Significant Contributions of the Higgs Mode and Self-Energy Corrections to Low-Frequency Complex Conductivity in DC-Biased Superconducting Devices
本文基于Keldysh-Eilenberger非平衡超导理论，研究直流偏置下希格斯模式与杂质散射自能修正对超导体低频复电导率的影响，发现实部电导率在远高于此前认识的频率范围内随偏置降低，可用于抑制器件耗散，并评估了偏置相关的动态电感，为唯象慢实验场景提供了微观理论依据。
2024-08-01 cond-mat.supr-con physics.ins-det
Polarization-resolved terahertz third-harmonic generation in a superconductor NbN: dominance of Higgs mode beyond the BCS approximation
时域太赫兹（THz）光谱学的最新进展揭示了在s波超导体中，由集体Higgs振幅模介导的共振增强的强THz三次谐波产生（THG），其中电荷密度涨落（CDF）也被证明对非线性三阶极化率有贡献。理论上已经提出，Higgs和CDF的非线性响应表现出本质上不同的偏振依赖性。在这里，我们实验区分两个贡献的偏振分辨强太赫兹透射光谱的单晶氮化铌薄膜。结果表明，透射光中的共振三倍频总是出现在与入射光偏振方向平行的方向上，与晶轴无关。当我们比较这与理论计算在这里与BCS近似和动力学平均场论的NbN模型的第一性原理，实验结果强烈表明，Higgs模式，而不是CDF主导的NbN的三倍频共振。一个可能的机制，如声子介导的配对相互作用超越BCS的延迟效应进行了讨论。
2017-03-09 cond-mat.supr-con
Infrared activation of the Higgs mode by supercurrent injection in superconducting NbN
超导体中的Higgs模，即序参量的集体振幅模，不与电荷或自旋涨落相关联，因此在线性响应区域中它不与电磁场耦合。与此相反的是，在这里，我们证明，如果直流超电流被引入到超导体，希格斯模式成为红外活跃，并直接观察到的线性光学电导率测量。我们观察到一个尖锐的共振峰在$ω=2Δ$在薄膜NbN的电导率谱中的直流超电流的存在下，显示出合理的协议与最近的理论预测。这项工作所证明的方法为研究各种超导体中的希格斯模式开辟了一条新的途径。
2019-06-16 cond-mat.supr-con
Nodal gap structure of BaFe_2(As_{1-x}P_x)_2 from angle-resolved thermal conductivity in a magnetic field
用角分辨热导率测量方法研究了铁磷属元素化物超导体BaFe $_2$（As $_{0.67}$ P $_{0.33}$）$_2$（$T_c=31$ \，K）在基面内旋转的磁场中的超导序参量结构.我们发现，热导率显示出明显的四重振荡与最小值时，该领域是针对$\pm45^\circ$相对于四轴。我们讨论了可能的间隙结构，可以解释的数据，并得出结论，所观察到的结果是最一致的封闭的节环位于平坦的部分的电子费米面与高费米速度。
2011-08-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Model Predictions for Time-Resolved Transport Measurements Made near the Superfluid Critical Points of Cold Atoms and $K_3C_{60}$ Films
冷原子超快测量的最新进展，以及$K_3 C_{60}$薄膜的泵浦-探测光谱，已经打开了快速淬火相互作用的费米子系统的可能性，并通过一个有限的温度超流过渡。然而，确定瞬态已经接近二阶临界点是困难的，因为标准的平衡技术是不适用的。我们表明，在瞬态超流临界点的方法可以通过时间分辨的传输测量，如光学电导率检测。我们利用这样一个事实，即淬火到临界点附近产生一个高度依赖于时间的超流波动的密度，这在两个方面影响电导率。第一，通过费米子和波动之间的非弹性散射，第二，通过波动的直接传导，后者提供了一个较低电阻的载流通道。这两种效应之间的竞争导致时间分辨的光学电导率的非单调行为，提供了临界瞬态的特征。
2018-07-29 cond-mat.supr-con
Type II Lifshitz invariant and optically active Higgs mode in time-reversal symmetry broken superconductors
Institute for Theory of Condensed Matter, Karlsruhe Institute of Technology（卡尔斯鲁厄理工学院凝聚态理论研究所）；Department of Physics, University of Tokyo（东京大学物理学系）；RIKEN Center for Emergent Matter Science (CEMS)（理化学研究所新兴物质科学中心）；Trans-Scale Quantum Science Institute, University of Tokyo（东京大学跨尺度量子科学研究所）
