From microscopic description to statistical mechanics of Cu-O chain fragments in the high-Tc superconductors REBa_2Cu_3O_{6+x}
本文研究了高Tc超导体REBa_2Cu_3 O_{6+x}(RE表示稀土原子或钇)的贫氧CuO_x面。从Cu-O链碎片的Emery模型出发,提出了一个扩展的ASYNNNI模型来描述CuO_x平面的统计力学。用Monte Carlo方法对模型进行了分析,计算了调节高温超导性的CuO $_2$面的电荷转移和不同配位Cu离子的浓度,并与实验结果进行了比较。
1996-12-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Double proximity effect in hybrid planar Superconductor-(Normal metal/Ferromagnet)-Superconductor structures
研究了混合平面Al-(Cu/Fe)-Al亚微米桥在低温和弱磁场中的微分电阻。该结构由在两个超导Al电极之间形成桥的Cu/Fe双层组成。在铝电极的超导状态下,我们观察到S-(N/F)-S结构在对应于小间隙的偏压下的微分电阻的双峰特性。我们认为,这种效应(加倍的minigap)是由于在正常的金属,这是由铁磁体诱导的电子自旋极化。我们已经证明,双峰特性被转换为一个单一的峰值在一个矫顽外加磁场对应于零磁化的Fe层。
2012-02-24 cond-mat.supr-con
"Superconductor"-insulator transitions in a Hubbard chain with nearest- neighbor and bond-charge interactions
本文考虑了具有电子-空穴对称关联跳跃和在位排斥和最近邻排斥的半满广义Hubbard链。除了绝缘的电荷和自旋密度波阶段分别为大V和U,我们确定了一个阶段,占主导地位的超导相关性在大的距离为小U和V。使用两个Berry阶段(一个相关的电荷和其他的自旋自由度)作为离散的序参量,我们构建了一个相图的三个热力学阶段。
1997-12-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Cooper-pair transport through a Hubbard chain sandwiched between two superconductors: Density matrix renormalization group calculations
我们提出了一种数值方法来研究库珀对通过哈伯德链的相干输运,并研究了在实现完美的Andreev反射的接触的作用。通过测量系统对两端具有复相位的量子对场的响应,利用密度矩阵重整化群计算了系统的对输运。这种方法给出了一个有效的超流重量,这是在封闭的哈伯德环的超流重量的Bethe Anglands的结果非常一致。
2006-11-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Exactly solvable spin chain models corresponding to BDI class of topological superconductors
我们提出了一个具有长程多自旋相互作用的量子XY链的精确可解扩展。拓扑相变的模型进行分类的马约拉纳零模式,这反过来又涉及到一个整数绕组数的数量。我们还发现了开链两端的缠绕数和马约拉纳费米子数之间的一般关系。目前这类精确可解模型属于Altland-Zirnbauer分类中的BDI类(A. Altland,M. R. Zirnbauer,Phys. Rev. B(1997)55 1142)。我们表明,时间反演(TR)的自旋变量的对称性转化为一个特殊的粒子-空穴变换的语言乔丹-维格纳(JW)费米子,伴随着一个π位移的波矢量($π$ PH)。$π$ PH对称性的存在将XY的TR对称扩张的缠绕数限制为奇数。πPH算符可用于拓扑超导体的进一步详细分类。
2016-04-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Zigzag chain structure transition and orbital fluctuations in Ni-based superconductors
我们研究了BaNi_2As_2的电子态和结构转变,它显示了与铁基超导体相似的超导相图。利用最大定域Wannier函数方法,建立了BaNi_2As_2的十轨道紧束缚模型.库仑和四极-四极相互作用的随机相位近似内处理。我们得到了镍离子的面内和面外振荡驱动的电荷四极极化率的强烈发展。最大的磁化率是O_{X^2-Y^2} -q =(pi,0,pi)处的四极磁化率或O_{XZ(YZ)} -q =(pi,pi,pi)处的四极磁化率,这取决于d_{X^2-Y^2}和d_{XZ(YZ)}之间的能级分裂。这些反铁四极涨落可能是镍基超导体中强耦合超导性的起源。此外,我们建议反铁四极O_{X^2-Y^2}秩序与q =(pi,0,pi)是起源的锯齿形链结构在实验中报告。我们确定镍和铁基超导体之间的相似性和差异。
2013-08-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Anisotropic microwave conductivity of cuprate superconductors in the presence of CuO chain induced impurities
