Evidence for a universal minimum superfluid response in field-tuned disordered superconducting films measured using low frequency ac conductivity
我们的低频交流电导率在强无序的二维薄膜附近的磁场调谐的超导体到绝缘体的转变的测量表明,超导秩序的相刚度突然下降,无论是增加温度或磁场。令人惊讶的是,对于两种不同的材料系统,超流密度在磁场中的突然下降具有与零磁场中的Berezinskiiii-Kosterlitz-无磁跃迁所预期的相同的普适值。相刚度突然失去的特征温度可以调谐到零,在一个关键的磁场,以下的幂律行为与临界指数一致,在以前的直流传输研究的耗散侧的过渡。
2012-12-05 cond-mat.supr-con
Critical temperature and superfluid density suppression in disordered high-$T_c$ cuprate superconductors
我们认为,标准的Abrikosov-Gorkov(AG)型理论的$T_c$在无序$T_c$波超导体打破短相干长度高-$T_c$铜酸盐。Bogoliubov-de Gennes形式主义内的数值计算表明,这种系统的正确描述必须考虑序参量的空间变化,这在杂质附近受到强烈抑制,但在其他地方几乎不受影响。抑制$T_c$测量相对于随之而来的超流密度的减少被发现是显着弱于AG理论预测,与实验吻合良好。
1997-07-08 cond-mat.supr-con
Effect of correlated disorder on the temperature of unconventional Cooper pairing (3He in aerogel)
以气凝胶中的液态~ 3 He为例,研究了杂质位置相关性对费米液体在非常规超流态或超流态的相变温度$T_c$的影响.如果杂质的相关长度大于超流或超流态$ξ_0$的相干长度,则该效应是显著的。对于气凝胶中的~ 3 He,$T_c$的抑制用气凝胶的结构因子表示。考虑到气凝胶的分形结构,得到了$T_c$从清洁值下降的简单表达式。该表达式与实验数据符合得很好。
2008-06-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
The Two-Dimensional Disordered Boson Hubbard Model: Evidence for a Direct Mott Insulator-to-Superfluid Transition and Localization in the Bose Glass Phase
利用蒙特卡罗模拟研究了二维无序玻色子哈伯德模型在Villain表象下的玻色玻璃相和绝缘体到超流的转变.在玻色玻璃相的概率分布的局部磁化率被发现有一个$1/ χ^2$尾巴和虚时间格林函数代数衰减$C(τ) \sim τ^{-1}$,从而产生一个发散的全球磁化率。通过考虑参与比,它表明,在玻色玻璃相的激发是完全本地化和标度律的建立。对于相称的玻色子密度,我们发现一个直接的莫特绝缘体超流过渡没有干预玻色玻璃相弱无序。对于这种跃迁,我们得到了临界指数$z=1, ν=0.7\pm 0.1$和$η= 0.1 \pm 0.1$,它们与经典的三维XY模型的临界指数一致.这表明,在Mott叶的尖端,无序是不相关的,并且在这里,不等式$ν\ge2/d$被违反。
1997-03-14 cond-mat.supr-con
Near-power-law temperature dependence of the superfluid stiffness in strongly disordered superconductors
本研究通过实验和理论发现,强无序赝隙超导体非晶InOₓ在低温下超流体刚度呈幂律抑制,源于超导序参量的宽分布及亚隙激发,对量子电路超电感应用有重要意义。
2024-04-19 cond-mat.supr-con
Specific Heat of Disordered Superfluid $^{3}$He
超流$^{3}$ He的比热,被二氧化硅气凝胶无序,被发现有一个尖锐的不连续性标记的热力学转变为超流性的温度从散装$^{3}$ He降低。不连续性的幅度也被抑制。这种无序效应可以从Ginzburg-Landau理论中理解,该理论考虑了弹性准粒子散射抑制了转变温度和序参量的振幅。我们推断,在无序超流状态下,比热的极限温度依赖性在低温下是线性的,与费米表面上到处都是无隙激发的预测一致。
2004-08-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superfluid flow in disordered superconductors with Dynes pair-breaking scattering: depairing current, kinetic inductance, and superheating field
通过自洽求解BCS理论中的Maxwell和Usadel方程,研究了Dynes对断裂散射率$Γ$对窄薄膜超导体和半无限超导体中超流流动的影响.在考虑非线性迈斯纳效应的情况下,我们得到了窄薄膜中的退减电流密度$j_d(Γ, T)$和与电流相关的非线性动力学电感$L_k(j_s, Γ, T)$以及半无限大超导体中的过热场$H_{sh}(Γ, T)$和电流分布.导出了$j_d(Γ,T)|_{T=0}$、$L_k(j_s, Γ, T)|_{T=0}$和$H_{sh}(Γ, T)|_{T=0}$的解析表达式。该理论表明,$j_d$和$H_{sh}$可以通过减小$Γ$来改善,并且$L_k$可以通过偏置电流和$Γ$的组合来调谐。Tunnel光谱可以测试理论,也可以深入了解如何通过材料加工来设计$Γ$。该理论的意义将有助于提高各种超导量子器件的性能。
