Ginzburg-Landau Theory for Unconventional Superconductors: Noncompact U(1) Lattice Gauge Model Coupled with Link Higgs Field
在本文中，我们介绍了一个Ginzburg-Landau（GL）理论的扩展- $s$和d-波超导体（SC）的颗粒系统，定义在一个格子上。与通常的阿贝尔Higgs模型（AHM）不同的是，本模型将库珀对场（Higgs场）置于晶格的链上。通过蒙特卡罗模拟，我们研究了瞬子的相结构、规范玻色子质量（磁穿透深度的倒数）和密度。在普通的{ \em noncomapct} U（1）AHM中，存在从正常态到SC态的二级相变，规范玻色子质量从相变点开始不断发展。而在本规范系统中，在中等的耦合常数下，到SC态的相变是一级相变。规范玻色子质量在相变点处不连续地从零变化到有限值。
2006-10-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Theory of Anderson pseudospin resonance with Higgs mode in superconductors
理论上发现，在频率为$Ω$的交流电场照射下，超导体通过非线性光-物质耦合产生Anderson赝自旋的集体旋进，从而产生序参量的相干振幅振荡，其频率为$2Ω$的两倍.我们提供了一个基本的理论，基于平均场的形式主义，以表明诱导的赝自旋进动共振的Higgs振幅模式的超导体在$2Ω=2Δ$与$2Δ$的超导能隙。共振进动伴随着三次谐波产生（THG）的发散增强。通过将THG磁化率分解为裸磁化率和顶点修正，我们发现THG的增强不能用单个准粒子激发（对破缺）来解释，因此THG可以作为识别集体Higgs模式的确凿证据。我们将非平衡动力学平均场论应用于交流电场驱动的哈伯德模型，进一步研究了电子-电子散射对赝自旋共振的影响。结果表明，赝自旋共振是强大的电子关联，虽然共振宽度加宽，由于电子散射，这决定了希格斯模式的寿命。
2015-08-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Kapitza-Dirac interference of Higgs waves in superconductors
The University of Tokyo（东京大学）；Stockholm University（斯德哥尔摩大学）；KTH Royal Institute of Technology（皇家理工学院）；University of Connecticut（康涅狄格大学）
该研究提出利用结构化光控制超导体中希格斯模和涡旋动力学的新框架，发现超导体中卡皮查-狄拉克效应的类似现象，架起量子光学与凝聚态物理的桥梁，为探测非平衡超导性提供新途径。
2025-11-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Comment on "Nonlinear electromagnetic response and Higgs-mode excitation in BCS superconductors with impurities"
本文对M. Silaev [物理修订版B { \bf 99}，224511（2019）]
2020-10-08 cond-mat.supr-con
Theory of driven Higgs oscillations and third-harmonic generation in unconventional superconductors
Higgs谱是研究非平衡超导体中Higgs模以获得基态信息的一个新领域。一个实验装置，其中观察到希格斯模式在s波超导体是周期性驱动太赫兹光，这表明共振的三次谐波产生（THG）信号，如果两倍的驱动频率匹配的能量希格斯模式。我们推导出任意间隙对称的驱动间隙振荡的表达式，并计算了三倍频响应。我们表明，可能的希格斯模式的超导体与非平凡的间隙对称性，可以导致额外的共振，如果两倍的驱动频率匹配的能量，这些希格斯模式，我们解开的影响，电荷密度波动（CDF）的THG信号在我们的清洁限制分析。有了这个，我们表明，非常规超导体的THG实验允许检测其希格斯模式。这为未来的研究铺平了道路，包括额外的功能，了解非常规超导体的集体激发光谱的现实系统。
2020-05-25 cond-mat.supr-con
Higgs-mode resonance in third harmonic generation in NbN superconductors: multiband electron-phonon coupling, impurity scattering, and polarization-angle dependence
本文从理论上研究了在多带无序超导体NbN中观察到的频率为超导能隙一半的三次谐波共振现象。核心问题是，对三次谐波共振的主要贡献是否来自希格斯模式（超导序参量的集体振幅模式）或准粒子激发。为了解决这个问题，我们分析了一个现实的三带模型，有效的带内和带间声子介导的相互作用估计从第一性原理与杂质散射。使用估计的配对相互作用与多带杂质散射率从清洁到肮脏的制度，我们计算的三倍频磁化率NbN的通道分辨的方式通过BCS和自洽玻恩近似。在脏制度，这是接近实验情况下，主要的贡献是由希格斯模式的顺磁通道几乎没有偏振角的依赖性，而第二个主要的贡献来自准粒子的顺磁通道一般表现出显着的偏振角的依赖性。这一结果与最近实验观察到的三次谐波不依赖于极化角的现象相一致，有力地证明了铌氮超导体中的三次谐波共振主要是由Higgs模引起的。
