Third harmonic-mediated amplification in TWPA
针对Josephson行波参量放大器,本文扩展耦合模理论,证明三次谐波能提升放大器增益与带宽,并利用基于等离子体振荡的放大器在瞬态模拟中验证了该效应。
2025-11-03 cond-mat.supr-con quant-ph
Dynamical Mean-Field Study of Local Pairing Interaction Mediated by Spin and Orbital Fluctuations in Iron Pnictide Superconductors
利用动力学平均场理论研究了在Jahn-Teller电子-声子耦合作用下,铁磷属元素化物超导体中电子和空穴费米面的双轨道Hubbard模型.当轨道内和轨道间库仑相互作用$U$和$U'$随$U=U'$增加时,由于自旋-轨道对称性,局域自旋和轨道磁化率$χ_{s}$和$χ_{o}$随$χ_{s}=χ_{o}$增加。由于Hund规则耦合$J$,$χ_{s}$被增强并优于$χ_{o}$,导致排斥性局部配对相互作用$V_{\rm loc}>0$,而由于电子-声子耦合$g$,$χ_{o}$被增强并优于$χ_{s}$,导致吸引性局部配对相互作用$V_{\rm loc}<0$,其诱导轨道内s波配对。值得注意的是,$V_{\rm loc}$对掺杂的依赖性很弱,并且对于在没有费米表面嵌套的情况下观察到超导性的重电子掺杂制度可能是有吸引力的。
2012-09-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnon-Mediated Pairing and Isotope Effect in Iron-based Superconductors
在铁基超导体的一个极小模型中,其中巡游电子与一个局域磁矩带相互作用,我们得到了多带超导性的一般结论。在多带超导体中,由于阿德勒定理,在长波长极限处,带间散射主导带内散射,只要两种相互作用都是由戈德斯通玻色子(在我们的情况下是磁振子)引起的,并且转移的动量不为零。即使带内和带间相互作用是排斥的,这种相互作用也导致了著名的反方向超导。这种效应可以模拟为费米面之间的内部约瑟夫森链接。我们的模型也是符合最近发现的超导性和磁序铁磷属元素的共存。虽然实验观察到的同位素效应是大的,$α=0.4$,我们表明,它是一致的非声子机制中,它是同位素效应的结果在晶格常数的变化,因此零点运动的Fe原子。
2011-02-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Phonons and electron-phonon coupling in the phonon-mediated superconductor YNi2B2C
本文采用密度泛函微扰理论和非弹性中子散射相结合的方法研究了YNi_2B_2C的晶格动力学性质。在一般情况下,非常好的协议之间的理论和实验的声子能量和线宽。我们的分析表明,某些低能量模式的强耦合与轻原子(即B和C)的大位移的存在有关,这在相当低的声子能量下是不寻常的。表现出强耦合的电子准粒子的特定模式进行了研究作为温度的函数。从室温到Tc = 15.2K的超导转变温度,它们的能量和线宽都有明显的变化。模拟温度影响的计算允许定性地模拟所观察到的温度依赖性。
2014-04-02 cond-mat.str-el 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
Strength of the Spin-Fluctuation-Mediated Pairing Interaction in a High-Temperature Superconductor
基于自旋涨落和费米准粒子之间耦合的理论是解释高温超导起源的主要竞争者之一,但对这种相互作用强度的估计差异很大。在这里,我们分析的电荷和自旋激发光谱确定的角度分辨光电发射和非弹性中子散射,分别在相同的晶体的高温超导体YBa2Cu3O6.6。我们表明,这两个光谱的自洽描述可以通过调整一个单一的参数,自旋费米子耦合常数。特别是,我们发现了两个光谱特征之间的定量联系,已被建立为普遍的铜酸盐,即高能自旋激发和“扭结”沿节方向的费米带色散。用此耦合常数计算的超导转变温度超过150 K,表明自旋涨落具有足够的强度来介导高温超导性。
2008-12-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Condensation energy in strongly coupled superconductors
我们考虑超导体中的凝聚能,其中的配对是电子的起源和介导的集体玻色子模式。我们使用磁介导的超导作为一个例子,并表明,对于大的自旋费米子耦合,物理是从BCS理论定性不同的凝聚能的结果从自旋激发的反馈,而电子的贡献凝聚能是积极的,由于“undressing”反馈的费米子。相同的反馈效应解释了强耦合下的动能增益。
2002-09-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Weak phonon-mediated pairing in BiS$_2$ superconductor from first principles
