Influence of phonon renormalization in Eliashberg theory for superconductivity in 2D and 3D systems
Eliashberg的超导性基础理论是基于Migdal近似的应用,该近似指出,如果声子和电子能量标度之间的比率很小,则对一阶电子-声子散射的顶点校正可以忽略不计。由此产生的理论结合了第一个费曼图的电子和声子自能。然而,后者是最常被忽略的数值分析。在这里,我们提供了一个广泛的研究全带宽Eliashberg理论在两个和三个维度,其中我们包括电子到声子谱的完整的反反应。我们解开嵌套属性,费米面态密度,重整化电子-声子耦合,声子软化,和超导性之间的复杂的相互作用。我们进一步提出了二维和三维系统中最大可能临界温度$T_c^{\textrm{max}}\proptoλ(Ω) \sqrt{Ω_0^2-Ω^2}$的标度律,它同时体现了重整化电子-声子耦合强度$λ(Ω)$和软化声子谱$Ω$ .此外,我们分析的电子结构特性的最大$T_c$增强可以实现。
2020-12-07 cond-mat.supr-con
Ab initio theory of plasmonic superconductivity within the Eliashberg and density-functional formalisms
我们将声子介导超导体的\emph{ab initio}计算描述的两种主要方法,即Eliashberg理论和超导体的密度泛函理论(SCDFT),扩展到包括等离子体效应.此外,我们还介绍了一种混合形式,它将电子-声子耦合的Eliashberg近似与动态屏蔽库仑相互作用的SCDFT处理结合起来。通过研究等离子体激元的贡献如何影响确定临界温度(\tc)的声子机制,在一组众所周知的常规超导体上测试了该方法。我们的模拟表明,等离子体SCDFT导致预测的和测量的\tc之间的良好一致性,而Eliashberg理论大大高估了等离子体介导的配对,因此,\tc。另一方面,混合方法给出了接近SCDFT的结果,并且总体上与exper iments非常一致。
2020-07-25 cond-mat.supr-con
Antiadiabatic phonons, Coulomb pseudopotential and superconductivity in Eliashberg - McMillan theory
在离散声子频率模型下,用Eliashberg-McMillan方法研究了反绝热声子对超导转变温度的影响。本文提出了一个超导转变温度的一般表达式$T_c$,它适用于一个(或几个)声子成为反绝热声子的情况。我们研究了这些声子对库仑赝势$μ^{\star}$的贡献。结果表明,反绝热声子对托尔马切夫对数没有贡献,其值仅由绝热声子的部分贡献决定。得到的结果进行了讨论的背景下,异常高的超导转变温度的FeSe单层STO的问题。
2018-12-11 cond-mat.supr-con
Analytical solution of the Eliashberg equations for strong-coupling superconductivity in hydrides
Instituto de Investigaciones en Materiales, Universidad Nacional Autónoma de México(墨西哥国立自治大学材料研究所)
研究针对氢化物中强耦合超导的Eliashberg方程,给出在德拜模型内超导临界温度的解析解,该解在不同耦合区域与数值计算相符,应用于YH6并与实验等基准测试,预测临界温度与相关计算和数据有标度一致性。
2026-07-15 cond-mat.supr-con
Superconductivity of Rb$_3$C$_{60}$: breakdown of the Migdal-Eliashberg theory
本文通过对Migdal-Eliashberg理论的详尽分析,指出Rb $_3$ C $_{60}$的实验数据与超导标准理论的基本假设不相容。对于不同的模型的电子-声子谱函数$α^2F(Ω)$,我们数值求解Eliashberg方程,找到哪些值的电子-声子耦合$λ$,对数声子频率$Ω_{ln}$和库仑赝势$μ^*$再现Rb $_3$ C $_{60}$的实验数据。我们发现,解决方案是基本上独立的特定形状的$α^2F(Ω)$和,以解释实验数据的Rb $_3$ C $_{60}$,一个不得不求助于非常大的耦合:$λ=3.0\pm 0.8$。这个结果不同于通常的部分分析报告到现在为止,我们声称,这个值超过了最大允许的$λ$兼容的晶格稳定性。此外,我们定量地表明,所获得的值的$λ$和$Ω_{ln}$强烈违反Migdal的定理,因此是不兼容的Migdal-Eliashberg理论。因此,人们必须考虑在非绝热状态下超导理论的推广,以解释富勒烯的实验性质。
2001-04-24 cond-mat.supr-con
Beyond Eliashberg superconductivity in MgB2: anharmonicity, two-phonon scattering, and multiple gaps
采用密度泛函方法计算了MgB $_2$的声子谱和电子-声子耦合。涉及面内B位移的$E_{2g}$声子与$p_{x,y}$电子带强烈耦合。计算得到各向同性电子-声子耦合常数约为0.8。考虑到不同能带中的不同序参量,计算得到的超导$λ$在干净极限下明显较大。$E_{2g}$声子是强非谐的,并且对$E_{2g}$模和p $_{x,y}$带之间的耦合的非线性贡献是显著的。
2001-03-27 cond-mat.supr-con
Multiband full-bandwidth anisotropic Eliashberg theory of interfacial electron-phonon coupling and high-T$_c$ superconductivity in FeSe/SrTiO$_3$
