Giant resonant enhancement for photo-induced superconductivity in K$_3$C$_{60}$
本研究发现K$_3$C$_{60}$中光致超导现象存在主导能量尺度,在约10 THz激发频率下光敏感性发生巨大增强,并在低通量下实现室温亚稳态类超导相,揭示了微观机制并指明了稳态运行路径。
2023-08-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity in metastable phases of phosphorus-hydride compounds under high pressure
在寻找新型高温超导体的过程中,富氢化合物在理论和实验上都得到了广泛的研究。有关硫氢化物在压力下获得金属性并在高达200 K的温度下表现出超导性的报道,刺激了人们对氢化物材料中室温超导体的强烈研究。最近,据报道,压缩磷化氢在45 GPa以上的压力下金属化,在200 GPa下达到100 K的超导转变温度(T $_{c}$)。然而,超导相的确切成分和晶体结构都没有最终确定。本文采用{ \it ab initio}晶体结构预测方法,对PH型$_n$($n=1,2,3,4,5,6$)的相图进行了广泛的研究。结果不支持存在的化学稳定的PH $_n$化合物,表现出在高压下的元素分解的趋势,即使考虑到振动贡献的自由能。虽然PH $_{1,2,3}$的最低能量相显示T $_{c}$与实验相当,但仍然不确定T $_{c}$的测量值是否可以完全归因于PH $_n$的相纯化合物。
2015-12-07 cond-mat.supr-con
Superconductivity in Mg/MgO interface
通过交流磁化率和电阻测量,在\approx 50 K下观察到了金属镁和氧化镁(MgO)形成的界面的亚稳超导电性。超导界面是在特定条件下由金属镁的表面氧化产生的。
2012-05-14 cond-mat.supr-con
Superconductivity in the metallic-oxidized magnesium interface
用交流磁化率测量方法在39 - 54 K温度范围内观察到金属镁和氧化镁形成的界面的亚稳超导电性。超导界面是在特定条件下由金属镁的表面氧化产生的。
2012-01-26 cond-mat.supr-con
Observation of transient superconductivity at the LaAlO$_3$/SrTiO$_3$ interface
本文报道了在LaAlO $_3$ /SrTiO $_3$异质结界面处的二维电子气中观察到磁场辅助的瞬态超导态。这种亚稳态主要取决于系统中载流子的密度。它出现伴随着作为铁磁性和超导性之间的相互作用和有限的弛豫时间的面内磁化的结果的Lifshitz转变。我们的结果清楚地表明,在这些系统中的超导状态与磁秩序竞争的固有亚稳性质。在绝缘氧化物界面处形成的导电电子层中,超导性和铁磁性的共存引发了几个有趣而尚未回答的问题。这一领域的一个悬而未决的问题是这两个竞争秩序之间的相互作用的能量,目前的观察在理解潜在的机制方面有很长的路要走。
2017-05-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity and Cobalt Oxidation State in Metastable Na(x)CoO(2-delta)*yH2O (x ~ 1/3; y ~ 4x)
本文报道了一种亚稳态超导体NaxCoO_2·yH_2 O(x ~ 1/3,y ~ 4x)的合成和超导性质。代替使用常规的溴-乙腈混合物进行钠脱嵌,我们使用溴水溶液。使用这种方法,我们将样品氧化到钴酸钠变得不稳定的程度,如果不加以控制,会导致其他产物的形成。该化合物与已报道的超导体具有相同的结构,但它表现出超导转变温度(Tc)作为时间的函数的系统变化。在合成后,这种化合物不是超导体,即使它含有适量的钠和水。样品在~ 90 h后变为低Tc超导。Tc继续增加,直到约260 h后达到最大值(4.5 K)。然后Tc急剧下降,大约100小时后变为非超导。相应的随时间变化的中子粉末衍射数据表明,亚稳态钴酸盐所表现出的超导电性的变化对应于CoO 2层中氧空位的缓慢形成。实际上,这些缺陷的形成不断降低钴的氧化态,导致样品在其超导生命周期中演变。因此,圆顶形的超导相图映射为钴氧化态的函数,使用一个单一的样品。基于钴的形式氧化态的这个圆顶的宽度非常窄-大约0.1价单位宽。有趣的是,当钴的氧化态接近3.5时,NaxCoO 2 * yH 2 O中的最大Tc出现。因此,我们推测,最大Tc发生在电荷有序绝缘状态附近,与平均钴氧化态3.5相关。
2005-06-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Photo-enhanced metastable c-axis electrodynamics in stripe ordered cuprate La$_{1.885}$Ba$_{0.115}$CuO$_{4}$
