Anisotropy of heat capacity in Pauli limited unconventional superconductors
抗磁耦合磁场可以作为非常规超导体中节点位置的探测器。热容取决于磁场和波节方向之间的角度$ϕ_0$。我们表明,各向异性$C(ϕ_0)$持续存在,即使在系统中具有强顺磁耦合到电子的自旋。
2006-06-14 cond-mat.supr-con
A bulk 2D Pauli Limited Superconductor
本文给出了各向异性有机超导体α $-(ET)$ _2 PDMATHABMN_4 PDMATHABMO_4 $ when the applied magnetic field is oriented parallel to the conducting layers. The critical fields ($ { H_{c_2} $) were found by use of penetration depth measurements. Because $ { H_{c_2} $的近似Pauli极限临界场相图,可以计算超导能隙的大小.自旋轨道散射和多体效应的作用在解释我们的测量中发挥了作用。
2010-06-28 cond-mat.supr-con
Muon Spin Rotation in Heavy Electron Pauli Limited Superconductors
本文将分析泡利限制重电子超导体涡旋晶格中磁场分布的方法应用于计算与μ子自旋旋转($μ$ SR)实验相关的涡旋晶格静态线宽。在超导体自由能的Ginzburg-Landau展开式的基础上,将Abrikosov分析推广到Pauli极限超导体,研究了独立涡旋极限(低磁场)和近$H_\mathrm{c2}^\mathrm{p}(T)$区的静态线宽随外场的演化.我们的结论是,在金兹伯格-朗道制度与泡利极限,涡晶格的电动力学预测的异常变化与所施加的领域的静态线宽,这是一个结果的自旋响应贡献筛选超电流,占主导地位的通常的电荷响应。该模型被提出作为一个基准,与可能的其他影响,包括涡核本地化状态或相互作用与磁性进行比较。
2012-02-26 cond-mat.supr-con
Reduction of Pauli paramagnetic pair-breaking effect in antiferromagnetic superconductors
研究了磁场中的反铁磁超导体。我们研究了一种显着降低泡利顺磁对断裂效应的机制。即使在存在轨道对断裂效应的情况下,该机制也得以实现。我们说明它使用一个三维模型与插入磁性子系统。计算了不同参数下的上临界场。结果表明,上临界场可以达到几倍于纯泡利顺磁极限。本文简要地讨论了与最近发现的重费米子反铁磁超导体CePt_3Si中观察到的大上临界场的可能关系。我们试图在统一的框架内理解CePt_3Si化合物中的大的上临界场和CePb_3化合物中的场致超导电性。
2004-09-17 cond-mat.supr-con
Vortex states in superconductors with strong Pauli-paramagnetic effect
本文用准经典理论分析了强顺磁超导体的涡旋结构,在涡旋结构中,感生顺磁矩只在涡旋核周围积累。我们定量评估了显着的顺磁效应的H-依赖的各种数量,如低温比热,奈特位移,磁化强度和磁通线晶格(FLL)形状因子。CeCoIn_5中小角中子散射观测到的FLL形状因子的反常H依赖性可归因于大的顺磁贡献。
2007-08-01 cond-mat.supr-con
Pauli-limit violation in lanthanide infinite-layer nickelate superconductors
超导性可以被磁场破坏,其上限被称为自旋单态超导体中的保利极限。几乎所有已发现的超导体都是自旋单态的,在铜酸盐家族中实现了环境压力下的最高转变温度$T_c$。最接近的铜酸盐类似物是最近发现的无限层镍酸盐,其与铜酸盐具有实质性的结构和电子相似性。先前对Nd $_{0.775}$ Sr $_{0.225}$ NiO $_2$的磁输运研究已经观察到各向同性的Pauli限制的上临界场。本文报道了La $_{1-x}$(Ca/Sr)$_x$ NiO $_2$在各个晶向上的Pauli极限的大的违反(>2倍),而与掺杂$x$无关。La $_{1-x}$(Ca/Sr)$_x$ NiO $_2$在所有方向上对Pauli极限的如此大的违反是出乎意料的,并且不太可能由Fulde Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)态、强自旋轨道耦合、强耦合或大赝能隙来解释。另一方面,与以前的报告一致,我们观察到一个保利限制临界场在Nd $_{1-x}$ Sr $_x$ NiO $_2$和超导各向异性降低掺杂的增加,这表明自旋单线态配对。因此,La $_{1-x}$(Ca/Sr)$_x$ NiO $_2$中的超导性可以由非自旋单线态库珀配对机制驱动,在10 K下具有吸引力的高- $T_c$,比已知的自旋三重态超导体高一个数量级,有利地扩展了自旋三重态超导性在拓扑物质,非耗散自旋电子学和量子计算中…