我们研究了界面声子对FeSe/SrTiO $_3$超导态的影响,为该系统开发了材料的特定多频带,全带宽和各向异性Eliashberg理论。我们的自洽计算强调了界面电子-声子相互作用的重要性,它隐藏在看似弱的耦合常数λ $_m$ = 0.4的背后,在介导高T $_c$,并解释了其他令人困惑的实验观察,如s波对称性和复制带。我们发现,复制带的形成有一个T $_c$降低的效果,但补偿深费米-海库珀配对具有T $_c$增强效果。由于界面耦合,我们预测隧道光谱中会出现强耦合的陡峰特征。
2018-02-02 cond-mat.supr-con
Eliashberg study of superconductivity induced by interfacial coupling to antiferromagnets
我们进行Eliashberg计算的磁振子介导的超导在一个正常的金属,电子磁振子相互作用产生的界面耦合到反铁磁绝缘体。在协议与以前的研究,我们发现$p$波配对大掺杂时,反铁磁界面未补偿,和$d$波配对接近半填充时,反铁磁界面补偿。然而,对于$p$波相位,我们发现一个相当大的减少相比,以前的弱耦合结果的临界温度,在这种情况下,作为有效的频率截止的磁振子传播子被发现是远远小于截止的磁振子谱。另一方面,$d$波相位对长波长磁振子的依赖性较小,导致磁振子传播子的有效截止较大。结合接近半填充的大密度态,这可能允许$d$波相在更高的临界温度下存活。基于我们的研究结果,我们提供了新的见解如何实现界面诱导磁振子介导的超导实验。
2021-07-21 cond-mat.supr-con
Interband superconductivity: contrasts between BCS and Eliashberg theory
新发现的铁磷属元素化物超导体显然是一种不寻常的带间通道配对超导。在这里,我们表明,在带间通道中的配对发生的极限,几个令人惊讶的效果发生相当自然和普遍:不同的状态密度的两个带导致几个不寻常的性质,包括间隙比的行为相反的状态密度的比率; Eliashberg和BCS理论的弱耦合极限,通常被认为是等价的,事实上预测了$Δ_{1}/Δ_{2}$和$Δ/T_{c}$比率对耦合常数的定性不同依赖性。我们分析表明,这些影响直接遵循从带间的超导电性。我们的结果表明,在带间配对模型的最大间隙比是$\sqrt{N_{2}/N_{1}}$的强耦合效应的作用,只减少这个比例。这表明,如果大的实验报告的间隙比(高达2倍)是正确的,配对机制必须包括更多的带内相互作用比通常假设的。
2008-10-08 cond-mat.supr-con
Eliashberg theory for spin-fluctuations mediated superconductivity -- Application to bulk and monolayer FeSe
我们提出了一种新的方法嵌入自旋和电荷的涨落在各向异性,多带和全带宽Eliashberg处理的超导性。我们的分析框架,基于随机相位近似,允许在相互作用,更具体地说,超导状态的材料的具体特性的自洽计算。我们将这种方法应用于大块FeSe作为代表的铁基超导体,并成功地解决了超导转变温度$T_c$,间隙对称性和间隙大小。我们获得了与实验($T_c \approx 8$ K)一致的$T_c \approx 6$ K,以及与实验观察良好一致的其他量,从而支持体FeSe中的自旋波动介导的配对。相反,应用我们的方法单层FeSe的SrTiO $_3$,我们发现,在完整的Eliashberg框架内的自旋波动给出了$d$ -波间隙与$T_c\le 11$ K,因此不能提供一个解释的临界温度高达实验观察到的($T_c \approx 70$ K)。因此,我们的研究结果指向界面的电子-声子耦合作为主导库珀配对介体在这个系统中。
2020-04-03 cond-mat.supr-con
Spectral properties and enhanced superconductivity in renormalized Migdal-Eliashberg theory
Migdal-Eliashberg理论描述了基于电子-声子相互作用微扰处理的电子-声子介导的超导体的正常态和超导态的性质。在Migdal-Eliashberg理论中,为了在绝热极限下与行列式量子Monte Carlo的数值精确结果相匹配,有必要自洽地包括电子和声子的自能。在这项工作中,我们提供了一种方法来获得Migdal-Eliashberg方程的实轴解与电子和声子自洽计算的自能量。我们的方法避免了典型的挑战,计算繁琐的奇异积分的实轴上,数值稳定,并表现出快速收敛。通过分析二维Holstein模型的实频谱和自能,我们发现包含声子自能最低阶修正的自洽对Migdal-Eliashberg方程的解有显著影响.计算捕获的光谱函数,重整化的声子色散,增强的有效电子-声子耦合强度,在电子有效质量的最小增加,和增强的超导性表现为超导基态,尽管强烈的竞争与电荷密度波顺序的宽度。我们讨论了令人惊讶的差异,在两个常见的定义中的电子-声子耦合强度来自电子质量和态密度,数量,这是通过实验,如角分辨光电子能谱和电子隧穿。本文提出了一个由延迟电子-声子相互作用介导的常规超导体的$2Δ/ T_c$的近似上界。
2020-09-29 cond-mat.supr-con
Strong-Coupling Superconductivity in NaFe$_{1-x}$Co$_x$As: the Eliashberg Theory and Beyond
通过比热测量研究了NaFe $_{1-x}$ Co $_x$ As体系的正常态和超导性质。无论是正常状态的索末菲系数和超导凝聚能强烈抑制在欠掺杂和重掺杂样品。低温电子比热可以用单能隙或双能隙BCS型函数很好地拟合。比率$γ_NT_c^2/H_c^2(0)$可以很好地将中子自旋共振与标准Eliashberg模型中的玻色子联系起来。然而,接近最佳掺杂的$ΔC/T_cγ_N$的值大于模型可以获得的最大值。我们的研究结果表明,高$T_c$的铁基超导体的超导电性可以理解的玻色子交换机制的框架内,但可能需要显着的修改,以考虑有限温度的属性。
2012-11-26 cond-mat.supr-con
Phononic Self energy effects and superconductivity in CaC$_6$