在动能驱动的超导机制下,研究了邻位Ⅱ型$_2$的微波电导各向异性.邻位-Ⅱ $_2$ $_3$ O $_{6.50}$的特征在于填充和空$\hat{b}$轴CuO链的周期性交替。考虑CuO链诱导的扩展各向异性杂质散射,基于准粒子激发和散射过程的节块近似,再现了邻位Ⅱ型$_2$微波电导各向异性的主要特征,包括$\hat{a}$轴和$\hat{b}$轴微波电导的能量和温度依赖性的强度和线形.我们的研究结果也证实了$\hat{b}$轴CuO链诱导杂质是各向异性的主要来源。
2009-08-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetothermal instabilities in type II superconductors
磁热不稳定性是传统的II型超导体以及高$T_c$超导体中感兴趣的特殊现象之一。本文试图根据最近的理论和实验结果分析超导体临界态磁热不稳定性和磁通跳跃现象的性质和起源。
2011-11-06 cond-mat.supr-con
Peculiar properties of the Josephson junction at the transition from 0 to Pi state
结果表明,在扩散超导体-铁磁体-超导体(S/F/S)结中,除了0-Pi跃迁附近的一个狭窄区域外,电流-相位关系几乎处处为正弦曲线.在该区域中,二次谐波主导0-Pi跃迁的情形。我们预测了具有均匀F势垒的S/F/S结的一级转变。然而,在实际结中,势垒厚度的小调制可能有利于连续的0-Pi跃迁和具有任意基态相位差的约瑟夫森结的实现。二次谐波振幅的计算提供了一个自然的解释,最近的矛盾结果的二次谐波测量。
2005-08-02 cond-mat.supr-con
Electron-like Fermi surface and in-plane anisotropy due to chain states in YBa$_2$Cu$_3$O$_{7-δ}$ superconductors
对$_2$(YBCO)材料的磁输运进行了计算,结果表明类电子金属链态既具有负的霍尔效应,又具有面内各向异性的大能斯特信号.我们表明,不可避免地存在的金属一维CuO链层之间的CuO 2双层YBCO呈现电子类费米表面的掺杂范围宽至p=0.05过掺杂。与欠掺杂,在CuO 2状态的赝隙开口减少其空穴载流子的贡献,因此净类电子准粒子占主导地位的传输特性,和负霍尔电阻开始。我们还表明,能斯特信号中的面内各向异性的观察-这是作为电子的“双”赝能隙相位的明确证据-自然地解释包括“准单轴”金属链状态。最后,我们评论如何链状态也可以导致电子类量子振荡。
2012-08-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Gap symmetry and structure of Fe-based superconductors
最近发现的Fe-磷属元素化物和硫属元素化物超导体显示出暗示超导能隙结构的低温特性,该结构在不同的族之间,甚至在族内,作为掺杂或压力的函数,都有很大的不同。我们认为,这种明显的非普适性实际上可以通过考虑自旋涨落理论的预测,并考虑这些系统的特殊电子结构,加上可能的“改变符号的s波”(s \pm)对称性来理解。我们回顾了与此建议相关的理论方面,材料特性和实验证据,并讨论了进一步的测量将有助于解决这些问题。
2011-10-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductor-to-Spin-Density-Wave Transition in Quasi-One-Dimensional Metals with Ising Anisotropy
本文研究了具有伊辛各向异性的准一维材料的超导机制。在一个孤立的链伊辛各向异性打开一个自旋间隙,如果链间耦合足够弱,单粒子跳跃被抑制和耦合链的物理控制对跳跃和交换相互作用之间的竞争。自旋密度波和三重态超导相被一级相变分开。对于特定的参数值,发现了由SO(4)对称性描述的二级跃迁。
2002-05-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Tunable topological states hosted by unconventional superconductors with adatoms
磁原子链,放置在s波超导体的表面,已被建立作为研究马约拉纳束缚态的实验室。在这样的系统中,由于磁矩导致的时间反转的中断引起了间隙状态的形成,间隙状态杂交以形成一维拓扑超导体。然而,在非常规超导体中,即使是非磁性杂质也会诱发隙内态,因为库珀对的散射会改变它们的动量,但不会改变它们的相位。在这里,我们提出了一种创建拓扑超导性的方法,它是基于一种非常规的超导体,其表面上有一系列非磁性吸附原子。拓扑相位可以通过调节塞曼场的大小和方向来达到,使得在其边界处的马约拉纳零模式可以被产生、移动和融合。为了证明这个平台的可行性,我们开发了一个一般的映射与吸附原子链的一维晶格哈密顿的电影。这使我们能够研究非常规的超导体,如Sr $_2$ RuO $_4$表现出多个频带和各向异性的序参量。
2021-07-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electronic properties of molecular solids: the peculiar case of solid Picene
最近,人们发现了一种新的有机超导体--K插层的Picene,它具有很高的转变温度$T_c$(可达18 K)。我们研究了未掺杂的相对,固体picene的电子性质,使用实验和理论相结合的方法。我们的研究结果提供了详细的洞察占据和未占据的电子状态。