2020-04-02 cond-mat.supr-con
The insulating phases and superfluid-insulator transition of disordered boson chains
利用强无序实空间重整化群(RG)研究了完全无序相互作用玻色子链的相图。由于这种方法不遭受失控流,它允许直接研究的绝缘相,这是不可访问的弱无序微扰治疗。我们发现绝缘相的普适性质是由现场化学势无序的细节和对称性决定的。三个绝缘相是可能的:(i)不可压缩的莫特玻璃有限的超流敏感性,(ii)随机单重玻璃发散的压缩性和超流敏感性,(iii)玻色玻璃有限的压缩性,但发散的超流敏感性。除了绝缘相的特点,我们表明,超流绝缘体过渡总是Kosterlitz无核普适类。
2007-11-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
New fluctuation-driven phase transitions and critical phenomena in unconventional superconductors
利用重整化群方法,对具有非常规(自旋三重态)Cooper配对的铁磁超导体和超流体,预言了涨落驱动的一级相变和临界现象.讨论了极低温和零温下的量子相变问题。所得结果可应用于广泛的铁磁超导和超流系统,特别是UGe 2和URhGe等巡游铁磁体。
2007-04-18 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Upper Bounds on the Superfluid Stiffness of Disordered Systems
利用线性响应理论和变分方法,得到了玻色和费米系统超流刚度$D_s$的几个上界.这些给洞察到非平凡的依赖$D_s$的参数,如系统中的无序和相互作用,打破连续平移不变性。我们的最佳变分的无序系统的边界上施加的相位扭曲,以获得不均匀分布的系统内。利用路径积分量子蒙特卡罗模拟对无序相互作用玻色系统的边界和$D_s$进行了定量比较。
1998-05-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Delocalization in two dimensional disordered Bose systems and depinning transition in the vortex state in superconductors
本文研究了在无序情况下具有长程相互作用的二维玻色系统。在强杂质位置的束缚态的形成引起超流密度的额外耗尽。我们证明了中间超流态的存在,其中凝聚体和局域玻色子同时存在。我们发现,相互作用抑制本地化,并与玻色子密度的增加,系统经历了一个尖锐的离域交叉到一个状态,所有的玻色子离域。我们将我们的结果映射到三维系统中的第二类超导体中的柱状缺陷的存在下,中间的超流状态映射到一个中间的涡旋液体,其中涡旋液体的邻居钉扎涡。我们预测了涡旋液体内的脱钉转变和脱钉诱导的涡旋晶格/玻色玻璃熔化。
2003-07-05 cond-mat.supr-con
Spatial Inhomogeneities in Disordered d-Wave Superconductors: Effect on Density of States and Superfluid Stiffness
我们用Bogoliubov-deGennes方法研究了有限密度幺正散射体的短相干长度d波超导体。我们发现,能量密度降低,超流刚度显着更大,非对角长程序是更强大的自洽T-矩阵预测。这些结果是在基态中的不均匀的配对振幅和由杂化杂质共振形成的低位激发的结果。这些功能,其非平凡的空间结构,不能充分描述在传统的T-矩阵的方法。
2000-04-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superfluidity in Disordered Neutron Stars Crusts
中微子通过液-固转变冷却所施加的非平衡条件导致中子星的固体地壳中的无序。当密度高于中子滴密度$ρ_d \approx 4\times 10^{11}\,g/cm^3$时,无序会降低超流部分$ρ_s/ρ$。对于非晶态固体地壳,除了地壳的最高密度区域外,$ρ_s$的抑制很小。与晶体地壳中相干布拉格散射预测的中子传导的强烈减少相反,无序的固体地壳支持足够的中子超流密度来解释脉冲星故障。
2020-01-27 astro-ph.HE cond-mat.supr-con nucl-th
Superfluid Suppression in d-Wave Superconductors due to Disordered Magnetism
计算了d波超导体中静态磁关联对温度相关超流密度ρ_s(T)的影响。在自洽计算中,巡游空穴形成与超导共存的无公度自旋密度波(SDW)。在clean极限下,态密度是带隙的,ρ_s(T << T_c)是指数激活的。在无杂质掺杂的情况下,SDW是无序的,态密度和ρ_s(T)的形式与纯d波超导体中的相类似。我们的结论是,在x \approx 0.35处观察到的ρ_s的崩塌可能归因于SDW和超导电性的共存。
2006-12-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Stability of the superfluid state in a disordered 1D ultracold fermionic gas