量子材料可以对光进行非平衡操纵,从而能够修改和控制宏观性质。基于光的超导电性增强特别有趣。氧化铜超导体在自旋有序、电荷有序和超导性之间表现出复杂的相互作用,通过改变竞争有序之间的平衡,提供了增强相干性的前景。我们利用太赫兹时域光谱监测c轴约瑟夫森等离子体共振(JPR)在La $_{2-x}$ Ba $_{x}$ CuO $_{4}$(x = 0.115)作为一个直接探针的超导动力学激发后,近红外脉冲。从超导状态开始,具有100 $μ$ J/cm 2的注量的c轴极化激发导致远红外光谱权重增加超过一个数量级,如由JPR的蓝移所证明的,解释为由电荷顺序的非热崩溃引起的。光诱导信号持续远远超出我们的测量窗口的300 ps,并表现出空间不均匀性的签名。这种新的亚稳态的电动力学响应与增强的超导涨落是一致的。我们的研究结果表明,La $_{2-x}$ Ba $_{x}$ CuO $_{4}$是高度敏感的非平衡激发在很宽的能量范围内,提供了一个明确的例子,光诱导修改的序参数竞争。
2019-01-28 cond-mat.supr-con
Superconductivity of metastable dihydrides at ambient pressure
本文提出通过压缩-减压过程诱导氢从四面体位迁移至八面体位,合成常压下动力学稳定的亚稳态二氢化物,并预测通过优化位点占据可在面心立方二氢化物体系中实现最高超导转变温度。
2023-11-29 cond-mat.supr-con
Photo-induced new metastable state with modulated Josephson coupling strengths in Pr$_{0.88}$LaCe$_{0.12}$CuO$_4$
利用超快近红外(NIR)脉冲(其能量远高于超导能隙)在超导体上进行光激发有望通过破坏库珀对来抑制/破坏超导性,并将准粒子从占据态激发到远高于费米能级的未占据态。这似乎是真的,只有小泵浦注量。在这里,我们表明,强近红外泵浦有不同的效果。我们对电子掺杂的铜氧化物超导体Pr $_{0.88}$ LaCe $_{0.12}$ CuO $_4$(T $_c$ =22 K)进行了强近红外泵浦、c轴太赫兹探测测量。测量结果表明,强近红外泵浦不仅没有破坏超导性,也没有激发准粒子,而是将系统从具有均匀约瑟夫森耦合强度的平衡超导态驱动到具有低于T $_c$的调制约瑟夫森耦合强度的新亚稳超导相.
2018-06-24 cond-mat.supr-con
Impact of ionic quantum fluctuations on the thermodynamic stability and superconductivity of LaBH$_8$
最近预测的一个亚稳的高对称性的Fm $\bar{3}$ m相的LaBH $_8$提供了希望,以达到高超导临界温度在三元富氢化合物之间的负担得起的压力。利用密度泛函理论中的第一性原理计算和随机自洽谐波近似,我们确定离子量子涨落驱动系统在77 GPa以下动态不稳定,这比经典预期的45 GPa高得多。量子非谐效应拉伸了结构中BH $_8$单元中的共价B-H键,因此软化了所有的氢特征模式。77 GPa以上的Fm $\bar{3}$ m LaBH $_8$保持亚稳态,有趣的是,它的超导临界温度大大提高了量子非谐效应,达到临界温度约170 K的边缘的动态不稳定性。我们的研究结果表明,低压亚稳相与共价键对称XH $_8$单位将不稳定的离子量子涨落。
2022-06-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con quant-ph
Elemental Phosphorus: structural and superconducting phase diagram under pressure
通过在压力高达170 GPa下的电阻率测量和高达350 GPa下的全$ab-initio$晶体结构和超导性计算,研究了磷(P)的压力诱导超导性和结构相变。30多年前,人们就报道了低压下两种不同的超导转变温度(T $_{c}$)与压力($P$)的关系,这是我们第一次能够重现它们,并根据黑磷的化学亚稳相设计出一致的解释。我们的实验和理论结果形成了一个单一的,一致的图片,不仅提供了一个清晰的理解元素P在压力下,但也揭示了长期存在的和未解决的$anomalous$超导趋势。此外,在更高的压力下,我们预测了一个类似的情况下,多个亚稳结构共存超出其化学稳定性范围。在240 GPa以上的压力下实验上可获得的P的亚稳相应表现出高达15 K的T $_{c}$,即比基态晶体结构的预测值大三倍。我们观察到,所有的亚稳结构系统地表现出更大的转变温度比基态的,这表明亚稳相的探索是一个很有前途的路线,以设计具有改进的超导性能的材料。
2017-03-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Lower pressure phases and metastable states of superconducting photo-induced carbonaceous sulfur hydride
最近在碳质硫氢化物(C-S-H)中发现了接近3兆巴的室温超导性。我们报道了C-S-H的超导响应的显著差异,最大$T_{C}$为191(1)K,低于1,Mbar。C-H拉曼模式强度的变化表明,用相同的光诱导方法合成的晶体之间的碳含量可以变化。同步加速器单晶x射线衍射鉴定具有增加的共价度的多晶型。这些独特的亚稳态对热力学途径高度敏感。