2010-09-21 cond-mat.supr-con
Robust accidental nodes and zeroes and critical quasiparticle scaling in iron-based multiband superconductors
我们研究了多能隙超导性,其中一个能隙具有很强的角度变化,适用于某些铁基高温超导体。我们解决了这个模型的间隙方程,发现在Tc处存在的间隙函数中的节点或零-尽管纯粹是偶然的-通常会存活到T=0。基于这个结果,我们研究了能隙零点首次出现的量子跃迁线。从这条线发出的奇特的“零点”临界标度支配着准粒子热力学和输运性质的大部分相图,并取代了更熟悉的形式的标度与偶然的节点。
2011-05-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Antiferromagnetism in Iron-Based Superconductors: Selection of Magnetic Order and Quasiparticle Interference
最近在铁基层状磷属化合物(T_c在26 - 56 K之间)中发现的超导电性引起了人们对这类材料物理的极大兴趣。在这里,我们回顾了一些特殊的反铁磁序的铁磷属元素,包括选择的条纹磁序和形成的伊辛-伊辛态在未折叠的BZ内的巡回描述。此外,我们还分析了反铁磁母相中的准粒子干涉谱的性质。
2014-02-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Shiba chains of scalar impurities on unconventional superconductors
我们发现,一个链的杂质沉积在一个完全带隙的二维或三维超导体可以成为一个拓扑的一维超导体与保护马约拉纳束缚态在其末端。一个先决条件是底层超导体的配对势打破了自旋-旋转对称性,因为它通常是强自旋-轨道耦合系统的情况。我们说明了这种机制的无自旋三重态超导体p+ip和时间反演对称Rashba超导体的混合物的单重态和三重态配对。对于后者,我们表明,杂质链可以是拓扑非平凡的,即使底层超导体是拓扑平凡的。
2015-12-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Magnetic chains on a triplet superconductor
适当地加入磁性杂质可以改变二维三重态超导体的拓扑状态。超导体表面的铁磁磁链具有自旋-轨道耦合,可以消除有限系统的边缘态,从而在链的边缘产生局部零模。两种类型的零模式之间的共存/竞争被认为是。减少系统的一个有效的$1d$系统给出了部分信息的拓扑性质,但两套零模式的研究需要一个二维的治疗。从磁链到磁岛的杂质密度增加导致有限的陈氏数。在半填充时,小浓度足以诱导手性模式。
2015-06-17 cond-mat.supr-con
Disorder robustness and protection of Majorana bound states in ferromagnetic chains on conventional superconductors
马约拉纳束缚态(MBS)是铁磁杂质链在常规超导体上沉积的有限自旋轨道耦合的清洁极限。在这里,我们表明,这些MBS是非常强大的对无序。通过进行自洽计算,我们发现,MBS的保护,只要周围的超导体没有表现出大的不均匀性的迹象。我们发现,较长的链提供了更大的稳定性,对无序的MBS,虽然小间隙减少,自旋轨道耦合和超导性的强度增加。
2017-05-17 cond-mat.supr-con
Symmetry Reduction and Boundary Modes for Fe-Chains on an s-wave Superconductor
我们研究了由三条铁链在s波超导体上形成的准一维系统的超导相图和边界模。现场的$\vec l\cdot\vec s$自旋轨道项,链间的对角跳跃耦合,铁链中的磁性障碍被证明是至关重要的超导相,这可以是拓扑平凡或平凡在不同的参数制度。对于拓扑制度的一个单一的马约拉纳和多个Andreew束缚模式中获得的链的两端,而平凡的阶段,只有低能量Andreev束缚态生存。揭示了由$\vec l\cdot\vec s$项、对角跳跃耦合和磁无序引起的非平凡对称性约化机制来解释这些结果。我们的研究还表明,在最近的实验中观察到的零偏置峰可能会或可能不会反映马约拉纳零模式的Fe链的末端。
2015-06-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Engineering the spin couplings in atomically crafted spin chains on an elemental superconductor
超导体上的磁性原子在超导能隙内产生Yu-Shiba-Rusinov(YSR)态。s波超导体上磁性吸附原子的自旋链可能导致拓扑超导性,并伴随着链端出现Majorana模。对于它们在量子计算中的应用,人工组装链并控制链中和衬底中自旋之间的交换耦合是先决条件。在这里,使用扫描隧道显微镜的提示,我们展示了工程的能级的YSR状态,通过将间隙Fe原子在靠近吸附的Fe原子氧化钽表面。基于这个原型平台,我们表明,一个长链内的相互作用可以通过连接吸附的Fe原子与间隙的。我们的工作增加了一个重要的一步,控制设计和操纵马约拉纳最终状态。
2018-08-14 cond-mat.supr-con