2022-04-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Enhancement of Electronic Spin Susceptibility in Pauli Limited Unconventional Superconductors
本文计算了在均匀磁场$\mathbf{H}_0$中具有Pauli对破缺的d波超导体的波矢依赖的电子自旋极化率$χ_{αβ}(\mathbf q, \mathbf H_0)$。我们发现,横向分量的磁化率张量可以大于其正常状态值,纵向分量也略有增加,但在一个非常有限的范围内的$q$。我们识别了几个波矢量$\{\mathbf q_\perp,\mathbf q_\parallel\}$,它们对应于$χ_\perp$或$χ_\parallel$的最大值。我们比较我们的结果与现有的数据在重费米子CeCoIn $_5$的高场相。
2014-01-28 cond-mat.supr-con
Competition between orbital effects, Pauli limiting, and Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov states in 2D transition metal dichalcogenide superconductors
我们比较了两个本征过渡金属二硫属化物(TMD)超导体,2 H-NbSe 2和2 H-NbS 2,在高磁场,其中它们的层结构是严格平行和垂直于该领域,使用磁矩实验和高精度的压电旋转定位器的大块单晶样品的上临界场。虽然这两种超导体都表明,当层结构平行于场时,轨道效应仍然有显着的影响,但NbS 2的上临界场高于泡利极限场,并形成富尔德-费雷尔-拉金-奥夫钦尼科夫(FFLO)状态,而轨道效应抑制NbSe 2的超导性略低于泡利极限。从面外各向异性,在NbSe 2中垂直于31 μ m层的相干长度远大于层间距离,导致在达到泡利极限之前抑制超导性的显著轨道效应,与更多的2D NbS 2相反。
2022-02-16 cond-mat.supr-con
Impurity-induced antiferromagnetic order in Pauli-limited nodal superconductors: application to heavy fermion CeCoIn5
研究了重费米子CeCoIn 5在外加磁场作用下的巡游反铁磁性和节状$d$波超导共存相(Q相)的性质.我们解决的极小模型,其中包括$d$波超导性和潜在的磁关联在真实空间中阐明的结构的$Q$相在存在一个外部施加的磁场。我们进一步关注磁性杂质的作用,并表明它们在较低的磁场下使Q相成核。我们最重要的发现是,即使在零外加磁场,稀磁杂质合作通过RKKY交换相互作用,产生一个远程有序共存状态相同的Q相。这一结果与最近的中子散射测量结果一致[S. Raymond等人,日本物理学会{ \bf 83},013707(2014)]。
2015-10-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Evidence for dominant Pauli paramagnetic effect in the upper critical fields of a FeTe0.6Se0.4 superconductor
通过测量超导体FeTe_(0.6)Se_(0.4)单晶在高达45 T的静态磁场中的电阻率,研究了超导体上临界场H_c ~ 2(T)与温度的关系。Hc 2ab(T)曲线的强弯曲和Hc 2ab(0)~ Hc 2c(0)~ 48 T的近各向同性的观察支持了强泡利顺磁效应的存在。结果表明,同时考虑Pauli极限和自旋轨道散射的Werthamer-Helfand-Hohenberg公式可以有效地描述Hc 2ab(T)和Hc 2c(T)曲线.准粒子态密度的增强或增加的散射所造成的Te(Se)空位或过量的Fe被讨论作为一个可能的起源表现泡利顺磁效应。
2010-01-25 cond-mat.supr-con
The Nature of the Superconducting phase Transitions in Strongly type-II Superconductors in the Pauli Paramagnetic limit
在最低朗道能级近似下的Gorkov-Ginzburg-Landau方法的框架内,研究了强Ⅱ型超导体在泡利顺磁极限下的超导相变。在不依赖于梯度或波数展开的情况下,导出了超导自由能的序参量展开式中二次和四次系数的简单解析表达式。从continuos到discontinuos超导相变预测发生在清洁限制的存在被证明只取决于底层电子能带结构的维数。这种转换可以在低于3D-2D交叉参数的临界值的准2D状态中发生。
2007-12-24 cond-mat.supr-con
Pauli-limited upper critical field in dirty d-wave superconductors