2020-10-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Calculation of an enhanced A1g symmetry mode induced by Higgs oscillations in the Raman spectrum of high-temperature cuprate superconductors
在超导体中，Anderson-Higgs机制允许集体振幅（Higgs）模式的存在，该模式可以主要在非线性拉曼过程中与eV光耦合。对各向同性超导体的实验非平衡结果，给出了包括Higgs模在内的BCS理论之外的解释。此外，在各向异性d波超导体中，预期与其他模式的强相互作用效应。在这里，我们从一个新的角度来计算希格斯模式的拉曼贡献，包括多体希格斯振荡效应及其在传统的，自发拉曼光谱的后果。我们的结果表明，在d波超导体的A1 g对称性拉曼光谱的强度的显着贡献。为了验证我们的理论，我们预测在太赫兹猝灭光探针随时间变化的反射率实验中存在可测量的特征振荡。
2021-10-04 cond-mat.supr-con
Anderson-Higgs mass of magnons in superconductor/ferromagnet/superconductor systems
Anderson-Higgs质量产生机制是高能和凝聚态物理中的一个普遍概念。它通过迈斯纳效应表现出来，提供了从超导体中驱逐静态和低频磁场。然而，它不影响传播的电磁波与由等离子体频率，这是太大，是敏感的超导转变确定的频谱间隙。在这里，我们展示了安德森-希格斯质量的光谱表现，表明它决定了超导体/铁磁体/超导体多层膜中磁振子的光谱间隙。此外，我们表明，这种效果已被观察到在最近的实验中，作为一个自发的铁磁共振频率偏移在这样的系统。我们的理论解释了许多不寻常的实验特征，并提出了有效的控制磁振子光谱与可调谐的光谱间隙和群速度反转。这些发现为可能在磁振子中应用的广泛的高级功能铺平了道路。
2022-11-02 cond-mat.supr-con
Reducing the frequency of the Higgs mode in a helical superconductor coupled to an LC-circuit
本文研究强自旋轨道耦合和交换场超导体中Higgs模式与电磁场的线性耦合，提出通过耦合LC谐振器使Higgs共振在低于$2Δ$的频率下成为常规模式，并设计了基于微波谱学的实验方案，为明确检测Higgs模式及推广到多带超导体提供了新途径。
2022-12-22 cond-mat.supr-con
The Higgs Mode in Disordered Superconductors Close to a Quantum Phase Transition
通过希格斯机制产生质量的概念受到早期关于超导体中迈斯纳-奥克森菲尔德效应的工作的强烈启发。在量子场论中，希格斯场的纵向分量的激发表现为大质量的希格斯玻色子。超导体中类似的希格斯模式尚未被观察到，因为它快速衰变为粒子-空穴对。然而，根据最近的理论，希格斯模式应该会降低到配对间隙$2Δ$以下，并在接近超导体-绝缘体转变（SIT）的二维系统中变得可见。为了实验验证，我们测量了接近临界的各种超导薄膜NbN和InO的太赫兹传输和隧穿态密度（DOS）。比较这两种技术揭示了有限的$2Δ$和电磁吸收的阈值能量之间的日益增长的差异，该阈值能量在朝向SIT的方向上临界地消失。我们发现在$2Δ$以下的过量吸收是二维量子临界超导体中Higgs模存在的有力证据。
2014-11-29 cond-mat.supr-con
Nonlinear light-Higgs coupling in superconductors beyond BCS: Effects of the retarded phonon-mediated interaction
考虑声子介导的吸引相互作用中的延迟效应，研究了Higgs振幅模对BCS近似下超导体非线性光学响应的贡献.为了计算包含集体模效应的非线性光学系统中的顶点修正，我们提出了一种基于非平衡动力学平均场论（非平衡DMFT）的“dotted DMFT”方案，以克服求解Bethe-Salpeter方程和解析延拓的困难.顶点校正由自能相对于外部驱动场的导数表示，其由微分（“虚线”）DMFT方程自洽地确定。我们应用该方法的荷斯坦模型，一个典型的电子-声子耦合系统，计算的三次谐波产生包括顶点校正的磁化率。结果表明，与BCS理论相反，Higgs模对激光场广义偏振的三次谐波产生的贡献与电子对破裂或电荷密度涨落的贡献在数量级上相当.其物理根源可以追溯到非线性共振光-希格斯耦合，这在BCS近似中是不存在的。
2016-11-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Incoherent Excitation of Coherent Higgs Oscillations in Superconductors
从理论上研究了频率远大于超导能隙的非相干短脉冲光对超导体中序参量Higgs振荡的激发。Higgs模的激发振幅由一个参数控制，该参数由脉冲激发的准粒子总数决定。这一事实可以追溯到能量低于德拜频率和高于能隙的光致准粒子级联形状的普遍性。
2021-11-02 cond-mat.supr-con
Spin currents driven by the Higgs mode in magnetic superconductors
