Picosecond Trajectory of Two-dimensional Vortex Motion in FeSe$_{0.5}$Te$_{0.5}$ Visualized by Terahertz Second Harmonic Generation
本研究通过太赫兹二次谐波产生可视化FeSe$_{0.5}$Te$_{0.5}$薄膜中二维涡旋的皮秒轨迹,发现其质量轻如裸电子,揭示了高频下涡旋核心独立于准粒子的运动。
2024-01-15 cond-mat.supr-con
Significant enhancement of critical current density in H+-intercalated FeSe single crystal
超导转变温度(Tc)和临界电流密度(Jc)是研究高温超导机制和实际应用的两个关键因素。FeSe的晶体结构简单,非常有利于薄膜和导线的制备,但其应用受到Tc和Jc相对较低的限制。先前的研究已经发现,通过使用质子化方法,FeSe的Tc可以显著地提高超过40 K。本文系统地研究了掺氢FeSe(Hx-FeSe)单晶的Jc和涡旋性质。Hx-FeSe单晶的Jc值显著提高,在4K下超过1.3*10^6 A/cm 2,这比原始FeSe的1.1*10^4 A/cm 2大两个数量级以上。发现Hx-FeSe的涡旋钉扎机制是表面钉扎,这与原始FeSe中占主导地位的强点状钉扎不同。此外,对涡旋相变及其机制的系统研究为Hx-FeSe单晶的涡旋相图提供了丰富的信息。我们的研究结果证实,引入H+插入到FeSe不仅提高了Tc,但也显着增加的Jc值,这是有利的实际应用。
2023-03-21 cond-mat.supr-con
Critical current density, vortex dynamics, and phase diagram of FeSe single crystal
我们提出了一个全面的研究的涡旋钉扎和动力学的高品质的FeSe单晶,这是免费的掺杂引入的不均匀性和带电的准粒子散射,因为它的先天超导性。发现临界电流密度$J_c$几乎是各向同性的,并且对于$H$ $\|$ $c$和$ab$,在2 K(自场)下达到值$\sim$ 3 $\times$ 10 $^4$ A/cm $^2$。归一化磁弛豫速率$S$(= $\mid$ dln $M$ /dln $t$ $\mid$)在具有相对高的蠕变速率($S$ $\sim$ 0.02在零场下)的中间温度范围内显示温度不敏感的平台行为,这在集体蠕变理论的框架中被解释。观察到从弹性蠕变到塑性蠕变的交叉,而$H$ $\|$ $c$和$ab$均不存在鱼尾效应。在此基础上,讨论了鱼尾效应的起源。结合$J_c$和$S$的计算结果,发现FeSe单晶中的涡旋运动主要是由nm尺寸的缺陷或缺陷引起的稀疏的强点状钉扎所控制的.在大束的形式下也观察到并证明了弱集体钉扎。此外,还绘制了FeSe的涡旋相图,并对其进行了讨论。
2015-10-20 cond-mat.supr-con
Elliptical vortex and oblique vortex lattice in the FeSe superconductor based on the nematicity and mixed superconducting orders
电子相变是一种具有旋转对称性破缺的有序态,在量子霍尔系统和高$T_c$超导体中得到了很好的研究,无论是铜酸盐还是磷属元素化物。高$T_c$体系中的电子不稳定态通常与正相的结构转变或电子不稳定性有关。然而,超导转变温度以下的电子态仍然是一个悬而未决的问题。通过高分辨扫描隧道显微镜测量,直接观察FeSe薄膜中的涡旋核,揭示了Song \emph{et al}的超导态。在这里,我们从实验出发,构造了扩展的Ginzburg-Landau自由能来描述椭圆涡旋,其中混合的\emph{s} -波和\emph{d} -波超导序被耦合到π阶。该有序诱导了两个超导有序的混合,增强了两个超导有序之间的各向异性相互作用,导致从$C_4$到$C_2$的对称破缺。因此,涡核被拉伸成椭圆形。在平衡态,椭圆涡聚集成菱形涡格,与实验结果吻合较好。
2018-02-19 cond-mat.supr-con
Vortex-lattice melting and paramagnetic depairing in the nematic superconductor FeSe
在超导体FeSe的完整的H-T相图映射出使用比热和热膨胀测量下降到0.7 K和高达30 T的两个磁场方向。一个明确的热力学信号的一个潜在的涡融过渡被发现在这两个数据集,并可以遵循到低温。标度分析表明存在显著的高斯热超导涨落,并给出平均场上临界场Hc 2(T)。对于两种场取向,Hc 2(T)都表现出Pauli限制行为。尽管Houghton等人的模型很好地描述了涡旋融化线的温度依赖性,Phys.Rev.B40,6763(1989)中描述的,对于H $\perp$ FeSe层,低至最低温度,对于平行于平面的场,涡旋熔化线表现出不寻常的行为,其中泡利限制强得多。在此,仅在T*= 2-3 K下观察到涡旋熔化异常,然后如Adachi和Ikeda,Phys.Rev.B68184510(2003)所预测的与Hc 2(T)线合并。在T* 以下,Hc 2(T)也表现出轻微的上升,可能与Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)态的发生有关。
2020-04-22 cond-mat.supr-con
Unusual microwave response and bulk conductivity of very thin fese0.3te0.7 films as a function of temperature
本文报道了X波段FeSe_(1-x)Tex超薄膜微波表面阻抗的测量结果。当作为温度的函数绘制时,有效表面电阻显示在T小于和接近Tc处出现峰。作者认为,最合理的解释可以基于这样的想法,即在非常薄的薄膜表面附近的SN相变处,微波磁场的方向发生了变化。磁穿透深度表现出幂律行为的Δ λ正比于T的指数n = 2.4,在低温下,这是显着高于在FeSe 1-xTexsingle晶体上发表的结果。然而,超流电导率的温度依赖性仍然是非常不同的行为所描述的BCS理论。实验结果与双能隙模型(Δ 1/kTc=0.43,Δ 2/kTc= 1.22)拟合得很好,支持s(+-)波对称性.从微波阻抗测量得到的准粒子散射时间的快速增加。