利用Eliashberg理论研究了石墨插层化合物CaC $_6$的各向异性性质。对电子-声子耦合进行了分析,并定义了一个最小的6带各向异性结构。通过与超导密度泛函理论(SCDFT)的比较,确定了Eliashberg理论再现SCDFT能隙结构的条件,并讨论了库仑相互作用的作用。Engelsberg-Schrieffer极化子结构的计算是通过求解Eliashberg方程的松原轴和解析延续到全复平面。这揭示了极化子准粒子带的各向异性特征以及与超导电性的相互作用。
2012-04-19 cond-mat.supr-con
Superconductivity in $β$-pyrochlore superconductor KOs$_{2}$O$_{6}$: treatment within strong-coupling Eliashberg theory
本文采用强耦合Eliashberg方法研究了振动声子对$β$ -烧绿石KOs $_{2}$ O $_{6}$化合物超导电性的影响。特别地,通过对比热数据的分析,我们发现在一级相变的临界温度处,振子频率不连续地变化。通过求解强耦合Eliashberg方程组和温度相关的$α^{2}F(ω)$,我们研究了这种一级相变对超导能隙反常温度相关性的影响。我们讨论我们的结果的背景下,最近的实验数据。
2008-09-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Microwave response of a superconductor beyond the Eliashberg theory
本文综述了微波辐射下脏超导体电磁响应理论的最新进展。该理论最初由Eliashberg在1970年提出,不久之后在许多出版物中详细阐述了在转变温度附近超导增强的效果。这种效应起源于准粒子的非平衡再分布,并且需要取决于非弹性弛豫速率和温度的最小微波频率。在最近的一系列论文中,我们将Eliashberg理论推广到任意温度$T$、微波频率$ω$、直流超电流和非弹性弛豫率,假设微波功率足够弱,可以微扰处理。在相图($ω,T$)中,超导增强区占据了位于$T_c$附近的有限区域。在足够高的频率和低温下,直接退配对的效果胜过准粒子再分布,总是导致超导抑制。
2020-02-10 cond-mat.supr-con
Antiadiabatic Phonons and Superconductivity in Eliashberg-McMillan Theory
标准的Eliashberg-McMillan超导理论基本上是基于绝热近似的.在非绝热甚至反绝热的情况下,当特征声子频率$Ω_0$足够大,即接近或超过费米能$E_F$时,我们用Eliashberg-McMillan方法给出了电子-声子相互作用的一些简单估计.讨论了Eliashberg-McMillan(配对)电子-声子耦合常数$λ$的一般定义,考虑了声子频率的有限值。我们发现电子的质量重整化一般由不同的耦合常数$\tildeλ$决定,它考虑了有限的导带宽度,并描述了从绝热区到强非绝热区的平滑过渡.在反绝热极限下,当$Ω_0\gg E_F$,微扰理论的新的小参数是$λ\frac{E_F}{Ω_0}\simλ\frac{D}{Ω_0}\ll 1$($D$是导带半宽)时,对电子谱的修正(质量重整化)变得无关紧要。但反绝热极限下的超导转变温度$T_c$仍由Eliashberg - McMillan耦合常数$λ$决定。我们详细考虑了离散的(光学)声子频率的模型。本文导出了超导转变温度$T_c$的一般表达式,它适用于其中一个(或几个)声子成为反绝热声子的情况。我们还分析了这些声子对库仑赝势$μ^{\star}$的贡献,并表明,反绝热声子不有助于Tolmachev的对数和它的值是由绝热声子的部分贡献。
2019-08-02 cond-mat.supr-con
Phonon Self-Energy Effects in Migdal-Eliashberg Theory
本文综述了近年来在二维电子-声子模型方面的工作,并给出了一些新的结果。我们利用量子蒙特卡罗模拟和Migdal-Eliashberg理论。所考虑的电子-离子耦合的类型是现场的。竞争的不稳定性是电荷密度波(CDW)和单重态超导性。当电子带半满时,电荷密度波占主导地位。远离半填充CDW关联实际上抑制超导性。
2021-01-28 cond-mat.supr-con
Non-Fermi liquid Superconductivity: Eliashberg versus the Renormalization Group
我们用两种常用的但又明显不同的方法来研究非费米液体的超导性问题:1)重整化群(RG)和2)Eliashberg理论。这两种方法在多大程度上为量子金属的低能行为提供了一致的解决方案仍然不清楚。我们表明,微扰RG β功能的4-费米耦合可以明确地从线性化的Eliashberg方程,假设量子校正近似是本地跨能量尺度。我们应用我们的分析声子介导的超导性的测试情况下,并显示Eliashberg和RG治疗的一致性。接下来,我们研究了一类量子临界点附近的超导性,并发现了超导性和有限临界BCS耦合的“裸”金属量子临界点之间的过渡。我们推测我们的理论的非常规金属的现象学的应用。
2016-12-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con hep-ph
Superconductivity under pressure: application of the functional derivative
本文利用临界温度对Eliashberg函数的函数导数dTc/dA ~ 2F,计算了超导临界温度Tc(P)随压力的变化。通过求解线性化的Migdal-Eliashberg方程,以一致的方式获得在每个压力下的库仑电子-电子排斥参数mu*(p)。该方法仅需要知道在起始压力下的Tc(P)作为起始输入。它适用于Migdal-Eliashberg方程成立的超导体。我们研究了一种典型的低Tc BCS弱耦合超导体Al。我们对Al的Tc(P)作为压力的函数的结果显示出与Profeta等人(Phys.Rev.Lett.96,047003(2006))的计算非常一致,Profeta等人的计算与实验吻合得很好。
2017-08-10 cond-mat.supr-con
Full-bandwidth Eliashberg theory of superconductivity beyond Migdal's approximation
