Bose-Einstein Condensation Picture of Superconductivity in High Temperature Superconductors (Dilute Metals)
本文根据O_2 ~-离子半径大小(0.5-0.6)A的另一种估计,考虑了一些高低温超导体(HTSC,LTSC)的结构和参数。进入超导态的相变被认为是玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)。超高温超导(Tc = 371 K(YBa_2Cu_3Se_7)和超导(Tc ~ 400 K(Ag_2(Ag_3Pb_2H_2O_6)以及超导(Tc~0.3K(SrNb_xTi(1-x)O_3))均为BEC型。第一种结构的不稳定性是由于Se 2-离子半径的大小比O 2-离子半径的大小大。第二种是准一维结构,不实用。本文计算了几种化学计量和非化学计量(纳米复合)高温超导体的电子密度和有效质量,这些超导体具有一些特殊的性质。大的有效质量可以表明在这样的系统中存在极化子(双极化子)。一些新的超导体Mg_xWO_3。
2006-04-21 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
Transition in High and Low Temperature Superconductors as Bounded Bose Einstein Condensation
高温超导体中的超导转变一直是人们所不了解的。传统的玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)理论提供比实验值高许多倍的Tc估计。提出的有界玻色-爱因斯坦凝聚(BBEC)模型假定凝聚体中超导载流子的能量受费米能的约束。BBEC理论从忽略任何载流子配对项的能量平衡预测Tc,并假设低温超导体(LTS)中的3维(3D)超导输运和高温超导体中费米弧节点附近的2D超导输运。BBEC产生的Tc标度关系近似的半经验定律,并提供Tc与实验数据一致。这种在高温超导中的一致性表明了BBEC作为超导转变的主要机制的作用,表明了传输沟道(可能与条纹有关),并证明了对Tc以上的配对或配对对能量平衡的微小贡献(可能与赝能隙有关)。
2013-12-04 cond-mat.supr-con
Sequential superconductor-Bose insulator-Fermi insulator phase transitions in two-dimensional a-WSi
在准二维超导体中,当外加磁场超过某一临界值时,将发生零温度磁场驱动的超导体到绝缘体的转变。一个基本的问题是,这种转变是由于库珀对的本地化还是由于他们的破坏。在这里,我们解决这个问题,通过研究在非晶WSi的SIT。输运测量揭示了库珀对在量子临界场B_c^1(玻色绝缘体)处的局域化,在量子临界点(QCP)附近,相关长度和动力学指数的乘积为zv~4/3。超过B_c^1,超导涨落在有限温度下仍然存在。在第二临界场B_c^2>B_c^1以上,库珀对被破坏,薄膜变成费米绝缘体。在zv=2/3的有限温度下,不同的相都在三临界点处合并。我们的结果表明,一个连续的超导体玻色绝缘体费米绝缘体相变,这不同于传统的情况下,涉及一个单一的量子临界点。
2018-03-12 cond-mat.supr-con
Non-Fermi liquid scattering against an emergent Bose liquid: manifestations in the kink and other exotic quasiparticle behaviors in the normal-state cuprate superconductors
铜氧化物超导体的正常态表现出许多不同于凝聚态物理基础费米液体的奇异行为。在这里,我们证明了非费米液体的行为自然出现散射对紧急玻色液体。特别地,我们发现了一个有限的零能量散射率在低温极限,相对于温度线性增长,对清洁费米子的一般非耗散特性。令人惊讶的是,还产生了另外三个看似不相关的实验观察结果,包括准粒子分散中经过充分研究的“扭结”,以及正常态和超导态之间令人困惑的对应关系。我们的研究结果提供了一个一般的路线,费米系统产生非费米液体的行为,并强烈表明,在室温下,掺杂的孔在铜氧化物已经形成了一个紧急的玻色液体的紧密结合对,其低温凝聚产生非常规的超导性。
2019-03-01 cond-mat.supr-con
Interaction of a Bose-Einstein Condensate and a Superconductor via Eddy Currents
研究了偶极玻色-爱因斯坦凝聚体在超导表面附近的质心振荡。我们证明了磁偶极子的磁场在超导体中感应出涡流,涡流作用于玻色-爱因斯坦凝聚体。这导致其振荡频率的移动和玻色-爱因斯坦凝聚体与超导体的非谐耦合。非谐性产生了一个耦合到凝聚体的集体模式之一,可以共振增强,如果适当选择的参数的凝聚。这为玻色-爱因斯坦凝聚体与超导体的耦合提供了一种新的物理机制,对52 Cr、168 Er或164 Dy凝聚体在超导微阱中的应用具有重要意义。
2013-06-18 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Effective action for Superconductors and BCS-Bose crossover
利用平均场解附近的标准微扰展开式导出了T=0时超导体的低能有效作用量。考虑到密度涨落的影响,我们得到了有效作用量,其中密度$ρ$是序参量的相位$θ$的共轭动量。在流体动力学区域,超导体的动力学由场$Ψ(x)=\sqrt{ρ/2} e^{iθ}$的含时非线性薛定谔方程(TDNLS)描述。本文讨论了在有吸引力的哈伯德模型下,从弱耦合(BCS)到强耦合(局域对的玻色凝聚)超导过渡中密度涨落的演化。在玻色子极限下,TDNLS方程简化为序参量的Gross-Pitaevskii方程,就像超流性的标准描述一样。讨论了在长程相互作用的存在下,可以导出纯相作用来描述"坏金属“的超导性的物理学的条件。
1999-01-27 cond-mat.supr-con