2021-11-30 cond-mat.supr-con
Superconductivity, metastability and magnetic field induced phase separation in the atomic limit of the Penson-Kolb-Hubbard model
我们提出了分析的顺磁效应的磁场($B$)(塞曼项)在零带宽限制的扩展哈伯德模型的任意化学势$μ$和电子密度$n$。考虑的有效哈密顿量由现场相互作用$U$和站点间电荷交换项$I$,确定最近邻站点之间的电子对的跳跃。该模型已被分析内的变分方法,它对待的网站上的相互作用项准确和平均场近似(严格的无限维$d\rightarrow+\infty$的限制)内的网站间的相互作用。在这份报告中,我们专注于亚稳相,以及相分离(PS)的状态,涉及超导(SS)和无序(NO)相,并确定其范围内发生的$U/I_0=1.05$($I_0=zI$)的存在下,磁场$B\neq0$。我们对任意$U/I_0$的一般情况的研究表明,根据相互作用参数的值(对于固定的$n$),PS态可以发生在比均匀SS相(场诱导PS)更高的场中。此外,一级SS-NO转变发生在亚稳相之间,并且这些亚稳相可以存在于PS态稳定区域内。这种行为与系统相图上三临界线的存在有关。
2014-12-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con physics.comp-ph
Light-induced switching to a Metastable Phase in a Layered Superconductor La$_{2-x}$Sr$_x$CuO$_4$ (x=0.15)
利用800 nm光抽运和太赫兹探测光谱研究了最佳掺杂的高Tc超导体La 2-xSrxCuO 4(x=0.15)的瞬态光响应。随着光激发强度的增加,约瑟夫森等离子体共振显示出逐渐的红移,表明光激发对超导性的抑制。随着光激发强度的进一步增加,在损失函数谱中出现了一个新的纵模,并从高能量侧生长,伴随着一个新的横模,表现在电导率谱。所观察到的光谱描述的多层膜模型与交替层间约瑟夫森耦合。新的纵模和横模在光激发后的持续时间远超过几百皮秒,表明强光激发诱导了具有交替层间约瑟夫森耦合的新亚稳相。
2018-03-14 cond-mat.supr-con
Diboride compounds doped with transition metals$\unicode{x2013}$a route to superconductivity through structure stabilization as well as defects
本研究通过Zr、Hf或Ta掺杂在环境压力下稳定MoB$_{2}$的P6/mmm结构实现超导,并利用快速冷却技术引入缺陷,显著提升了临界温度。
2023-10-12 cond-mat.supr-con
Non-thermal superconductivity in photo-doped multi-orbital Hubbard systems
本文利用非平衡动力学平均场理论探索强相互作用多轨道Hubbard系统中的非热超导序,发现在高光掺杂且载流子有效温度足够低时,双格点晶格上可实现由Hund耦合稳定的交错型$\eta$超导相。
2023-05-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Optical Saturation Produces Spurious Evidence for Photoinduced Superconductivity in K$_{3}$C$_{60}$
本文指出高泵浦强度下光学非线性会扭曲光电导深度剖面和光谱,使K$_{3}$C$_{60}$测量中出现虚假的光致超导证据,并提出了校正方法。
2023-03-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Probing photo-induced granular superconductivity in K$_{3}$C$_{60}$ thin films with an ultrafast on-chip voltmeter
该研究用光电导开关构成的超快片上电压表测量 K$_{3}$C$_{60}$ 薄膜光致电压响应,区分晶粒内超导动生电感与弱连接 Josephson 动力学,并提取超流体密度和相位滑移信息。
2023-12-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Angle-Resolved Photoemission Spectroscopy of Iron-Chalcogenide Superconductor Fe1.03Te0.7Se0.3 : Strong-Coupling Superconductivity and Universality of Inter-Band Scattering
