Orbital selectivity and emergent superconducting state from quasi-degenerate $s-$ and $d-$wave pairing channels in iron-based superconductors
关于铁基超导性的性质的一个主要难题出现在碱性铁硒化物的情况下。与铁磷属元素化物相比,这些系统只有电子费米口袋(即没有空穴费米口袋),但具有相当的超导转变温度。挑战在于协调其超导态的两个基本实验特征:无节点能隙和自旋激发谱中共振的存在。我们提出了一种机制的基础上重建两个准简并的配对状态,一个在$s$波$A_{1g}$通道,是完全带隙的,和其他的$d$波$B_{1g}$通道,其配对功能改变跨电子费米口袋在布里渊区边界的符号。由此产生的中间配对状态,我们称之为轨道选择性$s \times τ_3$状态,结合了上述两种性质。当主导自旋单重态配对在$d_{xz}, d_{yz}$轨道子空间中时,这种状态保留了$s$ -波形因子,但由于轨道空间中的内部$τ_3$结构而具有$B_{1g}$对称性。在一个五轨道$t-J_{1}-J_{2}$模型与轨道选择性交换耦合,我们表明,建议的配对状态是积极的竞争在有限范围内的控制参数。我们计算了轨道选择$s \times τ_3$超导态的动态自旋磁化率,并表明在碱性铁硒化物中出现了自旋共振,具有非弹性中子实验观察到的特征。更一般地说,轨道选择性$s \times τ_3$态的形成代表了一种缓解$s-$和$d-$波配对态之间准简并性的新方法,这是迄今为止未被怀疑的替代将两者线性叠加成时间反演对称性破缺$s+id$态的常规途径。
2015-05-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Relativistic analysis of the pairing symmetry of the noncentrosymmetric superconductor LaNiC$_2$
本文对非中心对称超导体LaNiC $_2$中允许的配对态进行了相对论对称性分析。首先讨论了零自旋-轨道耦合(SOC)的情况,然后描述了超导不稳定性随SOC的开启的演化。除了混合单重态和三重态配对外,SOC还将一些具有简并序参量空间的三重态配对分裂成具有不同临界温度的非简并配对态。我们解决了在最近的μ子自旋弛豫实验中检测到的时间反演对称性(TRS)的破缺,并表明它只与这种非幺正三重态配对相兼容。特别是,一个替代方案,具有传统的单重配对与一个小的混合物的三重配对显示与实验数据不兼容。
2010-10-27 cond-mat.supr-con
S- and D-Wave Pairing in Short Coherence Length Superconductors
我们导出了一个合适的Landau-Ginzburg-Wilson有效作用量来描述最近邻吸引哈伯德模型。这使得我们可以在同一个框架内讨论小V(BCS)极限和大V(玻色-爱因斯坦)极限。该模型是特别有趣的,因为它表现出扩展的s波和d波的解决方案,以及一个中间的s+id阶段和一个不稳定的p波阶段。我们注意到,在大V限制,对成为本地化的债券,s-和d-波的解决方案变得退化。
1998-07-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pairing Mechanism of the Heavily Electron Doped FeSe Systems: Dynamical Tuning of the Pairing Cutoff Energy
研究了重电子掺杂FeSe(HEDIS)体系的配对机制,该体系在布里渊区(BZ)的$Γ$点和$M$点处通常都有一个初始空穴带--一个在费米能级之下有限能距$ε_b$的带顶.我们发现该系统允许两个简并超导解在干净极限下具有完全相同的$T_c$:初始$s^{\pm}_{he}$ -能隙($Δ_h^{-} \neq 0$,$Δ_e^{+} \neq 0$)和$s_{ee}^{++}$ -能隙($Δ_h =0$,$Δ_e^{+} \neq 0$)解,它们分别具有不同的配对截止值,$Λ_{sf}$(自旋涨落能)和$ε_b$.因此,$s_{ee}^{++}$ -间隙解决方案(其中系统将原始配对截止$Λ_{sf}$动态地重整为$Λ_{phys}=ε_b$($< Λ_{sf}$))主动地消除了形成库珀对的初始空穴带,但没有$T_c$的损失,变得对杂质对断裂免疫。结果表明,HEDIS系统通过动态调整配对截止值和选择$s_{ee}^{++}$配对状态,可以使退化$s^{\pm}_{he}$解在理想清洁极限下的$T_c$始终达到最大值,即使在脏极限下也是如此.