利用密度矩阵重整化群(DMRG)方法研究了无序势场中具有吸引短程相互作用的一维费米气体。该设置可以通过使用冷原子技术在实验上实现。我们确定了一个区域的参数,无序增强超流态。随着无序的进一步增加,全球超流性最终会崩溃。然而,这种转变发生在向绝缘体状态的转变发生之前。这表明存在一个中间金属“pseudogap”相,其特征在于强配对,但没有准长程序。
2010-10-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Frequency dependent superfluid stiffness in the pseudogap regime in strongly disordered NbN thin films
我们测量的频率依赖性的复杂的交流电导率的NbN膜与不同程度的无序在频率范围0.4-20 GHz。低无序度的薄膜在T_c以上表现出较窄的动态涨落区,这与传统超导体的预期一致。然而,对于强无序样品,涨落区远超过T_c,具有强烈的频率依赖性超流刚度,只有在温度T* 接近由扫描隧道测量得到的赝能隙温度时才消失。这种有限频率响应与已经低于T* 的超导波动的显著减慢有关。相应的大的长度尺度的波动建议在一个强无序的s波超导体的超导畴之间的热相位波动的情况。
2012-11-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Quantum superconductor-metal transition in a proximity array
本文提出了一种零温超导体-金属转变理论,适用于通过无序二维导体耦合的一系列尺寸为d的岛状体(无量纲电导g>>1)。在T=0时,当g < g_c \approx 0.1 ln^2(b/d)时,晶格间距b>>d的阵列的宏观晶格态被破坏。在高温下,b=b_c时相邻岛之间的正常态电阻远小于h/4e^2。
2000-10-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Dual superfluid-Bose glass critical point in two dimensions and the universal conductivity
我们研究了二维零温无序玻色子系统的对偶理论的连续版本,该系统具有短程排斥和相称密度。对偶理论描述了玻色基态中的涡旋,并具有随机关联磁场中的3D经典标量电动力学的形式,在固定维度的RG计算中允许新的无序临界点。超流玻色玻璃临界点处的普适电导率和临界指数被计算为对偶耦合常数的固定点值的系列,到最低的非平凡阶:$σ_c = 0.25 (2e)^2 /h$,$ν=1.38$和$z=1.93$。与数值结果和实验进行了比较。
1997-10-30 cond-mat.supr-con
Detection of a Pair Density Wave State in UTe$_2$
本研究利用超导STM针尖在UTe$_2$中探测到三个与CDW波矢相同且相对相位约为π的PDW态,首次在超导体中证实了自旋三重态配对密度波的存在。
2023-02-27 cond-mat.supr-con
Superfluid Density in Conventional Superconductors: From Clean to Strongly Disordered
无序常规超导体中超流密度的高度收敛形式可在文献中获得,并由我们根据早期论文[Phys. Rev. B $\bm{102}$,024514(2020)]的方法独立获得,已被重新表述,以分离出通常使用的所谓“脏极限”项和附加项。我们使用这个新的表达式与以前发表的实验数据进行了广泛的比较,并表明,前者,通常使用,长期是{ \em不}足以分析这些结果。我们指出,因此,有一个大的制度(无序超导体与中度到没有无序),理论预测需要面对实验。
2022-06-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Specific Heat of Disordered $^{3}$He
多孔气凝胶是超流3 He中的弹性散射源,并改变超流的性质,抑制转变温度和序参量。测量了气凝胶中超流~ 3 He B相的比热跃变随压力的变化,并用均匀和非均匀各向同性散射模型进行了解释。为了比较,估计了其他p波态的比热跃变。
2006-06-29 cond-mat.other cond-mat.supr-con
Superfluid density of a pseudogapped superconductor near SIT
分析了强无序超导体中超导体-绝缘体相变附近超流密度$ρ_s$的临界行为,并与集体激发时的谱隙$Δ$的行为进行了比较.我们发现,与传统的超导体相比,具有预制对的超导体显示出不寻常的标度关系$ρ_s \propto Δ^2$接近超导体-绝缘体转变。在最近的实验中已经报道了这种关系。
2015-09-17 cond-mat.supr-con
Susceptibility at the Superfluid-Insulator Transition for One-Dimensional Disordered Bosons
最近的一对蒙特卡罗研究报告了在一维脏玻色子问题中从弱无序临界到强无序临界的交叉的证据。蒙特卡罗分析依赖于两个观测值的测量:有效的Luttinger参数K_{eff}和超流磁化率chi。前一个量以前是由Altman、Kafri、Polkovnikov和Refael使用强无序重整化群(SDRG)解析计算的。在这里,我们使用的SDRG框架的扩展,以找到一个非通用的异常尺寸eta_{sd}的磁化率与系统大小的分歧的特点:chi ~ L^(2- eta_{sd})。证明了eta_{sd}服从超标度关系eta_{sd} = 1/2 K_{eff} .我们还确定了一个重要的障碍,测量这个指数的有限大小的系统和评论的影响数值和实验。