在准经典理论下,利用杂质的自洽\it矩阵近似,计算了d波超导体的Pauli极限上临界场和Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)不稳定性.我们发现,相图敏感地依赖于散射率和相移的杂质。过渡到超导状态总是二阶弱(玻恩)散射,而在统一(强)散射限制的一阶过渡到均匀和空间调制的超导状态是稳定的。与一般的看法相反,我们发现FFLO相是强大的,对无序和生存的杂质散射相当于约40%的$T_c$抑制。我们的研究结果对重费米子和层状有机超导体中FFLO态的研究具有重要意义。
2008-06-15 cond-mat.supr-con
High-resolution magnetostriction measurements of the Pauli-limited superconductor Sr2RuO4
The University of Tokyo(东京大学);Chuo University(中央大学);National Institute for Materials Science(国立材料研究所);Max Planck Institute for Chemical Physics of Solids(马克斯·普朗克固体化学物理研究所);Ritsumeikan University(立命馆大学)
研究通过高分辨率磁致伸缩测量揭示Sr₂RuO₄中磁致伸缩异常,发现其与FFLO相可能相关,但需进一步研究确认其本质。
2025-11-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Structure of magnetic order in Pauli limited unconventional superconductors
我们分析了泡利极限d波超导体中塞曼耦合到磁场诱导的反铁磁有序的磁结构。我们确定在H-T平面的相图,并发现,磁相,这是稳定在低温和低于上临界场,可以有两个实现主要取决于下面的费米面的形状。双Q磁序可以在整个共存范围内持续存在。或者,可能存在从较低场的双Q结构到较高场的单Q调制的弱一阶跃迁。连同计算的NMR线的形状,这些结果表明第二种情况作为一个严重的候选人描述的超导状态的CeCoIn 5。
2012-09-05 cond-mat.supr-con
Double-stage continuous-discontinuous superconducting phase transition in the Pauli paramagnetic limit of a 3D superconductor: the URu$%_{2}$Si$_{2}$ case
在重费米子化合物URu $_{2}$ Si $% _{2}$的混合超导(SC)态中观察到的de-Haas van-Alphen振荡的急剧抑制证实了在3D顺磁限制的超导体中由波动模糊的窄的双级SC相变的理论预测。二阶过渡到非均匀(FFLO)状态,然后通过一阶过渡到均匀的SC状态,通过使用非微扰的方法获得的预测的情况下,也被发现是一致的,最近的热导率测量上进行的这种材料。
2009-02-03 cond-mat.supr-con
Fluctuation-Driven First-Order Transition in Pauli-limited d-wave Superconductors
研究了有限温度下准二维d波超导体中正常态与非均匀(Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov)超导态之间的相变。我们得到了一个合适的Ginzburg-Landau理论,其中序参量的涨落谱在非零动量处有一组极小值。动量壳重整化群方法结合维数展开分析了该理论的相结构。我们发现,所有的不动点有一个以上的相关方向,表明过渡是波动驱动的一阶类型的普适类。
2004-05-27 cond-mat.supr-con
Hidden Crossover Phenomena in Strongly Pauli Limited Multiband Superconductors ---Application to CeCu$_2$Si$_2$
基于最近对重费米子材料CeCu $_2$ Si $_2$和UBe $_{13}$的实验研究,我们建立了一个框架来描述具有强泡利顺磁效应(PPE)的多带超导体的一般性质.与单带情况相比,即使在强PPE情况下,上临界场$H_{\rm c2}$仍能保持二级跃迁。预期的一阶跃迁隐藏在$H_{\rm c2}$内部,并由于多频带的相互作用而成为交叉。本文基于微观Eilenberger理论的完全自洽解,解释了最近在CeCu $_2$ Si $_2$上的STM实验中观察到的与交叉和“空”涡核态有关的几种神秘异常现象。
2015-07-07 cond-mat.supr-con
Conductance spectroscopy of a correlated superconductor in a magnetic field in the Pauli limit: Evidence for strong correlations
