Multi-Atom Quasiparticle Scattering Interference for Superconductor Energy-Gap Symmetry Determination
Rahul Sharma, Andreas Kreisel, Miguel Antonio Sulangi, Jakob Böker, Andrey Kostin, Milan P. Allan, H. Eisaki, Anna E. Böhmer, Paul C. Canfield, Ilya Eremin, J. … 展开作者
Rahul Sharma, Andreas Kreisel, Miguel Antonio Sulangi, Jakob Böker, Andrey Kostin, Milan P. Allan, H. Eisaki, Anna E. Böhmer, Paul C. Canfield, Ilya Eremin, J. C. Séamus Davis, P. J. Hirschfeld, Peter O. Sprau
Complete theoretical understanding of the most complex superconductors requires a detailed knowledge of the symmetry of the superconducting energy-gap $Δ_\mathbf{k}^α$, for all momenta $\mathbf{k}$ on the Fermi surface of every band $α$. While there are a variety of techniques for determining $|Δ_\mathbf{k}^α|$, no general method existed to measure the signed values of $Δ_\mathbf{k}^α$. Recently, however, a new technique based on phase-resolved visualization of superconducting quasiparticle interference (QPI) patterns centered on a single non-magnetic impurity atom, was introduced. In principle, energy-resolved and phase-resolved Fourier analysis of these images identifies wavevectors connecting all k-space regions where $Δ_\mathbf{k}^α$ has the same or opposite sign. But use of a single isolated impurity atom, from whose precise location the spatial phase of the scattering interference pattern must be measured is technically difficult. Here we introduce a generalization of this approach for use with multiple impurity atoms, and demonstrate its validity by comparing the $Δ_\mathbf{k}^α$ it generates to the $Δ_\mathbf{k}^α$ determined from single-atom scattering in FeSe where $s_{\pm}$ energy-gap symmetry is established. Finally, to exemplify utility, we use the multi-atom technique on LiFeAs and find scattering interference between the hole-like and electron-like pockets as predicted for $Δ_\mathbf{k}^α$ of opposite sign.
Distinguishing nodal and nonunitary superconductivity in quasiparticle interference of an Ising superconductor with Rashba spin-orbit coupling: an example of NbSe$_2$
Revealing sign-reversal $s^{+-}$-wave pairing by quasiparticle interference in the heavy-fermion superconductor CeCu$_2$Si$_2$
最近在超导体CeCu $_2$ Si $_2$中观察到的两个无结能隙引起了人们对它的确切能隙结构是反号（$s^{+-}$）还是保号（$s^{++}$）配对的激烈争论。在这里，我们调查的准粒子干涉（QPI）使用现实的费米面拓扑结构的弱和强带间杂质散射。我们的QPI和积分反对称局域态密度的计算揭示了$s^{+-}$和$s^{++}$配对状态之间的定性区别，其中包括间隙内杂质共振和两个间隙能量之间的显着的能量依赖性差异。我们的预测提供了一个指导相敏QPI测量发现果断的重费米子超导体CeCu $_2$ Si $_2$真正的配对对称性。
Quasiparticle interference and spectral function of the UTe$_2$ superconductive surface band
Clarendon Laboratory, University of Oxford（克拉伦登实验室、牛津大学）；H.H. Wills Physics Laboratory, University of Bristol（H.H.威尔斯物理实验室、布里斯托大学）；LASSP, Department of Physics, Cornell University（低维和超快系统实验室、物理系、康奈尔大学）；Department of Physics, University College Cork（物理系、科克大学）；Max-Planck Institute for Chemical Physics of Solids（马克斯·普朗克固体化学物理研究所）
Detecting sign-changing superconducting gap in LiFeAs using quasiparticle interference
使用一个现实的十轨道紧束缚模型哈密顿量拟合LiFeAs上的角分辨光电发射（ARPES）数据，我们分析了准粒子干涉（QPI）的温度，频率和动量依赖性，以定性的方式识别间隙符号变化，遵循我们的原始提议[Phys. Rev. B 92，184513（2015）]。我们表明，所有功能目前为简单的两个带模型的符号变化$s_{+-}$波超导能隙以前采用的仍然存在于现实的紧束缚近似和实验观察到的间隙值。我们讨论了各种超导能隙结构提出的LiFeAs，并确定这些超导能隙函数的准粒子干涉图案的各种功能。另一方面，我们表明，这将是很难确定更复杂的可能的符号结构的空穴袋间隙的LiFeAs，由于口袋的小和接近的两个间隙能量。
Machine learning protocol to identify pairing symmetries via quasiparticle interference imaging in Ising superconductors
Institute of Informatics, Slovak Academy of Sciences（斯洛伐克科学院信息学研究所）；Faculty of Informatics and Information Technologies, Slovak University of Technology（斯洛伐克科技大学信息技术学院）；Institute of Experimental Physics, Slovak Academy of Sciences（斯洛伐克科学院实验物理研究所）；Institute of Physics, Pavol Jozef Šafárik University in Košice（科希策帕沃尔·约瑟夫·沙法里克大学物理研究所）；New Technologies Research Centre, University of West Bohemia（西波希米亚大学新技术研究中心）；Faculty of Physics, University of Belgrade（贝尔格莱德大学物理学院）
Momentum Resolved Superconducting Energy Gaps of Sr$_2$RuO$_4$ from Quasiparticle Interference Imaging
Sr $_2$ RuO $_4$是一种拓扑超导体，具有良好的超导性能，一直是人们研究的热点。它是动量空间（k-空间）结构的超导能隙$Δ_i(\mathbf{k})$在每个带$i$编码其未知的超导序参数。但是，因为能量标度如此之低，所以从来不可能直接测量Sr $_2$ RuO $_4$的$Δ_i(\mathbf{k})$。在这里，我们实现Bogoliubov准粒子干涉（BQPI）成像，一种能够高精度测量多波段$Δ_i(\mathbf{k})$的技术。在T=90 mK，我们可视化一组Bogoliubov散射干涉波矢量$q_j:j=1-5$与8个间隙节点/最小值一致，这都是紧密对齐的$(\pm1,\pm1)$的$α$和$β$带的晶格方向。将这些观察结果与方向热导率的其他最新进展（E。Hassinger等人，Phys. Rev. X 7，011032（2017）），温度依赖性奈特位移（A. Pustovich et al. Nature 574，72（2019））、时间反演对称守恒（S. Kashiwaya等人，arXiv：1907.030939）和理论（A.T. Romer等人，Phys. Rev. Lett. 123，247001（2019）; H. S. Roising et al. Phys. Rev. Research 1，033108（2019），O. Gingras等人，Ph…
Quasiparticle interference in the spin-density wave phase of iron-based superconductors
我们提出了一个解释最近在母体铁基超导体[T.- M. Chuang等人，Science 327，181（2010）]。我们认为，在准粒子干涉（QPI）中确定的准一维纳米结构是磁（$π$，0）自旋密度波（SDW）顺序与底层电子结构相互作用的结果。我们表明，QPI峰的演变在很大程度上反映了准粒子之间的散射参与SDW形成的电子带。由于电子袋的椭圆率和只有一个电子袋参与SDW的事实，所得到的QPI具有明显的一维结构。我们进一步预测，QPI跨越到二维的能量尺度上，设置的SDW间隙，我们估计从中子散射数据约为90毫电子伏。