Subgap states at ferromagnetic and spiral-ordered magnetic chains in two-dimensional superconductors. I. Continuum description
我们考虑在二维超导体中由具有铁磁或螺旋排列的磁矩的密集堆积链引起的亚带隙。我们表明,与稀疏堆积链的一致的描述相比,需要考虑到所有波长的散射在磁矩。由此产生的亚带隙态是Yu-Shiba-Rusinov型态和磁散射态的组合,其混合物对于理解螺旋磁排列在增加散射强度下的间隙闭合的性质和尺寸重整化变得特别重要,特别是当螺旋变得与费米波长相称时。结果以格林函数的形式完全解析,为进一步分析亚能隙态的性质提供了工具。
2021-12-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Disorder-induced Majorana zero modes in a dimerized Kitaev superconductor chain
基于最近的实验观测,在基于Su-Schrieffer-Heeger(SSH)模型的无序原子线中观察到拓扑Anderson绝缘体,我们研究了二聚Kitaev超导链中的无序效应,该超导链被视为SSH模型的超导体版本.通过计算实空间绕组数和零偏微分电导,分析了无序二聚Kitaev超导链的拓扑相变。研究发现,无序可以诱导一个拓扑非平凡的超导相托管马约拉纳零模(MZMs)。我们可以通过调节二聚化参数来调控无序诱导的MZM的出现。最后,我们用自洽玻恩近似方法对数值结果进行了验证。
2019-10-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Moiré dispersion of edge states in spin chains on superconductors
我们对s波超导体上铁磁自旋链的计算表明,边态能量随链长的振荡是由类Friedel振荡和自旋链晶格的离散性所引起的.通过改变自旋晶格,可以控制边缘态的莫尔色散。特别是,我们可以设计非色散边缘状态,保持在固定的能量,而不管自旋链的大小分布。这是研究自旋链边缘态的重要一步,自旋链可以用一定的尺寸色散来制造。
2022-03-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Quantum spins and hybridization in artificially-constructed chains of magnetic adatoms on a superconductor
表面上的磁性吸附原子链构成了迷人的量子自旋系统。超导衬底抑制与体电子激发的相互作用,但耦合的吸附原子自旋的亚间隙Yu-Shiba-Rusinov(YSR)准粒子链。利用扫描隧道显微镜,我们通过在超导NbSe $_2$上一个原子接一个原子地构建Fe链来研究这种相关的自旋费米子系统。吸附原子完全通过衬底耦合,保持其量子自旋性质。在二聚体中,我们观察到最深的YSR状态由于Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida相互作用而经历量子相变,这是量子自旋的独特特征。链表现出连贯的杂化和带形成的YSR激发,表明铁磁耦合。由于NbSe $_2$的电荷密度波序共存,较长的链形成单独的畴。尽管自旋轨道耦合基板,我们没有发现马约拉纳签名,可能是因为量子自旋拓扑超导性的参数范围减少。我们认为吸附原子链是研究相关电子物理及其与拓扑超导性相互作用的通用系统。
2022-04-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Self-organized topological state in the magnetic chain on the surface of a superconductor
理论上已证明,与普通s波超导体表面的磁性吸附原子链相关联的电子态形成一维拓扑相,其末端束缚着未成对的Majorana费米子。在一个简单的一维有效模型中,该系统表现出一种有趣的自组织性质:吸附原子磁矩形成的螺旋的螺距倾向于自我调整,以便在物理上可访问的任何状态下,该链都保持在拓扑相。在这里,我们研究的物理基础,这种自组织属性的框架中的一个更现实的二维模型的超导表面耦合到一个一维链的磁性吸附原子。同时处理超导序和磁矩自洽,我们发现,系统保持其自组织属性,即使拓扑相延伸的相图相比,1D模型的一个较小的部分。我们还研究了不完善的影响,并发现,一旦建立,拓扑相生存中度水平的混乱。
2014-06-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Tailoring phase transition from topological superconductor to trivial superconductor induced by magnetic textures of a spin-chain on a $p$-wave superconductor
我们从理论上研究了在不同的磁织构作为一维自旋链杂质(如布洛赫型、面内和面外Néel型自旋链等)驱动下,从非平凡拓扑$p$波超导体通过无带隙相到平凡类$s$波超导相的相变。磁性杂质链被放置在自旋三重态$p$波超导体上,在那里我们数值地以及解析地获得由于自旋旋转而产生的有效的$s$波状配对,导致拓扑超导相中存在的马约拉纳零模的逐渐破坏。特别地,当杂质自旋反铁磁排列时,即螺旋波矢量$G_{s}=π$,系统成为有效的$s$波超导体,在局域态密度中没有Majorana零模。另一方面,由于Yu-Shiba-Rusinov态的重叠而形成的Shiba带在这种拓扑到平凡超导体的相变中起着至关重要的作用,由Shiba带内的minigap的符号变化证实。我们还通过间隙闭合和绕组数分析来表征这种拓扑相变。此外,在超导能隙内表现出振荡行为的Shiba带的干涉,$-Δ_{p}$到$Δ_{p}$,作为$G_{s}$的函数,也反映了形成有效的$s$波配对的重要证据。这种振荡在$p$波域中是不存在的。