2014-06-10 cond-mat.supr-con
Magnetization hysteresis and time decay measurements in FeSe$_{0.50}$Te$_{0.50}$ : Evidence for fluctuation in mean free path induced pinning
我们目前的磁性测量结果有关的涡旋相图在单晶FeSe $_{0.5}$ Te $_{0.5}$显示第二磁化峰异常的$H \parallel c$。通过磁矩磁强计的涡旋钉扎的晶体各向异性的可能作用进行了探讨。我们提出的证据有利于钉扎相关的空间变化的电荷载流子的平均自由程导致小束涡钉扎随机分布(弱)钉扎中心为$H \parallel c$和$H \perp c$。使用FeSe $_{0.35}$ Te $_{0.65}$单晶中的$H \parallel c$的磁化数据进一步证实了这一点。比较了FeSe $_{0.5}$ Te $_{0.5}$中第二磁化峰(SMP)异常与CeRu $_2$中峰效应(PE)现象的动力学响应。
2011-12-05 cond-mat.supr-con
Nematic order in the vicinity of a vortex in superconducting FeSe
我们提出了一个在外加磁场诱导的涡旋附近超导电性和超有序相互作用的唯象理论。涡核中的向列有序性得到了很大的增强。结果,涡核变成椭圆形。对于零磁场下存在弱体向列序的情况,涡核的场致偏心率在远离涡核的地方呈缓慢的幂律衰减。相反,如果是场诱导的,则偏心率仅限于涡核。我们讨论了我们的结果与最近关于FeSe的扫描隧道显微镜实验的相关性(Song等人,Science 332,1410(2011))。
2011-11-12 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Nonlinear planar Hall effect from superconducting vortex motion
本文报道FeSe超导薄膜涡旋流动中的非线性平面霍尔效应,提出热激发(反)涡旋在面内磁场破坏镜面对称时产生非互易横向信号。
2025-09-08 cond-mat.supr-con
Vortex Lattice Melting Line in Superconductors with Paramagnetic Pair-Breaking
铁基超导体FeSe在强磁场中的实验结果表明,该超导体不仅存在涨落诱导的涡旋液相区,而且存在Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)涡旋晶格。为了对具有强超导涨落和强顺磁对破缺的第二类超导体(如FeSe)的磁相图有一个全面的了解,从理论上研究了在可能出现FFLO态的情况下涡旋晶格熔化曲线Hm(T).通常,PPB倾向于使Hc 2(T)和Hm(T)之间的涡旋液体状态变窄。特别是,涡流液体制度被发现迅速收缩后,通过冷却,在该温度范围内,具有平行于磁场的周期性调制的FFLO状态在平均场论中是稳定的。在此基础上,讨论了平行场和垂直场结构下FeSe的高场SC相图。
2022-07-12 cond-mat.supr-con
Quantum vortex core and missing pseudogap in the multi-band BCS-BEC-crossover superconductor FeSe
FeSe被认为是Bardeen-Cooper-Schrieffer Bose-Einstein-condensation crossover regime中的超导体,其中超导能隙尺寸和超导转变温度Tc与费米能相当。在这种情况下,涡旋束缚态应该很好地量子化,并且在Tc以上的预制对可以在准粒子激发谱中产生赝能隙。我们进行了光谱成像扫描隧道显微镜来寻找这些功能。我们在涡旋附近发现了类似Friedel的振荡,这表明了量子化能级,而没有检测到赝能隙。这些明显相互矛盾的观察结果可能与FeSe的多波段性质有关。
2019-01-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Orbital-resolved vortex core states in FeSe Superconductors: calculation based on a three-orbital model
基于t $_{2g}$三轨道模型,通过自洽求解Bogoliubov-de Gennes(BdG)方程,研究了FeSe超导体涡旋芯态的电子结构.不同配对对称性的涡旋核轨道分辨态由于不同的准粒子波函数而表现为可区分的结构。所得涡旋按磁场作用下平均场哈密顿量对称群的不变子群进行分类。各向同性和各向异性的$s$波涡对每个轨道具有$G_5$对称性,而$d_{x^2-y^2}$波涡对$d_{xz/yz}$轨道具有$G^{*}_{6}$对称性,对$d_{xy}$轨道具有$G^{*}_{5}$对称性。在$d_{x^2-y^2}$波涡的情况下,$d_{xz}$和$d_{yz}$轨道之间的杂化配对导致了$d_{xz/yz}$和$d_{xy}$轨道之间的相对相位差,这种相位差是由$G^{*}_{5}$和$G^{*}_{6}$子群的共表象的变换引起的.计算的$d_{x^2-y^2}$波涡旋的局域态密度(LDOS)与实验结果定性地显示出相似的模式。$d_{xz/yz}$和$d_{xy}$轨道分辨$d_{x^2-y^2}$波涡之间的相位差可以通过进一步的实验观测得到验证。
2015-06-16 cond-mat.supr-con
Vortex dynamics in $β$-FeSe single crystals: effects of proton irradiation and small inhomogeneous stress