研究II型Lifshitz不变量在打破时间反演对称性的超导体中的作用，揭示其与光学活跃Higgs模的关系，并通过群论分析和数值计算验证其存在。
2026-04-16 cond-mat.supr-con
Field-angle resolved specific heat and thermal conductivity in the vortex phase of UPd_2Al_3
本文用低能准粒子激发的多普勒频移近似方法研究了UPd_2Al_3涡旋相的比热和热导率随场角的变化。首先，我们给出了一个简明的介绍的计算程序的磁热性质的涡和FS平均数值执行。场角振荡的计算结果与实验结果的比较导致了UPd_2Al_3中可能的SC候选态的强烈减少。可能的SC间隙函数在包含沿c的区域中心或AF区域边界的六边形对称平面中具有节点线。可以排除非对称平面中的节点线。我们还计算了场角振荡幅度的场和温度依赖性。我们发现，所观察到的非单调场的依赖性和符号反转的振荡幅度是由于从酉散射的小偏差。
2005-01-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nonequilibrium nonlinear response theory of amplitude-dependent dissipative conductivity in disordered superconductors
High Energy Accelerator Research Organization (KEK)（高能加速器研究机构）；The Graduate University for Advanced Studies (Sokendai)（advanced studies大学）
研究非平衡超导体中振幅依赖耗散电导性的非线性修正，揭示Higgs模式与Eliashberg效应的贡献，并提供频率依赖质量因子的解释。
2025-11-27 cond-mat.supr-con physics.acc-ph physics.ins-det
Relation between Vortex Excitation and Thermal Conductivity in Superconductors
利用线性响应理论，采用涡旋晶格态的微观波函数，研究了磁场作用下$d_{x^2-y^2}$波超导体和各向同性s波超导体的热导率$κ_{xx}(T)$.为了研究$κ_{xx}(T)$在高温和低温区域之间不同场依赖性的起源，我们分析了在每个温度下涡旋周围的空间分辨热导率，这与局域态密度谱有关。为了比较，我们还讨论了同一配方中的电导率。
2002-04-08 cond-mat.supr-con
Optical conductivity of a dirty current-carrying superconductor
L. D. Landau Institute for Theoretical Physics（列夫·朗道理论物理研究所）；Laboratory for Condensed Matter Physics, HSE University（高等经济学院凝聚态物理实验室）；Moscow Institute of Physics and Technology（莫斯科物理技术学院）
本文提出了一种完整的微观点理论，用于描述载流杂乱超导体的光学导电性σ(ω)，研究了超流电流对光学导电性的影响，揭示了Schmid-Higgs模的作用。
2026-06-03 cond-mat.supr-con
Spin resolved Andreev reflection in ferromagnet-superconductor junctions with Zeeman splitting
在超导体对外加磁场的响应主要由塞曼分裂决定的情况下，导出了铁磁-超导体结中的Andreev反射。自旋向上和自旋向下的Andreev反射被证明是解决电压增加。在金属极限下，当自旋极化增加时，自旋上通道中从Andreev到隧道导电性的转变具有非平凡的行为。在电压反转中电导是不对称的。
1999-08-31 cond-mat.supr-con
Dynamics and Conductivity Near Quantum Criticality
研究了二维空间中量子临界点附近的相对论O（N）场论。我们通过大规模蒙特卡罗模拟和数值解析延拓计算动力学关联。在有序侧，标量谱函数在希格斯质量处呈现出普适峰。对于N=3和4，我们确认了它在低频处的ω^3上升。在无序侧，谱函数表现出尖锐的间隙。当N=2时，在超流（莫特绝缘体）阶段，动态电导率在希格斯质量（密度间隙）处上升到阈值以上。对于带电玻色子（约瑟夫森阵列），幂律上升到希格斯质量之上，从2增加到4。近似的电荷涡旋对偶性反映在过渡两侧的虚电导率的比值中。我们确定临界电导率为σ^*_c = 0.3（\pm 0.1）4e^2/h。在附录中，我们描述了一个推广的蠕虫算法，N>2，也是一个奇异值分解误差分析的数值解析延拓。