超导材料中的Higgs模描述了序参量振幅的缓慢衰减振荡。我们证明，在磁性超导体与内置的自旋分裂场希格斯模式是强烈耦合的自旋自由度允许产生的时间相关的自旋电流。通过自旋滤波元件将这种自旋电流转换为电信号，为二次谐波产生和外照射产生的Higgs模的电检测提供了工具。由这些自旋电流产生的非绝热自旋力矩允许通过测量相邻铁磁体中的磁矩的进动来对希格斯模式进行磁性检测。我们还讨论了磁旋进产生Higgs模的相互作用。将超导体中的集体模与光和磁动力学耦合，开辟了超导光自旋电子学的新方向。
2019-07-01 cond-mat.supr-con
Damping of the Collective Amplitude Mode in Superconductors with Strong Electron-Phonon Coupling
利用Holstein模型的非平衡动力学平均场模拟，研究了强电子-声子相互作用对超导体中Higgs振幅模阻尼的影响.与BCS动力学相反，我们发现Higgs模式的阻尼强烈依赖于温度，随着系统接近转变温度而变得更快。在低温下的阻尼很好地描述了幂律，而在转变温度附近的阻尼表现出类似指数的行为。我们解释了这种交叉的温度依赖性的准粒子寿命所造成的强电子-声子耦合，涂抹的超导能隙的边缘，并使弛豫的希格斯模式到准粒子更有效地在高温下。我们还发现，声子动力学可以软化的希格斯模式，这导致在一个较慢的阻尼。
2016-09-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Floquet engineering Higgs dynamics in time-periodic superconductors
本研究开发了一种基于反常Floquet Green函数的Floquet方法，用于研究时间周期性驱动下超导体中的Higgs模式，该方法降低了时间依赖性问题的复杂性，并从Floquet边带间的光子过程角度解释了稳态序参量的重整化，在s波超导体中验证了其有效性。
2024-06-04 cond-mat.supr-con
Nonlinear electromagnetic response and Higgs mode excitation in BCS superconductors with impurities
我们发现，由于存在的序参量振幅称为Higgs模式的无序振荡，可以有效地激发在通常的BCS超导体的外部电磁辐射。这种机制适用于具有各向同性s波和各向异性（如d波）配对的超导体。在杂质存在下的非线性响应被捕获的准经典形式主义。我们证明了具有杂质碰撞积分和外场驱动的Eilenberger方程的解析解与梯形杂质图的精确求和相一致。使用发达的形式主义，我们表明，在最近的实验中观察到的共振三次谐波信号是自然的解释由杂质散射介导的希格斯模式的激发。
2019-02-12 cond-mat.supr-con
Emergence of multiple Higgs modes due to spontaneous breakdown of a $\mathbb{Z}_2$ symmetry in a superconductor
研究了Bardeen-Cooper-Schrieffer（BCS）超导体中的Higgs模。基于BCS哈密顿量的U（1）对称性对Higgs模不是必需的这一发现，我们研究了赝自旋表象中的类伊辛哈密顿量.我们表明，Higgs模式出现的最低激发态的类伊辛哈密顿量由于自发击穿的$\mathbb{Z}_2$对称性下的时间反转操作$\mathcal T$在赝自旋空间。我们进一步预测存在多个Higgs模式，量子化能量$2(n+1)Δ_0$（$0\le n\le N_{k_F}$），其中$Δ_0$是超导能隙，$n$是一个整数，和$N_{k_F}$是费米表面上的状态数。
2021-09-04 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Higgs Bosons in D-wave Superconductors
“对称性破缺”的概念，即真空的对称性可能低于量子理论的哈密顿量，在现代物理学中起着重要的作用。这种现象的一个表现是粒子物理学中的希格斯玻色子，人们期待已久的发现即将到来。超导体中的一个等效模式隐含在它们的集体涨落的早期理论中。在某些神秘的实验结果的刺激下，明确地提出了与s波超导体中的Higgs模等价的超导序参量振幅振荡的理论及其在实验中的识别。它还表明，发生这种情况的必要条件是在超导状态的紧急洛伦兹不变性，而金属状态和区域下面的$T_c$是明显的非洛伦兹不变性。在这里，我们表明，d波超导体，如高温铜氧化物超导体，应该有丰富的各种各样的希格斯玻色子玻色子，每一个在一个不同的不可约表示的点群对称的晶格。我们还表明，这些模式有一个独特的奇异光谱结构，可以发现在拉曼散射实验。
2012-06-02 cond-mat.supr-con
Coupling of Higgs and Leggett modes in nonequilibrium superconductors
集体激发模式是物质的破缺相的特征。例如，超导体表现出振幅希格斯模式和相位模式，这是自由能的墨西哥帽势中的径向和角向激发。在双带超导体中，还存在莱格特相位模，它对应于带间相位差的集体涨落。在平衡系统中，振幅和相位模式是解耦的，因为它们是相互正交的激励。通过线性响应测量直接检测希格斯和莱格特模式是具有挑战性的，因为它们通常是过阻尼的，并且不直接耦合到电磁场。在这项工作中，使用精确的数值模拟，我们表明的情况下，两个间隙超导体，光泵浦探测实验激发希格斯和莱格特模式的平衡。我们发现这种非绝热激发过程在集体模之间引入了强相互作用。此外，我们预测，耦合的希格斯和莱格特模式是清楚可见的泵浦探测吸收光谱中的振荡在各自的频率。
2015-12-26 cond-mat.supr-con