新型铋硫超导体中的超导性吸引了大量的实验和理论研究工作,但这些材料中超导性的性质尚未达成共识。利用超导体的密度泛函理论,研究了LaO $_{0.5}$ F $_{0.5}$ BiS $_2$的电子-声子配对机制.我们首先确认存在一个相称的电荷密度波的不稳定性,根据以前的研究。使用最近开发的集成方案的电子-声子耦合,我们发现,它的强度比以前计算的低得多,由于改进的状态密度计算。我们最后得出结论,传统的声子介导的配对不能解释在这种材料中观察到的高超导转变温度。
2017-01-11 cond-mat.supr-con
Response and Amplification of Terahertz Electromagnetic Waves in Intrinsic Josephson Junctions of Layered High-Tc Superconductor
研究了叠层本征约瑟夫森结(IJJ)对太赫兹电磁辐射的响应。当入射频率等于腔体频率之一时,IJJ叠层可以实现对电磁波的显著放大。辐照激发结中的π相位扭结,当偏压被调谐时,其激发腔谐振。然后,大量的直流能量被泵入约瑟夫森等离子体振荡,入射波被放大。从腔体共振时产生的IV特性中的深电流阶跃,该系统也可用于太赫兹波的探测。
2010-07-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Low temperature specific heat of the heavy fermion superconductor PrOs$_4$Sb$_{12}$
本文报道了第一个Pr基重费米子超导体PrOs $_4$ Sb $_{12}$单晶低温比热随磁场的变化关系。低温比热和从比热、电阻率和磁化强度推断出的磁相图为二重态基态和由四极涨落介导的超导性提供了令人信服的证据。这确立了PrOs $_4$ Sb $_{12}$作为既不是电子-声子也不是磁性介导的双金属配对的非常强的竞争者。
2002-07-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Angle and frequency dependence of self-energy from spin fluctuations mediated d-wave pairing for high temperature superconductors
利用Eliashberg理论研究了自旋涨落介导的超导特性。电子之间的有效相互作用的自旋磁化率的非弹性中子散射实验测量的单晶La 2-xSrxCuO 4超导体的建模。通过自洽求解耦合Eliashberg方程,计算了选定自旋极化率和紧束缚色散下的对角自能和非对角自能。给出了最佳、过掺杂和欠掺杂LSCO铜酸盐的全动量和频率依赖性。这些结果可以与实验推导的自能从ARPES实验。
2013-03-28 cond-mat.supr-con
The effect of midgap states on the magnetic exchange interaction mediated by a $d$-wave superconductor
本文从理论上研究了位于$d$波超导体表面的两个铁磁接触之间的间接相互作用。当磁体连接到超导体的$\{010\}$边缘时,我们发现振荡的RKKY相互作用,其符号随着磁性接触之间的距离变化而变化。然而,当耦合磁体的超导体的$\{110\}$边缘,我们发现,存在的midgap状态定性地改变了结果。系统的基态,然后发现总是有利于对齐的磁铁,因为这种配置最强烈地抑制了midgap状态,导致一个更大的凝聚能占主导地位的内在RKKY相互作用。
2021-08-07 cond-mat.supr-con
The effect of microwaves on superconductors for kinetic inductance detection and parametric amplification
我们地址,使用超导微观理论的概念,参量放大器和动力学电感探测器专注于微波辐射与超导冷凝物的相互作用。这种相互作用最近被确定为微波超导微谐振器在低温下的表观耗散的来源。由于仅基于微波响应的实际设备的性能的评估是不够的信息有关的基本物理过程,我们提出了一个实验系统来测量微观相关的光谱函数以及微波驱动的超导导线的非平衡分布函数。结果表明,常用的唯象理论的局限性,为进一步优化性能提供了基础。
2019-10-07 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
Superconductivity mediated by the antiferromagnetic spin-wave in chalcogenide iron-base superconductors
K $_{0.8+x}$ Fe $_{1.6+y}$ Se $_2$等铁基硒化物超导体的基态都是掺杂反铁磁半导体。在这些材料中,存在定义明确的铁局域矩,其能量与传导电子的能量通过大的带隙分开。我们建议,该系统的低能物理是由一个模型的相互作用的电子与现场铁磁交换相互作用和站点间的超交换相互作用的哈密顿量。我们在线性自旋波近似下导出了电子的有效配对势,并证明了这些材料中的超导性可以通过介导相干自旋波激发来驱动。我们的工作为中子散射和其他实验观察到的超导和反铁磁长程序共存提供了一个自然的解释。