我们报告了原始和3 MeV质子辐照(累积剂量等于2 × 10^16 cm^-2)$β$ -FeSe单晶的临界电流密度Jc和涡旋动力学。我们还分析了超导临界温度Tc、Jc和磁通蠕动率S与样品安装方法的显著关系。独立晶体的Tc =8.4(1)K,当它们通过用GE-7031清漆包埋固定到样品架上时,Tc增加到10.5(1)K。另一方面,辐照对Tc的影响很小。钉扎的情况下,可以归因于孪晶界和随机点缺陷。我们发现辐照的主要作用是增加随机点缺陷的密度,而包埋的主要作用是降低孪晶界的密度。原始的和辐照的晶体呈现出两个突出的特点,在温度依赖性的磁通蠕变速率:S(T)在低温下,这可以归因于小钉扎能量,并在中间温度下,这可以与玻璃态弛豫大的值。由Maley分析,我们观察到质子辐照后的特征玻璃化指数μ从~ 1.7变化到1.35-1.4。
2017-10-20 cond-mat.supr-con
Observation of discrete conventional Caroli-de Gennes-Matricon states in the vortex core of single-layer FeSe/SrTiO3
利用低温扫描隧道显微镜(STM)研究了SrTiO_3(100)衬底上单层FeSe薄膜的涡旋态,以及样品边界处的局域超导行为。我们清楚地观察到了多个离散的Caroli-de Gennes-Matricon(CdGM)态,定量分析表明它们的能量符合公式E = μΔ^2/E_F,其中μ是半整数,Δ是费米面上的平均超导能隙。同时,在1 ML和2 ML FeSe薄膜的[110](Fe)取向边界和1 ML FeSe的原子台阶边缘观察到了零偏压附近没有态的完全能隙谱。结合理论计算,我们的结果表明在高TC的FeSe_SrTiO_3超导体中存在一个无符号变化的s波配对。
2020-02-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Topological orders competing for the Dirac surface state in FeSeTe surfaces
FeSeTe是最近出现的二维拓扑超导(TSC)的主要候选材料。兴奋的两个原因是高的$T_c$的系统和事实,即马约拉纳零模式(MZMs)内的涡核生活在暴露的表面上,而不是在界面上的异质结构的邻近拓扑绝缘体。然而,最近的扫描隧道光谱数据表明,与理论预期相反,MZM并不存在于每个涡核内。因此,存在具有MZM的“满”涡和不具有MZM的“空”涡。此外,随着磁场的增加,“空”涡流的比例也增加。我们提出了两种不同的能隙态竞争FeSeTe的拓扑表面态的可能性:TSC和半量子反常霍尔(hQAH)。后者是由磁场通过磁性杂质如Fe材料的排列来促进的。当hQAH接管拓扑表面状态时,表面将变得对扫描隧道显微镜透明,并且在这样的区域中的涡旋的性质将看起来与本体中的涡旋的预期相同,即,空的明确无误的签名建议的机制,空涡的手征马约拉纳模式(CMM)的存在,在畴壁之间的hQAH区域和TSC区域。这样的CMM应该是可观察的,通过观察沿连接空涡附近的满涡的线的局部态密度。
2020-04-27 cond-mat.supr-con
Microwave flux-flow Hall effect in a multi-band superconductor FeSe
本文采用十字形双模腔技术测量 FeSe 单晶的微波磁通流动霍尔效应,发现其低温霍尔角约为 0.5,并归因于电子与空穴载流子对霍尔电压的部分抵消,揭示了多带特性对涡旋动力学的影响。
2023-03-15 cond-mat.supr-con
Disordered hyperuniform vortex matter with rhombic distortions in FeSe at low fields
在当前寻求合成具有有趣应用的超均匀材料时,解决组成系统的对象与宿主介质的物理性质的耦合是至关重要的。有了这个目标,我们研究了一个模型系统:在FeSe超导体中的涡旋受到相当大的磁弹性耦合与主机样品。我们发现,低场FeSe涡旋结构是最弱的超均匀型可能是由于磁弹性耦合引入的各向异性和长程相互作用项的相关性。这项工作表明,它是可以定制的超均匀性类的材料系统,通过调整耦合的相互作用的对象与主介质的弹性特性。
2023-03-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.supr-con
Inhomogeneous Knight shift in vortex cores of superconducting FeSe
我们报告$^{77}$硒核磁共振数据在正常和超导状态的FeSe单晶几个不同的场取向。在超导状态下,平面电场的奈特位移被抑制,但在零温度下不会消失。对于取向在平面外的场,在$T_c$以下观察到很少或没有减少。这些结果反映了自旋单重配对出现从一个大的轨道磁化率和自旋轨道耦合的自旋态。的光谱和自旋弛豫速率数据揭示电子的不均匀性,是在超导状态下增强,可能产生的涡核中的状态密度增强。尽管这些状态的自旋极化,没有反铁磁涨落的证据。
2021-02-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The vortex depinning transition in untwinned YBaCuO using complex impedance measurements
本文介绍了非孪晶YBCO单晶中涡旋线性响应的表面阻抗测量。在宽的频率范围(100 Hz- 30 MHz)内获得的脱钉谱是具有自由磁通流电阻率(双模响应)的表面钉扎涡旋晶格的脱钉谱。在“坎贝尔”状政权和磁通流电阻率在耗散政权的临界电流提取。这两个参数都受到一级相变的影响,表明这种相变可能与涡旋的电子态有关。
2003-12-10 cond-mat.supr-con
Electrodynamics of the vortex lattice in untwinned YBaCuO by complex impedance measurements
本文报道了非孪晶YBaCuO晶体的复阻抗测量结果。我们广泛的频率范围涵盖了准静态响应和涡格的电阻响应。它使我们能够表征的不可逆线,而不需要任何频率依赖的钉扎参数。验证了双模式涡旋动力学模型的正确性,并提取了表面临界电流和一级相变点$T_{m}$附近的磁通流电阻率。后者通过钉扎的突然丧失和在$T_{m}$处的$ρ_{ff}(T)$的意外步骤来识别。