2023-03-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Observation of Majorana Fermions in Ferromagnetic Atomic Chains on a Superconductor
马约拉纳费米子被预测定位在拓扑超导体的边缘,当铁磁系统被放置在具有强自旋轨道相互作用的传统超导体附近时,可以形成这种物质状态。以实现一维拓扑超导体为目标,我们在超导铅(Pb)表面制备了铁磁铁(Fe)原子链。使用高分辨率的光谱成像技术,我们表明,超导电性,间隙的电子态密度在大部分的Fe链的发病,是伴随着零能量端态的外观。这种空间分辨的特征提供了强有力的证据,并得到了其他观测结果的证实,证明了我们的原子链中存在拓扑相和边缘束缚的马约拉纳费米子。
2014-10-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Majorana fermions in chains of magnetic atoms on a superconductor
我们提出了一个易于建立,易于检测的方案,实现马约拉纳费米子在超导体表面上的磁性原子链的末端。模型计算表明,这种链可以很容易地在平凡和拓扑基态之间进行调节。在后者中,空间分辨光谱可以用来探测马约拉纳费米子的最终状态。退耦的马约拉纳束缚态甚至可以在仅由数十个原子组成的短磁链中形成。我们建议扫描隧道显微镜作为理想的技术来制造这样的系统和探测它们的拓扑性质。
2013-07-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
2D nano-granularity of the oxygen chains in the YBa2Cu3O6.33 superconductor
高温超导体中掺杂剂的组织提供了控制超导性质的复杂拓扑几何结构。这使得掺杂剂的空间分布的研究具有根本的重要性。在YBa_2Cu_3O_(6 +y)(0.33<y<0.67)中,CuO_2面的可动氧离子y形成有序链,对材料的输运性质有很大影响。在这里,我们可视化和表征这些氧链的2D空间组织使用扫描微X射线衍射测量在透射模式下的薄单晶板与y=0.33(Tc=7 K)附近的临界掺杂的绝缘体到金属的过渡。我们展示了由颗粒状空间图案组成的典型逾渗景观,这是由于氧链以Ortho II(O-II)相的准一维针状物形式偏析,该针状物嵌入具有低密度无序氧化合物的绝缘基质中
2016-10-07 cond-mat.supr-con
Tunneling and Josephson effects in odd-frequency superconductor junctions: A study on multi-channel Kondo chain
基于平均场哈密顿理论研究了奇频超导体的结系统。以一维双通道近藤晶格(TCKL)作为OF超导体的一个具体例子。在正常的金属/超导体结的正常和Andreev反射的性质进行了检查。与传统的超导体不同,正常反射总是存在的,这是由于正常的自能必然出现在目前的OF配对状态。电导反映了界面处排斥势和吸引势的差异,这与先前存在的超导结相反。约瑟夫森结也是通过将TCKL与其他类型的超导体连接而构造的。这一结果可以从自旋/轨道对称性破缺时边缘处诱导的库珀对的对称性来理解。它也被证明是有用的对称性参数的库珀对在解释迈斯纳响应的散装。
2016-03-09 cond-mat.supr-con
Non-Majorana modes in diluted spin chains proximitized to a superconductor
超导凝聚体近似的自旋链已经成为实现Majorana模的最有前途的平台之一。在这里,我们遵循开创性的理论提议,逐个原子地制作稀释的自旋链,该理论提议提出间接耦合机制作为触发拓扑超导电性的可行途径。从单个吸附原子托管深Shiba状态开始,我们使用高度各向异性的费米表面的衬底创建自旋链,其特征在于不同的磁性配置沿不同的结晶方向。通过仔细检查一个大的参数集,我们揭示了无处不在的边界模式的出现。虽然模仿签名的马约拉纳模式,结束模式被确定为拓扑平凡的希巴国家。我们的工作表明,在自旋链接近超导体的零能量模式不一定是一个链接到马约拉纳模式,同时确定新的实验平台,驱动机制和测试协议的拓扑非平凡的超导相的测定。
2022-05-03 cond-mat.supr-con
Controlling Majorana hybridization in magnetic chain-superconductor systems
本研究提出通过邻近沉积的额外磁性吸附原子调控超导体表面磁链两端马约拉纳零能模的杂化,方案不受微观细节影响,为相关马约拉纳操控技术提供了基础。
2024-08-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Vortex Chains in Anisotropic Superconductors