2011-02-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el 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
Direct evidence for predominantly phonon-mediated pairing in high-temperature superconductors
高温超导体YBa_{2} Cu_{3} O_{7-δ}和Bi_{2} Sr_{2} CaCu_{2} O_{8+δ}中隧穿电流d^{2}I/dV^{2}的二阶导数谱显示出明显的下降和峰值特征,这是由于与介导电子配对的玻色子模的强耦合。类-d^{2}I/dV^{2}谱中所有峰的能量与非弹性中子散射获得的声子态密度中峰的能量精确匹配。结果清楚地表明,介导电子配对的玻色子模式是声子,高温超导性主要来自多声子模式的强耦合。
2007-04-11 cond-mat.supr-con
Nonlocal Spin Transport Mediated by a Vortex Liquid in Superconductors
从传统的观点出发,超导涡旋作为一个寄生源的耗散电荷输运,我们建议使用移动涡旋作为拓扑稳定的信息载体自旋输运。为此,我们首先构建了一个唯象理论自旋和涡旋之间的相互转换,一个拓扑电荷携带的涡旋,在磁绝缘体和超导体之间的界面,通过调用界面自旋霍尔效应。然后,我们表明,在超导体中的涡旋液体可以作为两个磁性绝缘体之间的自旋输运通道编码的涡旋信息。两个磁性绝缘体之间的涡旋介导的非局部信号被示出为代数衰减作为它们的分离的函数,与准粒子介导的自旋输运的指数衰减形成对比。我们设想,流体动力学的拓扑激发,如超导体中的涡旋和磁体中的畴壁,可以作为一个通用的框架来讨论有序材料的长程输运性质。
2018-06-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Model for Tunneling-mediated Impurity Resonances in Bilayer Cuprate Superconductors
我们研究了双层铜氧化物表面层的隧穿介导局域态密度(LDOS),其中Zn杂质位于第二层Cu-O上。当两层Cu-O之间的隧穿强度大于某一临界值时,Zn杂质正上方的LDOS首先在费米面附近出现一个共振峰.隧穿强度越大,共振峰越强。研究还表明,共振峰的高度随着离Zn杂质正上方位置的距离而振荡下降。表面LDOS中的共振峰的位置取决于掺杂、能隙和隧穿强度,并且具有与其最近相邻位置上的偏压相反的偏压。这一结果可以通过STM实验进行验证,并可用于进一步了解高温超导体的电子性质。
2008-10-11 cond-mat.supr-con
Possibility of spin fluctuation mediated $d+id'$ pairing in a doped band insulator $β$-MNCl (M=Hf,Zr) superconductors
本文研究了超导层状氮化物$β$ -MNCl(M=Hf,Zr)的两种模型:三角晶格上的单带模型和蜂窝晶格上的双带模型。我们发现前一个模型不足以作为一个有效的模型,而后者可以是一个很好的候选者。通过对两带模型的研究,我们提出了掺杂$β$ -MNCl中自旋涨落介导的$d+id'$波超导的可能性.我们表明,相对较高的$T_c$得到的掺杂带绝缘体的自旋涨落介导的超导蜂窝晶格上的一个特征。我们还发现,费米面上的间隙各向异性强烈增加,随着掺杂浓度的增加,和层间跳跃抑制超导电性。这些结果与实验结果定性一致。
2010-01-18 cond-mat.supr-con
Screening Induced Crossover between Phonon- and Plasmon-Mediated Pairing in Layered Superconductors
本研究采用一圈理论探究二维超导体中电子-声子、电子-等离激元等耦合的动力学效应,发现改变外部屏蔽强度可实现声子与等离激元介导超导配对的转变,且弱屏蔽下电子-等离激元耦合可显著影响传统层状超导体。
2023-03-10 cond-mat.supr-con
Resonance mode in $B_{1g}$ Raman scattering -- a way to distinguish between spin-fluctuation and phonon-mediated $d-$wave superconductivity
我们认为,在$B_{1g}$对称性的拉曼散射允许一个区分声子介导和磁介导的$d-$波超导。在自旋介导的超导体中,$B_{1g}$拉曼强度在频率$ω_{res} < 2Δ_{max}$处产生共振,其起源类似于中子共振。在声子介导的$d-$波超导体中,不会产生这种共振。几个扩展的论点。
2005-08-26 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
Efficient ab initio Migdal-Eliashberg calculation considering the retardation effect in phonon-mediated superconductors