Impact of the electric field on superconductivity in Bose-Einstein Condensation regime
在强耦合玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)体系中,超导体具有两个特征温度:$T^*$ -费米子配对的开始和$T_{sc}$ -超导性的开始,使得$T_{sc}<T^*$。在本文中,我们考虑的时间相关的Ginzburg-Landau理论的超导体的平板几何和应用电场,在温度区间$(T_{sc},T^*)$,玻色凝聚的库珀对,从而增加超导体的临界温度$T^E_{sc}>T_{sc}$。重要的结论是,在适当的电场作用下,在($T_{sc},T^*$)区间内的任意温度都是超导转变的临界温度。这意味着,如果我们将系统的温度设置在上述区间内并增加所施加的电场,则系统经历电场诱导的向超导体的转变。我们还证明了$T^*=T^E_{sc}$的外加电场临界值的存在。这意味着,尽管系统处于BEC状态,但远离BCS状态,我们可以施加一个电场,使系统移动到具有$T^E_{sc}=T^*$的状态,这是BCS状态的特征。结果表明,外加电场实验是一个合适的工具,以确定超导体的BEC制度。实验可以确定$T^*$是一个温度,低于该温度时,电场玻色会使库珀对凝聚,而高于该温度时,电子会屏蔽电场,使其无法穿透。
2022-12-02 cond-mat.supr-con
BEC, BCS and BCS-Bose Crossover Theories in Superconductors and Superfluids
对于超导体中的Cooper/BCS模型相互作用,表明:a)由能隙方程和费米子数方程自洽定义的BCS-玻色交叉图转变温度Tc,由于假定化学势等于费米子能,因而需要非物理的大耦合,才能与没有数方程定义的BCS理论的Tc有显著的差别;尽管在最近的“完全玻色子-费米子模型”中忽略了空穴-或电子-库珀对,但如何:b)人们获得了所有温度T的精确BCS能隙方程,但c)只有一半的零温度BCS凝聚能出现。预计结果(b)和(c)也适用于中性费米子超流体(SF)-例如液体$^3$ He,中子物质和捕获的超冷费米子原子气体-其中成对形成的两个费米子相互作用当然不同于SC的Cooper/BCS。
2005-02-23 cond-mat.supr-con
Critical Current of Type-II Superconductors in a Broken Bose Glass State
利用玻色子类比方法计算了被线缺陷钉扎的缺陷Abrikosov涡格的倾斜模量。它在长波长处趋于无穷大,这产生了对添加弱点钉扎中心具有鲁棒性的玻色玻璃态,并且这意味着对于与磁场无关的关于机械平衡的刚性平移,每个涡旋线具有回复力。当钉扎中心长度有限时,玻色玻璃态沿钉扎中心方向破碎。在这种情况下,临界电流将随着样品厚度的变化从二维过渡到三维。该交叉尤其可能发生在膜厚度远大于可比强度的点销所预期的膜厚度的情况下。以上所述与目前正在开发的用于导线技术的某些高温超导体薄膜中的临界电流所示的厚度依赖性进行了比较。
2007-12-05 cond-mat.supr-con
Free at Last: Bose Metal Uncaged
玻色金属相破坏了经典的两态超导体-绝缘体图像。
2019-12-20 cond-mat.supr-con
Properties of the Bose glass phase in irradiated superconductors near the matching field
本文用蒙特卡罗模拟方法研究了在匹配场B_Phi附近的辐照超导体玻色玻璃相中相互作用的局域磁通线的结构和输运性质,其中涡旋和柱状缺陷密度相等。对于一个完全随机的柱状钉分布在xy平面横向的磁场,我们的研究结果表明,排斥涡旋相互作用破坏的莫特绝缘体相,这是预测发生在B = B_Phi。另一方面,对于穿透深度与平均缺陷距离的比率λ/d <= 1,当B在B_Phi附近变化时,莫特绝缘体奇异性的特征残余在实验可获得的量中保持可见,如磁化强度、体积模量和磁化弛豫。对于空间上更规则的无序,例如,在近似三角形缺陷分布的情况下,我们发现莫特绝缘体相可以在相当大的相互作用范围λ/d内存在,因此可以在实验中观察到。
1998-01-26 cond-mat.supr-con
Critical properties of Bose-glass superconductors
研究了重离子辐照产生的含柱状缺陷的高温超导体中的涡旋线。我们重新考虑倾斜磁场下玻色玻璃转变的标度理论,并提出,例如,一种新的玻色玻璃相界形状的标度形式,这与实验有关。我们还考虑了具有屏蔽相互作用的涡模型的蒙特卡罗模拟。临界指数由电流-电压特性和其他量的Monte Carlo数据的标度分析确定。动态临界指数为z = 4.6 +/- 0.3。
1999-08-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Granulated superconductors:from the nonlinear sigma model to the Bose-Hubbard description
我们修改了一个非线性西格玛模型(NLSM)的颗粒无序系统的库仑排斥和库珀配对的存在下的描述。我们表明,在一定的控制近似下,这个模型是减少到玻色-哈伯德(或"脏玻色子“)模型与重整化耦合常数。我们得到了一个更一般的有效作用量(这仍然是简单的比完整的NLSM作用量),可以应用在该地区的参数减少到玻色-哈伯德模型是不合理的。这一作用可能导致2D系统中超导体-绝缘体转变的不同图像。
2000-09-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Optimal interlayer hopping and high temperature Bose-Einstein condensation of local pairs in quasi 2D superconductors