本文研究了在泡利极限下,外加磁场作用下,正常金属与强关联超导体之间的二维结的电导谱。根据磁场强度的不同,超导体要么处于Bardeen-Cooper-Schrieffer(BCS)态,要么处于Fulde-Ferrell(FF)型的Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)态。强关联占的Gutzwiller方法的手段,自然导致出现的自旋相关质量(SDM)的准粒子时,系统是自旋极化。没有强相关性的情况下(与自旋无关的质量,SIM)进行了分析比较。我们考虑了超导能隙的s波和d波对称性,并集中讨论了库珀对动量Q相对于结界面的平行取向。对于选定的势垒强度(即,在接触、中间和隧穿极限中)。在有和没有强关联的情况下,电导谱有本质的不同。因此,我们的分析提供了一个实验上可访问的测试在超导状态的强关联的存在。也就是说,相关性改变了自旋向上和自旋向下的载流子的电导峰(或相关电导特征)之间的距离。在不相关的情况下,这个距离是塞曼能量的两倍。在相关的情况下,对应的距离小大约30-50%,但是其他模型可以提供甚至更强的差异,这取决于系统电子结构的细节。事实证明,强相关性在与BCS而不是FFLO超导体的结的情况下表现得最清楚,这应该使目前结果的实验验证更简单。
2011-09-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Odd-frequency pairing effect on the superfluid density and the Pauli spin susceptibility in spatially nonuniform spin-singlet superconductors
本文对非均匀偶频超导体中由于平移对称破缺而产生的奇频自旋-单重态配对进行了理论研究。利用准经典超导理论分析了奇频配对对超流密度和自旋极化率的影响。结果表明:(1)奇频单线态对的形成降低了超流密度;(2)奇频单线态对使自旋磁化率增大,尽管它的自旋对称性是单线态。这两个不寻常的现象是相互关联的,通过一个广义的Yosida公式,同时考虑到偶数和奇数频率配对效应。
2014-03-20 cond-mat.supr-con
Pauli-paramagnetic effects on mixed state properties in a strongly anisotropic superconductor ---Application to Sr_2_RuO_4_---
本文从理论上研究了具有泡利顺磁效应的强单轴各向异性II型超导体的混合态性质,重点研究了当磁场取向偏离导电层ab平面时的混合态性质。在Eilenberger理论的基础上,我们定量地估计了泡利顺磁效应对各种物理观测量的重要贡献,包括磁通线晶格的横向和纵向分量、形状因子、磁化曲线、索末菲系数、场分布和磁矩。我们将这些研究应用到Sr_2_RuO_4_中,定量地解释了几个看似奇怪的行为,包括ab平面方向的H_c_2_抑制,自旋翻转小角中子散射发现的较大的各向异性比和强度,以及最近在磁热,比热和磁化强度测量中观察到的一级相变。这使我们得出结论,Sr_2_RuO_4_(1-x)在ab平面上是自旋单重态或自旋三重态对。
2015-04-11 cond-mat.supr-con
Thermodynamic signatures of a potential Fulde-Ferrell-Larkin Ovchinnikov state in the isotropic superconductor Ti4Ir2O
本文通过磁场-温度相图和比热测量,在各向同性超导体Ti4Ir2O中发现上临界场偏离WHH模型及高场相变线等FFLO态热力学特征,为Pauli极限违反提供解释并拓展了FFLO超导体候选材料。
2024-11-21 cond-mat.supr-con
An Experimental and Semi-Empirical Method to Determine the Pauli-Limiting Field in Quasi 2D Superconductors as applied to $κ$-(BEDT-TTF)$_2$Cu(NCS)$_2$: Strong Evidence of a FFLO State
我们提出了上临界场数据$κ$ -(BEDT-TTF)$_2$ Cu(NCS)$_2$的磁场接近平行和平行于导电层。我们表明,我们可以消除这些层状材料中的涡旋动力学的影响,如果层的取向在0.3度的平行于所施加的磁场。消除涡旋效应后,数据中留下一个剩余特征,对应于泡利顺磁极限($H_p$)。提出了一种计算准二维超导体中$H_p$的半经验方法。该方法考虑了每个准二维超导体的能隙,这是从比热数据计算,和许多体效应的影响。计算的泡利顺磁极限,然后比较标题化合物和其他有机导体的临界场数据。许多被研究的准二维超导体,包括上述有机超导体和CeCoIn $_5$,表现出超过其计算的$H_p$的上临界场,表明非常规的超导性。结果表明,$κ$ -(BEDT-TTF)$_2$ Cu(NCS)$_2$的高场低温态与Fulde Ferrell Larkin Ovchinnikov态一致.