2016-06-03 cond-mat.supr-con
Multipole-fluctuation pairing mechanism of $d_{x^2-y^2}+ig$ superconductivity in Sr$_2$RuO$_4$
尽管在实验和理论上做了大量的努力,但Sr $_2$ RuO $_4$超导体的对对称性仍然没有定论。偶然简并的$d_{x^2-y^2}+ig$与当前大多数实验一致,似乎是最可能的候选者之一,但我们仍然缺乏一个令人满意的理论机制,它的出现。在这里,我们构建了一个唯象模型结合现实的电子能带结构和所有的电子允许的多极涨落作为潜在的配对胶,并在Eliashberg框架内的主要配对状态进行了系统的调查。我们的计算表明,$d_{x^2-y^2}+ig$可以自然地产生的相互作用的反铁磁,铁磁和电多极波动的共存表现在以前的实验和计算。我们的工作为超导Sr $_2$ RuO $_4$中$d_{x^2-y^2}+ig$配对的可能性提供了物理上合理的依据。
2022-08-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Comment on "Nonmagnetic Impurity Resonances as a Signature of Sign-Reversal Pairing in Fe-As-Based Superconductors"
在最近的一封信[PRL 103,186402(2009)]中,Fe-As基超导体的能量能带结构用紧束缚模型拟合,该模型具有每个晶胞两个Fe离子和每个Fe离子两个简并xz和yz轨道。作者声称,所提出的模型,这显着不同于其他作者以前所使用的相同的两个轨道在相同的化合物中的模型,具有所需的对称性来描述铁磷属元素化物超导体中的Fe-As平面。在这篇评论中,我们认为情况并非如此。
2010-02-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Near-degeneracy of several pairing channels in multiorbital models for the Fe-pnictides
铁磷属元素化物超导体中的配对问题的弱耦合方法预测了各种各样的超导基态。我们认为,这是由于某些近似的有效的低能量能带结构的不足,和自然的近简并的超导体中的不同的配对通道与许多不同的费米表面片。特别是,我们回顾了试图构建两个轨道的有效带模型,他们的基本不一致的论点与这些材料的对称性,并在两个和五个轨道模型的动力学兼容性的比较。然后,我们提出的结果的磁性,配对相互作用和配对不稳定性内的五轨道随机相位近似模型。我们讨论了不同的掺杂,相互作用强度,和能带结构的变化,这些结果的鲁棒性。在所研究的参数空间内,由于费米面片的近嵌套,各向异性的变号s波态和d_x2-y2态几乎是简并的。
2009-03-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Non-adiabatic dynamics of superfluid spin-orbit coupled degenerate Fermi gas
研究了二维空间中自旋轨道耦合中性费米子的非绝热超流体动力学问题。我们专注于两种情况下,当不平衡的条件是由突然改变的配对强度或人口不平衡。在平均场近似下,对于零布居不平衡的情况,利用Lax矢量构造的方法,可以精确地得到无碰撞区域中对振幅的非绝热演化。我们的主要发现是,自旋-轨道耦合的存在下显着减少的区域中的参数空间中实现了一个稳定的状态与周期性振荡的配对振幅。对于由粒子数不平衡突然消失引起的无碰撞动力学,我们得到了稳态配对振幅的精确表达式。在一般情况下淬火到一个状态,有限的人口不平衡,我们表明,有一个区域中的稳定状态相图,在很长一段时间的配对振幅动力学是由减少的运动方程的数量完全类似于完全可积的情况下。
2021-07-20 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Confinement and Superfluidity in one-dimensional Degenerate Fermionic Cold Atoms
用低能方法研究了一维光晶格中任意半整数自旋$F = N - 1/2$费米子冷原子的物理性质。根据离散对称性是否自发破缺,发现了$F \ge 3/2$的两种不同的超流相:无约束BCS配对相和由$2N$费米子构成的受限分子超流不稳定相.我们提出了一个实验区分这些阶段的气体被困在一个环形的几何形状。束缚-非束缚跃迁属于$Z_N$广义Ising普适类。我们讨论了$1/2N$填充时可能出现的Mott相。
2005-10-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Symmetry of superconducting pairing in non-pseudospin electron bands
我们发展了超导能隙函数的对称性分类,这些能隙函数在晶体点群操作下不发生像纯自旋1/2态那样的转变。在满足对称性和连续性要求的条件下,定义了具有自旋-轨道耦合的双重简并带的布洛赫态基。这些基地被用来构建一般的多带配对哈密顿中心对称晶体。专注于单波段配对,四个例外的情况下,三重态间隙函数不转换下的点群操作作为一个伪矢量,节点结构上的显着影响。
2019-07-18 cond-mat.supr-con
Exotic pairing symmetry of interacting Dirac fermions on a $π$ flux lattice
用行列式量子Monte Carlo方法和数值链团展开方法研究了$π$流格点上相互作用Dirac费米子的配对对称性。扩展的$s^*$ -(即扩展的$s$ -)和d-波配对对称性在传统的正方形晶格中是不同的,在朗道规范下是简并的。我们表明,在强相互作用的主导配对通道是一个异国情调的$ds^*$波相位交替条纹的$s^*$和d-波相位组成。一个互补的平均场分析表明,虽然$s^*$ -和d-波对称性分别有节点的能量谱,$ds^*$通道是完全有间隙的。这些结果代表了狄拉克系统中配对的一种新实现,与蜂窝晶格上的手征d波配对问题有关,这可能更容易通过冷原子实验获得。
2018-04-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Possible Pairing Symmetry of Three-dimensional Superconductor UPt$_3$ -- Analysis Based on a Microscopic Calculation --