2013-09-16 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Field-angle-resolved anisotropy in superconducting CeCoIn5 using realistic Fermi surfaces
利用重费米子超导体CeCoIn 5的实际能带结构模型计算了场角分辨比热和热导率，确定了能隙结构和节点位置.我们使用两个带紧束缚参数化的能带色散作为输入的自洽计算中的准经典配方的超导性。系统的分析表明，当磁场在基面内旋转时，四面体晶体的态密度和费米速度的面内各向异性对热量的四重振荡有显著的影响。费米表面各向异性实质上改变了H-T平面中的线的位置，其中振荡与准圆柱线性模型计算相比改变了符号。特别是，在高场，各向异性和符号反转被发现，即使各向同性的差距。我们的研究结果意味着，需要同时分析的比热和热导率，重点是低能量部门，以限制潜在的配对方案在多频带超导体。我们讨论了我们的结果的影响，最近的测量Ce-115家庭，即CeTIn 5与T=Co，Rh，Ir。
2013-03-25 cond-mat.supr-con
Universal intrinsic doping behavior of in-plane dc conductivity for hole-doped high-temperature cuprate superconductors
理解空穴掺杂高温铜氧化物超导体（HTCSs）的正常态输运性质是一项具有挑战性的任务，被广泛认为是揭示高温超导配对机制的关键步骤之一。在这里，我们提出了一个真正的内在和普遍的掺杂依赖于所有欠掺杂HTCS的面内直流电导率。面内直流电导率归一化到最佳掺杂时的掺杂依赖性可以由简单的指数公式表示。由高分辨率激光角度分辨光电子能谱导出的超导态节点费米速度的平方的掺杂行为合理地遵循普遍的本征掺杂行为。我们的研究结果表明，无论是在正常状态和超导状态，放置一个真正的普遍和严格的约束HTCS高温超导机制的低能量准粒子的共性。
2011-05-25 cond-mat.supr-con
Superconducting fluctuations probed by the Higgs mode in Bi$_2$Sr$_2$CaCu$_2$O$_{8+x}$ thin films
铜氧化物超导体中的超导涨落已经被广泛研究，以深入了解超导转变温度$T_{\text{c}}$以上的预形成库珀对。虽然各种测量，如太赫兹（THz）的光学电导率，能斯特效应，角分辨光电子能谱（ARPES），和扫描隧道显微镜（STM）测量提供了SC波动的签名，SC波动的起始温度取决于测量方案。在这里，我们揭示了希格斯模式调查SC波动，因为它是SC序参量的直接指纹，可以帮助阐明SC相位相干的发展。我们对欠掺杂和过掺杂的Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_{8+x}$（Bi 2212）薄膜进行了太赫兹泵浦光探测光谱。在我们以前的工作中，在SC相中观察到的泵浦-探测信号（THz Kerr信号）的振荡行为已经被确定为单晶中的Higgs模式[K。Katsumi等人，物理修订信函120，117001（2018）]，但在$T_{\text{c}}$之上确定了两个起始温度。结合单晶在宽掺杂范围内的实验结果，我们发现$T_1^{\text{ons}}$的第一个起始温度在$T_{\text{c}}$以上10-30 K。$T_1^{\text{ons}}$与从THz光学电导率提取的超流密度$N_s$一致。因此，$T_1^{\text{ons}}$被解释为宏观SC相刚度的开始。另一方面，第二个开始$T_2^{\text{ons}}$被确定为基本上高于$T_{\text{c}}$，其起源是…
2020-08-16 cond-mat.supr-con
Review of the theoretical description of time-resolved angle-resolved photoemission spectroscopy in electron-phonon mediated superconductors
本文综述了电子-声子介导的超导体在正常态和超导态的泵浦/探测光电子能谱理论的最新研究进展。我们描述了形式的发展，允许一个解决的Migdal-Eliashberg理论在非平衡的超短激光泵浦场，并探讨的解决方案，说明能量从电子转移到声子的弛豫。我们专注于确切的结果产生的总和规则和近似的数值结果，描述经验法则的松弛过程。此外，在超导状态下，我们描述了如何Higg的振荡可以激发由于非线性耦合与电场和如何泵浦系统可以增强超导性。
2016-09-01 cond-mat.supr-con
Superconducting Gap Structure of kappa-(BEDT-TTF)2Cu(NCS)2 Probed by Thermal Conductivity Tensor
研究了有机超导体kappa-（BEDT-TTF）2Cu（NCS）2（Tc =10.4 K）在二维超导平面内旋转的高对准精度磁场中的热导率。在低温下（T < 0.5 K），角变化具有明显的四重对称性，这是d波超导能隙的特征，其节点沿相对于晶体b和c轴旋转45度的方向。确定的结结构是不一致的反铁磁自旋涨落诱导的超导最近的理论预测。