2013-07-29 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Superfluid transition in disordered dipolar Fermi gases
在二维几何条件下,研究了偶极粒子(磁性原子或极性分子)的弱相互作用双组分费米气体。垂直于平移运动平面的偶极的偶极-偶极相互作用(连同费什巴赫共振处的短程相互作用)可以提供超流转变。偶极-偶极散射振幅是动量相关的,这违反了Anderson定理,该定理声称转变温度与弱无序的存在无关。我们已经表明,无序可以强烈地增加临界温度(高达10 nK,在现实的密度)。这为研究弱相互作用费米气体中的超流态提供了广阔的可能性,这是迄今为止尚未观察到的。
2020-06-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Modern trends in Superconductivity and Superfluidity. Selected Chapters
第一章从经典液体和超流体流体力学守恒律的一般Landau格式开始。在Landau格式的基础上,我们研究了具有大量涡旋的旋转超流体的流体动力学。我们研究不同的制度,慢和快的旋转。在第四章中,我们考虑了超流~ 3 He-A中复杂而尚未解决的手征反常问题,并提出了两种相互竞争的方法。第一个是基于超对称流体力学,另一个是基于QED中Dirac方程的形式类比。在第六章和第七章中,我们研究了超冷量子气体和混合气体中的复合费米子和玻色子,它们对应于两个费米子、两个玻色子和费米子和玻色子组成的不同束缚态。我们还阐明了Skorniakov-Ter-Martirosian积分方程的精确解。本文介绍了Nozieres-Schmitt Rink和Legget理论关于量子气体中BCS-BEC交叉的基本思想,并构造了s波和p波对的相图。在第九章和第十章中,我们讨论了低密度下三维和二维电子系统中Kohn-Luttinger型超导的非声子机制,包括费米气体模型、Hubbard模型和Shubin-Vonsovsky模型。我们完成了p波和d波配对的相图,并讨论了在低密度下增加Tc的可能性。第15章和第16章分析了锰氧化物材料中电子纳米级相分离的机制。磁(或电荷)均匀有序对形成液滴结构(磁极化子)的不稳定性预测的相图上的一个宽的参数范围。本文还讨论了这些材料在分相态下的输运性质。
2012-11-13 cond-mat.supr-con
Superfluid weight in disordered flat-band superconductors as a competition between localization functionals
Aalto University School of Science(阿尔托大学理学院);University of Jyväskylä(于韦斯屈莱大学)
该研究针对平带超导体,发现非磁性无序对超流重量的直接影响可忽略,其效应由杂质波函数局域化泛函的带内与带间部分之差决定,与安德森定理的结论相反。
2026-08-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetic effects on the phase transitions in unconventional superconductors
用Wilson-Fisher重整化群方法建立和描述了非常规超导体和超流体的一种新的临界行为。对于某些对称性的顺序,一种新的类型的波动驱动的一级相变在有限和零温度的预测。所得结果可应用于广泛的铁磁超导和超流系统,特别是UGe_2和URhGe等巡游铁磁体。
2006-10-31 astro-ph cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Effect of weak disorder on the phase competition in iron pnictides
在一个铁基超导体模型中,分析了弱无序对反铁磁有序与超导电性竞争的影响。在近似粒子-空穴对称性的假设下,我们证明了在中等掺杂水平下实验观察到的磁有序和磁有序共存的情况下,不能实现常规的$s^{++}$超导性。这一结果适用于任意杂质浓度,特别是在清洁限度内。无序的加入进一步放大了巡游反铁磁性和传统超导性之间的相位竞争。此外,我们还分析了无序对两个序参量的特征长度尺度的影响,发现在无序样品中,交错矩的波动范围比无序序参量的波动范围要小.
2014-10-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superfluid-Insulator Transition unambiguously detected by entanglement in one-dimensional disordered superfluids
我们利用纠缠来跟踪一维哈伯德模型描述的无序费米子超流体中的超流-绝缘体相变。发现纠缠具有显著的SIT特征,其由i)无序强度$V$,ii)杂质浓度$C$和iii)颗粒密度$n$驱动。我们的研究结果揭示了在$V$驱动的SIT上不存在临界势强度,即任何小的$V$都足以显著降低纠缠度:对于$V=-0.25t$,它降低了$\sim 50\%$。我们还发现,纠缠是非单调的浓度$C$,接近零的某一临界值$C_C$。发现这个临界浓度与一种特殊类型的局域化有关,这里称为完全局域化状态,对于特定的密度$n_C$也可以达到这种状态。结果表明,由$n$或$C$驱动的SIT无论是导致完全局域化还是导致普通局域化都具有不同的性质:当导致完全局域化时,SIT是一级量子相变,而当达到普通局域化时,SIT是一级量子相变.相比之下,由$V$驱动的SIT始终是与所达到的定位类型无关的更平滑的过渡。
2019-03-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Superfluid-insulator transition of disordered bosons in one-dimension