2003-04-22 cond-mat.supr-con
Vortex Fluctuations in High-Tc Films: Flux Noise Spectrum and Complex Impedance
测量了500 μ m厚YBCO薄膜的磁通噪声谱和复阻抗,并与二维涡旋涨落的预测进行了比较。证明了复阻抗谱与磁通噪声谱成正比,不同温度下磁通噪声谱的对数与斜率$\approx -1$有一个公正切,噪声的幅值随$d^{-3}$减小,其中$d$是测量磁通量的薄膜上方的高度。从正常到异常涡扩散的交叉表示的测量和讨论的二维解耦。
1999-11-01 cond-mat.supr-con
Depairing critical current density and the vortex-free state in FeSe nanobridges
Southeast University(东南大学);The University of Tokyo(东京大学);Aoyama Gakuin University(青山学院大学)
通过几何约束在FeSe纳米桥中实现配对限制和无涡流态,显著提高临界电流密度并增强磁场鲁棒性。
2025-11-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Exceptional Suppression of Flux-Flow Resistivity in FeSe$_{0.4}$Te$_{0.6}$ by Back-Flow from Excess Fe Atoms and Se/Te Substitutions
我们测量了FeSe $_{0.4}$ Te $_{0.6}$单晶的微波表面阻抗,并与没有外部磁场。超流密度表现出二次温度依赖性,表明强烈的对断裂效应。磁通流电阻率的变化规律为$ρ_f(B\ll B_{\rm c2})/ρ_n=αB/B_{\rm c2}$。观测到的$\approx0.66$的$α$值比其他铁基材料($α\geq1$)的$α$值小得多,这归因于无序超导体中显著的超流体回流。这是第一次在多带系统中观察到由涡旋钉扎以外的原因引起的回流现象。
2014-12-05 cond-mat.supr-con
Flux flow and orbital upper critical field in multiband FeSe$_{0.5}$Te$_{0.5}$ explored by microwave magnetotransport
Università Degli Studi di Genova(热那亚大学)
通过微波双频技术测量铁硒铁碲超导体在5K至临界温度范围内的磁通流电阻,揭示多带超导体的轨道上临界磁场温度依赖性,并利用双带模型分析其内带和外带耦合特性。
2026-03-30 cond-mat.supr-con
Anomalous Temperature Dependence of the Superfluid Density Caused by Dirty-to-Clean Crossover in FeSe$_{0.4}$Te$_{0.6}$ Single Crystals
我们报告微波表面阻抗的FeSe $_{0.4}$ Te $_{0.6}$单晶在12,19和44 GHz的测量。穿透深度表现出幂律行为,$δλ_L=λ_L (T)-λ_L (0) \propto CT^n$具有指数$n\simeq 2$,这被认为是由杂质散射引起的。这种行为与$s\pm$ -波配对对称性一致。超流密度的温度依赖性在很大程度上偏离BCS理论中预期的行为。我们认为,这种偏差是由交叉从脏政权附近$T_c$的清洁政权在低温下,这是由微波电导率得到的准粒子散射时间的快速增加的支持。我们也相信,以前发表的超流密度的数据可以在这种情况下解释。
2011-09-16 cond-mat.supr-con
Exotic vortex states at high magnetic fields in a quasi-two-dimensional FeSe-based superconductor
Hefei National Research Center for Physical Sciences at the Microscale, University of Science and Technology of China(合肥微尺度物质科学国家研究中心,中国科学技术大学);Anhui Province Key Laboratory of Condensed Matter Physics at Extreme Conditions, High Magnetic Field Laboratory, Chinese Academy of Sciences(极端条件物理安徽省重点实验室,中国科学院强磁场科学中心);Department of Physics, University of Science and Technology of China(中国科学技术大学物理系);Collaborative Innovation Center of Advanced Microstructures, Nanjing University(南京大学先进微结构协同创新中心);Hefei National Laboratory, University of Science and Technology of China(合肥国家实验室,中国科学技术大学)
研究高强度磁场下准二维FeSe基超导体的涡流态,揭示其在不同温度下的相变行为及超导特性。
2026-01-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Critical fields, thermally-activated transport and critical current density of beta-FeSe single crystals
