Flat-band Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov State from Quantum Geometric Discrepancy
Hong Kong University of Science and Technology（香港科技大学）；Max Planck Institute for the Physics of Complex Systems（马克斯·普朗克复杂系统物理研究所）；Nanyang Technological University（南洋理工大学）
本文提出利用量子几何不一致机制，在平带中实现稳定的FFLO配对态，并通过数值模拟验证了其相图。
2025-09-28 cond-mat.supr-con
Instability of Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov states in three and two dimensions
自从基于平均场的Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov（FFLO）理论提出以来，人们在实验上一直在积极地寻找奇特的FFLO态。在这里，我们调查FFLO状态对不可避免的配对波动的稳定性，并得出结论，FFLO超流体不能存在，由于其内在的不稳定性在三维和二维。这解释了在凝聚态系统和最近更有希望的超冷原子费米气体中的实验观测中没有它们的存在。
2017-03-01 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum FFLO state in clean layered superconductors
研究了在垂直于超导层的磁场中，朗道量子化对纯层状超导体超导不稳定性的影响。我们证明了对有限塞曼自旋分裂的库珀配对核的量子化修正促进了非均匀态的形成，在这种非均匀态中，序参量沿磁场被周期性地调制，即，（Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov [FFLO]态）。传统的均匀状态经历这样的量子化诱导的FFLO不稳定性在低温下，即使在一个共同的情况下，主要是超导性的轨道抑制时，塞曼自旋分裂预计将有一个相对较弱的效果。最大相对FFLO温度由超导转变温度与费米能的比值给出。当自旋分裂能与朗道能级间距之比为半整数时，这一最大值得以实现。这些结果表明，FFLO态不仅可能存在于Pauli限制超导体中，而且可能存在于具有小塞曼自旋分裂能的非常干净的材料中。我们预计，所描述的量子化促进的FFLO不稳定性是一种普遍现象，这可能会发现在不同的电子光谱和有序参数对称性的材料。
2019-05-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Current carrying Andreev bound states in a Superconductor-Ferromagnet proximity system
本文在准经典理论的基础上研究了铁磁-超导异质结构的基态性质。我们完全自洽地求解了Eilenberger方程和Maxwell方程，发现由于邻近效应，在该系统中实现了类Fulde-Ferrel-Larkin-Ovchinnikov（FFLO）态。此外，这种状态的配对振幅在一个或两个方向上的振荡，这取决于交换分裂和铁磁体的厚度。特别是，使用半经典的参数（玻尔-索末菲量子化规则），我们表明，由于Andreev束缚态的铁磁体中的存在下，在基态的自发电流产生作为一个标志的FFLO状态在平行于界面的方向。讨论了界面的弹性无序和有限透明性对系统中$FFLO$态性质的影响。
2003-02-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Competition between Pi-coupling and FFLO modulation in SF/SF atomic thickness bilayers
本文对由两个耦合铁磁超导层组成的异质结进行了详细的理论研究。该模型也适用于平行磁场中层间耦合交替的层状超导体。结果表明，这种系统表现出非均匀Larkin-Ovchinnikov-Fulde-Ferrel（FFLO）态与相邻层超导序参量符号相反的超导态之间的竞争.我们确定了完整的温度场相图的情况下，低和强层间耦合。在前者中，我们得到了一个新的Pi相插入内的FFLO相，并位于通常的三临界点附近，而在后者中的双层的状态揭示了一个非常高的顺磁极限和场致超导现象。
2005-09-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Influence of the FFLO-like State on the Upper Critical Field of a S/F Bilayer: Angular and Temperature Dependence
我们研究了Nb/Cu $_{59}$、Ni $_{41}$和Nb膜（作为参考）的超导体-铁磁物质（S/F）双层的上临界磁场$H_{c}$。我们得到的$H_{c\perp}$和$H_{c\parallel}$（垂直和平行于膜平面，分别）对温度的依赖性，$T$，通过测量的电阻转变和依赖性的倾斜角，$θ$，所施加的场的膜平面，通过非共振微波吸收。在很宽的范围内，$H_{c\perp}$和$H_{c\parallel}$表现出由Ginzburg-Landau理论预测的温度依赖性。在低温和接近临界温度时，观察到偏差。虽然Nb膜的$H_{c}(θ)$遵循Tinkham对薄超导膜的预测，但当$θ$接近零时，Nb/Cu $_{41}$ Ni $_{59}$ -双层数据表现出偏差。我们将这一发现归因于准一维Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov（FFLO）态诱导的额外各向异性，并采用高温超导体的分段方法，提出了一种新的S/F双层涡旋结构.