利用强随机实空间重整化群方法研究了一维相互作用玻色子系统中的超流-绝缘体相变。与微扰方法不同,这种方法不受失控流的影响,并允许我们研究完整的相图。我们表明,超流绝缘体转变总是Kosterlitz-无像的方式,长度和时间尺度在临界点发散。然而,有趣的是,我们发现,在强无序的转变发生在一个非普适值的Luttinger参数,这取决于无序强度。这一结果将转变置于不同于Giamarchi和Schulz首先分析的弱无序转变的普适性类中[Europhys. Lett. { \bf 3},1287(1987)]。虽然无序势的细节在临界点处不重要,但无序的类型确实影响绝缘相的性质。我们发现三个类别的绝缘体所产生的不同类别的无序势。对于无序只在充电能量和约瑟夫森耦合常数,在整数填充,我们发现一个不可压缩的,但无间隙的莫特玻璃相。如果允许整数和半整数填充因子,则相应的相是随机单重态绝缘体,其具有发散的可压缩性。最后,在一般的无序势中,绝缘体是具有有限压缩性的玻色玻璃。
2009-09-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Dual theory of the superfluid-Bose glass transition in disordered Bose-Hubbard model in one and two dimensions
本文研究了在随机化学势和大整数平均粒子数下玻色-哈伯德模型的超流与绝缘基态之间的零温相变。对偶变换将纯玻色-哈伯德模型映射到一维(1D)的sine-Gordon理论和二维(2D)的三维希格斯电动力学。在一维中,对偶理论中的随机化学势耦合到对偶场的空间导数,在二维中表现为沿虚时间方向的随机磁场。我表明,从超流态在1D和2D的过渡总是由随机临界点控制。这是由于对偶理论中的一个耦合常数引起的,它是由随机化学势在大距离处产生的,代表了纯超流-莫特绝缘体固定点处的一个相关扰动。在大的距离上,1D中的对偶理论变得等同于无序量子流体的哈勒的宏观表示,其中所产生的项被识别为随机背散射。在2D中,所产生的耦合对应于代表涡环的复杂场的随机质量。用定维单圈场论重整化群计算了二维超流玻色玻璃不动点的临界指数为ν=1.38,z=1.93,以及跃迁σ_c = 0.26 e_{*} ^2 /h的普适电导率。
1998-05-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Entanglement in disordered superfluids: the impact of density, interaction and harmonic confinement on the Superconductor-Insulator transition
研究了一维哈伯德模型描述的无序费米子超流体中密度、相互作用和谐振子约束对超流体到绝缘体跃迁的影响。通过密度泛函理论计算线性熵,我们量化了基态单点纠缠。我们分析了全定域态$-$出现的临界浓度$C_C$,这是一种特殊类型的定域,具有零纠缠$-$出现。我们发现,$C_C$是独立的相互作用,但需要一个最小的无序强度发生。然后,我们推导出解析关系$C_C$作为一个函数的平均粒子密度的吸引力和排斥性的障碍。结果表明,弱的谐振子约束并不影响完全局域态的性质,它发生在相同的$C_C$上,但较强的谐振子约束可能导致系统从完全局域态到普通局域态.
2019-03-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Fractal superconductivity near localization threshold
我们开发了一个半定量的理论,电子配对和由此产生的超导体中的“不良导体”,其中费米能$E_F$是位于该地区的本地化的国家不是那么远的安德森迁移率边缘$E_c$。我们回顾了现有的理论和实验数据,并认为这一模型描述了一大类无序薄膜。我们的理论分析是基于配对相关性的分析处理,描述的基础上,精确的单粒子本征态的3D安德森模型,我们结合本征函数相关性的数值数据。临界波函数的相关性的分形性质被证明是至关重要的这些系统的物理。我们确定了三个不同的阶段:“临界”超导态形成在$E_F=E_c$,超导态具有较强的赝能隙,实现由于配对的弱局域化的电子和绝缘状态实现在$E_F$更深的局域带内。临界超导相的特征是相变温度相对于BCS结果的提高,超导序参量和局域态密度的空间分布不均匀。赝能隙态的主要新特征是存在两个独立的能量标度:超导能隙$Δ$,这是由于多体关联和一个新的“赝能隙”能量标度$Δ_P$,它表征了局域电子对的典型结合能,并导致绝缘行为的电阻率作为温度的函数高于$T_c$。“赝隙超导体”的双能隙性质导致了许多不寻常的物理性质。
2010-06-10 cond-mat.supr-con
Free Energy of Non-uniform Disordered Superconductors
Institute of Physics, University of Greifswald(格赖夫斯瓦尔德大学物理研究所);Department of Physics, Montana State University(蒙大拿州立大学物理系)
研究人员将Luttinger-Ward自由能泛函扩展到含任意散射机制的无序超导体和超流体,构建了适用于多类系统的广义自由能形式,可用于外磁场下的非常规非均匀超导体等研究。
2026-08-21 cond-mat.supr-con
Broad-based experimental evidence for a hidden phase of cuprate coexistence with far-reaching implications