FeSe和铜氧化物超导体都是准二维材料,具有高的转变温度和局域费米子对。受这样的系统的启发,我们研究了在各向异性晶格模型中费米子的实空间配对,其中具有位间吸引力V和强的局部库仑排斥力U,从而确定了从玻色-爱因斯坦凝聚获得超导性的最佳条件。我们的目的是获得洞察力,为什么高温超导体往往是准二维的。我们两个机构的本地配对适用于中间和强V的解析和数值精确解。我们发现,这种本地对的玻色-爱因斯坦凝聚温度是最大的层间跳跃时,是中间相对于平面内跳跃,表明准二维性质的非常规超导体有一个重要的贡献,他们的高转变温度。
2015-06-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Bounds on Bose-Einstein Condensation of Higgs modes in a Superconductor
University of Basel(巴塞尔大学);King Fahd University of Petroleum and Minerals(法赫德国王石油矿物大学)
该研究从BCS哈密顿量推导出耦合Higgs-Goldstone-电子系统的微观理论,确定了光泵浦Higgs模发生玻色-爱因斯坦凝聚的密度窗口,并证明在现实材料参数下可实现该非平衡凝聚。
2026-09-25 cond-mat.supr-con
Vortex and critical fields in charged Bose liquids and unconventional superconductors
荷电玻色气体(CBG)中的单个涡旋具有荷电核,其形状与中性超流体和BCS超流体中的涡旋不同。讨论了CBG的上下临界场。许多铜氧化物和其他一些非常规超导体的不寻常的电阻上临界场Hc 2(T)被描述为预形成玻色子-双极化子的玻色-爱因斯坦凝聚场。它的非线性温度依赖性遵循的标度参数。超过泡利顺磁极限的解释。在双极化子理论的框架下,讨论了从动力学和热力学测量中确定铜酸盐Hc 2(T)的争议。
2003-08-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Dynamic d-symmetry Bose condensate of a planar-large-bipolaron-liquid in cuprate superconductors
如果周围介质的静态介电常数与高频介电常数之比特别大,则可以形成平面大双极化子。一个大的双极化子在p型掺杂的La_2CuO_4被建模为两个电子被删除的面外轨道的四个氧离子由四个铜离子的CuO_2层。这些氧二价阴离子向内弛豫,因为它们向周围向外弛豫的铜阳离子提供电子。这种电荷转移产生了强的面内电子-晶格相互作用,这是稳定大双极化子分解成极化子所需的。大双极化子的最低能量径向面内光学振动具有d-对称性。响应于多个大双极化子原子振动的电子弛豫降低了它们的频率,从而在它们之间产生声子介导的吸引力,这促进了它们凝结成液体。这种液体具有独特的传输和光学特性。大双极化子液体的超导电性可以通过玻色凝聚产生宏观占据基态来实现。大双极化子核心氧离子与其电子电荷的同步振动产生这种玻色凝聚动态全局d-对称性。
2017-05-29 cond-mat.supr-con
Evidence for crossover from a Bose-Einstein condensate to a BCS-like superconductor with doping in YBa2Cu3O(7-x) from quasiparticle relaxation dynamics experiments
本文报道了YBa_2Cu_3O(7-x)(0.48 <x <0.1)中准粒子(QP)弛豫动力学随温度和掺杂的变化。在欠掺杂状态(x> 0.15)下,从光致QP吸收或QP弛豫时间数据中没有证据表明在Tc处的低能隙结构中有任何变化。结合求和规则,这意味着在高得多的温度T * 下存在预形成的对。在x = 0.1附近,观察到快速的交叉,到其中QP复合时间发散并且光致QP密度在Tc处下降到零的状态,表明存在温度依赖的超导能隙,其在Tc处闭合。
1998-12-07 cond-mat.supr-con
Unusual thermodynamical and transport signatures of short coherence length superconductors: A BCS Bose-Einstein crossover approach
在本文中,我们提出的BCS玻色-爱因斯坦交叉理论的热力学和输运性质的预测,低于Tc,该理论满足合理的约束,它产生(i)Leggett基态和(ii)BCS理论在弱耦合和所有温度。强耦合极限的性质推断,随着奈特位移,超流密度和比热的行为。与现有数据的比较短的相干长度超导体,如有机和高Tc系统,提供了一些支持目前的图片。
2000-08-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductor-Insulator Transition and Fermi-Bose Crossovers
费米系统中从绝缘体到超导体的直接跃迁是一个长期的研究热点,它必然超越了超导体的标准BCS范式,成为费米表面不稳定性。我们在这里介绍一个简单的,几何不变的晶格费米子模型,经历了SC绝缘体转变(SIT),并阐明其性质,使用分析方法和量子蒙特卡罗模拟。我们发现,有一个费米子带绝缘体玻色子绝缘体交叉的绝缘相和BCS的BEC交叉的SC。SIT总是被发现是从玻色子绝缘体的BEC类SC,与一个能隙的费米子,保持有限的整个SIT。在SIT的关键的能量尺度的间隙对激发的绝缘体和超流的SC刚度。除了给洞察到重要的问题,在固态系统中的SIT,我们的模型应该是实验上可实现的超冷费米子在光晶格。
2019-10-24 cond-mat.supr-con
Defect-unbinding and the Bose-glass transition in layered superconductors