Higgs mode mediated enhancement of interlayer transport in high-$T_c$ cuprate superconductors
我们提出了一种机制，用于增强铜酸盐超导体的层间输运，通过光学驱动沿$c$轴的等离子体激元激发的频率是蓝失谐的希格斯频率。等离子体激元激发引起希格斯场的集体振荡，从而引起超导响应的参数增强，正如我们用最小的分析模型所证明的那样。此外，我们进行了粒子-空穴对称$U(1)$格点规范理论的模拟，并找到与我们的分析预测很好的协议。我们绘制了层间耦合的重正化作为光场参数的函数，并证明了Higgs模式介导的增强可以大于$50\%$。
2021-06-04 cond-mat.supr-con
Fano interference of the Higgs mode in cuprate high-Tc superconductors
尽管几十年来一直在寻找铜氧化物高温超导体中的配对玻色子，但迄今为止，它的身份仍然存在争议。由于这个原因，铜酸盐中电子-玻色子相互作用的光谱特征一直是人们关注的焦点。例如，角分辨光电子能谱（ARPES）研究中观察到的准粒子色散的扭结激发了长达十年的研究，电子-声子以及电子-顺磁相互作用的铜酸盐。另一方面，在铜氧化物相图中的电荷序相关和赝能隙之间的重叠也产生了关于它们之间潜在联系的讨论。在本研究中，我们提供了一个新的视角，这些相互作用的纠缠使用希格斯光谱的新方法，即太赫兹辐射驱动的超导序参量的振幅振荡的调查。独特的铜酸盐，我们观察到的Fano干扰的动态驱动的希格斯模式与另一个集体模式，我们揭示了从一个广泛的掺杂和磁场依赖的研究电荷密度波波动。这一发现进一步证实了平均场模型，在该模型中，我们描述了两个订单之间的相互作用的微观机制。我们的工作表明，希格斯光谱作为一种新的和强大的技术，用于调查非常规超导体中交织的秩序和微观过程。
2021-10-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Optical response of Higgs mode in superconductors at clean limit
本文通过修正路径积分和Eilenberger方程方法中的数学缺陷，解决了洁净极限超导体二阶光学响应中Higgs模式产生与电荷密度涨落的理论争议，证明矢势和标势驱动效应均产生有限Higgs模式，且相位模式激发精确抵消电荷密度涨落以保证电荷守恒。
2022-06-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Amplitude Higgs mode in superconductors with magnetic impurities
本文理论研究了含弱磁性杂质超导体中序参量对外场的非线性响应，发现振幅Higgs模式共振频率低于平衡配对能隙两倍且高于单粒子阈值，并计算了三次谐波电流随频率和杂质浓度的变化。
2023-11-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Short-distance breakdown of the Higgs mechanism and the robustness of the BCS theory for charged superconductors
通过希格斯机制，长程库仑相互作用消除了超导体中的低能戈德斯通相模，并将光谱权重一直转移到等离子体频率。在这里，我们表明，希格斯机制打破了长度尺度短于超导相干长度，而它保持完整，即使在高能量，在长波长的限制。这种效应是希格斯场的超导性和固体中洛伦兹不变性的复合性质的结果。最重要的是，超导相干体积内的希格斯机制的崩溃是至关重要的，以确保稳定的BCS平均场论在弱耦合极限。我们还表明，由于等离子体激元引起的波动的间隙方程的变化可以导致显着的修正平均场论，并揭示了超导体的密度波动谱的变化并不限于附近的间隙。
2018-08-22 cond-mat.supr-con
Terahertz nonlinear response in cuprate superconductors and the Higgs field in doped Mott insulators
Institute for Advanced Study, Tsinghua University（清华大学高等研究院）
研究通过新兴Higgs模式解释铜基超导体中THG信号的伪间隙区域持续现象，揭示了掺杂莫特绝缘体中holons与spinoons相互作用对超导相干性的影响。
2025-09-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum fluctuations and the emergence of in-gap Higgs mode in superconductors
Max Planck Institute for Solid State Research（马克斯·普朗克固体研究所）；The University of Tokyo（东京大学）；RIKEN Center for Emergent Matter Science (CEMS)（理化学研究所凝聚体物质科学中心）；Trans-Scale Quantum Science Institute, The University of Tokyo（东京大学跨尺度量子科学研究院）
研究量子涨落如何使超导体中能隙内Higgs模式出现，通过一阶量子修正改变Higgs传播子的本征频率，导致实验特征显著增强。
2026-04-16 cond-mat.supr-con