我们制定了一个有效的计划进行Migdal-Eliashberg计算考虑延迟效应的第一性原理。虽然传统的方法需要大量的松原频率,我们表明,格林函数的中间表示[H。Shinaoka等人,Phys. Rev. B 96,035147(2017)]显著降低了求解线性化间隙方程的数值成本。在不引入任何经验参数的情况下,我们证明了我们可以成功地非常准确地再现元素Nb的超导转变温度($\sim 10$ K)的实验。目前的结果表明,我们的方法具有优越的性能,许多超导体的$T_{\rm c}$低于${\mathcal O}(10)$ K
2021-08-26 cond-mat.supr-con
Vortex mediated microwave absorption in superclean layered superconductors
在超净的情况下,在无序的存在下,涡核激发的频谱不是随机的,而是由两个系列的等间距的水平。这种超导体的I-V特性显示出许多有趣的现象。一系列的共振预测的频率相称的涡流激励的间距。这些共振揭示了一种偶奇异常。在一个弱杂质的存在下,激发能级可以彼此接近,几乎交叉。在这种情况下,在非常低的频率下的吸收与产生的共振相一致。这种微观理论的结果与动力学方程理论和实验结果在数量级上是一致的。在这种交叉点的齐纳过渡相关的非线性效应进行了研究。这些现象可以作为涡核激发的一种探索。
1998-10-09 cond-mat.supr-con
Rigid muffin-tin approximation in plane-wave codes for fast modeling of phonon-mediated superconductors
本文在基于赝势的平面波代码中实现RMTA,可计算金属及其化合物的电子-声子矩阵元与耦合参数,并经全势计算验证,从而支持高通量超导材料筛选。
2025-08-29 cond-mat.supr-con
Interaction-mediated surface state instability in disordered three-dimensional topological superconductors with spin SU(2) symmetry
我们发现,任意弱的粒子间相互作用不稳定的3D拓扑超导体的表面态与自旋SU(2)不变性(对称类CI),在非磁性无序的存在下。不稳定性的管道是无序诱导的波函数多重分形。我们认为,时间反演对称性在表面自发地断裂,因此,拓扑保护状态不存在这个类。相互作用稳定的表面相预计将表现出铁磁秩序,或驻留在自旋量子霍尔效应的绝缘平台。
2012-12-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Parametric Amplification of a Terahertz Quantum Plasma Wave
光子学中的许多应用需要对等离子体波进行全光学操纵,这可以将电磁能量集中在亚波长长度尺度上。这在金属等离子体中是困难的,因为它们的光学非线性很小。一些层状超导体支持弱阻尼等离子体波,涉及电容耦合平面之间的超流体的振荡隧穿。这种约瑟夫森等离子体波(JPW)也是高度非线性的,并表现出惊人的现象,如合作发射的相干太赫兹辐射,超导金属振荡和孤子形成。我们在这里表明,太赫兹JPW在铜氧化物超导体可以通过立方隧穿非线性参数放大。参量放大对泵浦波和种子波之间的相对相位敏感,并且可以被优化以实现序参量相位波动或单个太赫兹光子器件的压缩。
2015-11-26 cond-mat.supr-con physics.optics
Absence of electron-phonon-mediated superconductivity in hydrogen-intercalated nickelates
本文利用密度泛函理论及其扩展,探究了拓扑氢对镍酸盐超导体电子结构与声子介导超导性的影响,计算表明氢插层镍酸盐中的电声子耦合不足以驱动电子配对,无法解释实验观测到的超导性。
2023-04-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Synergy between Hund-driven correlations and boson-mediated Superconductivity
多轨道系统,如铁基超导体,为解决强关联系统中长期存在的超导性问题提供了新的途径。在这项工作中,我们研究了一个通用的玻色子机制驱动的超导多轨道模型,包括由Hubbard U和Hund的耦合诱导的全动态电子关联。我们发现,超导性生存更多的洪德金属比在一个普通的相关金属具有相同程度的相关性。洪德金属中光谱权重的重新分布的关键作用也反映在超导能隙的轨道选择性特征的增强中,这与铁基超导体的实验一致。
2020-09-17 cond-mat.str-el 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
Phonon lineshapes in the vortex state of the phonon-mediated superconductor YNi$_2$B$_2$C