2001-11-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spatially-resolved dynamics of the amplitude Schmid-Higgs mode in disordered superconductors
研究无序超导体中振幅 Schmid-Higgs 模式的空间分辨动力学，揭示其晚期振荡、亚扩散行为及三次谐波中的额外峰，为探测序参量振幅动力学提供明确特征。
2025-08-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Optical response of edge modes in time-reversal symmetric topological superconductors
本文通过数值与解析计算研究了时间反演和晶体对称性下Majorana与Dirac边缘模式的光学电导率，证明两者光学响应存在显著差异。
2024-11-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Optically active Higgs and Leggett modes in multiband pair-density-wave superconductors with Lifshitz invariant
本研究基于GL理论发现多带超导体中由Lifshitz不变量和拖曳效应诱导的两种PDW态，并证明在小动量PDW态中Higgs和Leggett模与电磁场线性耦合，为探索多带超导体集体模提供了平台。
2025-07-10 cond-mat.supr-con
Transient Higgs oscillations and high-order nonlinear light-Higgs coupling in terahertz-wave drivenNbN superconductor
研究了超导NbN薄膜在强太赫兹波作用下的非线性光学响应。除了预期的三次谐波外，我们还观察到一种新的瞬态振荡，它的频率随着温度的升高而向超导转变温度Tc软化。我们把这种新的模式确定为希格斯瞬态振荡。为了验证这一设想，我们引入了一种时频分辨技术，称为频谱图，用于太赫兹光谱的可视化。观察到了该模式的动态衰减行为，这与理论预期的内禀Higgs振荡相一致。此外，我们还首次观察到了高阶非线性光学效应，即五次谐波产生，并将其归因于Higgs模与电磁场的高阶耦合。
2021-07-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Supercurrent induced resonant optical response
电导率编码了对时间相关电场的电流响应。我们发展了直流超电流存在下的光电导$σ(ω)$理论。电流诱导的光学响应是禁止伽利略不变性发生在系统中的一个单一的抛物线带。然而，我们发现，晶格效应引起了一个明显的电流依赖峰在$σ(ω)$的间隙边缘$ω= 2 Δ$，这发散在清洁的限制。我们证明了这一点在一个多带超导体的模型。我们的理论解释了Nakamura等人（2019）最近在NbN中光学电导率中观察到的电流诱导峰，并为光直接激活Higgs模式提供了一种新的机制。
2022-03-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Angular Position of Nodes in the Superconducting Gap of Quasi-2D Heavy-Fermion Superconductor CeCoIn_5
本文研究了重费米子超导体CeCoIn_5在二维平面内旋转的磁场中的热导率。一个明确的四重对称性的热导率，这是一个超导能隙的特点与节点沿（+-π，+-π）-方向被解决。热导率测量还揭示了在H_c2处的一级跃迁，表明是泡利极限超导态。这些结果表明，对称性最有可能属于d_{x^2-y^2}，这意味着各向异性反铁磁涨落与超导电性有关。
2001-05-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Higgs Mode in Superconductors
当物理系统的连续对称性自发破缺时，通常会出现两种集体模式：序参量涨落的振幅模式和相位模式。对于超导体，振幅模式最近被称为“希格斯模式”，因为它是粒子物理学中希格斯玻色子的凝聚态类似物。希格斯模式是序参量的标量激发，与电荷或自旋涨落不同，因此不与电磁场线性耦合。这就是为什么在最初的理论预测之后的半个多世纪里，超导体中的希格斯模式一直逃避实验观测，除了电荷密度波共存系统。然而，随着非线性和时间分辨太赫兹光谱技术的发展，通过非线性光-Higgs耦合研究Higgs模已经成为可能。本文综述了超导体中Higgs模的研究进展。
2019-06-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Hall anomaly and moving vortex charge in layered superconductors