在重离子辐照的Bi_2Sr_2CaCu_2O_8+d中,低场玻色玻璃化转变温度随着辐照诱导的柱状缺陷密度的增加而逐渐增加,但当密度超过1.5 x10^9 cm^-2时达到饱和。最大玻色玻璃温度对应于在不同涡线之间的二维饼状涡的扩散成为可能的温度,并且在该温度以上,涡的"线状“特征丧失。我们开发的玻色玻璃线的描述是在很好的定量协议与实验线获得广泛不同的值的轨道密度和材料参数。
2000-03-17 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
The approach to a superconductor-to-Bose-insulator transition in disordered films
通过详细研究强无序薄膜中磁场调谐的超导体到绝缘体转变附近的标度,我们发现各种材料的结果可以被折叠到一个单一的相图上。数据显示两个明确的分支,一个弱无序和一个金属相,另一个强无序。沿着强无序分支,临界点处的电阻接近$R_Q = h/4e^2$,电阻的标度与量子渗流一致,因此与脏玻色子模型的预测一致。
2007-10-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Tighter upper bounds on the critical temperature of two-dimensional superconductors and superfluids from the BCS to the Bose regime
讨论了从Bardeen-Cooper-Schrieffer(BCS)到Bose体系的二维超导体和超流体的临界温度$T_c$与粒子密度$n$或填充因子$ν$的标准和更严格的上界.我们只讨论了单带哈密顿量,其中从正常到超导(超流)相的过渡是由Berezinskiii-Kosterlitz-无尾(BKT)机制的涡旋-反涡旋结合,这样的超流密度张量和$T_c$之间存在直接的关系。我们证明,它是必要的,以考虑至少的序参量的相位起伏的超导性(超流性),以建立更紧密的边界的全部效果。利用重整化群,我们得到了相位涨落临界温度$T_c^θ$,它是一个比Ferrell-Glover-Tinkham求和规则的标准临界温度上界$T_c^{\rm up1}$更紧的上界,它是到临界温度上界$T_c^{\rm sup}$的一个上界.我们超越了教科书上的相位涨落理论,表明化学势重整化,序参量方程,Nelson-Kosterlitz关系需要自洽求解,并与重整化群流方程同时产生$T_c^θ$在整个BCS玻色交叉。我们注意到,一个分析理论,包括模量波动的序参量的整个BCS玻色演化仍然缺乏,但列入模量波动只能产生一个临界温度低于$T_c^θ$,从而产生一个更紧密的绑定到$T_c^{\rm sup}$。我们的结论表明,如果测得的临界温度超过$T_c^θ$在涉及二维单带系统的实验中,然后一个非BKT机制必须调用来描述超导(超…
2023-03-20 cond-mat.supr-con
Groundstate properties of the BCS-Bose Einstein crossover in a $d_{x^{2}-y^{2}}$ wave superconductor
本文研究了具有$d_{x^{2} - y^{2}}$配对对称性的BCS超导与玻色-爱因斯坦凝聚交叉的基态性质。我们比较零温度与已知的s波系统的功能的结果,并表明玻色子的自由度可能只出现在稀释的限制。我们将基态的性质作为密度的函数的不相容原理的效果的变化,并表明,一个粒子的分布函数发生显着变化时,玻色行为出现。
1999-03-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
BCS to Bose Crossover in Anisotropic Superconductors
在这项工作中,我们使用功能积分技术来研究最近邻吸引哈伯德模型上的准二维晶格。这是一个简单的唯象模型的高Tc铜氧化物,允许扩展(非本地)的s-和d-波单重态超导以及混合对称状态。该模型的Hartree-Gor'kov平均场论具有有限温度相图,该相图显示了从纯s波到纯d波超导性的转变,通过混合对称s+id状态,作为掺杂的函数。包括高斯涨落,我们研究的交叉从弱耦合BCS超导性的强耦合玻色-爱因斯坦凝聚的复合s-或d-波玻色子和评论的起源和对称性的赝隙。
1999-09-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Confinement and Bose Condensation in Gauge Theory of High-Tc Superconductors
研究了高温超导规范模型中的禁闭和玻色凝聚问题。首先是(2+1)D中的阿贝尔-希格斯模型,即,本文研究了XY模型与格点规范场$a_μ$和耦合$g$的耦合,同时考虑了瞬子和涡旋。这个模型对应于玻色子的整数填充,并且可以映射到对偶超导体。我们的主要结果是,瞬子引入了一个与对偶超导体序参量线性耦合的项,并倾向于钉扎它的相位。结果,由于瞬子的存在,涡旋凝结总是发生,并且规范场$a_μ$的迈斯纳效应不存在,尽管$a_μ$是有质量的。这种状态本质上与纯规范模型的限制相相同。远离整数填充,“磁场”$μ$(玻色子的化学势)被施加到这个对偶超导体上。然后,希格斯相在弱$g$和大$x$的情况下复活,尽管有瞬子,但涡旋不会凝聚。在相反的情况下,即,在强$g$和小$x$之间,发生相分离,形成莫特绝缘状态的微观片或宏观条纹域。
1999-07-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Dynamics of a dipolar Bose-Einstein condensate in the vicinity of a superconductor
我们研究了偶极玻色-爱因斯坦凝聚体,如$^{52}$ Cr或$^{164}$ Dy凝聚体与超导表面相互作用的动力学。玻色-爱因斯坦凝聚体中原子的磁偶极矩在超导体中产生涡流。由涡电流产生的磁场修改捕获电势,使得质心振荡频率偏移。我们数值求解该系统的Gross-Pitaevskii方程,并将结果与解析近似进行比较。我们提出了一个近似,给出了良好的协议与数值结果。涡电流引起的非谐项,这导致激发的形状波动的凝聚。我们讨论了如何利用共振的激发这种模式的强度可以增加,我们检查的共振强度作为一个函数的质量中心的振荡振幅的冷凝物。最后,我们研究了磁偶极的不同取向,并讨论了实验观察涡流效应的有利条件。