用中子非弹性散射方法研究了第二类超导体YNi $_2$ B $_2$ C涡旋态的声子线型。在以前的研究[物理学评论Lett。\textbf{101},237002(2008)],表明某些声子在进入超导态时表现出超导能隙$2Δ$的清晰特征。我们的兴趣是发现这种声子的线形是否反映了由小于上临界场$B_{c2}$的磁场诱导的涡旋态的不均匀性,我们发现确实是这样,因为观察到的声子线形可以很好地用一个把声子看作超导能隙空间变化的局域探针的模型来描述。我们发现,即使在$B=3\,\rm{T}$,其中的涡间距离小于$300\,$ π,声子线型仍然显示出的间隙的变化的证据。
2012-06-25 cond-mat.supr-con
Two types of s-wave pairing due to magnetic and orbital fluctuations in the two-dimensional 16-band d-p model for iron-based superconductors
我们在二维16带d-p模型中研究了超导电性,该模型是从LaFeAsO的能带结构的紧束缚拟合中提取的。当轨道内斥力U大于轨道间斥力U '时,反铁磁自旋涨落介导的是序参量符号反转的扩展s波(s+- s++波配对由于电子-声子耦合而增强,然后可以扩展到U> U '的实际参数区域。
2010-02-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Supercurrent flow with large superconductor gap in cuprates: Resurrection of phonon-mediated Cooper pairs
我们系统地探讨了Bardeen-Cooper-Schriefer(BCS)理论的精妙之处,其中BCS型电子-声子相互作用被明确地加强为铜氧化物超导体中唯一可行的强力胶,因为对于库珀对(在其原始形式下),声子诱导的散射实际上为零,并且声子从来不需要玻色凝聚。在这里,我们证明了(i)可以通过加强库珀对结合能来获得高的超导转变温度(Tsc)和(ii)存在一个广义的电子-声子势算符,它可以诱导超导相和奇异金属相之间的有限温度量子相变.为了支持这一扩展的BCS理论,我们推导出了库珀对电子的费米-狄拉克统计,它正确地捕捉到了强束缚库珀对破裂相对于变化的温度或超导体间隙(gap-BCS)的物理。最后,我们进一步扩展的BCS形式主义内的电离能理论证明(iii)最佳掺杂的存在,具有最大的Tsc(x_optimum)或间隙BCS(x_optimum),和(iv)的比热容跳Tsc在铜酸盐是由于有限温度的量子相变。在此过程中,我们揭示了精确的微观原因,为什么正确预测(而不是猜测)超导体材料通常是任何需要配对机制的理论中的一个难题。
2014-06-28 cond-mat.supr-con
Complete $T_c$ suppression and Néel triplets-mediated exchange in antiferromagnet-superconductor-antiferromagnet trilayers
理论上证明反铁磁绝缘体-超导体-反铁磁绝缘体三层膜中Néel三重态Cooper对可通过AFI层Néel矢量夹角控制超导临界温度并介导交换相互作用。
2023-10-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Spontaneous frequency shift and phase delay of coupled terahertz radiations mediated by the Josephson plasmon in a cuprate superconductor
我们研究耦合相互作用,用于同步宏观约瑟夫森振荡诱导本征约瑟夫森结(IJJ)台面叠层的Bi 2212单晶。同步辐射的太赫兹电磁波(EM)下检测到共同的电压和电流偏置操作的两个连接的台面具有接近的个人辐射频率,而非耦合和双峰辐射经常观察到在两个台面具有不同的个人辐射频率。当两个台面被偏置在并联或串联时发射的EM波的偏振的详细观测允许我们揭示耦合矩阵分量,其中包括台面中的同步IJJ的比率和宏观约瑟夫森振荡之间的相位延迟。相位延迟的频率演化意味着约瑟夫森振荡之间的耦合是由超导衬底内部的小振幅约瑟夫森等离子体介导的。这一发现激发了对同步多台面器件发射的电磁波偏振的系统研究,以实现超导体的强大太赫兹辐射。
2022-04-20 cond-mat.supr-con nlin.AO physics.optics
Large oxygen-isotope effect in Sr_{0.4}K_{0.6}BiO_{3}: Evidence for phonon-mediated superconductivity
本文研究了新近发现的超导体Sr_{0.4} K_{0.6} BiO_{3}的氧同位素效应。该化合物具有扭曲的钙钛矿结构,并在约12 K时变为超导体。当用^{18}O置换60- 80%的^{16}O时,样品的T_c下移0.32-0.50 K,对应的同位素指数为alpha_{O} = 0.40(5)。该同位素指数与T_c = 30 K的类似铋酸盐超导体Ba_{1-x} K_{x} BiO_{3}的同位素指数非常接近。在铋酸盐和铜酸盐中观察到的alpha_{O}的非常独特的掺杂和T_c依赖性表明铋酸盐应属于常规声子介导超导体,而铜酸盐可能是非常规超导体。
2000-07-31 cond-mat.supr-con
Magnetization amplification in the interlayer pairing superconductor 4Hb-TaS$_2$