在UPt $_3$反常超导性质的激励下,我们研究了二维和三维六角Hubbard模型中的对对称性和相变温度.我们使用三阶微扰理论求解Eliashberg方程,并考虑了在位排斥$U$。作为二维计算的结果,我们得到了两种不同类型的稳定的自旋三重态。一种是在$n = 1.2$周围和小的$U$区域内的$f$波($_1$)对,它是由铁磁涨落引起的.另一种是在远离半填充区($n = 1$)的大$U$区域中的$p_x$(或$p_y$)-波(E $_1$)配对,这是由顶点修正引起的。然而,我们发现,前$f$波配对被破坏引入三维色散。这是因为3D色散破坏了$f$ -波配对的有利结构,例如van Hove奇点和小口袋结构。因此,我们认为铁磁涨落介导的自旋三重态不能解释UPt $_3$的超导电性。我们还研究了具有极隙的对对称的情况。该$p_z$波(A $_1$)通过沿c轴$t_z$的大跳跃积分而稳定。在与UPt $_3$($1.3 \le t_z \le 1.5$)最佳拟合的参数区域中,它几乎与抑制的$p_x$(或$p_y$)波(E $_1$)简并。这两个p波配对状态存在于远离半填充的区域中,其中顶点校正项起着至关重要的作用,就像Sr $_2$ RuO $_4$中的情况一样。
2005-01-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Efficient slave-boson approach for multiorbital two-particle response functions and superconductivity
基于转动不变的从玻色子鞍点附近的涨落,提出了一种计算多轨道强关联系统的两粒子响应函数和相互作用顶点的有效方法.该方法适用于简并三轨道Hubbard-Kanamori模型调查起源的s波轨道反对称自旋三重态超导Hund的金属制度,以前发现在动力学平均场论研究。通过计算考虑粒子-粒子和粒子-空穴散射通道的对相互作用,我们确定了导致Hund金属交叉附近的对不稳定性的机制是粒子-粒子通道,包含了原子希尔伯特空间中不同粒子数扇区之间的局域电子对涨落.另一方面,在进入Hund区之前,粒子-空穴自旋涨落诱发了s波对不稳定性。我们的方法铺平了道路,在现实的相关材料的配对机制的调查。
2021-12-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Mixed triplet and singlet pairing in multicomponent ultracold fermion systems with dipolar interactions
研究了多组分超冷偶极分子体系库珀配对问题的对称性。偶极各向异性为三重态和单重态库珀配对提供了一种自然和稳健的机制,使相互作用强度达到一级。对于纯偶极相互作用,三重$p_z$样极性配对是最主要的。短程吸引相互作用可以增强单重态配对,使其与三重态配对接近简并。我们指出,这两个配对通道可以通过发展$\pm\fracπ{2}$的相对相位来混合,从而自发地打破时间反演对称性。我们还建议在其他系统中的这种混合的三重态和单重态配对的可能性。
2010-01-11 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Superconductivity of Incoherent Electrons near the Relativistic Mott Transition in Twisted Dirac Materials
Institute for Theory of Condensed Matter, Karlsruhe Institute of Technology(凝聚态理论研究所,卡尔斯鲁厄理工学院);Institute for Theoretical Physics III, University of Stuttgart(理论物理第三研究所,斯图加特大学);Department of Physics and Astronomy, Louisiana State University(物理与天文系,路易斯安那州立大学);Institute for Quantum Materials and Technologies, Karlsruhe Institute of Technology(量子材料与技术研究所,卡尔斯鲁厄理工学院)
本文证明在扭曲二维材料的相对论性莫特跃迁附近,强量子临界涨落可驱动超导电性,并揭示其丰富特性,关键是非相干电子态允许吸引配对通道克服狄拉克半金属行为。
2025-10-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pairing in a three component Fermi gas
我们考虑简并费米子三组分气体中的配对。特别是,我们解决了有限温度平均场论的相互作用气体的系统,其中相互作用强度和费米子质量可以是不平等的。在零温度下,我们发现了一种可能性的量子相变之间的状态与配对之间的不同对费米子。另一方面,三组分系统的有限温度行为揭示了与二组分气体的一些质的差异:对于一系列参数,可能有两个不同的临界温度。较低的一个对应于不同配对通道之间的过渡,而较高的一个对应于通常的超流正常过渡。我们讨论了如何在超冷的费米子原子气体中观察到这些相变。
2006-05-29 cond-mat.supr-con
Topological superfluids in two-dimensional Fermi gas with Rashba spin-orbit coupling
超冷原子中自旋轨道耦合(SOC)的实现引发了基于平均场论的简并费米气体中拓扑超流体的深入探索,目前还未见实验报道。在这里,我们通过数值精确的量子蒙特卡罗方法演示了系统中的拓扑相变。在没有预先假设的情况下,我们的无偏实空间计算表明,自旋-轨道耦合可以稳定弱SOC制度中的非常规配对,其中Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov配对与Bardeen-Cooper-Schrieffer配对共存。此外,我们利用自旋极化在时反不变动量处的跳跃来描述拓扑相变,发现临界指数偏离了平均场论。我们的结果为寻找具有简并费米气体的非常规配对和拓扑超流体铺平了道路。
2021-09-10 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
On the mechanism of high-temperature superconductivity in the iron based pnictides
最近在掺杂铁基磷属元素化合物(LnO_{1-x} F_xFeAs,其中Ln = La,Ce,Sm,Pr,Nd等)中发现了中高温(26 K ~ 55 K)超导性,具有层状结构的铜酸盐,引发了对理解配对机制的新挑战。在回顾了这些系统的现有研究成果后,本文提出了一个声子介导和畸变场介导的配对过程给出超导临界温度T_c正确顺序的组合机制的理论模型。畸变场模由简并或近简并铁3 d_{xz}和3 d_{yz}轨道引起的Jahn-Teller或伪Jahn-Teller效应引起。
2009-03-06 cond-mat.supr-con
Functional renormalization of spinless triangular-lattice fermions: $N$-patch vs. truncated-unity scheme