2012-05-23 cond-mat.supr-con
Inherent spin density wave instability by vortices in superconductors with strong Pauli effects
提出了一种新的自旋密度波(SDW)不稳定性机制来解释CeCoIn $_5$中的高场低温(HL)相.在涡旋态下,强的泡利效应和节隙共同作用,使动量分辨谱权仅沿节方向超过正常值,为SDW与${\bf Q}=(2k_F, 2k_F, 0.5)$仅在高场下($H$)的嵌套提供了有利条件.场致SDW局限在$H_{c2}$中的观测奥秘得到了一致的理解,例如${\bf Q}$指向与$H$无关的节方向,SDW在从$ab$平面倾斜的场下减小,以及$(H,T)$中的SDW转变线具有正斜率。
2010-09-15 cond-mat.supr-con
Crystallographic and superconducting properties of the fully-gapped noncentrosymmetric 5d-electron superconductors CaMSi3 (M=Ir, Pt)
我们报告最近发现的非中心对称的5d电子超导体CaIrSi 3(Tc = 3.6 K)和CaPtSi 3(Tc = 2.3 K)的晶体学,比热,输运和磁性。比热表明这些超导体是完全带隙的。上临界场小于1 T,与常规轨道退配对的限制一致。高的,非泡利限制的μ0 Hc2值,通常被认为是新的非中心对称物理学的关键特征,在这些材料中没有观察到,因为抑制轨道破坏和揭示违反泡利极限所需的高载流子质量不存在。
2011-02-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Wilson ratio in Yb-substituted CeCoIn5
我们研究了Yb替代对泡利极限重费米子超导体CeCoIn $_5$的影响。Yb在整个掺杂范围内充当Ce的非磁性二价取代基,相当于稀土位点上的空穴掺杂。我们发现(Ce,Yb)CoIn $_5$中的上临界场是Pauli限制的,而约化的(H,T)相图对无序不敏感,正如在纯轨道限制的情况下所预期的那样.我们利用泡利极限场、超导凝聚能和电子比热系数确定了CeCoIn的威尔逊比($R_{W}$),即比热系数与泡利磁化率的比值$_5$。该方法适用于任何泡利极限超导体的清洁极限。
2010-12-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Multi-band effects on Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov states of Pauli-limited superconductors
基于Bogoliubov-de Gennes方程的自洽计算,从理论上研究了Pauli限制的两带超导体的Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)态的多带效应.首先,我们研究了具有被动带的两带系统的相图,其中带内配对相互作用是不存在的,并且超导性是由来自主动带的库珀对隧穿引起的。结果表明,三条二级跃迁线相交的Lifshitz点的温度与库珀对隧穿强度无关。随着带间隧穿强度的增加,BCS-FFLO临界场变得低于Lifshitz点,其相图与单带超导体中的相图有质的不同.我们还研究了具有可比带内配对相互作用的Pauli限制双带超导体的热力学。由于两个频带之间的竞争效应,FFLO相位被分为两个相位:$Q_1$ -和$Q_2$ -FFLO相位。$Q_1$ -FFLO在高场状态下是有利的,而$Q_2$ -FFLO在低场中变得稳定。在一个特定的情况下,后者被进一步细分成一个家庭的FFLO状态与合理的调制长度,导致魔鬼的阶梯结构的物理量的字段依赖性。当两带参数变化时,三临界Lifshitz点的温度不变,而FFLO稳定的临界场低于单带超导体的临界场。
2014-01-07 cond-mat.supr-con
Quantum oscillations and upper critical magnetic field of the iron-based superconductor FeSe
用隧道二极管振荡器测量了铁基超导体FeSe($T\_c$ = 8.6 K)的Shubnikov-de Haas(SdH)振荡和上临界磁场($H\_{c2}$).几个傅立叶分量进入SdH振荡频谱的频率肯定小于预测的能带结构计算表明带重整化和重建的费米面在低温下,与以前的ARPES数据。Werthamer-Helfand-Hohenberg模型解释了平行(\textbf{H} $\|$ $ab$)和垂直(\textbf{H} $\|$ $c$)施加磁场时$H\_{c2}$的温度依赖性,表明尽管费米表面具有多带性质,但磁场中的超导性质主要由一个带控制。尽管对于\textbf{H} $\|$ $c$,泡利对断裂是可忽略的,但对于具有Maki参数$α$ = 2.1的\textbf{H} $\|$ $ab$,证明了泡利顺磁贡献,对应于泡利场$H\_{P}$ = 36.5 T