2014-10-27 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Comment on ``BCS to Bose-Einstein crossover phase diagram at zero temperature for a d_{x^2-y^2} order parameter superconductor: Dependence on the tight-binding structure''
Soares等人的工作[Phys.Rev.B65,174506(2002)]研究了二维吸引哈伯德模型中d波配对的BCS-BE交叉。与他们的说法相反,我们发现在密度与耦合相图中不存在非配对区域。在T=0的间隙参数,通过解析以及数值求解BCS方程,实际上是有限的任何非零密度和耦合,即使在弱耦合制度。
2002-11-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The Elusive Bose Metal
传统的金属理论正处于危机之中。在过去的15年里,在低维系统中出现了一种意想不到的金属态萌芽,这与传统观点直接矛盾。例如,玻色子被认为存在于两种基态中的一种:凝聚在超导体中或局限在绝缘体中。然而,在薄金属合金膜上的几个实验已经观察到金属相破坏了超导体和绝缘体之间的直接转变。我们分析了绝缘体-超导体转变的实验,并认为介入的金属相是玻色子。所有相关的玻色金属的理论建议进行了讨论,特别是最近的想法,金属相是玻璃状的。研究了铜氧化物超导体中涡旋玻璃态的可能性。
2003-10-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Bose-Einstein condensation of strongly correlated electrons and phonons in cuprate superconductors
在高温超导体中,由于屏蔽作用的不足,长程Froehlich电子-声子相互作用被认为是最重要的配对机制,这一点已被光学、同位素替代、最近的光电子能谱和其他一些测量所证实。我认为,在铜氧化物超导体的低能物理是超轻的小双极化子,这是实空间的空穴对掺杂的电荷转移莫特绝缘体的声子打扮。它们是低温下存在于Bloch态的巡游准粒子,这一点也被充分考虑实际库仑相互作用和长程Froehlich相互作用的连续时间量子Monte-Carlo算法(CTQMC)所证实.在这里,我建议的参数免费评估Tc,不寻常的上临界场,正常状态能斯特效应,抗磁性,霍尔-洛伦兹数和巨大的邻近效应强烈支持三维(3D)玻色-爱因斯坦凝聚的移动小双极化子与零非对角序参量以上的电阻临界温度Tc与铜酸盐的相位波动的情况。
2006-11-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
An effective mean field theory for the coexistence of anti-ferromagnetism and superconductivity: Applications to iron-based superconductors and cold Bose-Fermi atomic mixtures
本文研究了正方晶格上的有效费米子模型,讨论了超导和反铁磁的协同与竞争。除了粒子隧穿和现场相互作用,玻色子激发介导的吸引力的相互作用也包括在模型中。我们假设吸引相互作用分别由电子系统中的自旋涨落和玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)的激发以及光晶格上的玻色-费米混合物介导。利用有效平均场论,我们在朗道能量泛函方法和线性化理论的框架内,对超导和反铁磁性进行了研究。在我们的方法中,我们发现电子和冷原子模型的超导性和反铁磁性可能共存。我们的线性化理论表明,自旋涨落有利于d波超导和BEC激发有利于s波超导。
2016-08-30 cond-mat.other cond-mat.supr-con
Vortex dynamics in layered superconductors with correlated defects: influence of interlayer coupling
本文详细研究了两种具有本征共面缺陷但层间耦合不同的非晶Ta_(0.3)Ge_(0.7)/Ge多层膜的涡旋动力学和涡旋相图。钉扎玻色玻璃相在更弱耦合的样品中仅存在于交叉场H* 以下,与强耦合膜形成鲜明对比。在H* 以上,通量线被认为分裂成饼状涡流,并且当场沿着延伸的缺陷对齐时,交叉场显著增加。这两种薄膜在玻色玻璃相中表现出不同的涡旋蠕变激发。
2001-04-27 cond-mat.supr-con
Bose-Einstein condensation in the pseudogap phase of cuprate superconductors
我们已经确定了未屏蔽的Froehlich电子-声子相互作用(EPI)作为最重要的配对在铜氧化物超导体,现在证实的同位素替代,最近的角分辨光电发射(ARPES),和一些其他的实验。低能物理是指在强EPI区域中的移动晶格极化子和双极化子。在我们的“库仑-弗勒利希”模型的框架下,许多实验观察已被预测或解释,该模型充分考虑了长程库仑排斥和弗勒利希EPI。它们包括赝能隙、不寻常的同位素效应和上临界场、正常态能斯特效应、抗磁性、霍尔-洛伦兹数和巨邻近效应(GPE)。这些实验以及费米能和临界温度的无参数估计支持了铜氧化物赝隙相中实空间晶格双极化子的真正的玻色-爱因斯坦凝聚。相反,相位波动(或涡旋)的情况下是不兼容的绝缘类面内电阻率和磁场依赖的轨道磁化的电阻状态下的欠掺杂铜氧化物。
2006-12-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Dual Universality and Unconventional Phase Diagram of a Clean 2D Superconductor with Tunable Disorders