研究了具有最近邻相互作用的三角格子哈伯德模型中无自旋费米子的竞争级。我们计算了有效的,动量分辨的两粒子顶点在一个公正的方式在功能重整化群方法和比较两种不同的计划的动量离散,一个基于划分的费米面成补丁和一个基于通道分解。我们研究了吸引和排斥的最近邻相互作用,发现了配对和电荷不稳定性的竞争。在有吸引力的情况下,Pomeranchuk不稳定性发生在Van Hove填充和$f$ -波和$p$ -波配对出现时,填充减少。在排斥的情况下,我们得到了一个电荷密度波在范霍夫填充和扩展的$p$波配对减少填充。$p$波对解是双简并的,在基态可以实现不同Chern数的手征$p+ip$超导.我们讨论了强相关的自旋-轨道耦合六角电子系统,如莫尔异质结的影响。
2022-05-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Charge-$4e$ superconductivity from multi-component nematic pairing: Application to twisted bilayer graphene
我们表明,非常规超导体的多分量序参量的晶格与三重和六重旋转对称支持一个电荷$4e$残留超导相以上$T_c$。电荷- $4e$态是保持晶格旋转对称性的四电子束缚态的凝聚体,它几乎与竞争的残留态简并,这是非超导的,并打破了旋转对称性。这个强有力的结果是金斯堡-朗道理论中隐藏的离散对称性的结果,它置换了对称群的规范扇区和结晶扇区中的量。我们认为,随机应变一般有利于电荷- $4e$状态的双相,因为它作为一个随机质量的前者,但作为一个随机场的后者。因此,我们提出,二维非均匀系统显示超导,如扭曲的双层石墨烯,提供了一个有前途的平台,实现难以捉摸的电荷- $4e$超导相。
2021-01-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pairing induced superconductivity in holography
我们用全息术研究了有限密度下大$N$强耦合系统中的配对诱导超导。在弱耦合对偶引力理论中,其机制是传统的BCS理论。红外硬壁截止包括在内,以确保我们可以可控地解决一个单一的限制费米表面的动态。我们详细讨论了标量序参量场和费米子配对之间的相互作用。添加一个与费米子对具有相同量子数的显式动力学标量算符,该理论经历了由相对标度维度控制的BCS/BEC交叉。我们发现新的结果,这种BCS/BEC交叉暴露的标量算子的典型期望值的共振。这种情况不仅发生在标度维数与库珀对退化的情况下,而且发生在标度维数与高阶导数对算子退化的情况下。我们推测,一个适当的定义的序参量,其中考虑到这些运营商的混合仍然有限。
2014-03-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con hep-th
Inter-orbital p- and d-wave pairings between $d_{xz/yz}$ and $d_{xy}$ orbitals in Sr$_2$RuO$_4$
我们用群论方法研究了Sr $_2$ RuO $_4$的对对称性。我们强调了准一维(Q1 D)$d_{xz/yz}$和准二维(Q2 D)$d_{xy}$轨道之间的配对相互作用的作用。发现两种简并的轨道间时间反转不变(TRI)p波配对,一种是自旋单线态,另一种是带面外$\bm{d}$ -矢量的自旋三线态,可能是最有希望的候选者.给出了几个重要的物理量,包括近节间隙结构、不变的离面Knight位移和应变下无分裂相变,这些物理量与实验结果一致。此外,这些p波配对揭示解决时间反演破缺和减少面内骑士位移测量之间的矛盾。当系统在施加应变下达到Van Hove奇点时,配对对称性将变成主要由轨道间分量组成的d波配对,这可能是应变3 $K$相的原因。
2020-04-10 cond-mat.supr-con
Emerging Dirac and Majorana fermions for carbon nanotubes with proximity-induced pairing and spiral magnetic field
我们研究了具有邻近诱导超导配对的扶手椅型和小禁带半导体碳纳米管在螺旋磁场中的低能能带结构,其中磁场的塞曼项和轨道部分的周期势产生了强的有效自旋轨道相互作用.我们发现,无带隙狄拉克费米子可以产生一个单一的参数的变化。对于一个半导体管与场在同一平面上,一个非简并零模在动量k=0,可以诱导,允许拓扑保护的马约拉纳费米子端态的产生。
2012-06-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
On Degeneracies of Density, Magnetic, and Pairing Responses: How Competing Orders Echo Underlying Symmetries in the Hubbard Model
Max-Planck-Institut für Festkörperforschung(马克斯·普朗克固体研究所);Institute of Solid State Physics, TU Wien(维也纳工业大学固体物理研究所);Dipartimento di Fisica, Università di Trieste(的里雅斯特大学物理系)
本文利用赝自旋对称性,解析推导了无阻挫二分哈伯德模型中电荷、自旋和配对磁化率之间的相互关系,并通过双粒子数值模拟展示了二维情况下金属-绝缘体转变附近d波配对/d密度波(环流)不稳定性同时出现,揭示了几何阻挫如何逐渐解除这种简并并有利于超导。
2026-06-24 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
Finite-wavevector phonon coupling to degenerate electronic states in LaSrCuO
我们认为有限k电子-声子耦合适用于具有很短相干长度和局域间位对的超导体。从群论分析中我们发现,在LaSrCuO中,k值不为零的声子可以耦合到简并电子态,并且对E_u和E_g对称的O态,存在Jahn-Teller类畸变。实验上观察到的非弹性中子散射、ESR和EXAFS的异常与这种τ_1对称性σ点模与平面O p_x和p_y态的相互作用是一致的。所提出的相互作用被发现自然促进对称性破缺与配对和/或条纹形成。
2000-07-17 cond-mat.supr-con
Nonmagnetic Impurity Resonances as a Signature of Sign-Reversal Pairing in the FeAs-based Superconductors
FeAs基超导体的低能能带结构可用紧束缚模型进行拟合,即每个晶胞中有两个Fe离子,每个Fe离子有两个简并轨道。在此基础上,研究了具有$\cos k_x +\cos k_y$形式的扩展s波配对对称性的超导性。用T矩阵方法研究了杂质附近的局域态密度。对于双光子散射势,我们发现在带隙内存在两个主要的共振态。共振峰的高度取决于杂质势的强度。这些带隙共振起源于Andreev束缚态,这是由于正序参数$Γ$点附近的空穴费米面和负序参数序参量$M$点附近的电子费米面之间的准粒子散射引起的.