本研究通过分析文献实验数据,发现了铜氧化物中超导与赝能隙共存的隐藏相,明确了其掺杂阈值与特性,该相可提升超流密度、解释多个未解之谜,为铜氧化物超导研究提供新方向。
2025-03-21 cond-mat.supr-con
Simulations of Disordered Bosons on Hyper-Cubic Lattices
我们解决相关的无序量子力学系统在非常低的温度下的研究计算问题。作为一个例子,我们考虑了直接从玻色玻璃到超流相变的三维无序玻色-哈伯德模型。的关键行为的普遍方面被捕获的(3 + 1)维链路电流模型,其中一个有效的“蠕虫”算法是已知的。我们提出了一个计算的分布的超流刚度的无序实现,概述了一些重要的考虑进行这样的估计,并建议修改的链接电流哈密顿量,提高了数值效率的平均过程中,而不改变模型的普遍属性。
2006-01-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The magnetic field driven superconductor-metal transition in disordered hole-overdoped cuprates
通过求解$d$波超导体的Bogoliubov-de Gennes方程,我们探讨了无序和外磁场的轨道破坏之间的相互作用如何影响空穴过掺杂铜氧化物的超导-金属转变。对于高度无序系统,我们发现颗粒库珀配对坚持以上的临界场的超流刚度为零。我们还表明,由于涡被吸引到超导配对已经很弱的区域,在涡核的局部态密度的Caroli-de Gennes-Matricon零偏置峰已经消失在中度无序。
2023-01-10 cond-mat.supr-con
New Chiral Phases of Superfluid 3He Stabilized by Anisotropic Silica Aerogel
各种各样的费米系统通过形成束缚对而凝聚,包括高温[1]和重费米子[2]超导体,Sr 2 RuO 4 [3],冷原子气体[4]和超流3 He [5]。其中一些形成具有非零轨道角动量的奇异量子态。我们已经发现,在3 He的情况下,由高度多孔的二氧化硅气凝胶设计的各向异性无序,稳定了否则不会存在的手性超流体状态。此外,我们发现,这种状态的手征轴可以与垂直于气凝胶各向异性轴的磁场的应用程序的唯一取向。在足够低的温度下,我们观察到从均匀取向的手性状态到与局部有序域一致的无序结构的急剧转变,与超流体玻璃相的预期相反[6]。
2012-01-15 cond-mat.supr-con
Fibration, Nexus and Cosmological Composite Topological Defects in Uniaxially Disordered Superfluid $^3$He
本文讨论了~ 3 He超流体中的复合宇宙学缺陷。尽管存在半量子涡旋(Alice弦),但在两步连续对称破缺相变中出现了Nambu monople、Kibble-Lazarides-Shafi(KLS)弦壁和nexus天体等新的复合宇宙学缺陷.为了揭示它们,我们利用代数拓扑学和群论详细分析了对称性破缺模式。结果表明,对称性破缺模式的简并参数空间的纤维化决定了nafen畸变~ 3 He连续对称性破缺中复合宇宙学缺陷的存在.为了与ROTA的弦壁实验进行比较,我们演示了在平衡态下KLS弦壁如何扩展到一维结点。用非线性数值优化算法计算了决定一维构型的平衡自由能。基于这些平衡组态,我们计算了弱磁驱动下系统的自旋动力学响应谱。计算结果与实验观察完全吻合。
2021-06-29 cond-mat.other cond-mat.supr-con hep-ph
Resistive transition in disordered superconductors with varying intergrain coupling
本文研究了具有强连接和弱连接的颗粒介质中的无序效应。转变由\emph{tunneling} $g$和\emph{intragrain} $g_{intr}$电导的相互作用控制,这取决于晶粒间耦合的强度。对于$g \ll g_{intr}$,转变首先涉及晶界,而对于$g \sim g_{intr}$,转变发生在整个晶粒中。不同的晶粒间耦合被认为是通过模拟超导材料作为一个无序网络的约瑟夫森结。数值模拟表明,随着无序度的增加,电阻转变在较低的温度下发生,并且曲线变宽。这些特征在具有强链接的无序超导体中得到增强。不同的行为进一步检查通过估计的平均网络电阻的弱和强的有效介质近似理论的框架内的链接。这些结果可能有助于解释长期存在的问题:(i)许多金属在颗粒态的超导转变温度的提高,(ii)与接近金属-绝缘体转变的标准颗粒体系相比,均匀无序薄膜的超导性受到抑制,(iii)金属-绝缘体转变温度的提高,(iv)金属-绝缘体转变温度的降低,(v)金属-绝缘体转变(iii)与弱连接的超导体相比,通过在强连接的材料(例如二硼化镁)中掺杂和杂质而增强的超导性退化,例如铜酸盐。
2010-11-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Disorder-Induced Superfluidity in Hardcore Bosons in Two Dimensions
本文研究了在SU(2)对称的“海森堡点”上无序对二维硬核玻色子的影响。我们得到了我们的结果与量子蒙特卡罗模拟使用定向循环算法。在没有无序的情况下,由于对称性的增强,系统在有限温度下不具有长程序。然而,引入一个无序的潜在的,均匀分布从-D到D,诱导有限温度的超流相。特别是对角关联长度减小,但超流序参量关联函数变为幂律。一个非单调的有限大小的行为,并解释为由于产生的?我们提供的证据表明,在长距离的弱无序势的影响,可以模仿一个有效的均匀的潜力与均方根值:mu_eff = D/sqrt{3}。对于强无序,系统成为玻色玻璃绝缘体。