2015-01-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Field Evolution of the Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov State in a Superconductor with Strong Pauli Effects
利用三维自洽Eilenberger理论对涡旋晶格态中的Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)相进行了定量研究.我们估计自由能,以确定在H-T平面的FFLO相图和稳定的FFLO波数在各向同性系统与三维费米球和s波配对。为了便于实验识别的FFLO状态,我们调查的场演化的NMR谱和磁通线晶格形状因子在中子散射中获得的FFLO涡旋状态。可能的应用程序,我们的研究结果CeCoIn 5的实验数据中提到。
2011-12-05 cond-mat.supr-con
Violation of the Pauli-Clogston limit in a heavy Fermion superconductor CeRh$_2$As$_2$ --Duality of itinerant and localized 4f electrons--
本文从自旋单重态配对的角度出发,提出了一种解释Ce重费米子材料CeRh $_2$ As $_2$中H $_{\rm c2}$上临界场突破Pauli-Clogston极限的机制.它是基于一个对偶性的概念,一个电子的双重同时的方面:巡回的部分和准粒子(QPs)起源于Ce原子的4f电子的局部部分。当巡游量子点直接参与形成库珀对时,局域量子点通过它们之间的反铁磁交换作用施加内部场以对抗外加场。这通常是密集近藤晶格系统所固有的。我们认为,这种机制不仅适用于局部非中心对称材料CeRh $_2$ As $_2$,也适用于全局反转对称破缺的Ce基材料CePt $_3$ Si.此外,我们指出,它也适用于强违反泡利极限的自旋三重态配对系统,如UTe $_2$。
2022-07-10 cond-mat.supr-con
Pauli-Limited Multiband Superconductivity in KFe2As2
本文用低温热膨胀和磁致伸缩测量方法研究了多带超导体KFe_2As_2的上临界场H_c ~ 2(T)。我们提出了令人信服的证据,证明保利限制效应在H|| a,揭示了从二阶到一阶相变的超导状态的磁致伸缩测量下降到50 mK的交叉。H缺乏相应的特征||C.据我们所知,这种交叉构成了多带超导体的Hc 2(T)的泡利极限的第一个确认。单波段和多波段的情况下,建模泡利极限的结果是支持的。
2013-09-02 cond-mat.supr-con
Pauli Master Equation numerical analysis of coherent and incoherent dressed fermions in triplet unconventional superconductors
Universidad de Los Andes(安第斯大学)
研究通过泡利主方程分析三重非常规超导体中dressed费米子的相干与非相干态,发现稀疏散射下稳定的相干态及快速衰减的非相干态。
2025-12-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
High-Field Pauli-Limiting Behavior and Strongly Enhanced Upper Critical Magnetic Fields near the Transition Temperature of an Arsenic-Deficient LaO_0.9F_0.1FeAs_(1-δ) Superconductor
我们报道了无序(缺砷)LaO_0.9F_0.1FeAs_(1-delta)在高达47 T的宽温度和磁场范围内的上临界场B_c2(T)数据。由于Tc = 28.5 K附近Bc 2的线性斜率约为-5.4 T/K至-6.6 T/K,面内Bc 2(T)的T依赖性在高于30 T的23 K附近显示出平坦化,这表明Bc 2(0)在63-68 T附近具有Pauli限制行为。我们的研究结果进行了讨论,在常规和非常规超导配对的无序效应。
2009-02-20 cond-mat.supr-con
Formation of Cooper pairs between conduction and localized electrons in heavy-fermion superconductors
研究了传导电子($c$电子)和$f$电子之间的库珀配对,称为“$c$ - $f$配对”,以解释重费米子系统中的s波超导性。我们首先对周期性的Anderson模型进行Schriffl-Wolff变换,假设$f$能级较深,库仑排斥较强。由此产生的有效哈密顿量包含$c$和$f$电子之间的直接和自旋交换相互作用,这是形成$c$-$f$库珀对的原因。平均场分析表明,具有各向异性s波对称性的完全带隙的$c$ - $f$配对相出现在相图的大部分区域。我们还发现了两种不同类型的外来$c$ - $f$配对阶段,Fulde-Ferrell和破坏配对阶段。$c$ - $f$库珀对的形成归因于强库仑排斥使准粒子$f$带靠近导带中心。