我们提出了临界场,热激活磁通(TAFF)和临界电流密度的四相β-FeSe单晶。H的上临界场Hc ~ 2(T)||(101)和H \bot(101)几乎是各向同性的,并且可能受Pauli极限过程控制。所得到的大的Ginzburg-Landau参数k \sim 72.3(2)表明β-FeSe是具有比Fe(Te,Se)更小的穿透深度的II型超导体。低于Tc时的电阻率遵循Arcidius TAFF行为。对于这两个领域的方向低于30 kOe单一涡钉扎是占主导地位,而集体蠕变成为重要的30 kOe以上。由M-H环得到的H的临界电流密度Jc||(101)的尺寸比H \bot(101)的尺寸大5倍,但比其他铁基超导体的尺寸小得多。
2011-08-01 cond-mat.supr-con
Superconducting fluctuation in FeSe investigated by precise torque magnetometry
我们研究了FeSe的超导涨落,这是假设位于BCS-BEC交叉区,通过磁矩测量。在我们的方法中,绝对悬臂位移是通过检测的法布里-珀罗腔之间形成的光纤和悬臂梁的干涉强度测量。我们的研究结果是完全不同的,从以前的扭矩磁强计使用压阻悬臂梁的结果,“巨大的”波动抗磁性相关的BCS-BEC交叉不存在。相反,观察到一个相当小的波动信号起源于涡旋液体,表现出定性类似的行为,在铜酸盐超导体。我们还讨论了我们的扭矩数据和核磁共振实验提出的伪间隙的存在之间的不一致。
2018-12-03 cond-mat.supr-con
Possible manifestation of topological superconductivity and Majorana bound states in the microwave response of thin FeSe1-xTex film
通过测量FeSe1-xTex薄膜在X波段两种磁场取向下的微波阻抗,分析其温度依赖,提出垂直取向中磁涡旋耗散与零能Majorana束缚态抑制耗散两种竞争机制。
2023-12-18 cond-mat.supr-con
Dynamics vs electronic states of vortex core of high-T_c superconductors investigated by high-frequency impedance measurement
涡旋动力学反映了核中准粒子的电子态。为了理解这一点,我们调查了以下三个问题。(1)研究了YBa_2Cu_3 O_y的复表面阻抗Z_s与磁场H_(?)Coffey-Clem模型能很好地表达整体特征。从数据中,我们估计的粘度和钉扎频率,这被发现是独立的频率。特别地,所获得的粘度明确地表明,YBa_2Cu_3O_y的涡旋核心是中等清洁的。这一结果表明,新的物理将出现,因为量子适度清洁涡核的物理是未知的。(2)研究了不同掺杂量的Bi_2Sr_2CaCu_2 O_y中涡旋晶格一级转变(FOT)处的表面电抗异常现象。因此,仅在表现出FOT的样品中发现异常。另一方面,我们没有观察到YBa_2Cu_3O_y的异常。这表明,异常是由于电子状态的变化的涡旋特性的材料具有非常强的各向异性。(3)我们在完全相同的晶体中测量了热导率κ(H)和Zs(H)的H依赖性。即使在平台期开始时,我们也没有发现Zs(H)的任何异常。这一结果表明,在κ(H)的平台的起源不是一个激烈的相变,而是逐渐交叉。
2001-02-01 cond-mat.supr-con
Plain s-wave superconductivity in single-layer FeSe on SrTiO3 probed by scanning tunneling microscopy
在SrTiO_3(001)衬底上的单层FeSe薄膜是最近发现的界面超导体系的冠军,其超导性比铁基块体超导体有很大的提高。它的超导机制是非常有趣的。虽然薄膜具有简单的费米面拓扑结构,但其对对称性是不稳定的。本文利用低温扫描隧道显微镜(STM)系统地研究了FeSe/SrTiO_3(001)单层薄膜的超导电性。在薄膜中观察到了完全带隙的隧穿谱和磁涡旋晶格。准粒子干涉(QPI)图案揭示了电子袋之间和内部的散射,并对可能的配对对称性提出了限制。通过在样品中引入杂质原子,我们发现磁性杂质(Cr,Mn)可以局部抑制超导电性,而非磁性杂质(Zn,Ag和K)则不能。结果表明,单层FeSe/SrTiO 3具有平坦的s波配对对称性,其序参量在所有费米面截面上具有相同的相位。
2015-04-09 cond-mat.supr-con
The electronic state of vortices in YBa2Cu3Oy investigated by complex surface impedance measurement
测量了YBa_2Cu_3O_y(YBCO)混合态样品对微波的电磁响应,研究了涡旋核内外的电子状态。在低温下的复杂的表面阻抗的磁场依赖性是在一般的涡动力学描述,假设场独立的粘性阻尼力和线性回复力作用于涡的协议。换句话说,复电阻率的实部和虚部ρ_1和ρ_2在B中都是线性的。这可以用d波超导体的理论来解释。根据科菲-克莱姆对复数穿透深度的描述进行分析,我们估计10 K时的涡旋粘度η为(4 \sim 5)\times 10^{-7} Ns/m^2。该值对应于ω_0 τ \sim 0.3 - 0.5,其中ω_0和τ分别是涡核中的最小间隙频率和准粒子寿命。这些结果表明,YBCO中的涡核处于中等清洁区。研究高温超导体中的中等洁净涡核是有意义的,因为由于d波特性和铜氧化物超导体的量子性质,可以预期新的物理效应。研究了涡旋晶格一级相变过程中Z_s随B的变化规律。与Bi_2Sr_2CaCu_2O_y(BSCCO)不同,YBCO的FOT附近没有明显的异常。我们的结果表明,由于超流密度的变化,在FOT的X_s的快速增加,将观察到只有在高度各向异性的二维涡系统,如BSCCO。我们讨论了这两种材料之间的层间耦合和能量标度的差异方面的结果。
2001-03-09 cond-mat.supr-con
Microwave Surface Impedance Measurements of the Electronic State and Dissipation of Magnetic Vortices in Superconducting Iron-Based LiFeAs Single Crystals