2009-05-22 cond-mat.supr-con
Superconducting Symmetries of Sr$_2$RuO$_4$ from First-Principles Electronic Structure
虽然相关电子结构计算很好地解释了Sr $_2$ RuO $_4$的正常状态,它的超导对称性仍然是未知的。在这里,我们构造的自旋和电荷涨落配对相互作用的基础上,其相关的正常状态。相关性显着减少有利于反铁磁波动的铁磁和增加轨道间配对。从正常态Eliashberg方程,我们发现自旋单重态$d$波配对接近磁不稳定性。远离这些不稳定性,在电荷波动增加,我们发现两个时间反演的破环自旋三重态:一个奇频$s$波,和一个双简并的$d_{xy}$和($d_{yz},d_{xz}$)之间的轨道间配对。
2019-10-09 cond-mat.supr-con
Mott-driven BEC-BCS crossover in a doped spin liquid candidate, kappa-(BEDT-TTF)4Hg2.89Br8
导致超流性的相互作用费米子配对有两个限制机制:弱相互作用简并费米子的Bardeen-Cooper-Schrieffer(BCS)方案和强相互作用费米子玻色子对的玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)方案。虽然在大多数金属系统中出现的超导性是BCS类电子对,但具有较差费米流动性的强关联电子可以凝聚成非常规的BEC类电子对。量子自旋液体具有非有序的自旋关联,并且通过自旋液体的载流子掺杂可能出现的超导性被预期具有特殊的配对性质。本研究通过实验探索了掺杂自旋液体候选材料和不同压力下的配对冷凝物的性质,这改变了系统中Mott临界值的电子-电子库仑相互作用。输运测量表明,低压下的超导体是由非费米液体形成的类BEC凝聚体,而高压下的超导体是由费米液体形成的类BCS凝聚体.能斯特效应测量清楚地说明了两个制度的配对在其稳健性的磁场。BEC-BCS交叉的Mott调谐可以与费米冷原子BEC-BCS交叉的Feshbach调谐相比较。
2022-01-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Enhanced superconducting pairing interaction in indium-doped tin telluride
铁电简并半导体Sn $_{1-δ}$ Te表现出超导电性,临界温度$T_c$高达0.3 K,空穴密度为10 $^{21}$ cm $^{-3}$。然而,当在锡位置上掺杂大于$x_c$ $= 1.7(3)%$铟原子时,观察到超导性高达2 K,尽管载流子密度没有显著变化。我们目前的比热数据表明,一个更强的配对相互作用是存在的$x > x_c$比$x < x_c$。通过研究掺杂剂原子对$T_c$和铁电结构相变的温度,$T_{SPT}$的影响,我们表明,声子模式与此过渡不负责此$T_c$增强,并讨论了一个合理的候选人的铟杂质的独特性质的基础上。
2008-09-04 cond-mat.supr-con
Spin triplet nematic pairing symmetry and superconducting double transition in U$_{1-x}$Th$_{x}$Be$_{13}$
最近的一个实验U $_{1-x}$ Th $_{x}$是$_{13}$与$x=3\%$的动机,我们开发了一个理论,以缩小可能的对对称性一致地描述双跃迁利用各种理论工具;群论和金斯堡-朗道理论。用自旋三重态的二维表示E $_{\rm u}$来解释。对称性破缺导致简并的$T_{\rm c}$分裂为两个。低温相被确定为循环$p$波:$\vec {d}({\bf k})={\hat x}k_x+\varepsilon{\hat y}k_y+\varepsilon^2{\hat z}k_z$与$\varepsilon^3=1$,而双轴向相:${\vec d}({\bf k})={\sqrt 3}({\hat x}k_x-{\hat y}k_y$)是高温相。这使我们能够同时确定单轴的双相:${\vec d}({\bf k})=2{\hat z}k_z-{\hat x}k_x-{\hat y}k_y$的UBe $_{13}$,自发地打破系统的立方对称性。这些配对函数与上述和现有数据完全一致。我们评论的意外情况下,除了这个简并的情况下,有趣的拓扑性质隐藏在这个长期已知的材料。
2017-11-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nodal Nematic Superconductivity in Multiple-Flat-Band Land
提出一种基于简并平带特性的机制,通过带间本征配对降低能量,使节点向列d波配对在多平带系统中具有凝聚能优势,从而稳定节点超导性。
2024-09-07 cond-mat.supr-con
Exact solution of the spin-isospin proton-neutron pairing Hamiltonian
首次给出了具有非简并单粒子轨道和等配对强度的质子-中子等标等矢量(T= 0,1)配对哈密顿量(g_{T=1} = g_{T=0})的精确解.哈密顿量是一类可积SO(8)Richardson-Gaudin(RG)模型的特例。T= 0,1对哈密顿量的精确解归结为4组耦合的非线性方程组的问题,这些方程组决定了完整本征态的谱参数。本文根据A=80核子系统在复平面上的谱参数演化,分析了单个本征态的微观结构。根据等空间中的广义转动,讨论了精确解的谱趋势。
2007-03-20 cond-mat.supr-con nlin.SI nucl-th
Odd-parity triplet superconductivity in multi-orbital materials with strong spin-orbit coupling: applications to doped Sr2IrO4
我们研究了具有强自旋轨道耦合(SOC)的$t_{2g}$多轨道关联电子系统中可能的超导态。为了研究这样的系统在一个可控的方式,我们采用大规模的动态平均场论(DMFT)模拟与杂交扩展连续时间量子蒙特卡罗(CTQMC)杂质求解器。为了确定配对对称性,我们超越了当地DMFT形式主义,使用parquet方程引入动量依赖的两个粒子的顶点和关联函数。在强SOC限制,单线态,$d$波配对状态中的电子掺杂侧的相图观察到在弱洪德耦合,这是由反铁磁波动触发。当Hund耦合与SOC相当时,在相图的空穴掺杂侧出现具有相对高的$T_c$的二重简并三重$p$波配对状态,这与增强的电荷波动有关。掺杂Sr $_{2}$ IrO $_{4}$的实验影响进行了讨论。