通过在电子自能中充分考虑第一顶点修正,我们求解了声子介导超导的各向异性、全带宽和非绝热Eliashberg方程.对于一个单带模型系统,在这里没有进一步的近似,数值求解非绝热方程。我们比较的结果,我们得到的绝热全带宽,以及费米面限制Eliashberg理论计算。我们发现,非绝热贡献的超导能隙可以是积极的,消极的或可以忽略不计,这取决于所考虑的系统的维数,非绝热的程度,和耦合强度。我们进一步研究了非绝热效应对相变温度和电子-声子耦合常数的影响。我们的处理强调了克服先前采用的近似方法在估计顶点修正对超导性的影响时的重要性,并开辟了一条系统研究高- $T_c$、平带和低载流子密度超导体等系统中的顶点修正效应的途径。
2020-07-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Obstructions to odd-frequency superconductivity in Eliashberg theory
我们提出了一个必要的条件,奇频(odd-f)超导(SC)发生在一个大类的Eliashberg理论所描述的材料。我们使用这个条件来证明一个不去定理排除奇-f SC的发生在标准的单带超导体与声子交换介导的配对相互作用。我们还提出了一个相应的不去定理的超导体与自旋涨落介导的相互作用。我们的研究结果解释了为什么奇-f SC在传统材料中是罕见的,并且它们为寻找具有设计的相互作用的材料提供了可能性,以便允许奇-f SC。
2022-07-05 cond-mat.supr-con math-ph math.MP
Eliashberg theory of superconductivity and inelastic rare-earth impurity scattering in filled skutterudite La$_{1-x}$Pr$_{x}$Os$_{4}$Sb$_{12}$
研究了稀土杂质非弹性散射对(La $_{1-x}$ Pr $_{x}$)Os $_{4}$ Sb $_{12}$化合物中电子-声子介导的超导电性和质量重整化的影响.通过求解强耦合Eliashberg方程,我们发现Pr杂质非弹性散射的四极分量使LaO_3-$_{4}$-Sb $_{12}$的超导转变温度T_PDMATHABMQ增加,并随Pr浓度单调增加.计算结果与实验观察到的T $_c (x)$依赖性符合得很好。我们的分析表明,声子和四极激发引起的吸引电子相互作用导致了在PrOs $_{4}$ Sb $_{12}$中Cooper对的形成和单重态超导电性.
2008-01-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The Isotope Effect and Critical Magnetic Fields of Superconducting YH$_{6}$: A Migdal-Eliashberg Theory Approach
结合密度泛函计算与Migdal-Eliashberg理论,证明高压下YH$_6$的临界温度、同位素效应及高临界磁场均符合强耦合常规超导性,并对多个BCS参数进行了强耦合修正。
2023-02-25 cond-mat.supr-con
Superconductivity without hole-pocket in electron-doped FeSe: Analysis beyond the Migdal-Eliashberg formalism
重掺杂FeSe中无空穴袋的高温超导配对机制是铁基超导体尚未解决的关键问题之一。在这里,这个问题是攻击集中在传统的Migdal-Eliashberg形式主义中忽略的高阶多体效应。发现了两个重要的高温超导多体效应:(1)由于“顶点修正”,修饰多轨道库仑相互作用对低能电子具有显著的轨道依赖性。缀饰库仑相互作用不仅引起了轨道涨落,而且使电子-玻色子耦合常数增大。因此,适度的轨道涨落产生强的吸引配对相互作用。(ii)“多涨落交换配对过程”产生了与通常的单涨落交换过程同样重要的袋间吸引力。由于Migdal-Eliashberg公式中的这两个重要效应,我们满意地解释了重电子掺杂FeSe中的各向异性$s_{++}$波态.提出的“电子袋间配对机制”将使其他铁基超导体的Tc增大。
2017-05-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Strong-coupling anisotropic superconductivity in hexagonal HfRuAs from anisotropic Migdal-Eliashberg theory
National Taiwan University(国立台湾大学);National Center for Theoretical Sciences(国家理论科学中心)
该研究通过求解各向异性Migdal-Eliashberg方程,结合从头计算的电子结构、声子色散和电子-声子耦合矩阵元,系统研究了六方HfRuAs的超导性质,发现其具有强电子-声子耦合和各向异性超导能隙,揭示了其作为强耦合各向异性超导体的特性。
2026-05-18 cond-mat.supr-con
Eliashberg approach to superconductivity-induced infrared anomalies in Ba0.68K0.32Fe2As2
我们报告了高纯度$\textrm{Ba}_{0.68}\textrm{K}_{0.32}\textrm{Fe}_2\textrm{As}_2$单晶的全复介电函数,其中$T_{\mathrm{c}}=38.5\ \textrm{K}$由宽带椭圆偏振光谱法在温度$10\leq T\leq300\ \textrm{K}$下测定。我们讨论了超导引起的红外光学异常的微观起源的多带Eliashberg理论的框架下,两个不同的超导能隙$2Δ_{\mathrm{A}}\approx6\ k_{\mathrm{B}}T_{\mathrm{c}}$和$2Δ_{\mathrm{B}}\approx2.2\ k_{\mathrm{B}}T_{\mathrm{c}}$。观察到的不寻常的抑制超导状态下的光学电导率在能量高达$14\ k_{\mathrm{B}}T_{\mathrm{c}}$可以归因于自旋涨落-辅助过程中的清洁限制的强耦合制度。