利用高分辨角分辨光电子能谱研究了铁硫系超导体Fe_(1.03)Te_(0.7)Se_(0.3)(Tc = 13 K)的电子结构.我们在布里渊区的中心和拐角处分别观察到一个类空穴和类电子的费米面,它们几乎被Q~(pi,pi)波矢嵌套。我们没有发现母体化合物Fe_(1 +yTe)中反铁磁有序的Q~(pi+delta,0)嵌套不稳定性的证据。我们观察到了沿类孔费米面的各向同性超导能隙,能隙大小为~4 meV(2Delta/kBTc~7),表明了超导的强耦合性质。在铁硫系和铁砷系超导体中观察到的低能电子激发的相似性强烈地表明,涉及Q~(pi,pi)散射的共同相互作用是导致超导配对的原因。
2009-07-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Photoinduced melting of superconductivity in the high-Tc superconductor La2-xSrxCuO4 probed by time-resolved optical and THz techniques
利用光抽运-探测和光抽运-太赫兹探测技术研究了La_(2-x)Sr_xCuO_4薄膜超导态的耗尽和恢复动力学随温度和激发注量的变化。发现抑制超导性所需的吸收能量密度比用热力学方法确定的凝结能量密度高8倍,并且在4 ~ 25 K之间几乎与温度无关。这些结果表明,在超导态抑制发生期间(~0.7 ps),大部分能量(近90%)转移到能量低于SC能隙最大值2倍的声子上,只有10%的能量用于库珀对破缺.
2011-02-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Photo-molecular high temperature superconductivity
有机导体中的超导性通常通过施加化学压力或外部压力来调节。与这种类型的调谐,轨道重叠和电子带宽的操纵,而分子积木的属性几乎保持unperturbed.Here,我们表明,在电荷转移盐$κ-(BEDT-TTF)_2Cu[N(CN)_2]Br$中的局部分子振动的激发诱导载流子迁移率和超导光隙的开放的巨大增加。这两个特征都跟踪平衡金属的准粒子的密度,并且可以达到远高于平衡转变温度$T_C = 12.5 K$的特征相干温度$T^* \approxeq 50 K$。值得注意的是,在平衡超导体中没有观察到通过光激发实现的大光学带隙,这表明光诱导态不同于通过冷却获得的光诱导态。第一性原理计算和模型哈密顿动力学预测的瞬态与长程配对关联,提供了一个可能的物理方案的光分子超导。
2020-01-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Extreme Elastic Deformation of Atoms and Pressure-Induced Superconductivity in Silicon
本研究通过原子弹性变形模型预测了硅在高压下的极端弹性应变与亚稳态新相,揭示了电子轨道排列加剧与横向膨胀区域边缘形成超导能带的机制,并用金刚石实验验证了该力学模型。
2024-04-22 cond-mat.supr-con
Theory of resonantly enhanced photo-induced superconductivity
提出光或晶格振动与电子带间跃迁耦合在共振条件下可放大电子吸引力的微观机制,并设计了graphene-hBN-SrTiO$_3$异质结构以实现光致超导性。
2023-07-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Bi-2212/1T-TaS$_2$ Van der Waals junctions: Interplay of proximity induced high-$T_c$ superconductivity and CDW order
理解过渡金属二硫属化物(TMD)中超导性和电荷密度波(CDW)之间的共存,竞争和/或合作是一个难以捉摸的目标,当实现时,有望揭示这类重要材料的基本信息。在这里,我们使用四端的电流-电压测量研究新鲜剥离的高$T_{c}$超导体,Bi-2212,和CDW占主导地位的TMD层状材料,1 T-TaS $_{2}$之间的范德华界面。对于高度透明的障碍,有一个明显的Andreev反射功能提供证据的接近诱导的高$T_{c}$超导1 T-TaS $_{2}$具有惊人的大能隙($\sim 20\thinspace $ meV)等于一半的内在Bi-2212($\sim 40\thinspace $ meV)。我们的系统的研究,使用电导光谱的结与不同的双折射率也揭示了存在两个独立的玻色子模式,每一个都与一个“dip-hump”结构。我们推断,接近诱导的高$T_c$超导性的1 T-TaS $_2$是由耦合到Mott相称的CDW(CCDW)相共存的亚稳金属相,并与伴随的变化的CCDW序参数在界面区域。
2017-06-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Dependence of superconductivity in CuxBi2Se3 on quenching conditions