该研究针对4Hb-TaS$_2$中超导态磁记忆反常现象,通过分析其磁学、电子学性质及晶格、费米面结构,提出层间等自旋通道$6π$能隙缠绕超导机制,解释磁化放大效应并给出实验探测方案。
2024-07-08 cond-mat.supr-con
Screening phonon-mediated superconductors from static orbital Hamiltonians
Center for High Pressure Science and Technology Advanced Research(高压科学实验中心);Renmin University of China(中国人民大学);Field Quantum Research Institute(场量子研究所);Ningbo University(宁波大学);Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所)
该研究开发低成本框架从静态轨道哈密顿量筛选声子介导超导体,应用于超3.6万种化合物识别出34种$T_c>10$K的候选材料,揭示两种高$T_c$超导路径。
2026-08-04 cond-mat.supr-con
Helical structures in layered magnetic superconductors due to indirect exchange interactions mediated by interlayer tunneling
受最近在RbEuFe中发现的螺旋磁结构的启发,$_{4}$作为$_{4}$,我们研究了由空间分离的超导层和铁磁对准层组成的材料中的磁矩的层间有序性。我们考虑正常和超导间接交换相互作用之间的相互作用介导的导电层之间的隧道。我们制定了一个配方,以评估正常的层间相互作用,通过二维状态密度的孤立层,并表明,对于带小填充物,这种相互作用是典型的铁磁性和短程。最近层相互作用与层间跳跃和面内带宽的平方之比成正比。另一方面,当层间跳跃能超过超导能隙时,超导贡献总是产生反铁磁相互作用,并可能跨越几个层。正常部分和超导部分之间的相互作用引起的挫折可能导致螺旋基态磁位形。四重面内各向异性可以将相邻层中的矩之间的旋转角锁定到$90^\circ$,如在RbEuFe $_{4}$ As $_{4}$中观察到的
2019-12-09 cond-mat.supr-con
Nontrivial Boundary-Mediated Superconducting Transport in a TRSB Topological Iron-Based Superconductor
Boston College(波士顿学院);University of California, Irvine(加州大学尔湾分校);Boston University(波士顿大学);Hong Kong University of Science and Technology(香港科技大学);National Institute of Standards and Technology(美国国家标准与技术研究院);Theiss Research, Inc.(Theiss研究公司);Cornell University(康奈尔大学)
通过剥离Fe(Te,Se)器件,发现拓扑FeTe0.55Se0.45中存在边界介导的超导输运异常电导平台,该平台依赖于边缘完整性、时间反演对称性破缺尺度,且具有长程非局域特性。
2026-10-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin-fluctuation-mediated unconventional $d_{xy}$-wave superconductivity in ThFeAsN from first-principles
National Taiwan University(国立台湾大学);National Center for Theoretical Sciences(国家理论科学中心);Yokohama National University(横滨国立大学)
研究铁基高温超导体ThFeAsN的超导特性,采用从头算超导密度泛函理论计算,考虑多种相互作用,揭示其为自旋涨落介导的多带超导体,计算出临界温度等,给出可实验验证的超导特性。
2026-10-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The antiferromagnetic and phonon-mediated model of the NaFeAs, LiFeAs and FeSe superconductors
最近有人提出,在铁基超导体的机制中,电子-声子耦合的作用可能被低估了,反铁磁性和感生xy势甚至可能对电子-声子耦合有显着的放大作用。为了证实最近公布的xy势在文献中,我们创建了一个双通道模型,分别在上,下四面体平面的电子的动力学。我们的双通道模型的结果支持文献数据。当科学家们还在寻找一个可以描述所有铁基超导体配对机制的通用DFT泛函时,我们正在设计一个DFT泛函的经验组合来计算LiFeAs,NaFeAs和FeSe的电子-声子耦合和反铁磁性。我们利用ARPES数据修正了超导态下的电子-声子散射矩阵,以确保ab-inito计算包含了所有参与铁基超导的电子。我们提出了一个从头算的理论方法,考虑到这种放大效应的反铁磁性和校正的电子-声子散射矩阵连同异常软出平面晶格振动的层状结构,这使我们能够计算理论Tc值的LiFeAs,NaFeAs和FeSe作为压力的函数,对应的实验值相当不错。