2011-03-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The unreasonable effectiveness of Eliashberg theory for pairing of non-Fermi liquids
Migdal-Eliashberg关于电子-声子问题的范式理论是理解常规金属超导性的核心。这个强大的框架是合理的德拜频率相对于费米能量的小,并允许一个巨大的简化了整个多体问题。然而,超导性也在许多强关联材料中被发现,其中没有{ \it先验}证明Eliashberg理论的适用性。在这些系统中,超导性出现在异常金属状态中,需要一个新的理论框架来描述非费米液体的配对。在这篇文章中,我们回顾了两个模型系统中发现这样的行为:费米海耦合到无隙玻色子波动,和一个系统的费米子与当地的,强烈的挫折相互作用。在这两个模型中,有一个明确的限制,其中Eliashberg方程是渐近精确的,即使在强耦合制度。因此,这些模型提供了在没有相干电子准粒子的情况下如何出现超导性的易处理的例子;它们也证明了Eliashberg形式主义令人惊讶的广泛适用性,远远超出了它最初设计的传统制度。
2020-06-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Migdal-Eliashberg superconductivity in a Kondo lattice
将Migdal-Eliashberg理论扩展至强电声耦合的Anderson晶格模型,推导非线性方程揭示Kondo屏蔽与超导竞争机制,发现混合价区中超导临界温度保持非零且多体相干性随耦合强度呈现不同演化。
2024-01-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Migdal-Eliashberg theory of multi-band high-temperature superconductivity in field-effect-doped hydrogenated (111) diamond
我们进行单带和多带Migdal-Eliashberg(ME)计算,参数从密度泛函理论(DFT)模拟研究电场诱导的二维空穴气在氢化(111)金刚石表面的超导性。我们表明,根据Eliashberg理论,它是可能的,以诱导一个高T $_{\text{c}}$超导相时,该系统是场效应掺杂的表面空穴浓度为$6\times10^{14}\,$ cm $^{-2}$,其中费米能级跨越三个价带。从从头计算得到的带分辨电子-声子谱函数$α^2F_{jj'}(ω)$出发,在费米能级上近似为常数态密度的情况下,迭代求解了单带和多带自洽各向同性Migdal-Eliashberg方程.在单波段配方,我们发现T $_{\text{c}}\approx40\,$ K,这是增强之间的$4\%$和$8\%$时,考虑到系统的多波段性质。我们还计算了多带敏感准粒子态密度,为今后的实验工作提供了指导。
2022-09-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Eliashberg theory of phonon-mediated superconductivity -- when it is valid and how it breaks down
我们分析的有效性Eliashberg理论的声子介导的超导电性在二维系统中的光最近广泛的Monte-Carlo研究的Holstein模型。传统观点认为,只要顶点修正量保持较小,Eliashberg理论就适用。对于声子能量$Ω_0$和费米能量$E_F$的小比率,即使当无量纲电子-声子耦合$λ$大于1时,也假定该条件成立,即,在强耦合状态下。在Migdal近似和量子蒙特卡罗计算的各种数量之间的比较证明,这种信念是错误的,我们确定分析的一些方式,这种故障发生在$λ= λ_{cr}$的各种“正常状态”的属性,其中$λ_{cr} = O(1)$。击穿发生在足够高的温度下,超导或电荷密度波关联都不会在任何显著的距离范围内延伸,因此它不能与任何相关的有序基态的不稳定性的开始相关联-相反,它与经典双极化子形成的局部物理学相关联。尽管如此,我们表明,某些属性,包括超导$T_c$和超导能隙结构低于$T_c$,可以准确地推断出在$λ\leq λ_{cr}$的Eliashberg理论的强耦合极限。
2020-04-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Self-consistent solution of Eliashberg equations for metal hydride superconductors
本文提出自洽求解Eliashberg方程的方法,用于分析金属氢化物超导体的超导性,并与常用参数化公式对比,验证了自洽解的可靠性。
2025-12-09 cond-mat.supr-con
High-temperature multigap superconductivity in two-dimensional metal-borides
采用第一性原理计算结合Eliashberg形式,系统地研究了二维金属硼化物晶体中声子介导的超导电性.这种2D金属硼化物化合物,称为MBenes,是从单晶层状三元硼化物(MAB相)化学剥离。首先,我们通过各向同性Eliashberg计算确定了具有超导潜力的MBene层,考虑了广泛的金属元素,重点是碱土金属和过渡金属。随后,我们通过求解各向异性的Eliashberg方程对突出的超导MBenes进行了详细的分析。所获得的高临界温度(高达72 K),以及丰富的多间隙超导行为,推荐这些晶体进一步用于多功能二维异质结构和超导器件的应用。
2021-12-08 cond-mat.supr-con physics.comp-ph
Possible Eliashberg-type superconductivity enhancement effects in a two-band superconductor MgB2 driven by narrow-band THz pulses