2013-01-30 cond-mat.supr-con
Pauli paramagnetism of triplet Cooper pairs in a nematic superconductor
研究了具有自旋三重态超导性的掺杂拓扑绝缘体Bi $_2$ Se $_3$对外磁化强度的响应.本文用Ginzburg-Landau方法计算了T $_c$附近的手征超导相和非手征超导相的磁化率塞曼部分。从$E_u$表示的超导序参量具有与横向塞曼场的非平凡耦合,其导致对磁化的顺磁响应。费米面的拓扑结构对磁化率有很大的影响。从封闭费米面到开放费米面的Lifshitz转变最终导致从手性相到手性相的相变。在转变点,磁化率发散。此外,我们还研究了电子-电子相互作用对手性相和非手性相竞争的影响。我们发现,在实际系统中,电子-电子相互作用只能在相变附近驱动手性相。我们比较我们的结果与现有的实验数据。
2021-09-13 cond-mat.supr-con
Interplay between effective mass anisotropy and Pauli paramagnetic effects in a multiband superconductor--Application to Sr2RuO4--
研究了具有单轴各向异性的II型多带超导体在泡利顺磁效应下的混合态性质。Eilenberger理论扩展到一个多带超导体被用来描述详细的涡旋晶格性质,如磁通线形状因子,涡旋晶格各向异性和磁矩。我们将此理论应用于Sr $_2$ RuO $_4$来分析实验获得的这些物理量,着重于强的二维各向异性和泡利顺磁效应之间的相互作用。这项研究使我们能够理解的起源之间的差异的涡旋晶格各向异性($\sim$ 60)和$H_{\rm c2}$各向异性($\sim$ 20)。在三个乐队中,$γ$与有效质量各向异性$\sim$ 180,$α$与$\sim$ 120,和$β$与$\sim$ 60,最后一个被发现是主带,负责各种磁响应,而次要的$γ$带在涡旋形成中起着重要作用。也就是说,在稍微倾斜远离二维基面的场取向中,这两个带合作形成最佳涡旋各向异性,该最佳涡旋各向异性超过了具有无限各向异性的有效质量公式所给出的最佳涡旋各向异性。这是通过Sr $_2$ RuO $_4$的小角中子散射实验观察到的。Sr $_2$ RuO $_4$的配对对称性为自旋单线态或自旋三线态,d矢量强锁在基面上。带隙结构是主要的$β$带具有全带隙,次要的$γ$带具有$d_{x^2-y^2}$样带隙。
2015-07-27 cond-mat.supr-con
As-vacancies, local moments, and Pauli limiting in LaO_0.9F_0.1FeAs_(1-delta) superconductors
本文报道了与As化学计量比最佳掺杂La-1111样品相比,具有更好超导性能的贫As LaO_(0.9)F_(0.1)FeAs_(1-δ)(δ约0.06)样品的磁化强度测量。在这个几乎均匀分布的As空位(AV)的缺As系统中,正如(75)As-核四极共振(NQR)测量所表明的那样,我们观察到自旋磁化率的3-7倍的强烈增强。这种观察归因于每个AV周围存在电子定域态,每个AV携带约3.2 μ_Bohr或0.8 μ_Bohr/Fe原子的磁矩。从理论上考虑,我们发现,在附近的铁网站上的AV集的局部时刻的形成时,当地库仑相互作用超过约1.0 eV的稀释极限的临界值。它的估计值为~ 2.5 eV,并意味着超过AV的第一邻壳的Fe位点的库仑排斥的上限为~ 2 eV。因此,在掺杂的La-1111中,电子相关性是中等/弱的。自旋极化率的增强是导致LaO_(0.9)F_(0.1)FeAs_(1-δ)超导体的泡利极限行为的主要原因。与此相反,最佳掺杂的As化学计量比的LaO_(0.9)F_(0.1)FeAs超导体没有泡利极限行为,这与其低自旋磁化率相一致。
2011-05-18 cond-mat.supr-con
Vortex state in d-wave superconductors with strong paramagnetism: transport and specific heat anisotropy
我们分析了轨道和泡利亏损对超导态的综合影响,并将结果应用于重费米子CeCoIn $_5$ .我们发现:b)Maki参数$H_{c2}(T)$的临界值,其确定一级跃迁的开始取决于费米表面形状和带隙的对称性,并且对于CeCoIn $_5$是$α^*\approx 3$; c)相图中低温低场部分的热力学和输运系数的各向异性对塞曼场基本上不敏感,并且可以用于确定保利限制超导体中的节点方向。后一结果证实了$d_{x^2-y^2}$序参量CeCoIn $_5$的发现。