2014-10-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Identifying Topological Superconductivity in 2D Transition-Metal Dichalcogenides
本文研究了10 K下空穴和电子掺杂下二维过渡金属二硫属化物WS $_2$、MoTe $_2$和MoS $_2$在2H相中的超导配对不稳定性和能隙函数。我们的第一性原理量子多体格林函数方法使我们能够处理完整的$d$和$p$流形轨道与强自旋轨道耦合,产生配对预测与材料的具体细节。由此产生的间隙函数表现出各种混合宇称超导态,包括$s$,$p$,$d$,$f$,$d\pm id$,和$p\pm ip$配对模式。特别地,我们预测3%和4%空穴掺杂的WS $_2$是手性$p\pm ip$拓扑超导体。对于1%空穴掺杂的MoS $_2$,我们发现了三种双简并手征和非手征不稳定性之间的竞争。总体而言,相对配对强度被发现遵循费米表面拓扑结构,由于费米表面片之间的嵌套。最后,我们讨论了我们的预测与现有的实验数据和分类的预测超导配对对称的拓扑结构。
2022-09-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnon-mediated superconductivity on ferromagnetic wallpaper fermions
本研究探究铁磁绝缘体与含四重简并狄拉克点的非对称拓扑晶体绝缘体界面处磁涨落介导的二维超导,揭示了BCS配对与Amperean配对的不同超导态特征及易轴各向异性对其稳定性的调控作用。
2025-03-09 cond-mat.supr-con
Emergence of Superconductivity in Doped Multiorbital Hubbard Chains
我们引入了一维双轨道哈伯德模型的变分状态,直观地解释了最近的计算发现,在这些系统中的配对时,空穴掺杂。我们的Anterior是Affleck-Kennedy-Lieb-Tasaki价键态的优化线性叠加,使该组合成为被称为轨道共振价键的价键液体。我们表明,未掺杂的(一个电子/轨道)量子态的两个网站耦合成一个整体的自旋单线态是完全书面采用自旋1/2单线连接轨道在最近的邻居网站。推广到更长的链定义了我们的变分状态,将我们的链几何地表示为一个两腿梯子,每条腿有一个轨道。在安德森的共振价键状态,我们的未掺杂的变分状态包含通过掺杂成为移动导致超导性的预制单线对。具有一维子结构、两个近简并轨道和中间Hubbard U/W强度(W为载波带宽)的掺杂真实材料可以实现自旋单线态配对,如果现场各向异性很小的话。如果这些各向异性是稳健的,则出现自旋三重态配对。
2020-05-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Orbital selectivity in electron correlations and superconducting pairing of iron-based superconductors
电子关联在铁基超导体中起着核心作用。在这些体系中,多个Fe $3d$ -轨道在低能物理中是活跃的,并且它们并不都是简并的。由于这些原因,轨道选择性相关的作用一直是铁基体系研究中的一个活跃的话题。在本文中,我们综述了这一问题的最新进展。对于正常状态,我们强调的轨道选择莫特物理已被广泛研究,特别是在铁硫族化物,在电子填充$n \sim 6$的情况下。此外,轨道选择性和电子向列性之间的相互作用得到解决。对于超导态,我们总结了轨道选择配对的最初想法,并讨论了最近沿着这个方向的爆炸活动。最后,我们对几个新出现的主题提出一些看法。这些包括轨道选择性相关性,磁和超导电性的电子填充因子从$6$到$5$的演变,以及铁基超导体中电子相关性和拓扑能带结构之间的相互作用。
2020-07-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Notes on multiple superconducting phases in UTe$_2$ ---Third transition---
本文发展了三分量Ginzburg-Landau三重态对理论,以理解在压力下观察到的新超导体UTe $_2$中的多相现象。在临界压力$P_{\rm cr}$ =0.2GPa附近,所有组分都是完全简并的,预言将发生三个连续的超导转变。在UTe $_2$中实现的$p$波配对对称性具有非么正性和点节点手征性,从而自发破缺时间反演对称性。
2020-04-20 cond-mat.supr-con
Unconventional superconducting gap via spin fluctuations in iron-vacancy ordered A$_{y}$Fe$_{2-x}$Se$_{2}$
基于有效的12轨道紧束缚模型,研究了铁空位有序A $_{y}$ Fe $_{2-x}$ Se $_{2}$的反铁磁涨落诱导的超导态.结果表明,由于铁空位引起的反射对称性破缺,出现了具有$C_{4h}$对称性的新超导态。特别是,我们表明,在$C_{4h}$对称性,对称轴的配对动量不需要与轴的晶胞。结果,除了配对能隙的大小之外,配对波函数与晶格的相对取向形成了用于表征超导能隙的另一个自由度,并且可以进一步帮助获得凝聚能。尽管如此,与其他铁基超导体类似,单重基态仍然由s波或d波主导,它们几乎是简并的,具有各向异性的间隙。此外,s-波和d-波超导态被Hund规则耦合$J_{H}$控制的量子临界点分开。
2012-05-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The role of electron-vibron interaction and local pairing in conductivity and superconductivity of alkali-doped fullerides