Comment on: Calculation of an Enhanced $A_{1g}$ Symmetry Mode Induced by Higgs Oscillations in the Raman Spectrum of High-Temperature Cuprate Superconductors
在最近的手稿物理。127，197001（2021）Puviani等人声称，希格斯模式在铜酸盐的对称$A_{1g}$拉曼通道中增强了拉曼响应。在这里，我们报告了一系列的技术错误，在他们的推导，完全无效的结论。特别是，拉曼响应函数包含两个重正化顶点，具有明显的超额计算图和希格斯模式贡献的不受控制的结果。
2022-09-30 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
Coupling the Higgs mode and ferromagnetic resonance in spin-split superconductors with Rashba spin-orbit coupling
本文研究Rashba自旋轨道耦合超导体中非零动量的Higgs模式，发现其与外部交换场线性耦合，可显著增强铁磁绝缘体/超导体双层系统的自旋泵浦效应，并可通过逆自旋霍尔效应电压进行探测。
2022-02-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Non-linear optical effects and third-harmonic generation in superconductors: Cooper-pairs vs Higgs mode contribution
最近观察到一个以三倍于入射光频率振荡的透射太赫兹脉冲，为一个新的协议铺平了道路，以获得超导体中的共振激发。在这里，我们表明，这种非线性光学过程是由光致激发的库珀对，在类比与标准的拉曼实验。超导序参量的集体振幅（希格斯）涨落一般来说贡献较小，除非设计实验时适当地结合光的偏振和晶格对称性。
2016-05-24 cond-mat.supr-con
Time-resolved optical conductivity and Higgs oscillations in two-band dirty superconductors
最近的研究强调了杂质散射对超导体光学Higgs响应的重要性。在脏极限中，光与超导凝聚体的额外顺磁耦合产生，这大大增强了激发。到目前为止，大多数工作集中在光的周期性驱动上，其中希格斯模式的三次谐波产生响应被证明是增强的。在这项工作中，我们还计算了时间分辨的光学电导率的单带和双带超导体在两个脉冲猝灭探针设置，在那里我们发现与现有的实验结果很好的协议。我们使用的Mattis-Barclay方法，将杂质散射和计算明确的系统的时间演化。计算是在一个图形图片来自一个有效的行动形式主义和时间依赖的密度矩阵形式主义。
2021-02-01 cond-mat.supr-con
Higgs Boson in Superconductors
超流氦可以用双分量序参量来描述，在长波长下只表现出具有能量$\to 0$的Bogolubov模式，而具有双分量序参量的洛伦兹不变理论在长波长下表现出有限能量模式（希格斯玻色子玻色子），除了上述无质量模式。无质量模式如果耦合到电磁场（安德森-希格斯机制），则会移动到高能量。另一方面，超导体在理论上和实验上都表现出这两种模式。发生这种情况是因为超导体中的激发具有（近似）粒子-空穴对称性，因此显示出与洛伦兹不变理论的相似性。
2001-09-21 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con hep-ph
Amplitude `Higgs' mode in 2H-NbSe2 Superconductor
本文报道了用喇曼散射法在电荷密度波超导体2 H-NbSe_2中观察到超导振幅模即所谓的“Higgs”模的实验证据。通过比较2 H-NbSe_2和它的同构伙伴2 H-NbS_2（显示出超导性但缺少电荷密度波序），我们证明了2 H-NbSe_2的超导模的谱权重归因于共存的电荷密度波序的存在。此外，在2 H-NbSe 2的温度依赖性的测量显示了一个完整的频谱重量转移从电荷密度波模式的超导模式进入超导相。这两个观测结果都与超导振幅模式或希格斯模式完全一致。
2014-02-06 cond-mat.supr-con
Higgs time crystal in a high-$T_c$ superconductor
我们建议通过光学驱动希格斯模和约瑟夫森等离子体模的和共振，在高- $T_c$超导体中诱导时间结晶态。耦合这些基本激励的通用立方过程将和共振的驱动转换为两种模式的同时共振驱动，从而导致不相称的次谐波运动。我们使用一个半经典的驱动耗散格点规范理论的三维层状晶格，模型的几何形状的铜氧化物超导体的数值实现，证明这种运动对热波动的鲁棒性。我们证明了这种光诱导的时间结晶相的单层和双层系统，并表明该命令可以检测到在现实的技术条件下的脉冲驱动。
2020-11-12 cond-mat.supr-con
Non-relativistic dynamics of the amplitude (Higgs) mode in superconductors
尽管形式上与希格斯粒子类似，但弱耦合超导体中序参量的振幅起伏并不能确定一个具有洛伦兹不变动力学的实模。事实上，它的共振发生在$2Δ_0$，这与准粒子激发的阈值$2E_{gap}$相一致，准粒子激发破坏了任何相对论动力学。在这里，我们调查的命运的希格斯模式在非常规的情况下，$2E_{gap}$变得大于$2Δ_0$，由于强耦合或强无序。我们表明，也在这种情况下的振幅波动从来没有确定一个真正的模式在$2Δ_0$，因为这样的“玻色子”的限制总是通过一个强混合的相位波动，占主导地位的低能量部分的频谱。我们的研究结果对无序超导体的亚能隙光吸收的解释有直接的意义。
