬态电流。我们还研究了Hartree-Fock-Bogolubov近似下的相关效应,揭示了库仑相互作用和电子配对之间的竞争。
2018-05-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Majorana corner modes in a high-temperature platform
我们介绍了二维拓扑绝缘体在高温铜氧化物或铁基超导体附近的高温平台的Majorana Kramers对的零模式。在拓扑绝缘体的螺旋边缘状态处的邻近诱导配对充当狄拉克质量,由于高$T_c$超导体的配对对称性,狄拉克质量的符号在样品角处改变。这种符号的自然变化在每个角上产生了一对受时间反演对称性保护的马约拉纳零模。从概念上讲,这是一个拓扑平凡的基于超导体的马约拉纳零模式的方法。我们提供了定量标准,并建议候选材料,这一建议。
2018-08-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Constraints on superconducting pairing in altermagnets
本文证明交变磁体的自旋-子晶格锁定严格限制了超导配对对称性,排除了均匀s波自旋单态和简单等自旋三重态p波配对,并确定了允许的d波、扩展s波及混合自旋三重态p波等配对形式。
2024-08-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Bulk Topological Proximity Effect
现有的邻近效应源于具有局部序参量的系统,例如局部磁矩或局部超导配对振幅。在这里,我们证明,尽管缺乏一个本地的序参量,拓扑相位也可能会引起一个独特的反转性质的邻近效应。我们专注于一个拓扑相位广泛耦合到第二个系统的一般建设,我们认为,在许多情况下,逆拓扑秩序将诱导第二个系统。为了支持我们的论点,我们严格建立这种“散装拓扑邻近效应”的所有带隙的自由费米子拓扑相位和相互作用的拓扑相位的代表性可积模型。我们提出了一个平台建设,说明了这种邻近效应的现象学后果。最后,我们讨论了我们的框架之外的推广,包括如何内在的拓扑秩序也可能表现出这种效果。
2015-10-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Proximity-induced collective modes in an unconventional superconductor heterostructure
非常规超导体长期以来一直在寻求它们在量子技术和器件中的潜在应用。阻碍这一努力的一个关键挑战是与探测和表征候选材料以及建立其序参量相关的困难。在这封信中,我们提出了一个平台,使我们能够通过邻近效应在薄层材料中光谱探测非常规超导性。我们发现,诱导一个s波间隙的样品与固有的d波不稳定性导致准粒子对的束缚态的形成,这表现为集体模式的d波通道。这一发现提供了一种方法来研究潜在的配对相互作用,通过系统的集体模式光谱的替代。在系统进一步冷却后,我们观察到这种模式大大软化,甚至可能冷凝,标志着时间反演对称性破缺超导性的开始。因此,我们的建议也允许创建和研究这些难以捉摸的非常规状态。
2022-01-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Weak-Pairing Higher Order Topological Superconductors
传统的拓扑超导体在体块中是完全带隙的,但在其边界上具有无带隙的马约拉纳模式。相反,我们专注于一类新的超导体,二阶拓扑超导体,它们具有带隙的拓扑表面和无隙的马约拉纳模式,而不是低维边界,即,二维系统的角或三维系统的铰链。在这里,我们提出了两个一般的情况下,二阶拓扑超导性可以实现自发的弱配对不稳定性。首先,我们证明了在具有四个镜像对称狄拉克节点的二维(掺杂)狄拉克半金属中的$p_x+ip_y$波配对实现了二阶拓扑超导性。第二,我们证明了普通自旋简并费米面上的$p+id$配对也实现了二阶拓扑超导。在后一种情况下,我们发现,描述系统的拓扑不变量可以用简单的公式只涉及费米面和超导配对的低能量特性。在这两种情况下,我们表明,这些奇异的超导状态可以内在地实现在一个金属系统与电子相互作用。对于后一种情况,我们还表明,它可以诱导的邻近效应在异质结构的铜氧化物和拓扑超导体。
2018-11-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Josephson effect in graphene bilayers with adjustable relative displacement
研究了超导石墨烯双层中的约瑟夫森电流,其中原始石墨烯片可以相对于彼此进行面内或面外位移。超导性可以是本征性质的,或者是由于邻近效应。结果表明,超导性是由于层内或层间自旋单线态电子-电子配对的相对位移的超导电流响应定性不同,从而提供了一个工具来区分这两种机制。具体来说,AA和AB堆叠顺序进行了研究与反铁磁自旋对齐。对于层内和在位配对的AA有序,没有发现电流反转现象,而对于层间配对的AA有序和层内或层间配对的AB有序,超电流的方向可以随着面内位移和面外层间耦合的变化而改变.除了符号反转之外,约瑟夫森信号还显示出许多直接来自配对机制的特征指纹。因此,约瑟夫森电流作为石墨烯双层位移的函数的测量打开了实现对超导配对机制的更深入了解的手段。
2020-10-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el