研究了在3重简并最低未占分子轨道(LUMO)上电子局域配对的系统中电子-振子相互作用(与Jahn-Teller声子相互作用)与库仑排斥之间的竞争.地铁。-振动相互作用和局部配对从根本上改变了碱金属掺杂富勒烯$\texttt{A}_{n}\texttt{C}_{60}$的导电性和磁性,这将是反铁磁莫特绝缘体:我们已经表明,材料与$n=1,5$和$\texttt{A}=\texttt{K},\texttt{Rb}$是导体,但不是超导体; $n=3$和$\texttt{A}=\texttt{K},\texttt{Rb}$是导体和超导体在低温下,但与$\texttt{A}=\texttt{Cs}$,他们是Mott-Jahn-Teller绝缘体在常压下; $n=2,4$是绝缘莫特绝缘体。因此这些材料的超导性、导电性和绝缘性具有共同的性质。利用这种方法,我们得到了$\texttt{A}_{3}\texttt{C}_{60}$的相图解析,这是本地配对,el.-振动相互作用,库仑相关性和小半径极化子的形成。
2019-05-11 cond-mat.supr-con
Correlated normal state fermiology and topological superconductivity in UTe2
UTe 2是自旋三重态超导体的一个有希望的候选者,其中顺磁正常态由于自旋涨落而变成超导体。随后发现的各种不寻常的超导性质促进了UTe 2作为一个令人兴奋的操场,研究非常规超导,但深入正常状态的费米学及其对超导性的影响仍然需要进一步的调查。在这里,我们从理论上表明,电子关联诱导一个显着的变化,在正常状态的费米学与紧急相关费米面(FS)的近藤共振驱动在低温下。这种涌现的关联FS可以统一地解释各种非常规的超导性质。特别是,相关FS的几何形状可以自然主机拓扑超导奇宇称配对的存在下,成为领先的不稳定性,由于强铁磁自旋波动。此外,两对奇宇称通道作为偶然简并解出现,这自然可以解释时间反演对称性破缺的多组分超导现象。有趣的是,由此产生的时间反演破缺超导态是外尔超导体,其中外尔点沿相关FS迁移的相对大小的近简并配对解决方案的变化。我们相信,我们发现的关联正常态费米学提供了一个统一的平台来描述非常规的超导在UTe 2。
2023-03-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Order parameter in superconductors with non-degenerate bands
在非中心对称金属中,电子带的自旋简并度通过自旋轨道耦合而提升。本文研究了具有自旋轨道耦合(NSC)的非中心对称超导体(包括CePt_3Si,UIr和Cd_2Re_2O_7)中配对函数Delta(k)的一般对称性。我们发现Delta(k)= chi(k)t(k),其中chi(k)是根据晶体学点群的不可约表示变换的偶函数,t(k)是依赖于模型的相因子。我们考虑NSC和传统超导体之间的隧穿。结果表明,NSC态在物理性质和约瑟夫森效应方面类似于单重态超导态,其能隙函数为chi(k)。
2004-10-13 cond-mat.supr-con
Bosonization, Pairing, and Superconductivity of the Fermionic Tonks-Girardeau Gas
我们确定了费米子Tonks-Girardeau(FTG)气体的一些精确的静态和随时间变化的性质,FTG气体是一种自旋取向的一维费米气体,具有无限强吸引的零程奇波相互作用。我们发现,两个粒子的约化密度矩阵具有最大的非对角长程序,并在一个环上的FTG气体与偶数个原子具有高度简并的基态与量子化的科里奥利旋转通量和高灵敏度的旋转和外部场和加速度。对于一个气体最初在谐波约束下,我们表明,在膨胀过程中的动量分布经历了“动力玻色化”,接近理想玻色气体,而不违反泡利不相容原理。
2006-01-09 cond-mat.supr-con
The role of electron-vibron interaction and local pairing in conductivity and superconductivity of alkali-doped fullerides. The route to a room-temperature superconductor
研究了三重简并最低未占分子轨道(LUMO)上电子局域配对系统中电子-振子相互作用(与Jahn-Teller声子相互作用)与库仑排斥之间的竞争.电子-振子相互作用从根本上改变了碱金属掺杂的富勒烯AnC 60的导电性和磁性,它应该是反铁磁莫特绝缘体:我们发现,n= 1,2和A=K,Rb的材料是导体,但不是超导体; n=3和A=K,Rb的材料是导体(低温超导体),但A=Cs时,常压下为莫特绝缘体; n= 2,4时,常压下为超导莫特绝缘体。我们证明了这些材料的超导性、导电性和绝缘性具有共同的性质。基于碱掺杂的富勒烯,我们提出了一个假设的材料具有显着更高的临界温度使用的超导模型与外部对电位制定的工作K. V. Grigorishin物理Lett。A 381 3089(2017).
2017-09-24 cond-mat.supr-con
Coexistence of spin-triplet superconductivity with magnetic ordering in an orbitally degenerate system: Hartree-Fock-BCS approximation revisited
在带间杂化的双简并哈伯德模型中考虑了Hund规则交换诱导的自旋三重态和磁性共存态。在正方形格子的情况下,分析了Hartree-Fock近似与BCS方法的结合.计算的相图包含自旋三重态超导相共存的铁磁性或反铁磁性,以及纯超导相的稳定区域。还讨论了位间杂化对所考虑相的稳定性的影响,以及磁矩和超导能隙的温度依赖性。我们的方法补充了众所周知的相图只包含磁相与配对的三重态在同一基础上处理。我们还简要地讨论了如何在这个模型中包含自旋涨落与实空间配对。
2013-04-17 cond-mat.supr-con
Hund's coupling stabilized superconductivity in the presence of spin-orbit interactions
除了通过Kohn-Luttinger机制外,轨道内的排斥Hubbard相互作用不能导致吸引的超导配对态。当我们包括额外的局部相互作用,如轨道间排斥$U^\prime$和Hund相互作用$J$时,这种情况可能会改变。加上这些局部相互作用,我们研究了系统中的超导对的性质与四面体晶体对称性,包括$d_{xz}$和$d_{yz}$轨道,并在八面体系统,包括所有三个$d_{xz}$,$d_{yz}$,和$d_{xy}$轨道。在四重态情况下,自旋-轨道相互作用可以稳定含有自旋三重态、轨道单重态特征的吸引配对通道。取决于自旋轨道耦合的形式,属于简并的、非平凡的不可约表示的配对通道可以被稳定。在八面体情况下,超导沟道的配对相互作用被发现严重依赖于交叉费米能量的带的数量。
2018-09-27 cond-mat.supr-con