在远离晶体对称轴的小磁场中,高温超导体与通常的规则三角形磁通线晶格不同,表现出不均匀的磁通线链(涡旋)。我们回顾了这些链的实验观察,并总结了解释其外观的理论背景。我们分别对待两类链:那些出现在超导体中具有适度的各向异性,由于倾斜磁通线之间的相互作用的吸引力的一部分,和那些具有高各向异性的倾斜磁通量是由两个独立的和垂直交叉的晶格。在第二种情况下,它是沿层(约瑟夫森涡)和垂直于层(煎饼涡堆栈),导致煎饼涡堆栈链的形成的磁通线之间的间接吸引。这个复杂系统包含丰富的现象,具有几个不同的平衡相,以及两组交叉涡旋之间非凡的动态相互作用。我们比较这些现象的理论预测与迄今为止的实验观察。我们还对比了用于进行这些观察的不同技术。虽然很明显,这个系统形成了一个奇妙的游乐场,探索形成的结构与竞争的相互作用,我们的结论是,有重要的实际意义的涡旋链,出现在高度各向异性的超导体。
2005-07-01 cond-mat.supr-con
How to realize a robust practical Majorana chain in a quantum dot-superconductor linear array
接近超导体的半导体纳米线是马约拉纳费米子的有前途的实验系统,它最终可能被用作拓扑量子计算机的构建模块。在实验上实现马约拉纳费米子的一个严重挑战是无序对拓扑超导性的抑制。我们表明,马约拉纳费米子保护一个强大的拓扑间隙可以发生在一个链的量子点连接的s波超导体的末端。在适当的参数范围内,我们建立了量子点/超导体系统等价于一维Kitaev链,即使在量子点和超导体都是强无序的情况下,Kitaev链也可以被调谐到具有Majorana端模的鲁棒拓扑相.这种自旋轨道耦合的量子点-s波超导体阵列为观测非阿贝尔Majorana模提供了一个理想的实验平台。
2011-11-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Topological magnetic line defects in Fe(Te,Se) high-temperature superconductors
传统超导体上的磁性杂质链是实现Majorana模的有希望的平台。铁基高温超导体由于铁原子中强的Hund耦合而在磁态附近是已知的。在这里,我们提出,线缺陷与丢失的Te/Se阴离子的Fe(Se,Te)超导体提供的实现与Rashba自旋轨道耦合的本征反铁磁(AFM)链。与传统的智慧,马约拉纳零模式(MZMs)可以鲁棒地产生在这些AFM链端。这些结果可以解释最近用扫描隧道显微镜(STM)测量的单层Fe(Te,Se)/SrTiO $_3$线缺陷中的零能端态的实验观察.我们的研究不仅展示了本征线缺陷、突现磁性和拓扑超导性之间前所未有的相互作用,而且为Majorana费米子探索了一个高温平台。
2020-04-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin-1 Haldane chains of superconductor-semiconductor hybrids
本文通过替代模型求解器对由超导岛-量子点单元组成的链进行微观建模,证明该平台可实现自旋-1 Haldane相,并展现出分数边缘态和稳定弦序等特征。
2024-04-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Phase solitons and subgap excitations in two-band superconductors
相位孤子是双带超导体特有的一种拓扑缺陷,它与两个超导凝聚体的相对相位的$2π$绕组有关。本文研究了单个平面相位孤子的准粒子谱。我们发现,在每个带的序参量相位变化导致的存在下,绑定到孤子的子隙态。计算了在所有温度下都有效的孤子能量,并对一个简单的孤子模型给出了精确的解析结果。
2012-08-21 cond-mat.supr-con
Anomalies in the Fermi surface and band dispersion of quasi-one-dimensional CuO chains in the high-temperature superconductor YBa2Cu4O8
用微探针角分辨光电子能谱研究了准一维CuO链的电子态。我们发现,准粒子费米表面由六个断开的部分,与最近的理论计算预测形成的狭窄,细长的费米表面口袋耦合CuO链相一致。此外,我们发现了一个强的重整化效应与显着的扭结结构中的带色散。后一种效应的性质[能量标度(~40 meV)、温度依赖性和Zn掺杂的行为]与在高温超导体的CuO 2平面中观察到的玻色子模式的性质相同,表明它们具有共同的起源。
2010-12-08 cond-mat.supr-con
Superconductor-Insulator Transition in disordered Josephson junction chains
研究了无序约瑟夫森结链中超导体-绝缘体的量子相变。为此,我们从晶格模型中推导出场论,该模型描述了一系列超导岛与地($C_0$)以及岛之间($C_1$)的电容耦合。我们分析的理论在短期($C_1 \ll C_0$)和长期($C_1 \gg C_0$)限制。到绝缘态的转变是由量子相位滑移的扩散驱动的。最重要的无序源来自于衬底中的陷阱电荷,它抑制了相位滑移的相干性,从而有利于超导关联。使用重整化群的方法,我们确定的相图,并评估周围的超导体-绝缘体转变的直流电导率和系统的电阻大小依赖的温度依赖性。这些依赖性一般具有强烈的非单调性,有几个不同的制度,反映了复杂的相互作用的超导性和无序。
2017-10-26 cond-mat.supr-con
Evidence of topological Shiba bands in artificial spin chains on superconductors