2016-04-12 cond-mat.supr-con
Spontaneous currents in a ferromagnet - normal metal - superconductor trilayer
在紧束缚哈伯德模型中讨论了由铁磁体和超导体夹着正常金属组成的系统的基态性质。我们求解了自旋极化的Hartree-Fock-Gorkov方程和Maxwell方程（安培定律），发现了该系统中的邻近诱导Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov（FFLO）态。在这里，我们表明，在这些子系统之间的正常金属层的列入不一定会导致抑制的FFLO相。此外，我们还发现，依赖于正常金属板的厚度，系统可以周期性地在有自发电流流动的状态和没有电流的状态之间切换。所有这些效应都可以用这种结构中形成的Andreev束缚态来解释。
2005-09-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Pauli-limited upper critical field in dirty d-wave superconductors
在准经典理论下，利用杂质的自洽\it矩阵近似，计算了d波超导体的Pauli极限上临界场和Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov（FFLO）不稳定性.我们发现，相图敏感地依赖于散射率和相移的杂质。过渡到超导状态总是二阶弱（玻恩）散射，而在统一（强）散射限制的一阶过渡到均匀和空间调制的超导状态是稳定的。与一般的看法相反，我们发现FFLO相是强大的，对无序和生存的杂质散射相当于约40%的$T_c$抑制。我们的研究结果对重费米子和层状有机超导体中FFLO态的研究具有重要意义。
2008-06-15 cond-mat.supr-con
Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov pairing as leading instability on the square lattice
本文研究了自旋布居不平衡的正方晶格上自旋为1/2的费米子的吸引相互作用。使用无偏的图形蒙特卡罗模拟，我们发现一个扩展的区域中的参数空间，费米液体是不稳定的形成库珀对与非零的质心动量，被称为富尔德-费雷尔-拉金-Ovchinnikov（FFLO）状态。与早期的平均场和准经典研究相反，我们提供了有关费米液体不稳定性的存在和位置的定量和良好控制的预测。在非极化系统中，可以观察到FFLO不稳定性的最高温度约为超流转变温度的一半。
2016-06-19 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Evolution of an attractive polarized Fermi gas: From a Fermi liquid of polarons to a non-Fermi liquid at the Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov quantum critical point
本文分析了在零温度下极化的两组分费米气体的演化过程，它的极化是从完全极化（对应于极化极限）逐渐减小到临界极化（当超流性出现时）。这种临界极化和相关的超流不稳定性的性质内确定完全自洽的$t$矩阵方法实现完全在零温度。通过这种方式，在零温度下的极化-耦合相图被构建在整个BCS-BEC交叉。根据两个组分之间的粒子间相互作用的耦合强度，超流不稳定性可以朝向Fulde-Ferrel-Larkin-Ovchinnikov（FFLO）相或朝向标准极化BCS相。在正常费米气体中，准粒子参数随极化的演化在这两种情况下是明显不同的。当不稳定性是对极化BCS超流体，准粒子在两个费米面附近的所有极化保持良好的定义。当不稳定性相反地朝向FFLO超流体时，前驱效应在接近FFLO量子临界点（QCP）时变得明显，在那里准粒子残留物消失并且有效质量发散。这种行为导致费米液体的准粒子图像特征完全崩溃，类似于反铁磁QCP中重费米子材料中发生的情况。在么正性，系统进一步研究在有限的温度下，使其能够识别与底层FFLO QCP相关的温度-极化相图中的非费米液体区域。
2023-02-14 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Nesting and lifetime effects in the FFLO state of quasi-one-dimensional imbalanced Fermi gases
受最近在一维费米原子气体中实现了Fulde-Ferrell（FF）和Larkin-Ovchinnikov（LO）态候选态的启发，我们研究了这些神秘的有限动量配对超流体中的量子相变.本文研究了零温下均匀自旋不平衡准一维费米气体中的FF态，研究了诱导相互作用对FFLO相稳定性的影响。当考虑到这一点时，我们发现从完全极化到FFLO状态的直接转变。此外，我们还考虑了准粒子态的有限寿命对正常超流不稳定性的影响。在长寿命的限制下，寿命效应是无关紧要的，并且过渡是直接从全极化到FFLO状态。然而，我们表明，对于足够短的寿命有一个量子临界点（QCP），在一个有限的值的费米波矢量的不同的准粒子的失配，我们充分的特点。在这种情况下，转变是从FFLO相位到具有增加的失配的正常部分偏振状态。