2015-11-02 cond-mat.supr-con
Higgs Amplitude Mode in BCS Superconductors Nb$_{1-x}$Ti$_{x}$N induced by Terahertz Pulse Excitation
利用太赫兹泵浦-太赫兹探测光谱研究了BCS超导体Nb 1-xTixN薄膜在非绝热激发下的超快响应。在单周期太赫兹泵浦脉冲的瞬时激励下，BCS带隙能区的电磁响应出现瞬态振荡。振荡频率与BCS能隙的渐近值相一致，表明理论上预期的序参量集体振幅模式，即Higgs振幅模式的出现.我们的结果为用光学手段实现超导序参量的超快调控开辟了一条新的途径。
2013-07-09 cond-mat.supr-con
Direct observation of Higgs mode oscillations in the pump-probe photoemission spectra of electron-phonon mediated superconductors
利用非平衡Keldysh形式，我们求解了包含超快泵浦场的电子-声子超导运动方程。我们提出的结果与时间有关的光电子能谱的平衡探测的动态的超导能隙边缘。泵浦场导致的阶数的部分熔化导致了两倍于熔化间隙频率的振荡，这是希格斯或振幅模式的标志。因此，希格斯模式可以通过电磁场的非线性效应直接激发，并在没有任何额外对称性破缺的情况下被检测到。
2016-01-14 cond-mat.supr-con
Higgs mode stabilization by photo-induced long-range interactions in a superconductor
我们发现，低的激发的二维BCS超导体显着改变时，耦合到一个外部驱动的腔，诱导可控的远程吸引力之间的相互作用的电子。我们发现它们与本征局域相互作用非线性地结合，增加了Bogoliubov准粒子的激发能，从而扩大了超导能隙。驱动腔诱导吸引的长程性质定性地改变了超导体的集体激发。具体地说，它们导致激子模式的额外集体激发的出现。此外，希格斯模被推入能隙，现在位于博戈留博夫准粒子连续统之下，因此它不能衰变成准粒子。这样，希格斯模式的寿命大大增加。
2021-06-09 cond-mat.supr-con quant-ph
Higgs Condensates are Symmetry-Protected Topological Phases: II. $U(1)$ Gauge Theory and Superconductors
在有间隙和保持对称的物质状态中对希格斯相进行分类是一个概念上的挑战。我们证明了$U(1)$ Higgs相是一种受保护的拓扑相，并导出了适用于动态电磁场处理的超导体的拓扑响应理论和边界反常.这推广了Verresen等人对离散规范理论的讨论，arXiv：2211.01376。我们发现，在$d$空间维度的希格斯相是在一个非平凡的SPT类保护的全球$U(1)$对称性与希格斯场，和$d-2$形式$U(1)$磁对称性，与磁单极子的情况下。在$d=2$中，这给出了一个在传统对称性之间具有混合霍尔响应的SPT，而在$d=3$中，我们得到了一个由0-形式和1-形式对称性保护的新SPT，其2+1d边界异常由超流体满足。超导体的标志性特性--电磁学的希格斯相位--可以从这个SPT响应中重现。例如，约瑟夫森效应直接来自上述边界超流体。除了这种最低限度的方法是补充朗道-金兹伯格理论，其非微扰性质是有用的情况下，波动是显着的。我们证实了这一点，通过预测的稳定性的约瑟夫森效应后，引入单极$U(1)$格点规范理论，从收费1希格斯相的限制阶段调谐导致在交界处的量子临界点。此外，这一观点揭示了意想不到的联系，例如超导体表面的持续电流是如何从广义无源泵中产生的。我们还处理部分希格斯阶段的概括，包括“2 e”凝聚在电子超导体，对应于丰富的拓扑秩序。
2023-03-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con hep-th
Momentum-resolved analysis of condensate dynamic and Higgs oscillations in quenched superconductors with tr-ARPES
非平衡态超导体中的希格斯振荡提供了一个独特的工具，以获得有关潜在的序参量的信息。一些性质，如绝对值，多重能隙的存在和序参量的对称性可以编码在希格斯振荡谱。用时间分辨角分辨光电子能谱（ARPES）研究希格斯振荡比光学测量具有优势，即可以对凝聚动力学进行动量分辨分析。在本文中，我们调查的时间分辨光谱函数测量ARPES不同的淬火协议。我们发现，分析振幅振荡的ARPES强度在整个布里渊区允许了解如何凝聚动力学有助于集体希格斯振荡的出现。此外，通过评估这些振荡的相位，可以揭示凝聚体的对称变形动力学，这给出了关于系统的基态对称性的见解。有了这样的分析，时间分辨的ARPES实验可能会在未来的希格斯光谱学领域的一个强有力的工具。
2020-05-08 cond-mat.supr-con
Phase signatures in third-harmonic response of Higgs and coexisting modes in superconductors