2006-11-04 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Keldysh action for disordered superconductors
利用无序相互作用电子系统泛函积分的Keldysh表示,从微观上导出了脏超导体的有效作用量。在最一般的情况下,该作用是8 × 8矩阵Q(t,t ')的泛函,其取决于两个时间变量以及波动序参量场和电势。我们表明,这种方法再现,而不使用的副本技巧,众所周知的结果库仑诱导重整化的电子-电子耦合常数在库珀通道。转向新的结果,我们计算的库仑相互作用的影响:i)超导体和2D脏正常金属之间的亚间隙Andreev电导,和ii)约瑟夫森邻近耦合之间的超导岛通过这样的金属。这些数量被示出强烈抑制库仑相互作用在足够低的温度下,由于两个零偏置异常的状态密度和无序增强的排斥在库珀通道。
1999-07-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Phase diagram of a Disordered Boson Hubbard Model in Two Dimensions
研究了二维无序玻色子哈伯德模型的零温相变。该模型的相图是根据无序强度和化学势构造的。通过量子蒙特卡罗模拟,我们发现一个多临界线分离弱无序制度,其中的随机势是无关的,从强无序制度。在弱无序区,莫特绝缘体超流转变发生,而在强无序区,玻色玻璃超流转变发生。在多临界线上,绝缘体-超流的转变具有动力学临界指数$z=1.35 \pm 0.05$和关联长度临界指数$ν=0.67 \pm 0.03$,这与线外的转变值不同。我们认为,粒子-空穴对的扩散屏蔽了弱无序效应。
2001-11-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superfluid $^3$He in globally isotropic random media
最近的理论和实验研究超流体$^3$ He在气凝胶与全球各向异性,例如,由于外加应力的作用,明确地表明在这种气凝胶样品中具有等自旋配对(ESP)的类A相处于ABM(或轴向)配对状态。本文假设气凝胶为弱无序系统,不存在奇异拓扑缺陷,详细研究了整体{ \it各向同性}气凝胶中超流$^3$ He的类A相.通过自由能的计算,发现无序ABM态是类A相配对态的最佳候选态。进一步,通过单圈重整化群计算发现,无核连续涡旋(或涡旋-skyrmions)与无序诱导织构的长程行为无关,尽管没有常规的非对角长程序,超流性仍得以维持.因此,在弱无序的全局各向同性的类A相,就像在具有全局拉伸各向异性的情况下一样,是具有ABM配对的超流玻璃。
2009-01-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Superfluid density and compressibility at the superfluid-Mott glass transition
具有粒子-空穴对称性的无序相互作用玻色子系统可以在超流相和Mott玻璃相之间发生量子相变。我们采用大规模蒙特卡罗模拟的二维场地稀释量子转子模型研究超流密度和压缩性的性质在这个转变。我们发现,这两个数量的功能幂律临界行为的指数由广义约瑟夫森关系。
2017-12-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Effect of Disorder on the Superfluid Transition in Two-Dimensional Systems
在最近的实验薄$^4$ He膜吸收到粗糙表面Luhman和Hallock [D. R. Luhman和R.B. Hallock,Phys. Rev. Lett. \textbf{93},086106(2004)]试图观察这种强烈无序的2D玻色子系统的超流体-正常跃迁的KT特征。令人惊讶的是,虽然在很宽的表面粗糙度范围内测量了耗散峰值,但没有迹象表明理论上预期的强无序样品的面超流密度的普遍跳跃。我们测试的假设,这种不寻常的行为是有限尺寸效应的表现,相应的二维玻色子模型与强对角无序的数值研究。我们证明,不连续的功能的基础KT过渡严重平滑有限的系统大小(或有限的频率测量)。我们解决了面积超流密度的普遍不连续性,我们的数据拟合有限系统的KT重整化群方程。在类比我们的模拟,我们建议,在实验中强烈无序的二维玻色子系统的KT方案的存在可以而且应该只从一个适当的有限尺寸缩放的数据($^4$他膜有限尺寸标度可以有效地控制有限频率的测量的缩放)。我们还表明,我们的结论更广泛的一类系统,如超导颗粒膜,约瑟夫森结阵列,和超冷原子气体,类似的困难出现在实验中,旨在验证KT过渡(特别是在无序的情况下)。
2007-01-11 cond-mat.other cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Resistive transition in granular disordered high-T$_c$ superconductors: a numerical study
颗粒状高温$_c$超导体的电阻转变,其特征在于弱(YBCO类)或强(MgB $_2$类)链接,通过一系列雪崩型电流密度重排发生。这些重排对应于电阻层的创建,跨越整个试样近似正交于电流密度方向,由于大量的弱链接或晶粒的同时过渡。本工作表明,精确解的基尔霍夫方程组的强和弱连接的非线性电阻网络,与约瑟夫森结的特点,产生随后形成的电阻层的电阻矩阵内的温度升高。此外,在转变处观察到的电压噪声与电阻层形成过程有关。噪声强度是从与后续电阻层相关的电压降基本事件的叠加来估计的。在过渡结束时,层混合,阶跃幅度减小,阻力曲线平滑。这导致抑制噪声,实验发现。值得注意的是,噪声强度与网络大小的标度律进行了辩论。它允许将结果扩展到具有任意大小的网络,从而扩展到真实样本。