2021-03-07 cond-mat.supr-con
Terahertz amplifiers based on gain reflectivity in cuprate superconductors
我们表明,在铜氧化物超导体的合适的集体模式的参数驱动的结果在低太赫兹制度的频率的反射率$R>1$。我们建议利用这种效应的相干太赫兹辐射的放大在一个类似激光的方式。作为一个例子,我们考虑的光学驱动约瑟夫森等离子体振荡的单层铜酸盐的频率是蓝失谐的希格斯频率。类似地,太赫兹辐射可以在双层铜酸盐中通过以略高于约瑟夫森等离子体频率的频率驱动声子共振来放大。我们通过模拟三维晶格上的驱动耗散$U(1)$格点规范理论,在模型参数中编码双层结构来证明这一点。我们发现太赫兹辐射在零和非零温度的参数放大。
2022-03-07 cond-mat.supr-con
RKKY interaction in triplet superconductors: Dzyaloshinskii-Moriya-type interaction mediated by spin-polarized Cooper pairs
本研究探究p波三重态超导体介导的局域自旋间RKKY相互作用,发现其形式随序参量对称性变化,非幺正态会出现背景自旋磁化项与振荡的有效DM项,且可在DM项可忽略时产生非共线磁基态,为新型自旋构型与超导态表征提供了新途径。
2024-02-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Understanding Novel Superconductors with Ab Initio Calculations
本章概述了计算超导领域的进展。随着MgB 2的发现(2001年),基于密度泛函理论的方法的发展有了令人印象深刻的加速,以从第一原理计算实际超导体的临界温度和其他物理性质。国家的最先进的从头算方法已经达到预测精度为传统的(声子介导的)超导体,并取得实质性进展也为非传统的超导体。本章的目的是概述现有的超导计算方法,并提出一些材料发现的主要进展。
2019-03-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Vortex-mediated spin current injection into two-dimensional superconductor NbSe2
Southern University of Science and Technology(南方科技大学);Quantum Science Center of Guangdong–Hong Kong–Macao Greater Bay Area (Guangdong)(粤港澳大湾区量子科学中心);Guangdong Provincial Key Laboratory of Advanced Thermoelectric Materials and Device Physics(广东省先进热电材料与器件物理重点实验室)
本研究在NbSe2/LAFO异质结构中实验证实涡旋可介导自旋电流注入,通过热电信号符号反转揭示其机制,为超导自旋电子器件提供新路径。
2026-09-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
A cold atom quantum simulator to explore pairing, condensation, and pseudogaps in extended Hubbard--Holstein models
我们描述了一个量子模拟器的Hubbard-Holstein模型(HHM),包括两个穿着里德伯原子物种举行的单层独立的油漆电位,预测玻色子介导的预配对,和Berezinskii-Kosterlitz-无(BKT)的转变温度是实验上可访问的。HHM对于非常规超导体的基本物理建模非常重要。HHM的实验可实现的量子模拟器是必要的:(1)由于HHM难以数值和解析求解,(2)探索电子-声子相互作用和强排斥之间的竞争如何影响非常规超导体中的配对,(3)理解玻色子介导的局部配对在赝能隙和费米子凝聚中的作用。我们提出并研究了一个量子模拟器的HHM,使用光晶格,涂上零的交流斯塔克位移,控制两个里德伯原子物种独立在一个单层。我们预测相互作用是足够可调的,可以探测:(1)HHM和高度非常规的声子介导的排斥,(2)中等强度声子和库仑介导的相互作用之间的竞争,(3)BKT跃迁和预形成的配对,可用于检查与赝能隙相关的关键假设。我们讨论了如何量子模拟器可以用来调查玻色子介导的配对和凝聚的费米子在非常规超导体。
2020-08-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con quant-ph
Prediction of phonon-mediated high temperature superconductivity in stoichiometric Li$_2$B$_3$C