弱无序二维超导体比高度无序的二维超导体具有更丰富的量子相变。这是由于在超导体和绝缘体之间的过渡中插入了金属态。无序被预测显示出对围绕该中间金属相的边界的深刻影响,影响称为玻色金属的金属基态的存在和量子格里菲斯态中的动力学过程。在这里,我们提出了一个干净的二维超导体,MoS2的量子相变,在垂直的磁场作为无序强度的函数,静电调谐的研究。我们发现了两种与无序无关的普遍标度行为:幂律标度适用于所有金属态,激活动力学标度表征量子格里菲斯态和弱局域金属之间的跃迁。一项研究表明,玻色金属基态只有在达到临界清洁度后才会出现。然而,更强的无序稳定了真正的二维超导性,并增强了量子格里菲斯相。
2021-04-09 cond-mat.supr-con
"Artificial" superconductors. Superconducting phases in the MgxWO3 nanocomposite (x = 0.037; 0.125 - Tcx = 140; 280 K)
某些化合物的超导电性可以解释为二价原子的原子电子对或由单价原子组成的双原子分子的电子对的玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)。这种类型的“人造”超导体可以用非化学计量的化合物来定制。“天然”化学计量超导体的合成是一个复杂得多的问题。在这种情况下,我们有两种方法可以得到处于金属和绝缘体中间状态的稀金属。
2006-04-27 cond-mat.supr-con
Theory for superfluidity in a Bose system
本文提出了多粒子相互作用玻色系统(如液态$^4$ He)中超流性的微观理论。我们表明,类似于超导体中的超导电性,玻色系统中的超流性来自相反动量的粒子配对。我们证明了超流态下单粒子激发谱中存在能隙,以及超流跃迁时存在特定的热跃变。我们导出了超流粒子密度$n_s$作为温度$T$和超流速度${\bf v}_s$的函数的表达式。我们表明,超流态自由能密度$F$是$v_s$的增函数(即,$\partial F/\partial v_s > 0$),这表明超流体有保持不动的趋势(这一结果定性地解释了赫斯-费正清效应,它类似于超导体中的迈斯纳效应)。我们进一步推测了方程${\bf j}=-Λ\nabla\times \text{\boldmath $ ω $}$的存在性,其中${\bf j} = n_s{\bf v}_s$是超流流密度,$\text{\boldmath $ ω $}=\nabla\times {\bf v}_s$是超流涡量,$Λ$是正常数(借助于这个方程,可以定量地描述Hess-Fairbank效应).
2009-03-12 cond-mat.supr-con
Melting and structure of the vortex solid in strongly anisotropic layered superconductors with random columnar pins
本文研究了强各向异性层状超导体中低温涡旋固体的熔化转变,其中随机柱状钉扎中心的浓度足够小,使得钉扎的面密度远小于涡旋线的面密度。外部磁场和柱状销都被假定为垂直于层的取向。我们的方法,涉及模型自由能泛函的数值最小化,不仅产生在局部极小值的泛函的自由能值,而且还详细的密度分布的系统在每个最小值:这使我们能够详细研究不同相的结构。我们发现,在这些钉浓度和低温下,晶体的稳定状态是一个拓扑有序的布拉格玻璃。这种近乎结晶的状态在两个步骤中熔化成间隙液体(一种液体,其中一小部分涡旋线仍然位于钉扎中心),因此布拉格玻璃和液体被一个窄相分离,我们从其密度结构分析中确定为多晶玻色玻璃。布拉格玻璃到玻色玻璃和玻色玻璃到间隙液体的转变都是一级的。我们还发现,一个本地熔化温度定义使用的标准的基础上的涡线的本地化程度表现出类似于在最近的实验中观察到的空间变化。
2004-01-29 cond-mat.supr-con
Conductivity in glass phases of disordered granular superconductors in magnetic fields
基于量子无序约瑟夫森结阵列,研究了磁场中三维颗粒超导体玻璃相的电导率。一个正确的列入欧姆耗散动力学导致玻璃相不同的直流电导率。相反,在没有耗散项的情况下,不管淬火无序的相关范围如何,都获得玻璃相中的金属响应,即,即使在所谓的玻色玻璃相中,实验上电阻率为零。
2009-06-08 cond-mat.supr-con
Gauge Topological Nature of the Superconductor-Insulator Transition
长期以来,人们一直认为,在绝对零度下,电子只能形成一种量子相干态,即超导体。然而,一些二维超导系统被发现具有无限电阻的超绝缘状态,超导性的镜像,以及通常被称为玻色金属的金属状态,其特征在于有限的纵向和消失的霍尔电阻。这些新颖而神秘的量子相干态的性质是人们深入研究的主题。在这里,我们提出了超导体-绝缘体转变(SIT)的拓扑规范描述,使我们能够确定超绝缘的基本机制是Polyakov通过瞬子对库珀对的线性限制。我们找到一个标准定义的条件,无论是直接SIT或SIT通过中间玻色金属,并证明,这种玻色金属相是莫特拓扑绝缘体中的库珀对涡旋液体被冻结的Aharonov-Bohm相互作用。
2018-06-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con hep-th
Vortex Glass is a Metal: Unified Theory of the Magnetic Field and Disorder-Tuned Bose Metals