2013-08-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con hep-th
Gate-tunable nonlocal Josephson effect through magnetic van der Waals bilayers
本文研究了超导体与磁性范德华双层膜界面的邻近效应，发现非局域库珀对形成的介观FFLO态对单层能量差敏感，可通过栅极电势控制，从而实现约瑟夫森结中栅极控制的$0-\pi$跃迁。
2025-02-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov-like state in Ferromagnet-Superconductor Proximity System
讨论了铁磁-超导邻近系统的一些性质。特别是，重点放在富尔德-费雷尔-拉金-奥夫钦尼科夫（FFLO）类状态的物理。除了Andreev反射，它还具有许多不寻常的热力学和输运性质，如：配对振幅的振荡行为，态密度和超导转变温度作为铁磁体厚度的函数。令人惊讶的是，在某些条件下，自发自旋极化电流产生在这种系统的基态。我们提供了一些关于这种奇异状态的实验观测信息。
2004-02-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
The ab initio study of unconventional superconductivity in CeCoIn$_{5}$ and FeSe
电子结构和费米面的形状对实际材料中的超导不稳定性具有重要意义。我们证明了这种不稳定性可以探索静态库珀对磁化率重整化配对相互作用，并提出了一个有效的方法，其评估使用Wannier轨道从头计算。作为一个例子，这种方法被用来寻找一个非常规的超导相的Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov（FFLO）类型的重费米子化合物CeCoIn $_5$和铁基超导体FeSe。结果表明，在有限的磁场下，两种材料都出现了FFLO超导相。
2017-10-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pair-density-wave superconductivity of faces, edges and vertices in systems with imbalanced fermions
利用Bogoliubov-de-Gennes和Ginzburg-Landau（GL）形式描述了具有Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov（FFLO）超导不稳定性的超导系统中的边界效应。首先，我们表明，在尺寸大于一个标准的GL功能形式主义的FFLO超导体是无界的从下面。这是证明了通过寻找零拉普拉斯项附近的边界的解决方案。通过保留高阶项，我们推广了这些系统的GL形式。接下来，我们证明了一个长方体样品的超导体与不平衡的费米子在平均场水平有一个序列的相变。在低温下，它在体中形成Larkin-Ovchinnikov态，但在边界附近具有不同的调制模式。当温度升高时，第一个相变发生在材料的主体变得正常而面保持超导时。第二个转变发生在较高的温度下，系统在边缘保持超导性。第三个转变是在保持顶点超导能隙的同时，边缘超导性的丧失。通过数值求解Bogoliubov-de Gennes模型，我们得到了相同的相变序列。
2020-04-21 cond-mat.supr-con
Tilting instability and other anomalies in the flux-lattice in some magnetic superconductors
研究了化合物$ErNi_2B_2C$的磁通线晶格，该化合物在a-b平面内具有铁磁有序的趋势，外部磁场方向接近c轴。我们表明存在一个不稳定的磁通线的方向自发地倾斜远离铁磁秩序的发病附近的外加磁场。最近观察到的磁通晶格和方形磁通晶格的增强波动的解释和进一步的实验建议。
1997-02-12 cond-mat.supr-con
Doping-dependent Phase Diagram of LaO{\it M}As ({\it M}=V--Cu) and Electron-type Superconductivity near Ferromagnetic Instability
通过第一性原理计算，给出了LaO{ \it M}As（{ \it M}= V-Cu）族的掺杂相关相图.它的特点是反铁磁半导体周围的LaOMnAs侧和铁磁金属周围的LaOCoAs。LaOFeAs和LaONiAs都位于磁相的边界上，是发现超导电性的地方。广泛的费米面分析表明，所观察到的超导电性是电子型的起源。我们讨论了可能的配对机制的背景下，在这项工作中发现的竞争铁磁相和铁磁自旋波动。
2008-06-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Extremely Large and Anisotropic Upper Critical Field and the Ferromagnetic Instability in UCoGe