超导体上的三次谐波产生（THG）实验可以用来研究集体激发，如被称为希格斯模式的序参量的振幅模式。如果驱动频率与模式的能量匹配，则由于THG信号中的谐振，这些模式是可见的。在实际材料中，可能存在多种模式，从而产生额外的THG贡献，使得难以明确地解释结果。在本文中，我们还分析了THG信号的相位，其中包含超越经典共振的微观细节以及仅在振幅中难以观察的模式之间的耦合的签名。我们调查如何希格斯模式，杂质或库仑相互作用影响的相位响应，并考虑示例性的两个系统与其他模式。我们认为，提取这种相位信息可能是有价值的，在未来的实验。
2021-07-03 cond-mat.supr-con
Leggett modes and the Anderson-Higgs mechanism in superconductors without inversion symmetry
我们发展了一个非中心对称超导体中由超导序参量相位引起的集体模的微观规范不变理论。考虑到各种晶体的对称性，我们得到相应的规范模式$ω_{\rm G}({\bf q})$，并发现，特别是，新的Leggett模式$ω_{\rm L}({\bf q})$的特性是独特的非中心对称超导体。我们计算了它们的质量和色散，反映了潜在的自旋轨道耦合，从而三重态和单重态超导性之间的平衡同时发生。最后，我们证明了安德森-希格斯机制的作用：而远程库仑相互作用的位移$ω_{\rm G}({\bf q})$的冷凝等离子体模式$ω_{\rm P}({\bf q})$，它留下的质量$Λ_0$的新莱格特模式不受影响，只有轻微修改其色散。
2015-03-27 cond-mat.supr-con
Phase structure of an Abelian two-Higgs model and high temperature superconductors
本文研究了一个三维阿贝尔Higgs模型的相结构，该模型是由单电荷和双电荷标量场耦合到紧致阿贝尔规范场的。该模型是假装描述系统的强关联电子，如高Tc超导过掺杂制度和外来相支持激发与分数量子数。我们确定费米液体，自旋间隙，超导体和奇怪的金属相，其中的密度和性质的holon和自旋涡旋和单极进行了探讨。预测了三维耦合空间中的相图。我们表明，在足够强的规范耦合的自旋对和holon凝聚过渡合并在一起，成为意想不到的，一阶。
2005-12-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con hep-lat
Signatures of the Higgs mode in transport through a normal-metal--superconductor junction
超导体在太赫兹范围内受到电磁辐射时，其序参量会出现振幅振荡。然而，将这种所谓的希格斯模式耦合到充电电流是非常困难的。我们建议使用直流电压偏置的正常金属超导隧道结实现这样的耦合在粒子空穴非对称配置。使用准经典格林函数形式主义，我们证明了三个特征签名的希格斯模式：（i）交流充电电流表现出明显的共振行为，是最大的辐射频率与序参量一致时。(ii)交流充电电流幅值随电压偏置的增加呈现出特征性的非单调行为。(iii)在大电压偏置的谐振时，AC电流与偏置成反比地消失。这些签名提供了一个电子检测方案的希格斯模式。
2020-06-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Higgs-mediated optical amplification in a non-equilibrium superconductor
对量子材料中新功能的探索最近已经扩展到非平衡态，这是有趣的，因为它们表现出新的物理现象，并因为它们在高速器件应用中的潜力。在亚稳相的产生和外部周期驱动下的Floquet工程方面取得了显着的进展。在非平衡超导的背景下，例子包括在热力学转变温度以上产生瞬态超导，激发相干希格斯模式振荡，以及铜酸盐中层间相的光学控制。在这里，我们从理论上提出了一种新的非平衡现象，通过这种现象，从金属到瞬态超导态的迅速淬火可以引起大的序参量振幅的振荡。我们认为，这种振荡模式可以作为一个源的入射辐射的参数放大。我们报告的实验结果与这些预测是一致的光驱动K $_3$ C $_{60}$。发现当激发的开始变得慢于希格斯模式周期时，这种效应消失，与这里提出的理论一致。这些结果为在多体系统中使用集体模式来诱导非线性光学效应开辟了新的可能性。
2019-08-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum Geometric Effects on the Higgs Mode in Flat-band Superconductors
本研究聚焦平带超导体中量子几何对希格斯模的影响，推导了量子几何希格斯模关联长度，发现量子度量主导三次谐波产生，Lieb晶格数值计算显示希格斯模涨落几乎完全贡献THG，为平带希格斯模光学探测提供指导。
2024-09-17 cond-mat.supr-con
Generalized index theorem for topological superconductors with Yang-Mills-Higgs couplings
本文研究了任意维数下具有Yang-Mills-Higgs耦合的拓扑超导体的Bogoliubov-de Gennes哈密顿量（BdGH）的指数定理。我们发现BdGH的指数仅由Higgs场的渐近行为决定，与规范场无关。如果序参量空间的维数等于空间维数，则它可以是非零的。当存在点缺陷时，缺陷处出现局域化的零能态。在二维涡旋背景和三维涡旋背景下，研究了该指数与零能束缚态存在的一致性。
2012-04-04 cond-mat.supr-con hep-th