LiFeAs是一种具有多个带隙的铁基超导体,其带隙可能是反号的。为了阐明这些新的性质如何影响磁涡旋的能量耗散,我们研究了有限磁场下LiFeAs单晶的微波表面阻抗。磁通流电阻率在低磁场下迅速增强,这与MgB $_{2}$的情况类似。这可能是多能隙性质和能隙各向异性的结果。这表明,即使对于多能隙超导体,符号反转对磁通流也不重要。至于电子态,LiFeAs的涡核被证明是“适度清洁”的。涡核内的平均自由程比涡核外的短得多,且与涡核半径接近。这些结果强烈表明,特定的核心边界的过程是重要的涡核内的散射机制。
2012-06-15 cond-mat.supr-con
Scaling of the microwave magneto-impedance in Tl$_2$Ba$_2$CaCu$_2$O$_{8+δ}$ thin films
测量了T1PDMATHABMMBaPDMATHABMMCaCuPDMATHABMMOPDMATHABMN(TBCCO)薄膜在58K $<T<T_{c}$和0 $<μ_{0}H<$ 0.8T范围内的磁场诱导微波复电阻率变化.大的虚部$Δρ_{2}(H)$指向强弹性响应,但数据不容易与刚性涡模型相一致。我们发现,在很宽的温度范围内,所有的曲线对$Δρ_{1}(H)$和$Δρ_{2}(H)$可以折叠在一对标度曲线$Δρ_{1}[H/H^{*}(T)]$,$Δρ_{2}[H/H^{*}(T)]$,具有相同的标度场$H^{*}(T)$。我们认为,$H^{*}(T)$是有关的损失,由于涡变换的涡刚度。
2006-10-17 cond-mat.supr-con
Growth and microwave properties of FeSe thin films and comparison with Fe(Se,Te)
Roma Tre University(罗马第三大学);SPIN-CNR(意大利国家研究委员会自旋物理研究所);ENEA(意大利国家新技术、能源和可持续经济发展局);University of Genoa(热那亚大学)
研究通过脉冲激光沉积法制备FeSe薄膜,利用X射线衍射和原子力显微镜分析其结构与形貌,并通过微波测量探讨其在微波卤素探测器中的应用潜力,比较FeSe与Fe(Se,Te)在不同温度下的微波性质及磁性响应。
2026-03-13 cond-mat.supr-con
Dynamic Impedance of Two-Dimensional Superconducting Films Near the Superconducting Transition
用双线圈互感技术测量了几种a-Mo_(77)Ge_(23)超导薄膜和一种In/InOx超导薄膜的零场薄层阻抗Z(w,T)。Z(w,T)被发现有三个贡献:诱导超流体,重整化的非涡旋相位波动;传统的涡旋-反涡旋对,其贡献打开非常迅速,低于通常的Kosterlitz-无尾-Berezinskii的非约束温度;和异常的贡献。后者主要是电阻性的,在远低于KTB温度的情况下持续存在,并且对频率的依赖性很弱,直到非常低的频率,至少100 Hz。它随着T的增加而增加,即e-U '(T)/kT,其中激活能U'(T)大约是产生涡旋-反涡旋对的能量的一半,表明频率依赖性是单个激发的依赖性,而不是临界行为。
2000-07-21 cond-mat.supr-con
Direct evidence of superconductivity and determination of the superfluid density in buried ultrathin FeSe grown on SrTiO$_3$
大块FeSe是超导的,临界温度为$T_c$ $\cong$ 8 K,SrTiO $_3$本质上是绝缘的,但高温超导性已被报道在单层FeSe和SrTiO $_3$之间的界面处。角分辨光电子能谱和扫描隧道显微镜测量观察到在低于$\approx$ 60 K时费米面处的能隙开口。阐明单层FeSe的微观性质和理解其配对机制是至关重要的,因为它是铁基超导体的基本组成部分。在这里,我们使用低能量μ子自旋旋转/弛豫技术(LE-$μ$ SR)来检测和量化在SrTiO $_3$(100)上生长的FeSe中的超载流子密度并确定带隙对称性。在外加磁场下的测量表明,在低于$\sim$ 60 K时,场分布随温度而变宽,反映了超导转变和涡旋态的形成。零场测量排除了静态或波动磁场的存在。从不均匀的场分布,我们确定了一个有效的片超载流子密度$n_s^{2D} \simeq 6 \times 10^{14}$ cm $^{-2}$在$T \rightarrow 0$ K,这是一个因素4大于预期从ARPES测量的过剩电子计数每铁1单层(ML)FeSe。超流密度$n_s(T)$的温度依赖性可以用简单的s波BCS很好地描述到$\sim$ 10 K,表明一个相当干净的超导相,带隙为10.2(1.1)meV。其结果是一个明确的指示,存在于整个大的FeSe/STO接口的二维涡旋晶格的逐渐形成,并提供了明确的证据,在60 K以下的…
2018-01-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Microwave impedance of a dc-biased Josephson Fluxonic Diode in the presence of magnetic field and rf drive
本文计算了直流偏置约瑟夫森磁通二极管(JFD)在直流磁场和射频激励下微波阻抗的变化规律。对于由低于其等离子体频率的非常低的微波激发激发的有限长度的JFD,施加的直流磁场增加了涡旋和反涡旋(VAV)对产生的速率,这将微波电阻微调到比其零场微波电阻(R0)多几个因子。在这种情况下,增加一个直流偏置移动VAV的JFD的微波阻抗的振荡的功能,无论是在正向或反向偏置。结果,微波电阻在正向偏压下增加到30 R0,尽管阻尼参数(\b{eta})可以限制这种增加。另一方面,尖锐的相位滑移被视为在反向偏置模式的过阻尼JFD的电抗,而增加微波激励的频率或幅度导致前所未有的电阻的影响,这是描述。
2017-09-19 cond-mat.supr-con
Origin of Topological Surface Superconductivity in FeSe$_{0.45}$Te$_{0.55}$