2009-03-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Disordered XY model: effective medium theory and beyond
我们研究了二维经典XY模型中不相关随机无序对超流刚度温度依赖性的影响。通过在无序势的微扰膨胀,相当于T-矩阵近似,我们提供了一个扩展的有效介质理论的结果能够描述的低温刚度,其单独的抗磁性和顺磁性的贡献。这些分析结果提供了一个很好的描述的蒙特卡罗模拟的两个原型的例子不相关的障碍。我们的研究结果提供了一个有趣的视角淬火无序的影响,在二维超流体系统的纵向相位波动。
2018-11-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Negative superfluid densities in superconducting films in a parallel magnetic field
本文发展了平行磁场中无序超导薄膜的介观涨落理论。在零温度和足够强的磁场下,系统经历相变,进入以超流密度为特征的状态,其符号是随机的。因此,在该区域,在系统的基态中自发地产生随机超电流,并且它与具有随机交换相互作用符号的二维XY自旋玻璃属于相同的普适类。
1998-01-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Temporal Berry Phase and the Emergence of Bose-Glass-Analog Phase in a Clean U(1) Superfluid
International Center for Quantum Materials, Peking University(北京大学量子材料中心);School of Physics, Peking University(北京大学物理学院)
本文研究了清洁 U(1) 超流中时间 Berry 阶对玻色玻璃类相形成的影响,揭示了其拓扑起源。
2026-08-11 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
A novel superconducting glass state in disordered thin films in Clogston limit
本文发展了平行磁场中无序超导薄膜的介观涨落理论。在零温度下,超导状态经历相变,进入以随机符号的超流体密度为特征的状态,而不是自旋极化的无序费米液相。因此,基态属于与2D XY自旋玻璃相同的普适类。当磁场进一步增加时,介观配对态在均匀的自旋极化无序费米液体中成核。这些配对状态的统计是通用的,这取决于2D膜的片电导。
1999-06-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superfluid density and phase relaxation in superconductors with strong disorder
作为无序超导体的一个原型,我们考虑了具有在位无序的有吸引力的哈伯德模型。我们解决了Bogoljubov-de-Gennes方程的二维有限集群在零温度和评估的电磁响应的矢量势。我们发现,标准的横向和纵向响应之间的解耦不适用于存在的障碍。此外,超流密度强烈降低的序参量的相位已经在平均场水平时,无序大的松弛。我们还发现,相位起伏的非谐性强烈增强的无序。在平均场之外,这提供了量子涨落的增强,诱导零温度转变到无序预形成对的非超导相。最后,我们的研究结果与极端肮脏的超导体的玻璃物理的连接进行了讨论。
2011-07-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Inhomogeneous mean-field approach to collective excitations in disordered interacting bosons
我们开发了一个非均匀的量子平均场方法的行为的集体激发在两个维度的超流莫特玻璃量子相变,补充最近的量子蒙特卡罗模拟[物理。{ \bf 125},027002(2020)]。在二次(高斯)近似下,Goldstone(相位)和Higgs(振幅)模式完全解耦。每一个描述了一个无序的Bogoliubov哈密顿量,可以解决一个非齐次多模Bogoliubov变换。我们发现,希格斯模式是空间本地化的两个阶段。相应的标量谱函数显示了一个宽峰,这是非临界的,在这个意义上,它的峰值频率不软化,但保持非零的量子相变。相比之下,最低能量的Goldstone模式在超流相中离域,导致零频率谱峰。我们将这些发现与量子蒙特卡罗模拟的结果进行了比较。我们还将它们与玻色子激发的本地化的一般结果,我们讨论了我们的方法的限制和一般性。
2021-12-14 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Local bistability under microwave heating for spatially mapping disordered superconductors
我们从理论上研究了纳米金属尖端近场微波辐射加热的强无序超导层。微波加热准粒子,准粒子通过声子发射和传导离开加热区域而冷却。由于尖端下的电子温度具有两个稳定状态的双稳态,加热可以被调谐以诱导亚微米大小的正常区域,该正常区域由高温度状态和低温度状态之间的尖锐畴壁限定。我们建议这作为一个本地探针,以访问不同的物理从现有的方法,例如,映射出层中的非均匀超流。双稳畴壁的存在可以显著提高其空间分辨率。
2022-10-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con