Amplitude Higgs mode and admittance in superconductors with a moving condensate
我们考虑了具有凝聚流（超导）的超导体中的振幅（希格斯）模。我们证明，在这种情况下，对应于振荡$δ|Δ|_Ω \exp(i Ωt)$的超导能隙的振幅模式被激发的外部交流电场$\mathbf{E}_Ω \exp(i Ωt)$已经在$|\mathbf{E}_Ω|$的第一顺序，使${δ|Δ|_Ω \propto (\mathbf{v}_{0} \mathbf{E}_Ω)}$，其中$\mathbf{v}_{0}$是冷凝物的速度。频率依赖性$δ|Δ|_Ω$具有在${Ω= 2 Δ}$处具有最大值的共振形状。与没有冷凝流的标准情况相反，振幅$δ|Δ(t)|$的振荡有助于导纳$Y_Ω$。本文给出了一个超导体在超电流作用下的导纳公式。预测的效果开辟了新的途径，在超导体和材料的振幅模式的实验研究与其他国家的超导竞争。
2017-01-03 cond-mat.supr-con
Anomalous Higgs oscillations mediated by Berry curvature and quantum metric
希格斯谱学是研究超导体中希格斯玻色子玻色子的一个新兴领域。在这里，我们表明，贝瑞曲率和量子度规的带中发挥了核心作用的希格斯模式的产生。它们允许检测到希格斯玻色子玻色子，即使当带曲率的传统贡献消失时。此外，我们表明，希格斯模式可以耦合到外部电磁场线性时，介导的Berry连接。因此，我们预测存在的第二谐波产生，除了众所周知的三次谐波产生。通过考虑由Harper-哈伯德模型实现的平带超导体进一步阐明了我们的理论，并证明了几何Higgs模是由能带Chern数下界的.我们证明了在扭曲的双层石墨烯中，当在魔角处的近平带中实现超导时，几何诱导的Higgs模的存在。
2021-11-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Gapless Higgs Mode in the Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov State of a Superconductor
均匀超导体中超导能隙的振幅起伏所伴随的Higgs模通常很重，这使得它的激发和检测都很困难。我们报告存在一个无隙希格斯模式的Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov状态。这一特征来源于与平移对称破缺相关的Goldstone模。用唯象模型和微观Bardeen-Cooper-Schrieffer（BCS）理论证明了无带隙Higgs模的存在。无间隙的希格斯模式可以避免衰变到其他低能激发态，这使得它稳定且可检测。
2021-05-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Direct observation of the Higgs particle in a superconductor by non-equilibrium Raman scattering
本文通过非平衡拉曼散射技术在高温超导体Bi-2212中直接观测到希格斯粒子，揭示了其偏振相关模式与Cooper对相干长度的关系，为量子凝聚体中的希格斯光谱学开辟了新途径。
2024-11-30 cond-mat.supr-con
Higgs-like pair amplitude dynamics in superconductor-quantum dot hybrids
我们考虑一个量子点与超导储层的弱隧道耦合。通过邻近效应可以在点上感应出有限的超导对振幅。我们调查的动力学的诱导对振幅淬火后，并定期驱动系统通过实时图解的方法。我们发现，淬火动力学是占主导地位的指数衰减到平衡相比之下，周期性驱动系统可以维持相干振荡的幅度和相位的诱导对振幅类似于希格斯和南武-戈德斯通模式驱动的大块超导体。
2020-12-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Light Quantum Control of Persisting Higgs Modes in Iron-Based Superconductors
希格斯机制，即，量子真空的自发对称性破缺是一个跨学科的原理，普遍适用于理解暗能量、反物质和量子材料，从超导到磁性。然而，单带超导体（SC）中的希格斯模式目前正处于争论之中，因为它们与电荷密度波动竞争。一个独特的希格斯模式，可控制的太赫兹（THz）激光脉冲，可以出现在多波段，非常规的SC通过强{ \em带间}库仑相互作用，但尚未访问。在这里，我们发现并证明了铁基高温超导体中这种集体模的量子控制。使用双脉冲，相位相干太赫兹光谱，我们观察到一个可调谐的和相干的2 $Δ_{\mathrm{SC}}$振幅振荡的复杂序参量在这样的SC与耦合的上下带。振幅模式振荡对太赫兹驱动场的非线性依赖性与任何单波段和常规SC结果不同：我们观察到共振强度的大的非线性变化，但具有持续的模式频率。我们认为，这一结果提供了令人信服的证据，通过强带间相干相互作用的电子和空穴振幅模式之间的瞬态耦合。为了支持这种情况下，我们进行量子动力学建模的混合希格斯机制没有调用额外的混乱或声子。除了区分集体模式和电荷波动之外，多带SC的光量子控制还可以扩展到探测和操纵不同量子材料中的多体纠缠和隐藏的对称性。
2020-11-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el 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