在开发用于实现拓扑量子计算的拓扑超导体中的主要挑战是它们的表征和控制。通过自旋-轨道耦合,将磁性原子链组装到s波超导体上,可以实现单原子精度的p波带隙拓扑超导体。在这里,我们分析了Bogoliubov准粒子在Nb(110)上原子一原子地构建的Mn链中的干涉,并首次利用动量分辨测量揭示了多轨道Shiba带的形成。我们发现的证据表明,一个带具有拓扑非平凡的p-波间隙推断从它的形状和粒子-空穴不对称强度。我们的工作是一个独特的实验测定拓扑相位在多轨道系统的体电子能带结构属性的重要一步。
2021-05-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconductivity due to spin fluctuations originating from multiple Fermi surfaces in a double chain superconductor Pr$_2$Ba$_4$Cu$_7$O$_{15-δ}$}
本文用准一维双链模型研究了Pr $_2$ Ba $_4$ Cu $_7$ O $V_1$的超导电性机制。将涨落交换法应用于该模型,求解Eliashberg方程,得到了与实验一致的超导性与掺杂的关系。超导带隙具有扩展的类s波形式,这给出了自旋晶格弛豫速率的温度依赖性,这与实验结果并不矛盾。
2007-01-09 cond-mat.supr-con
Tunneling spectroscopy of topological superconductors
计算了正常金属/绝缘体/超导体(N/I/S)结的隧穿电导谱,以确定隧穿谱在拓扑超导研究中的潜力。拓扑超导体的特殊之处在于它能形成无带隙的边缘态。由于N/I/S结的电导对这些边缘态的形成很敏感,因此可以通过边缘态检测来识别拓扑超导性。在此,费米表面各向异性和所施加的磁场的电导谱的影响进行了分析,收集的迹象,可以帮助识别实际材料的拓扑性质。
2013-08-09 cond-mat.supr-con
Density of states anomalies in hybrid superconductor-ferromagnet-normal metal structures
在准经典理论下,在Dirty极限下,计算了S(F/N)双层膜(S为超导体,F为金属铁磁体,N为正常金属)的空间分辨态密度.在薄F,N层的情况下,得到了解析解,这表明在这个系统中的DoS的特殊功能。通过数值计算,研究了最小间隙和DoS峰位置与交换能和层参数的关系
2005-01-21 cond-mat.supr-con
Vortex Lines or Vortex-Line Chains at the Lower Critical Field in Anisotropic Superconductors?
本文考虑了置于相对于各向异性轴(c轴)倾斜的外场中的洁净各向异性超导体在低临界场(H_{c1})下的涡旋态,并假设了两种可能的排列:稀释涡旋线或稀释涡旋线链。通过最小化吉布斯自由能在伦敦限制为每一种可能性,我们得到相应的下临界场作为倾斜角的函数。对于给定的倾斜角,在H_{c1}处的平衡构型与其中H_{c1}最小的构型一致。我们报告的结果为典型的强和中等各向异性的参数值。我们发现,对于强各向异性涡旋线链有利于小倾角(< 7.9^o),并在7.9^o之间存在共存的涡旋线之间的配置。对于中等各向异性,我们发现涡线和涡链下临界场之间的差别不大。
2000-08-17 cond-mat.supr-con
The Proximity Effect in a Superconductor-Quasicrystal Hybrid Ring
本文用自洽方法计算了一维超导体与Fibonacci链相连的混合环中超导序参量的实空间分布。在我们的研究中,穿透的强度,在准晶中心的序参量测量,取决于结构参数$ϕ$,或相位子角,表征不同的实现的斐波那契链的给定长度。我们发现,穿透强度依赖于$ϕ$反映了斐波那契链的拓扑边缘状态的属性。我们发现,诱导超导序参量平均在所有链有一个幂律衰减的函数,从S-N界面的距离。更有趣的是,我们发现,有大的OP波动的个别链,在有限的斐波那契链的穿透强度可以显着$larger$比在一个正常的周期性导体为特殊值的$ϕ$。
2019-08-26 cond-mat.supr-con
Superconducting Proximity Effect in an SSH-Superconductor Junction
P. N. Lebedev Physical Institute(列别捷夫物理研究所)
研究SSH拓扑绝缘体与超导体相互作用的微观模型,分析隧道效应对接近邻效应的影响,探讨相位波动对能谱修正及超导体类型依赖性的影响。
2026-04-16 cond-mat.supr-con
Electronic band structure and Fermi surface for new layered superconductor LaO0.5F0.5BiS2 in comparison with parent phase LaOBiS2 from first principles
通过第一性原理计算?本文探讨了新近发现的层状超导体LaO_(0.5)F_(0.5)BiSi_2的电子能带结构和费米面的特殊性,并与母相LaO_(0.5)BiO_2作了比较。本文对LaO_(1-x)F_xBiS_(2-
2012-11-16 cond-mat.supr-con
Topotactic-hydrogen forms chains in $AB$O$_2$ nickelate superconductors
本文通过DFT+DMFT计算揭示无限层LaNiO₂超导体中氢倾向于形成一维链,进而诱导Ni价态与磁相共存,为解释电荷有序态及合成困难提供新机制。