对高质量铁磁超导体UCoGe单晶进行了磁场方向微调的磁电阻率测量，结果表明其上临界场H_c2具有反常的各向异性。正交晶系H //b轴的H_c2（H_c2^b）随温度的降低呈S形增强，在0 K时达到近20 T。H_c2^a的温度依赖性在低温值超过30 T时表现出向上的曲率，而H_c2^c在0 K时非常小（~ 0.6 T）。与常规铁磁体相反，居里温度随H //b轴磁场的增加而降低，其特征是传导电子的有效质量增加，这似乎是S形H_c2^b曲线的起源。这些结果表明，磁场诱导的铁磁不稳定性或磁量子临界性加强了超导性。
2009-10-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Anomalous self-energy and Fermi surface quasi-splitting in the vicinity of a ferromagnetic instability
本文采用两粒子自洽近似、泛函重整化群和Ward恒等式方法，讨论了二维铁磁不稳定性附近电子自能的低温行为.虽然在T>0时不存在长程磁序，但在费米能级附近的低能量w<Δ_0时，自能具有非费米液体形式，其中Δ_0是基态自旋分裂。温度T<Delta_0时的谱函数在费米能级上具有有限谱权的双峰结构。同时包含自能和顶点修正表明，上述结果在很低的温度T<<Delta_0下保持定性不变。有人认为，这种形式的谱函数意味着准分裂的费米表面在顺磁相强铁磁涨落的存在下。
2004-07-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity Reinforced by Magnetic Field and the Magnetic Instability in Uranium Ferromagnets
我们回顾了我们最近在铁磁超导体URhGe和UCoGe上的研究结果。成功地生长了两种化合物的高质量单晶。比热显示出明显的跳跃相关的超导转变UCoGe。从自诱导涡旋态和有序矩的角度讨论了0 K时C/T的有限值。随着H //b轴磁场的增加，超高锗的热膨胀跃变增大，并向低温方向移动。重入和S形超导相URhGe和UCoGe分别解释了不寻常的场的有效质量的依赖性，这是由铁磁不稳定性时，沿硬磁化b轴施加的字段引起的。磁场起伏对磁场方向非常敏感。这反映在Hc 2和有效质量的各向异性中。
2010-12-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Interplay between orbital-quantization effects and the Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov instability in multiple-band layered superconductors
本文研究了具有深带和浅带的双层超导体在垂直于超导层的磁场中的超导不稳定性。在浅带，准经典近似是不适用的，朗道量子化必须准确地解释。该带在磁场中的电子能谱由一维朗道能级微带组成。随着磁场的增加，当化学势进入和离开微带时，系统经历了一系列的Lifshitz跃迁。这些转变深刻地影响在低温下的上临界场的形状。此外，塞曼自旋分裂可能导致超导序参量的层间调制的非均匀态（Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov态）。典型地，浅带中的量子化效应强烈地促进该态的形成。只有在自旋分裂能与朗道能级间距完全匹配的特殊共振情况下，均匀态才是有利的。此外，对于电子光谱参数之间的特定关系，可以实现交替的FFLO状态，其中序参量在相邻层之间改变符号。对于上述情况，如果浅带对库珀对有显著贡献，则在低温下可以产生重入高场超导态。
2018-06-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pressure-temperature Phase Diagram of Polycrystalline UCoGe Studied by Resistivity Measurement
最近，铁磁性（T_Curie = 2.8K）和超导性（T_sc = 0.8K）共存的UCoGe，一种在环境压力P下接近铁磁性不稳定性的化合物已被报道。从多晶样品的电阻率测量得到的相图被发现是定性不同的所有其他铁磁超导体。通过施加高压，铁磁性以1.4 K/GPa的速率被抑制。在P ~ 1GPa以上没有观察到铁磁有序的迹象。然而，电阻性超导转变在温度上相当稳定，并持续到最高测量压力约2.4GPa。因此，超导性也会出现在顺磁相中。然而，在特征压力P ~* ~ 0.8GPa下，超导电性的出现似乎发生了变化。接近铁磁不稳定性，样品的均匀性可以强烈地影响电子和磁性，因此体相变可能不同于通过电阻率测量的确定。
2008-04-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nearly Ferromagnetic Superconductors
本文用广义Ginzburg-Landau理论研究了超导体在铁磁不稳定性附近的电磁性质。结果表明，超导体的磁通量驱逐能力随着正常磁化率的增加而增强。伦敦穿透深度，临界场和临界电流的温度依赖性都强烈地受到铁磁波动的影响。特别地，对于临界电流，我们发现在一个可观的温度范围内的温度指数α ~ 2。在何种程度上接近磁临界可能是一个可行的解释最近的观察在MgCNi微纤维，发现α ~ 2，进行了讨论。
2006-06-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