Extended Mean-Field Theory for the 2D Hubbard Model in Degenerate Dilute Electron Gases: Fluctuations, Superconducting Dome, and Interaction Mechanisms in Strontium Titanate
School of Materials Science and Engineering, Guilin University of Electronic Technology(桂林电子科技大学材料科学与工程学院)
研究揭示了氧化锶钛中超导穹顶、电荷密度波与相互作用机制,通过扩展均场理论分析了电子涨落及配对行为,为稀疏电子系统中提高临界温度提供理论依据。
2026-02-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Structure of the pairing gap from orbital nematic fluctuations
我们在由$d_{xz}$和$d_{yz}$轨道组成的极小模型中研究了由轨道涨落引起的超导不稳定性,并选择了能捕捉铁基超导体中观察到的典型费米面几何形状的模型参数.我们解决了Eliashberg方程到低温保持重整化函数和完整的动量依赖的配对间隙。当超导发生在四方相时,我们发现对隙在费米面上表现出弱的动量依赖性。超导不稳定性也发生在超导相内部。当$d_{xz}$轨道被占据比$d_{yz}$轨道更多时,在费米表面部分上实现更大(更小)的能隙,其中$d_{xz}$($d_{yz}$)轨道分量占主导地位,导致空穴费米表面上的配对能隙的显著动量依赖性。另一方面,带隙的动量依赖性在电子费米面上很弱。我们还发现,虽然领先的不稳定性是所谓的$s_{++}$波对称,第二个领先的是$d_{x^2-y^2}$波对称。特别是,这两个国家几乎是简并在四相,而这种准简并在四相提升和$d_{x^2-y^2}$波对称性变化到高度各向异性$s$波对称。
2016-09-09 cond-mat.supr-con
Vortex lattice structure dependent on pairing symmetry in Rashba superconductors
基于类BCS哈密顿量和由此得到的Ginzburg-Landau泛函,研究了磁场平行于基面(${\bf H} \perp c$)时Rashba非中心对称超导体中的涡旋晶格结构.由于由反转对称性破缺引起的塞曼效应的动量相关各向异性,在较高场中的涡旋晶格通常显示出在垂直于${\bf H}$的平面中取向的Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)类型的某些单向调制。然而,调制的方向和晶格结构明显依赖于潜在的配对对称性:当自旋单重态和三重态配对成分之间的混合可以忽略时,所产生的调制结构往往具有反射对称性,而在具有显著的单重态-三重态混合的系统中的涡旋晶格在大多数情况下没有反射对称性。后者的结果意味着在{ \it real}材料中存在由畴壁分隔的晶格结构的两个简并取向,这可能与在CePt $_3$ Si中观察到的极低的磁衰减速率有关。
2009-06-16 cond-mat.other cond-mat.supr-con
Hidden weak-pairing superconductivity of non-interacting anyons obeying 1/3 statistics
Harvard University(哈佛大学);Tsinghua University(清华大学)
研究探讨了非相互作用的具有1/3统计的任何子气体通过隐藏的弱配对机制实现超导的机制,揭示了任何子统计本身如何驱动复合费米子进入p-i p配对态,并解释了其与Laughlin理论的差异。
2026-11-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con quant-ph
Single branch of chiral Majorana modes from doubly degenerate Fermi surfaces
马约拉纳费米子通常被提议通过首先通过自旋轨道耦合挑选出一个没有自旋简并的费米表面,然后施加边界或缺陷来实现。本文从两个没有自旋轨道耦合的简并费米面出发,采用“边界扭结”的方法,在具有$p\pm is$对的超导系统中实现了色散手征Majorana费米子.这些系统的表面产生自发磁化,其方向由边界取向和$p$和$s$ -组分间隙函数之间的相位差确定。沿着表面的磁畴壁存在着单向传播的手征马约拉纳费米子,它可以很方便地被外磁场拖曳和控制。此外,表面磁化被证明是一个磁电效应的基础上的Ginzburg-Landau自由能分析。我们还讨论了如何利用邻近效应通过边界扭折方法实现手征马约拉纳费米子。
2020-12-23 cond-mat.supr-con
Superconducting Phases in Lithium Decorated Graphene LiC 6
详细研究了石墨烯可能的超导相。一个现实的紧束缚模型,适合从头计算,占锂装饰的石墨烯与破缺的晶格对称性,并包括$s$和$d$对称布洛赫字符,影响可能出现的间隙对称性。由此产生的七个杂化Li-C轨道支持九种可能的键配对幅度。针对所有可能的间隙对称性求解间隙方程。其中一个带在费米能级附近沿$Γ\rightarrow M$方向弱色散,其Bloch波函数具有$d_{x^2-y^2}$和$d_{xy}$的线性组合特征,在我们的模型中,它负责$ d_{x^{2}-y^{2}}$和$d_{xy}$的最低配对能量。这些对称性几乎保留了原始石墨烯的双带模型的性质。该带的另一部分,沿$K\rightarrow Γ$,几乎与上$s$带简并,这有利于扩展的$s$波配对,这在两带模型中没有发现。当电子掺杂到一个临界化学势$μ_1=0.22 eV$时,对势降低,然后增加,直到第二个临界值$μ_2$ =1.3 eV,在该临界值处,相变到一个新的相,这在双带模型中是不出现的。原始石墨烯中的这一相转化为通常的扩展s波配对。
2018-09-02 cond-mat.supr-con
Spin and Charge Fluctuation Induced Pairing in ABCB Tetralayer Graphene
本研究通过轨道分辨随机相位近似方法,揭示了ABCB四层石墨烯中自旋与电荷涨落分别诱导f波和p波超导,并强调微观相互作用分布对预测超导起源的关键作用。
2023-05-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con