研究MgB₂薄膜的太赫兹驱动凝聚体动力学,发现窄带太赫兹脉冲通过产生非热准粒子分布引发Eliashberg型超导增强,与对破缺竞争,导致对破缺效率在约0.7 T_c处出现最小值。
2023-08-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum critical Eliashberg theory, the SYK superconductor and their holographic duals
超导性在量子临界点附近是丰富的,在那里波动抑制费米液体准粒子的形成,BCS理论不再适用。两种非常不同的方法已经开发来解决这个问题:量子临界Eliashberg理论和全息超导。前者包含了一个强滞后的不明确的费米子配对相互作用,后者植根于量子场论和引力理论的对偶性。我们证明,这两个是同一理论的不同观点。我们从量子多体哈密顿量-汤川SYK模型-导出全息超导的引力理论形式,其中Eliashberg形式主义是精确的。利用全息术的力量,我们然后确定模型的动态配对磁化率。我们的全息地图有可能使用量子引力修正来超越Eliashberg机制。
2021-08-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con hep-th
Eliashberg theory prediction of critical currents in superconducting thin films under DC electric fields
本研究利用Eliashberg理论在脏极限下无参数预测NbN薄膜临界电流,揭示超电流峰值源于动能增加与退配对效应竞争,并准确估计抑制超导所需临界电场,为超导电子学器件设计提供理论指导。
2025-10-17 cond-mat.supr-con
Cavity-induced Eliashberg effect: superconductivity vs charge density wave
本研究将Eliashberg效应理论从超导相扩展到电荷密度波相,通过腔光子耦合驱动非热稳态,发现电荷密度波情形展现出更丰富的相变行为,证明腔基非热控制范围更广。
2025-09-09 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pairing mechanism for nodal $s$-wave superconductivity in BaFe$_2$(As,P)$_2$: Analysis beyond Migdal-Eliashberg formalism
Ba_(122)磷属化合物的配对机制和能隙结构一直是铁基超导体研究的热点问题之一。在这里,我们攻击这个问题,考虑到库仑相互作用$U$($U$ -VC),这是完全放弃在传统的Migdal-Eliashberg形式主义的顶点校正(VC)。电荷极化率中的$U$ -VC引起了强烈的轨道涨落,并且$U$ -VC也扩大了轨道涨落介导的吸引相互作用。通过对Ba ~(122)磷属元素的有效多轨道Hubbard模型的分析,我们发现在所有四个$d$ -轨道($t_{2g}$ -和$z^2$ -轨道)上都产生了轨道涨落,并由此构成了FS。因此,在所有的空穴型FS上,包括由$z^2$ -轨道组成的Z点周围的外空穴FS,都出现了近似各向同性的能隙函数。相反,节隙结构出现在电子型FS宽的参数范围。通过引入少量杂质,所获得的节$s$ -波态改变为没有符号反转的完全带隙的$s$ -波态($s_{++}$ -波态),伴随着$T_c$的少量减少。本微观理论自然地解释了在Ba 122 pnictides的空穴和电子FS的间隙结构的重要特征,而不引入任何现象学的配对相互作用。
2018-07-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity of calcium under the pressure at 120 GPa
分析了120 GPa压力下钙的超导态性质。通过使用虚轴Eliashberg方程,它已被证明,库仑赝势达到等于0.215的高值。在所考虑的情况下,临界温度不能用Allen-Dynes公式正确描述,应使用修改后的表达式计算。本文还得到了实轴上Eliashberg方程的精确解。在此基础上指出,电子-电子相互作用的有效势对于低于或等于最大声子频率的频率是有吸引力的。然后,计算无量纲参数2Δ(0)/ k_{B} T_{C} =4.10。在最后一步中,已经证明,电子有效质量与裸电子质量的比率是高的,并且在临界温度达到其最大值,等于2.36。
2011-05-26 cond-mat.supr-con
High-temperature Superconductivity in Layered Nitrides β-Li$_x$MNCl (M = Ti, Zr, Hf): Insights from Density-functional Theory for Superconductors
采用超导体密度泛函理论(SCDFT)对掺杂层状氮化物β-Li $_x$ MNCl(M=Ti,Zr,Hf)的超导机理进行了从头计算分析. SCDFT的当前版本是基于Migdal-Eliashberg理论,并已被证明可以准确地再现各种声子介导超导体的实验超导转变温度Tc。然而,在目前的情况下,我们计算的Tc $\leq$ 4.3 K(M=Zr)和$\leq$ 10.5 K(M=Hf)被发现小于实验Tc的一半。此外,在本计算中获得的Tc随掺杂浓度x而增加,与实验中观察到的相反。我们的结果表明,我们需要考虑的一些元素丢失在现有的SCDFT的Migdal-Eliashberg理论的基础上。
2012-03-29 cond-mat.supr-con
Bounds on $T_c$ in the Eliashberg theory of Superconductivity. I: The $γ$-model
本文借助相互作用 Bloch 自旋链重构 Eliashberg 理论,用变分特征值与不动点方法为 $\gamma$ 模型的临界温度 $T_c$ 建立严格上下界。
2025-06-07 cond-mat.supr-con math-ph math.MP