我们考虑了有磁场存在时的无序量子转子模型。我们分析了超导相、相玻璃相和顺磁相在多临界点附近的输运性质。我们发现,磁场使玻色子在玻璃相中的金属输运保持完整。在超导电性到玻色金属转变的附近,超导性以$(H-H_c)^{2}$与$H_c$的形式开启。该函数形式与实验观察到的MoGe中金属状态下电阻率的导通(即$R\approx R_c(H-H_c)^μ$、$1<μ<3$)非常一致。金属状态也被证明在三个空间维度上存在。此外,我们还表明,金属状态保持完整的欧姆耗散的存在下,尽管最近的索赔相反。由于$d=3$中的相玻璃与涡旋玻璃相同,我们得出结论,涡旋玻璃实际上是金属而不是T=0时的超导体。我们的分析统一了最近的实验涡旋玻璃系统中的线性电阻率保持非零低于假定的涡旋玻璃化转变和薄膜中的金属相已被观察到破坏从超导体到绝缘体的直接过渡的实验。
2006-06-21 cond-mat.supr-con
Type-II Bose-Mott insulators
玻色子形成的Mott绝缘态在固态He-4、冷原子系统、约瑟夫森结网络和欠掺杂的高温超导体中普遍存在。我们预言,在接近量子相变到超导态时,莫特绝缘体并不像通常认为的那样毫无特征。在三维空间中,有一个到低温状态的相变,在低温状态下,在外部电流的影响下,实现了由规则的“线”阵列组成的超导状态,每条线都携带量子化的超导通量。这种“II型莫特绝缘体“的预测是从场论的弱-强对偶性得出的,表明这种”电流晶格“是正常超导体中著名的磁通量的Abrikosov晶格的对偶。我们认为,这可以利用实验研究是否存在预成型的库珀对在高温超导体。
2012-09-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Universal upper critical field of unconventional superconductors
铜酸盐、超导自旋梯和有机(TMTSF)2X系统的电阻上临界场Hc 2(T)在Tc附近的宽范围内具有普遍的非线性温度依赖性,而其低温行为取决于化学式和样品质量。Hc ~ 2(T)归属于预成对的玻色-爱因斯坦凝聚场。普适性来源于标度参数。超过泡利顺磁极限的解释。在带电玻色气体模型的框架下,杂质散射的动力学和热力学测量的HC 2(T)的测定中的争议得到解决。
2002-03-31 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Generalization of BCS theory to short coherence length superconductors: A BCS--Bose-Einstein crossover scenario
BCS理论被认为是凝聚态物理中最成功的理论之一。在普通金属超导体中,相干长度$ξ$很大,并具有两个重要特征:序参量(OP)和激发能隙(EG)相同,对的形成和玻色凝聚发生在相同的温度Tc。它无法解释低掺杂铜酸盐超导性:EG在Tc是有限的,因此不同于OP。由于这些超导体属于一个大类的小$ξ$材料,这种失败有可能产生广泛的影响。在这里,我们以一种自然的方式将BCS理论扩展到短$ξ$超导体,基于BCS-BEC交叉方案,并得出一个简单的物理图像,其中非相干的有限动量对随着配对相互作用变得越来越强而变得越来越重要,导致EG和OP之间的区别。从费米子角度来看的超导性和从玻色子角度来看的BEC只是同样的硬币。我们的理论能够做出可验证的定量预测。我们得到一个铜酸盐相图(一个自由参数),(半)定量与实验一致。费米子准粒子和玻色子对激发的相互补偿贡献为面内超流密度随T的准普适行为提供了一个自然的解释。我们的玻色子对激发也提供了一个内在的机制,长期神秘的线性T项的比热。非相干对的贡献导致新的低T幂律,与现有的实验一致。最后,我们证明了超导长程序的开始导致在Tc的比热尖锐的功能,与实验一致。
2018-01-19 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Suppression of superfluidity by dissipation -- An application to failed superconductor
玻色子的基态被分为超流态、莫特绝缘体和玻色玻璃态。最近在二维超导体中的实验强烈地表明存在库珀对的第四量子态,即,玻色金属或量子金属,其中电阻率在最低温度下保持恒定。然而,对它的理论认识仍然没有定论。在本文中,我们从理论上表明,玻色子在稀极限受到耗散可以失去超流性,并保持金属,利用费曼的超流性的第一个量子化配方的图片。这一结果与二维超导体中的量子涡旋在外加磁场作用下的结果是一致的。
2019-09-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Collective pinning of the vortex lattice by columnar defects in layered superconductors
通过对相应的阻挫XY模型的部分对偶性分析,研究了无磁屏蔽的层状超导体中的混合相。假定有一小部分钉扎涡线。热致塑性蠕变的孤立层内的涡旋晶格的结果在一个中间玻色玻璃相,表现出弱的超导性跨层在弱约瑟夫森耦合的限制。在较低的温度下,强耦合玻色玻璃制度的涡格的相关体积估计。在没有额外的点引脚,没有峰值效应的临界电流密度预测发生在此基础上作为约瑟夫森耦合的函数。此外,最近观察到的相变内部的涡旋液相的高温超导体穿透稀疏的柱状缺陷被认为是一个标志的尺寸交叉。
2004-12-04 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Fragmented Cooper pair condensation in striped superconductors
玻色-爱因斯坦凝聚体或超导体中的库珀对中的玻色子凝聚是指宏观上占据几个单粒子或两粒子态。如果宏观上不是单个而是多个态被占据,则凝聚态被称为“碎片态”。虽然碎裂是已知的发生在特定的玻色-爱因斯坦凝聚体,我们提出,碎裂自然发生在条纹超导体。为此,我们研究了二维$t$ - $t^\prime$ - $J$模型中超导基态的性质。在电荷密度调制的存在下,冷凝物被证明是碎片化的,并位于条纹的部分冷凝物组成。凝聚物的碎片杂交以形成穿过系统的扩展的宏观波函数。结果是通过计算有限长圆柱上的单重态-成对双粒子密度矩阵得到的,该密度矩阵是用密度矩阵重整化群(DMRG)方法计算的。我们的结果揭示了在强关联电子系统中条纹有序与超导电性之间的复杂关系。