拓扑超导体中Majorana零模的工程化是实现拓扑量子计算和基于拓扑的器件的新范例,但由于缺乏具有足够大超导能隙的材料而受到阻碍。然而,最近的实验提供了令人着迷的证据,证明铁基超导体FeSe $_{0.45}$ Te $_{0.55}$中存在拓扑表面超导性,该超导体具有几meV的完整$s_\pm$波隙。在这里,我们提出了一个机制的出现在FeSe $_{0.45}$ Te $_{0.55}$的表面上的拓扑超导性,通过证明之间的相互作用的$s_\pm$波对称性的超导能隙,最近观察到的表面磁性,和Rashba自旋轨道相互作用产生几个拓扑超导相。此外,提出的机制解释了一系列实验观察到的拓扑超导性的标志,如出现的Majorana零模式的涡核中心和线缺陷的末端,以及手性Majorana边缘模式沿某些类型的域壁。我们还提出,超电流的空间分布附近的域壁是一个特征签名可测量通过扫描超导量子干涉装置,可以区分手性马约拉纳边缘模式和平凡的间隙状态。
2021-02-09 cond-mat.supr-con
A Ginzburg-Landau approach to the vortex-domain wall interaction in superconductors with nematic order
本研究在 Ginzburg-Landau 框架内分析涡旋与向列畴壁的相互作用,发现双二次项决定钉扎或反钉扎特性,三线性项影响涡旋核形状与轨迹,理论结果与铁基超导体实验相符。
2024-01-12 cond-mat.supr-con
Fractional vortex array realized at twin boundary in a nematic superconductor
本研究基于双分量Ginzburg-Landau理论,发现s+d波向列超导体的孪晶界处向列涡旋会分裂为两个带半子拓扑性质的分数涡旋,且可通过涡旋流时间演化验证该奇异态。
2024-12-25 cond-mat.supr-con
Magnetoinductance of Josephson junction array with frozen vortex diffusion
研究了当温度足够低时,阵列斑间的涡旋扩散被有效冻结时,约瑟夫森结阵列的薄层阻抗与外加磁场的关系。场对片电感的贡献与f*ln(1/f)成比例,其中f<<1是以每个元胞的通量量子表示的场的大小。
2003-03-27 cond-mat.supr-con
Deviation from canonical collective creep behavior in Li$_{0.8}$Fe$_{0.2}$OHFeSe
本文对Li $_{0.8}$ Fe $_{0.2}$ OHFeSe单晶中的涡旋动力学进行了广泛的研究,该单晶是通过在FeSe中插入绝缘间隔层Li $_{0.8}$ Fe $_{0.2}$ OH而制备的。观察到类似于母体化合物FeSe的鱼尾效应和从弹性蠕变到塑性蠕变的交叉。然而,当我们应用集体蠕变理论的磁弛豫数据,得到的蠕变指数$μ$被发现是$\sim$ 4.1远大于预测的最大值。此外,在Li $_{0.8}$ Fe $_{0.2}$ OHFeSe的涡旋相图中,弹性蠕变只存在于极小的区域。这种大的$μ$值和小的弹性蠕变区域可能是由于通过延长层距而削弱了相邻层中涡旋之间的耦合。这可能表明Li $_{0.8}$ Fe $_{0.2}$ OHFeSe的涡旋结构处于弹性Abrikosov涡旋与饼状涡旋堆叠之间的交叉区域。我们的研究还表明,插层FeSe是一个很有前途的候选人,为寻找本征约瑟夫森现象。
2019-02-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
First-Principles Quantum-Spectral framework for Elementary Vortex Pinning in superconductors
Fudan University(复旦大学);Hefei National Laboratory(合肥国家实验室)
建立第一性原理计算框架,通过缺陷诱导的涡旋核心光谱重组量化基本钉扎力,并验证FeSe空位缺陷的STM观测结果。
2026-08-05 cond-mat.supr-con physics.comp-ph
A first-principles study and mesoscopic modeling of two-dimensional spin and orbital fluctuations in FeSe
本研究采用密度泛函理论计算FeSe性质,探究磁有序对带宽的修正及高压下磁形成能变化,提出场论模型解释二维自旋轨道涨落的非平凡行为及拓扑涡旋的介观效应。
2024-03-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Microwave Vortex Motion Characterization of Nb$_3$Sn Coatings for Applications in High Magnetic Fields
Roma Tre University(罗马第三大学);INFN, Sezione Roma Tre(意大利国家核物理研究所罗马第三分部);INFN, Laboratori Nazionali di Legnaro(意大利国家核物理研究所莱尼亚罗国家实验室)
通过微波测量研究Nb$_3$Sn超导涂层的表面阻抗,分析其超导性能和涡流动力学及钉扎特性,揭示两种制备工艺的差异。
2026-03-19 cond-mat.supr-con
Nanoscale control over single vortex motion in an unconventional superconductor
本研究利用扫描隧道显微镜针尖在FeSe超导体表面实现单涡旋的纳米尺度操控,发现针尖诱导应变可改变电子性质并减小超导能隙以产生俘获势,为基于涡旋的量子信息处理奠定基础。
2024-11-18 cond-mat.supr-con
Band inversion and topology of the bulk electronic structure in FeSe${}_{0.45}$Te${}_{0.55}$