2023-03-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Transverse instabilities of multiple vortex chains in superconductor-ferromagnet bilayers
利用扫描隧道显微镜和Ginzburg-Landau模拟研究了NbSe $_2$ -坡莫合金超导体-铁磁体磁耦合双层膜中的涡旋结构.具有条纹畴结构的坡莫合金薄膜在超导体中产生周期性的局域磁感应强度,为外加的磁通量量子提供一系列的钉扎-反钉扎通道。这种横向限制的Abrikosov涡形成准一维阵列(链)。多链态之间的跃迁是通过中间场的扭结传播而发生的。在高场,我们表明,该系统成为非线性的,由于在两个涡的数量和限制潜力的变化。由此产生的涡流结构的纵向不稳定性导致涡流在反钉扎通道中“悬浮”。
2009-10-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Increased localization of Majorana modes in antiferromagnetic chains on superconductors
磁-超导混合(MSH)系统是定制设计拓扑超导体的关键平台。理想情况下,一维MSH结构的两端将承载马约拉纳零模(MZM),这是拓扑量子计算的基本单元。然而,一些铁磁链的实验显示了一个更复杂的画面。由于微小的间隙尺寸和因此长的相干长度,MZM可能杂交并失去它们的拓扑保护。最近在铌表面上的实验表明,铁磁链和反铁磁链都可以被设计,磁性顺序取决于链的结晶方向。虽然铁磁链很好理解,但反铁磁链就不那么好理解了。在这里,我们研究了两个模型的灵感来自铌表面:一个极小模型,以阐明一般的拓扑性质的反铁磁链,和一个扩展的模型,更密切地模拟一个真实的系统,通过模仿邻近效应。我们发现,在一般的反铁磁链的拓扑间隙是大于铁磁的,因此相干长度较短的反铁磁链,产生更明显的本地化MZM在这些链。虽然铁磁链和反铁磁链的拓扑相位都依赖于吸附原子的磁矩和化学势,我们发现,反铁磁链也有很强的依赖于Rashba自旋轨道耦合在表面的大小。
2023-02-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Vortex Chain States in a Ferromagnet/Superconductor Bilayer
研究了铁磁体/超导体双层膜中的离散涡旋晶格,当铁磁体具有周期性的条畴且具有面外磁化时。涡被假定为周期性地位于条纹域中的链上。每个域配置只考虑两个涡链。当磁畴周期固定时,计算从迈斯纳态到混合态的转变发生的阈值磁化强度。当磁畴周期不固定时,根据磁畴的磁化强度和畴壁能量计算平衡磁畴尺寸和涡旋位置。在平衡状态下,相邻区域中的涡移动一半,而它们在同一区域中彼此相邻。
2006-06-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Observation of Vortex Coalescence, Vortex Chains and Crossing Vortices in the Anisotropic Spin-Triplet Superconductor $Sr_2 Ru O_4$
用扫描$μ$ SQUID力显微镜研究了层状自旋三重态超导体Sr $\_{2}$ RuO $\_{4}$单晶中的磁通结构。获取解理晶体的$\vec{a}\vec{b}$面上方的磁通量配置的图像,主要是在场冷却样品之后。对于低施加的磁场,观察到单独的涡旋,每个涡旋携带单个量子的通量。在1高斯以上,发现了涡旋的合并。聚结涡流可以指示手性序参量的域的存在。当外加磁场从$\vec{c}$轴倾斜时,我们观察到从涡旋域到涡旋链的逐渐过渡。外加磁场的面内分量使涡旋畴沿磁场方向排列,从而将它们转变为涡旋链,这种行为和链间距离的变化与各向异性3D超导体的Ginzburg Landau理论定性一致。Sr $\_{2}$ RuO $\_{4}$($γ$ =20)的有效质量各向异性是三维超导体中最高的。当外加场接近于平面时,涡旋在晶体层之间形成磁通通道。残留的Abrikosov涡钉扎优先在这些渠道。因此,平面内的涡装饰交叉Abrikosov涡:两个涡的方向是明显的同时,一个沿层和其他垂直于层。
2006-10-20 cond-mat.supr-con
Complex magnetic ground states and topological electronic phases of atomic spin chains on superconductors
理解超导体上原子链的磁性是控制和构建拓扑电子物质的重要基石。然而,即使在简单的模型中,磁基态仍然存在争议。铁磁(FM),反铁磁(AFM),和自旋螺旋配置已被建议和实验检测,而非共面和复杂的共线相位已被额外的martured。在这里,我们通过用蒙特卡罗方法确定超导体附近磁性原子链的磁性基态来解决部分争议。我们确认了FM、AFM和自旋螺旋基态的存在,排除了模型中的非共面相,并澄清了$\uparrow\uparrow\downarrow\downarrow$ -相的参数区域。我们进一步确定了一些新的复杂的共线自旋配置,包括周期性的自旋配置$\uparrow\uparrow\uparrow\downarrow$,和$\uparrow \uparrow \uparrow \downarrow \uparrow \downarrow \downarrow \downarrow \uparrow \downarrow$,这是在某些情况下结合谐波和非谐波螺旋形成的基态。我们拓扑分类的电子结构,研究其稳定性对增加超导序参量,并解释了复杂的共线秩序的一个有效的海森堡模型占主导地位的四自旋相互作用。
2022-03-22 cond-mat.supr-con