2022-10-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Unconventional vortex states in nanoscale superconductors due to shape-induced resonances in the inhomogeneous Cooper-pair condensate
在介观超导体中的涡旋物质被认为受到样品几何形状的强烈影响。在这里,我们表明,在纳米尺度超导体的相干长度可比的费米波长的形状共振的序参量的结果在一个额外的贡献的量子拓扑限制-导致非常规的涡旋配置。我们的Bogoliubov-de Gennes计算在一个正方形的几何形状揭示了大量的不对称,巨大的多涡,涡反涡结构,稳定在很宽的参数范围内,这是非常不同的预测由金斯堡-朗道理论。这些非常规状态与高Tc纳米颗粒、受限的玻色-爱因斯坦凝聚体和具有邻近诱导超导性的石墨烯薄片相关。
2012-08-08 cond-mat.supr-con
Theory of giant and nil proximity effects in cuprate semiconductors
许多观察指出,高Tc铜氧化物超导体可能不是传统的巴丁-库珀-施里弗(BCS)超导体,而是来自实空间对的玻色-爱因斯坦凝聚(BEC),这是移动的小双极化子。本文解析地求出描述玻色凝聚隧穿进入铜氧化物半导体的Gross-Pitaevskii方程的解,定性和定量地解释了实验上发现的零邻近效应和巨邻近效应。
2006-08-31 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pseudogap in high-temperature superconductors from realistic Fröhlich and Coulomb interactions
最近的研究表明,在极化子$t$-$J_p$-$\tilde{U}$模型的框架下,非屏蔽库仑和Fröhlich电子-声子相互作用之间的竞争可以用短程自旋交换$J_p$和有效的在位相互作用$\tilde{U}$来描述.这个模型,提供了一个解释高温超导性的小,轻的双极化子的玻色-爱因斯坦凝聚(BEC),现在被研究作为一个带电的玻色-费米混合物。在这种近似下,我们发现,双极化子和未成对极化子带之间的间隙导致低温自旋极化率,比热和隧穿电导的强烈抑制,表明正常状态赝隙的存在,而不需要对模型正常状态中预先存在的订单或对称性破坏进行任何假设。
2012-08-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Purely electronic transport and localization in the Bose glass
我们讨论了输运和本地化性质的无序主导的超导体-绝缘体过渡的绝缘侧,描述的脏玻色子模型。在声子的情况下,相互作用玻色子的光谱特性分析,我们认为,玻色玻璃相承认三个不同的制度。对于最强的无序,玻色子系统在任何温度下都是完全定域的完美绝缘体。在较小的无序,只有低温相表现出完美的绝缘,而离域发生在一个有限的温度以上。我们认为,在这些完美的绝缘体和超导体之间一定存在第三相。该导电玻色玻璃相的特征在于位于基态以上的有限能量处的多体光谱中的迁移率边缘。在这种绝缘制度纯粹的电子激活的运输发生,在渐近低温下的电导率遵循阿克里先乌斯定律,而超激活的趋势预测在较高的T。这些预测与最近在高度无序的超导材料薄膜中的输运实验吻合得很好。
2009-10-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Applied electric field instead of pressure in H-based superconductors
为了给氢基超导体的实验提供一个新的建议,我们提出了一个理论框架来理解外加电场对高压氢化物超导体的影响。我们研究了一种材料在压力$p$,当它具有绝缘体-超导体转变,在各自的超导临界温度$T_{cr}$。该理论表明,外加电场穿透材料,迫使库珀对玻色凝聚。如果施加电场,然后增加温度,则理论预测新的临界温度$T^{el}_{cr}$高于$T_{cr}$。因此,如果我们施加电场而不是增加压力,系统具有更高的超导临界温度。结果表明,在$234Gpa$和接近但低于临界温度$T_c=283K$的碳质硫氢化物情况下,施加足够强的电场,可以使超导临界温度接近300 K。
2022-03-11 cond-mat.supr-con
Polaron-bipolaron superconductivity and the intrinsic pairing symmetry in cuprate superconductors
本文用超导电性的极化子-双极化子理论计算了超导体-绝缘体-超导体结的隧道电导。预测的非相干峰特征与最佳掺杂的Bi 2Sr 2CaCu 2 O 8 +y和Bi 2Sr 2Ca 2Cu 3 O 10 +y的隧道谱定量一致。我们进一步证明了欠掺杂铜氧化物的角分辨光电子能谱与格点间双极化子的玻色-爱因斯坦凝聚一致,并且超导能隙对称性是d波,这是由反常动力学过程而不是由对相互作用决定的.在过掺杂的铜氧化物(BCS类超导体)中,超导能隙对称性与配对对称性相同,在空穴掺杂的铜氧化物中,超导能隙对称性为8个线节点的扩展s波,而在电子掺杂的铜氧化物中,超导能隙对称性为无节点s波。极化子效应显著提高了费米能级的态密度和低能声子模的有效电子-声子耦合常数,这是理解高温超导的关键。
2013-07-16 cond-mat.supr-con
A Simple Model of Superconductors: Insights from Free Fermion and Boson Gases
本文提出将低于临界温度的超导体建模为传导电子费米气体与 Cooper pairs 玻色气体的混合物,通过计算 $2 r(T) / N$ 的温度依赖性,为探究高温超导机制及 Cooper pairs 相干性提供重要见解。
2024-11-13 cond-mat.supr-con hep-th quant-ph