拓扑超导性,意味着无间隙保护的表面状态,最近被提出存在于化合物CuxBi2Se3。不幸的是,低抗磁屏蔽分数和相当大的不均匀性已在该化合物中报道。为了理解和改进有限超导体积分数,我们研究了各种生长和退火条件的影响。与熔体生长(MG)的方法,抗磁屏蔽分数高达56%的Cu0.3Bi2Se3已获得,最高值报告这种方法。我们研究了各种淬火和退火条件的有效性,发现从560 ℃以上的温度淬火是超导性所必需的,而从较低的温度淬火或根本不淬火是有害的。一种改进的浮区法(FZ)产生了大的单晶,但超导性很小。即使在退火和淬火后,FZ生长的样品比MG生长的样品更少的机会超导。从低屏蔽分数在FZ生长的样品和淬火的依赖性,我们建议,亚稳的第二相具有小的体积分数在大多数样品中可能是负责的超导性。
2015-04-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Emergence of Superconductivity at 20 K in Th$_3$P$_4$-type In$_{3-x}$S$_4$ Synthesized by Diamond Anvil Cell with Boron-doped Diamond Electrodes
该研究利用配备掺硼金刚石电极的高压装置合成Th₃P₄型立方In₃₋ₓS₄亚稳相,在45 GPa下实现20 K超导,并揭示退火降低缺陷浓度可提升$T_c$,为探索高临界温度硫化物超导体提供了新途径。
2024-09-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Photoemission and the Origin of High Temperature Superconductivity
凝聚能可以被证明是从正常态到超导态时谱函数中被占据部分的变化的时刻。因此,在与形成超导基态相关的能量增益和在角分辨光电子能谱中看到的显著变化之间存在一一对应关系。这一观察提供了一些影响。
2000-03-24 cond-mat.supr-con
Photo-induced Superconductivity = Discrete Time Crystal?
我们提出周期性驱动可以稳定一种新的秩序,“倍周期超导”,其中超导序参量振荡频率的一半。尽管具有零的时间平均序参量,有序态表现出完美的导电性和迈斯纳效应。我们的理论预测,这一阶段可能会实现为材料的稳定状态,表现出光致超导性。我们提出利用光致超导体与常规超导体之间的约瑟夫森结来探测序参量的倍周期振荡。我们的理论也可以通过光晶格中冷玻色子原子的参量驱动来实现。
2022-09-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Non-equilibrium Superconductivity and Quasiparticle Dynamics studied by Photo Induced Activation of Mm-Wave Absorption (PIAMA)
本文采用光致激活毫米波吸收(PIAMA)方法研究了DyBa_2Cu_3O_(7-d)的非平衡超导电性。我们监测的时间演变的薄膜transmittance在5厘米-1受到脉冲红外辐射。除了一个正的辐射热信号,我们观察到第二个,更快,衰减的符号相反的辐射热信号的T>40 K。我们将此归因于非常规超导体节点附近准粒子的不寻常性质,导致复合时间的强烈增强。
2022-05-10 cond-mat.supr-con
Evolutionary search for superconducting phases in the lanthanum-nitrogen-hydrogen system with universal neural network potential
本文通过密度泛函理论与通用神经网络势相结合的演化搜索,系统研究了20 GPa下La-N-H体系的热力学稳定相与超导性,发现N掺杂仅使Tc最高提升至14.41 K,难以实现热超导。
2023-12-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Photo-induced superconductivity in semiconductors
我们表明,光泵半导体可以表现出超导电性。我们说明了这种现象的情况下,两个波段的半导体隧道耦合到宽带水库和驱动的连续波激光。更实际地,我们还表明,超导性可以诱导在一个两个波段的半导体与一个广谱光源相互作用。我们还讨论了一个三带模型的情况下,其中的中间带取代宽带水库作为源的耗散。在所有这三种情况下,我们推导出的能带结构的简单条件,电子-电子相互作用,杂化水库,使超导性。我们计算了有限的超导能隙,并认为该机制可以通过吸引和排斥的相互作用,是强大的高温。
2015-05-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Feasible route to high-temperature ambient-pressure hydride superconductivity
本文通过高通量计算筛选常压三元氢化物,发现亚稳态 Mg$_2$IrH$_6$ 预测临界温度达 160 K,并提出经由高压稳定的 Mg$_2$IrH$_7$ 合成该超导体的可行路线。
2024-04-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con