Local measurement of the Eliashberg function of Pb islands: enhancement of electron-phonon coupling by quantum well states
利用扫描隧道显微镜在1 K以下获得了Pb岛在Cu(111)上的非弹性隧道谱,该谱提供了一种直接获得具有高能量分辨率的局域Eliashberg函数的方法. Eliashberg函数描述了导致常规超导性的电子-声子相互作用。测得的Eliashberg函数强烈地依赖于Pb纳米结构的局部厚度,并且当Pb岛的量子阱态接近费米能时显示出尖锐的最大值。从头计算结果表明,这与增强的电子-声子耦合在这些厚度。
2014-02-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Effect of van Hove singularities on high-Tc superconductivity in H3S
硫的高温超导性的一个有趣的问题是为什么H_3S的高压相具有极高的Tc。最近,有人指出,费米能级周围的范霍夫奇点(vHs)的存在是至关重要的。然而,虽然已经有基于Migdal-Eliashberg理论的Tc的定量估计,但为了简化Eliashberg方程,忽略了态密度(DOS)的能量依赖性。在这项研究中,我们超越了恒定的DOS近似,明确地考虑了费米能级附近超过40 eV的电子结构。与以前的传统计算相比,这种方法具有足够大的松原频率,使我们能够计算Tc,而无需引入经验赝库仑势。我们发现,虽然H3 S具有比H2S高得多的Tc,其中vHs不存在,但迄今为止所采用的恒定DOS近似严重高估(低估)H3 S(H2S)的Tc ~ 60 K(~ 10 K)。然后,我们讨论了强电子-声子耦合对电子结构的影响,以及它如何影响超导电性。特别地,我们着重讨论了(1)自洽计算中的反馈效应,(2)零点运动引起的能量移动的效应,以及(3)强非谐性引起的声子频率变化的效应。结果表明,(1)-(3)对H_3S和H_2S的Tc的影响范围均在10- 30 K之间。最后,在250 GPa和140 GPa下,H_3S的Tc分别为181 K和34 K,解释了实验中观察到的Tc随压力的变化。此外,我们评估了Migdal-Eliashberg理论之外的最低阶顶点校正,并讨论了Migdal近似对硫离子的有效性。
2016-01-07 cond-mat.supr-con
Effective Theory of Superconductivity in Strongly-Coupled Amorphous Materials
基于对结构无序及其对振动谱的影响的有效描述,发展了强耦合非晶材料中声子介导的超导理论。该理论解释了在强耦合超导电性的Eliashberg理论中由于无序诱导的散射引起的振动激发的类扩散输运。与实验相比,该理论提供了Eliashberg函数$α^{2}F(ω)$的良好分析描述,并允许人们解开横向和纵向激励对Eliashberg函数的影响。特别地,它表明横向激发在驱动低能量下Eliashberg函数的增加或过量中起着至关重要的作用,这与玻璃振动光谱中的玻色子峰现象有关。这种低能量过剩一方面驱动电子-声子耦合的增强,但同时降低了Allen-Dynes公式中的特征能量标度$ω_{log}$。因此,$T_{c}$的非单调性作为$\text{Pb}$基系统中合金化(无序)的函数可以合理化。还分析了基于$\text{Al}$的系统的情况,其中无序从一开始就增加$T_{c}$。提出了在非晶超导体中增强$T_{c}$的一般材料设计原则。
2020-06-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Quasiparticle GW for Superconductors: Toward a Unified Treatment of Electron-Phonon and Electron-Plasmon Couplings
Sandia National Laboratories(桑迪亚国家实验室);Binghamton University–SUNY(宾厄姆顿大学(纽约州立大学))
本文提出了一种新的理论框架,扩展了准粒子自洽GW方法以适应超导相,通过将其与电子-声子和电子-等离子体相互作用的Eliashberg处理相结合,从而更准确地捕捉动态屏蔽效应,解决了传统BCS理论无法解释的问题。
2026-07-28 cond-mat.supr-con
Mixing of odd- and even-frequency pairings in strongly correlated electron systems under magnetic field
在磁场作用下,由于时间反演对称性的破缺,偶频和奇频超导共存。为了描述这种混合,我们推广了线性化的Eliashberg方程,用于描述强关联电子系统中的自旋和电荷涨落机制。我们将此推广的Eliashberg方程应用于面内磁场作用下的准一维等腰三角形晶格上的奇频超导,并考察了偶频分量的影响。
2017-07-31 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Conventional and practical metallic superconductivity arising from repulsive Coulomb coupling
University of Maryland(马里兰大学)
研究发现传统s波超导性在常规金属中因库仑耦合导致异常高临界温度,但通过调整参数可降低至1K以下,指出Kohn-Luttinger理论的非s波超导性为唯一可信结果。
2026-07-30 cond-mat.supr-con
Theoretical study of phonon-mediated superconductivity beyond Migdal-Eliashberg approximation and Coulomb pseudopotential
本文提出超越Migdal-Eliashberg近似与Coulomb赝势的Dyson-Schwinger方程自洽方法,处理电子-声子与Coulomb相互作用,并应用于FeSe/SrTiO3界面超导温度计算。