FeSe ${}_{0.45}$ Te ${}_{0.55}$(FeSeTe)具有Dirac表面态和Majorana束缚态,是一种具有拓扑超导性的超导体.然而,相关性强烈重整化的电子结构计算相比,带,并没有证据表明预期的散装带反转。在这里,我们提出了一个全面的角度分辨光电发射(ARPES)研究FeSeTe作为光子能量范围从15 - 100 eV的函数。我们发现,虽然体价带顶基本上没有$k_z$色散,但其归一化强度随$k_z$呈周期性变化。我们表明,使用ARPES选择规则,强度振荡是一个签名的带反转表示的奇偶性从$Γ$到Z的变化。因此,我们提供了第一个直接的证据拓扑非平凡的散装能带结构,支持保护表面状态。
2019-10-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
rf-studies of vortex dynamics in isotropic type-II superconductors
我们测量了厚超导体在混合态下在2 kHz - 20 MHz宽频率范围内的表面阻抗。观察到的脱钉交叉,但它是更广泛的比预期的钉扎的经典理论。一个引人注目的结果是尺寸效应的存在,使低频表面电感在一个单一的穿透深度方面的共同解释无效。相反,一个双模式的描述的涡流动力学,假设自由涡流的体积和表面钉扎,占定量的频谱复杂的表观穿透深度。
1998-05-07 cond-mat.supr-con
Reduction of the Superfluid Density in the Vortex-Liquid Phase of Bi2Sr2CaCu2Oy
在40.8GHz下测量了Bi_2Sr_2CaCu_2O_y单晶在混合态下的面内复表面阻抗,得到了与有效穿透深度实部成正比的表面阻抗,在一阶涡旋上方迅速增加超流场的增加主要是由于超流密度的降低而不是由于钉扎的损失,这表明超流场的增加主要是由于超流密度的降低而不是由于钉扎的损失而引起的。结果表明,涡旋熔化转变不仅改变了涡旋结构,而且改变了电子结构。
1998-12-22 cond-mat.supr-con
Low Energy Quasiparticle Excitation in the Vortex State of Borocarbide Superconductor YNi_2B_2C
测量了YNi_2B_2C涡旋态的低温热容Cp和微波表面阻抗Zs。与传统的s波超导体相比,Cp显示出接近\sqrt H依赖性。这种\sqrt H依赖性即使在引入柱状缺陷后仍然存在,柱状缺陷显著改变了涡旋核区的电子结构并强烈干扰了规则的涡旋晶格。另一方面,从Zs得到的磁通流电阻率几乎与H成正比。总之,这些结果表明YNi_2B_2C的涡旋态与传统的s波超导体有着根本的不同,涡旋核周围的离域准粒子态起着更重要的作用,类似于d波超导体。
2001-02-01 cond-mat.supr-con
Influence of the multiband sign changing superconductivity on the vortex cores and on vortex pinning in the new stoichiometric high Tc CaKFe4As4
用扫描隧道显微镜(STM)研究了CaKFe $_4$ As $_4$单晶的超导态密度和涡旋晶格。该材料具有$T_c= 35\,$ K的临界温度,这是化学计量的铁基超导体(FeBSC)中最高的温度之一,并且与在其他FeBSC中发现的接近最佳掺杂的$T_c$相当。利用准粒子干涉,我们确定了在带中心周围的空穴片,并发现在这些片中有两个超导能隙。散射中心是一种小的缺陷,可以局限在表面形貌中,只产生准粒子干涉,而不会抑制超导序参量。这表明,符号反转不是在空穴带内,而是在空穴和电子带之间。涡核束缚态显示出电子-空穴非对称束缚态,这是由于空穴能带之一的顶部接近费米能级$E_F$。这使得CaKFe $_4$ As $_4$处于与FeSe或相关材料类似的情况,其超导能隙$Δ$仅比$E_F$小几倍。另一方面,我们还确定了超导序参量的强抑制的位置。它们的尺寸是涡核尺寸的数量级,并且涡被钉扎在这些位置,导致无序的涡晶格。
2017-12-19 cond-mat.supr-con
Field-angle dependence of the quasiparticle scattering inside a vortex core in unconventional superconductors
本文从理论上研究了超导体中随机分布的非磁性杂质在涡旋核内的准粒子散射率$\varGamma$。我们发现,$\varGamma$对磁场方向的依赖性是敏感的对势的符号。s波和d波对势之间的$\varGamma$的行为是完全不同的,其中假定它们具有相同的振幅各向异性,但仅d波的符号改变。有人建议,微波表面阻抗的测量与变化的外加场方向将用于相敏识别配对对称性。
2013-04-10 cond-mat.supr-con
Incoherent Cooper pairing and pseudogap behavior in single-layer FeSe/SrTiO$_3$
在许多非传统超导体中,赝能隙(pseudogap)的存在--在临界温度以上电子态密度的抑制--一直是一个长期存在的谜团。在这里,我们采用结合\textit{in situ}电输运和角分辨光电子能谱(ARPES)测量,揭示了一个前所未有的大赝能隙制度,在单层FeSe/SrTiO $_3$,界面超导体,非相干库珀对最初形成高于$T_Δ$ $\approx$ 60 K,但只有在低于$T_{0}$ $<$ 30 K的零电阻状态。我们发现,这种行为是伴随着不同的二维相位起伏超导传输签名,这表明一个混合的涡旋状态托管非相干库珀对,持久的最大清洁极限$T_{c}$ $\approx$ 40 K以上。我们的工作建立了关键的降维驱动库珀配对和相位相干在二维高$T_c$超导体之间的复杂的相互作用,提供了一个范例,理解和工程更高的$T_{c}$界面超导体。
2020-10-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con