本文重新讨论了层状超导体在磁通流稳态下的磁输运理论。关于观察到的霍尔符号反转的长期争议得到解决。的电导率分为一个Bardeen-Stephen涡核的贡献，和霍尔电导率由于移动的涡旋电荷。这种电荷是霍尔反常的原因，在弱磁场下会发生几何发散。它的值可以从磁电阻率数据中通过从正常相位外推涡核霍尔角来提取。YBCO、BSCCO和NCCO数据中的霍尔异常与基于伦敦渗透深度的掺杂依赖性的理论估计一致。在附录中，我们推导出斯特雷达公式的流体力学霍尔电导率，并反驳先前假设的伽利略对称性霍尔异常的相关性。
2020-03-31 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Higgs mode in the d-wave superconductor Bi2Sr2CaCu2O8+x driven by an intense terahertz pulse
采用太赫兹泵浦近红外探测技术，在时域研究了d波铜酸盐超导体Bi2Sr2CaCu2O8+x（Bi2212）的太赫兹脉冲驱动非线性响应.我们已经观察到的振荡行为的光学反射率，遵循太赫兹电场平方，并强烈增强低于Tc。相应的三阶非线性效应表现出A1g和B1g对称分量，这是从偏振分辨测量分解。与BCS计算的非线性极化率的比较表明，A1g分量与希格斯模式的d波序参量。
2017-11-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nodal Structure of Unconventional Superconductors Probed by the Angle Resolved Thermal Transport Measurements
在过去的二十年里，人们在几类材料中发现了非s波带隙对称性的非常规超导现象，包括重费米子（HF）、高温超导体和有机超导体。非常规超导的特征在于各向异性的超导能隙函数，其可以在布里渊区中沿着某些方向具有零（节点）。节点结构与配对相互作用密切相关，人们普遍认为节点的存在是磁性或其他外来的特征，而不是传统的声子介导的配对机制。因此，实验确定间隙函数是至关重要的。然而，详细的间隙结构，特别是节点的方向，是一个悬而未决的问题，在大多数非常规超导体。最近的研究表明，在相对于晶轴旋转的磁场下测量热导率和比热是确定体块中间隙形状和节方向的有力方法。在这里，我们回顾了该方法的理论基础以及几种非常规超导体的节点结构的结果，包括硼碳化物YNi $_2$ B $_2$ C、重费米子UPd $_2$ Al $_3$、CeCoIn $_5$和PrOs $_4$ Sb $_{12}$、有机超导体、$κ$ -（BEDT-TTF）$_2$ Cu（NCS）$_2$和钛酸盐Sr $_2$ RuO $_4$，通过热导率和热容的角度变化确定。
2006-11-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Influence of the Third Dimension of Quasi-Two-Dimensional Cuprate Superconductors on Angle-Resolved Photoemission Spectra
角分辨光电子能谱（ARPES）在分析严格的二维（2D）材料时表现出显着的简化，但即使是最各向异性的物理系统也显示出一些残余的三维性。在这里，我们演示了如何第三个维度体现在准二维材料的ARPES光谱考虑的例子，铜酸盐铋$_2$锶$_2$钙铜$_2$ O $_{8}$（Bi 2212）。胞间，层间跳跃，这是负责$k_z$色散的频带，被发现诱导一个不可约的扩大的ARPES线的形状与特征依赖于面内动量$k_\parallel$。我们的研究表明，ARPES线型可以提供一个直接的光谱窗口，通过检测这种新的增宽机制，建立在材料中的相干c轴电导率的存在，并承担通过ARPES实验在新材料中的2D到3D交叉和赝能隙和条纹物理的理解。
2004-07-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconducting Gap Function in Antiferromagnetic Heavy-Fermion UPd_2Al_3 Probed by Angle Resolved Magnetothermal Transport Measurements
通过测量重费米子UPd_2Al_3在沿晶轴方向旋转的磁场中的热导率，研究了重费米子UPd_2Al_3的超导能隙隙结构，其中非常规超导性与具有原子尺度局域磁矩的反铁磁（AF）有序共存.结果表明，能隙函数Δ（k）在AF布里渊区边界有一个与c轴正交的直线节点，而Δ（k）在基面内是各向同性的.确定的节结构是兼容的中子非弹性散射实验中观察到的动态磁化率的共振峰。根据这些结果，我们认为UPd_2Al_3的超导配对函数很可能是d波，其形式为Δ（k）=Δ_0cos（k_zc）
2004-05-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