2023-10-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Future Study of Dense Superconducting Hydrides at High Pressure
高压氢化物超导转变温度(Tc)达到288 K的发现,为实现常温超导带来了新的希望。在这里,我们给出了一个观点的理论和实验研究的氢化物超导性。基于BCS-Eliashberg-Midgal理论并结合密度泛函理论的预测在研究和指导实验实现中起着主导作用。到目前为止,大约有20个超导实验已经被报道显示出高Tc超导性,并且它们的Tc与预测值吻合得很好。然而,理论预测与实验结果之间仍存在一些争议,如在磁场中没有观察到明显的相变温度展宽,实验上的电子-声子耦合超过Eliashberg-Midgal极限,费米能级附近态密度的能量依赖性等.要调查这些争议和起源的最高Tc的在H2O,关键的实验需要确定的结构,键合,和振动特性与H原子在这些H2O。
2021-12-18 cond-mat.supr-con
Emergence of Triplet Superconductivity from Cavity Vacuum Fluctuations
Shanghai Qizhi Institute(上海启智研究院);Shanghai Artificial Intelligence Laboratory(上海人工智能实验室);Fudan University(复旦大学);Shanghai Research Center for Quantum Sciences(上海量子科学研究中心);Hefei National Laboratory(合肥国家实验室)
本研究通过理论分析,证明腔真空涨落可以单独驱动原本的单重态超导体中出现三重态超导性,并揭示了其通过重整化电子能带结构改变费米面和配对通道竞争的实现机制。
2026-05-23 cond-mat.supr-con
Superconductivity in the presence of microwaves: Full phase diagram
本文讨论了微波辐照下的非平衡超导问题。我们改进了旧的Eliashberg理论,并将其推广到任意温度$T$和频率$ω$。微波辐射被证明是刺激超导电性在一个有界区域中的$(ω,T)$平面。特别地,对于$T<0.47\, T_c$和对于$\hbarω>3.3\, k_BT_c$,超导性总是被弱的\emph{ac}驱动抑制。我们还研究了微波辐照下的超导电流,建立了临界电流增强的判据。我们的结果可以定性地解释动力学(“刺激”与“加热”)和光谱(“depairing”)的微波效应之间的相互作用。
2018-05-28 cond-mat.supr-con
Pressure effects on the unconventional superconductivity of the noncentrosymmetric LaNiC2
基于{ \it ab initio}计算和完全Eliashberg公式,分析了非中心对称LaNiC $_2$的非常规超导电性及其随压力的演化.在0-15 GPa压力范围内,采用第一性原理计算计算了电子结构、声子和电子-声子耦合.通过数值求解Eliashberg方程,确定了超导态的热力学性质.我们发现,在$p=0$ GPa下,超导参数已经偏离BCS型,并且为了得到与实验一致的临界温度$T_c = 2.8$ ~K,需要较大的库仑赝势$μ^{\star}=0.22$。如果使用这样的$μ^{\star}$,Eliashberg形式也再现超导序参量的实验观察值,在临界温度的电子比热跳变,和伦敦穿透深度随温度的变化。这表明,上述参数与BCS预测的偏差不会预先判断该化合物中超导性的三重态或多能隙性质。在外加压力下,电子-声子耦合常数在0-15 GPa范围内持续增加,这与实验观察到的$T_c$在0-4 GPa范围内增加的结果一致,但与实验报道的$T_c$在4 GPa以上下降和在7 GPa以上超导性消失的现象不一致.超导电性的消失可能是由于在7~GPa下$μ^{\star}$增加到0.36,这支持了一个新的高压电子相形成的假设,它与超导电性竞争。
2016-10-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetic-Field-Induced Odd-Frequency Superconductivity in MgB$_2$
在所有已知的超导体中,费米子的配对对它们的时间幅角差的符号不敏感,导致库珀对波函数在时间/频率上是偶数。40年前,有人提出奇频超导在原则上是可以实现的。然而,在大块材料中观察奇频超导性仍然是难以捉摸的。通过求解场依赖的各向异性Eliashberg方程,我们给出了\textit{ab initio}证据,证明了在外加磁场下,原型超导体MgB $_2$中出现了奇频配对.我们提供了完整的动量,频率和自旋分辨依赖性和磁场温度相图的偶数和奇数频率超导对振幅和预测指纹的奇频状态的隧道实验。
2015-03-17 cond-mat.supr-con
Strong Coupling Theory of Superconductivity
具有强电子-声子耦合的关联金属的电子性质可以用朗道的费米液体理论和米格达尔和埃利阿什伯格的强耦合理论的结合来理解。在这些课堂讲稿中,我们将讨论这个现象学的费米液体模型的微观基础,这个模型是关于强耦合金属的。我们制定的基本方程的模型,这是准经典的传输方程,描述了平衡和非平衡现象的正常和超导状态的金属。我们的重点是超导体接近平衡,我们推导出一般的线性响应理论。作为应用,我们计算了强耦合超导体的动态电导率。
2018-09-14 cond-mat.supr-con
Monte Carlo solver and renormalization of Migdal-Eliashberg spin chain
本文基于 Migdal-Eliashberg 理论的自旋链表示,开发了热浴蒙特卡罗求解器与解析重整化方法,高效求解非线性能隙方程并直观解释了超导中的 $μ^*$ 效应与能隙符号变化。
2024-02-20 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el cond-mat.supr-con