二硼酸镁(MgB $_2$)超导性的发现,激发了人们对寻找具有类似晶格结构的新超导体的极大兴趣。与铜酸盐或铁基超导体不同,MgB $_2$是一种声子介导的高温超导体。这种材料高温超导性的出现是由于费米能级附近的硼$σ$成键电子与键伸缩光学声子模之间的强耦合。本文基于第一性原理计算表明,Li $_2$ B $_3$ C是一个很好的超导体候选者,其超导转变温度(T $_c$)可能比MgB $_2$更高. Li $_2$ B $_3$ C由交替的石墨烯状硼-碳层和硼-硼层组成,在它们之间插入锂原子。类似于MgB $_2$,Li $_2$ B $_3$ C是固有的金属,并且在费米能周围具有两个$σ$ -和两个$π$ -电子带。超导对主要是通过硼$σ$键合电子与各种光学声子模之间的强相互作用而粘合的。
2013-07-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Suppression of superconductivity by spin fluctuations in iron-based superconductors
本文研究了铁基超导体最小两带模型的Eliashberg理论中自旋涨落介导的超导不稳定性。虽然反铁磁自旋波动可以驱动超导性(SC)是公认的,我们发现,自旋波动必然包含一个贡献,以抑制SC,即使SC最终可以发生在较低的温度。这种自我约束效应源于自旋涨落机制的一般特征,即排斥配对相互作用,其导致配对间隙的相位挫折,从而抑制SC。
2020-08-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity Mediated Long Range Magnetic Coupling
College of Information Science and Engineering, Huaqiao University(华侨大学信息科学与工程学院)
研究Rashba超导薄膜与铁磁绝缘体耦合,发现铁磁绝缘体产生环形超流,导致幂律衰减的长程磁相互作用,静态下可为铁磁性,动态下距离依赖不同,对超导自旋电子学有潜在应用。
2026-05-30 cond-mat.supr-con
Condensation, excitation, pairing, and superfluid density in high-$T_{c}$ superconductors: magnetic resonance mode as a roton analogue and a possible spin-mediated pairing
为了寻找$T_{c}$的主要决定因素和高$T_{c}$铜氧化物中的配对机制,我们将过去15年积累的$n_{s}/m^{*}$(超导载流子密度/有效质量)的μ子自旋弛豫结果与中子和拉曼散射、STM、比热、能斯特效应和ARPES测量结果相结合。我们确定的中子磁共振模式的超流$^{4}$ He的Roton最小值的模拟,并认为,$n_{s}/m^{*}$和共振模式能量$\hbarω_{res}$起着主要作用,在确定$T_{c}$在欠掺杂区域。我们提出了一个图像,在铜氧化物的类旋子激发出现作为一个耦合模式,它具有不同的动量转移,但相同的能量转移的自旋和电荷响应的共振模式,分别检测到的中子S=1模式和拉曼S=0 A1 $_{g}$模式。我们称之为“混合自旋/电荷旋转子”。在讨论了维度在凝聚中的作用后,我们提出了一个通用的相图的铜酸盐与空间相分离的过掺杂区域的BE-BCS交叉猜想的一个特殊情况下,超导耦合迅速失去了过掺杂区域。使用一个微观模型的电荷运动与反铁磁自旋波动共振,我们提出了一种可能性,即混合自旋/电荷的旋子和更高的能量自旋波动介导的超导配对。在这个模型中,共振模式可以被看作是一个介子模拟和“圆顶”形状的相图可以被理解为一个自然的结果,从竞争的莫特绝缘体基态通过载流子掺杂偏离。
2004-06-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Controlled vaporization of the superconducting condensate in cuprate superconductors sheds light on the pairing boson
利用超短强激光脉冲在飞秒时间尺度上研究了La(2-x)Sr(x)CuO_4(x=0.1和0.15)超导态的蒸发动力学。我们发现,当x=0.1和0.15时,蒸发超导态所需的能量密度分别为2 ± 0.8K/Cu和2.6 ± 1 K/Cu。这明显大于凝聚的能量密度,表明准粒子在这个时间尺度上与玻色子胶浴共享大量的能量。详细考虑自旋和晶格能量弛豫途径发生在皮秒的相关时间尺度上,我们排除了纯粹的自旋介导的配对破坏有利于声子介导的机制,有效地排除了自旋介导的配对铜酸盐的结果。
2008-05-06 cond-mat.supr-con
Superconductivity mediated by nematic fluctuations -- the dispersion of collective modes
University of Wisconsin-Milwaukee(密尔沃基威斯康星大学);University of Minnesota(明尼苏达大学)
研究各向异性涨落介导超导体中集体模式的色散特性,分析配对极化率的谱函数及其极点结构,揭示与传统s波超导体不同的分析结构。
2026-05-06 cond-mat.supr-con