2010-02-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Evidence for Pauli-limiting behaviour at high fields and enhanced upper critical fields near T_c in several disordered FeAs based Superconductors
本文报道了无序(缺As)LaO_0.9F_0.1FeAs_1-δ在宽温度和高场范围内(最高达60 T)的电阻率和上临界场B_c2(T)数据。这些样品在T_c = 28.5K处表现出稍有增强的超导转变,在T_c附近有明显增大的斜率dB_c2/dT =-5.4T/K,而在30 T以上,从23 K附近开始B_c2(T)变平。后者证明了泡利极限行为(PLB),B_c2(0)约为63 T。我们比较了我们的结果与文献中的干净和无序样品的B_c2(T)-数据。而干净的样品显示几乎没有PLB低于60至70 T的领域,迄今无法解释的明显平坦的B_c2(T)的应用领域H Ⅱ ab观察到的几个无序密切相关的系统也被解释为PLB的表现。在(联合国)常规超导框架内的无序效应的后果进行了讨论。
2009-08-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Controllable Rashba spin-orbit interaction in artificially engineered superlattices involving the heavy-fermion superconductor CeCoIn5
利用分子束外延技术,在具有强Pauli对破缺效应的重费米子超导体CeCoIn_5和重金属YbCoIn_5之间制备了一种新型的原子层厚度可控的交替块体超导超晶格。YbCoIn_5块层厚度调制的引入打破了以CeCoIn_5超导块为中心的反转对称性。这种配置导致上临界场的温度和角度依赖性的急剧变化,这可以通过考虑由反转对称性破缺和泡利对破缺效应的相关减弱所产生的Rashba自旋轨道相互作用的影响来理解。由于厚度调制的程度是这种类型的超晶格的设计特征,因此Rashba相互作用和对断裂的性质在这些具有强自旋轨道耦合的调制超晶格中在很大程度上是可调的。
2014-04-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
High magnetic field superconductivity in a two-band superconductor
本文研究双带超导体中外磁场诱导的自旋劈裂,证明带间超导配对可产生高场重入超导电性,从而突破泡利-钱德拉塞卡-克洛格斯顿上临界磁场极限。
2023-03-06 cond-mat.supr-con
Intrinsic spin-orbit coupling in superconducting δ-doped SrTiO3 heterostructures
我们报告违反泡利极限由于内在的自旋轨道耦合SrTiO 3异质结构。通过选择性掺杂到几纳米,形成了二维超导体,几何上抑制了轨道对断裂。自旋-轨道散射暴露的强大的面内超导上临界场,超过泡利极限的4倍。输运散射时间比常规薄膜超导体高几个数量级,使得能够进入新的状态,其中自旋-轨道耦合效应非微扰地出现。
2011-06-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pauli-Limited Superconductivity with Classical Magnetic Fluctuations
本文研究了在塞曼磁场作用下,经典磁涨落对顺磁限制二维超导体相图的影响。导出了超导序参量的幂自由能展开式,分析了正常超导转变的性质。虽然在没有磁波动的情况下,所有温度下的过渡是二阶的,我们发现,接近磁性驱动器的过渡到均匀的状态和调制(富尔德-费雷尔-拉金-Ovchinnikov,FFLO)状态的第一顺序在中间温度。我们计算的热力学签名的正常超导转变沿上临界场。
2010-03-31 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Single-gap two-band superconductivity well above the Pauli limit in non-centrosymmetric TaIr$_2$B$_2$
本研究通过多种实验方法证明非中心对称超导体TaIr$_2$B$_2$具有双带但单能隙强耦合特性,其上临界场远超Pauli极限且呈近线性温度依赖,归因于反对称自旋轨道相互作用等效应。
2025-04-01 cond-mat.supr-con
Magnetic Field-Enhanced Graphene Superconductivity with Record Pauli-Limit Violation
Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院);University of Basel(巴塞尔大学);The University of Texas at Dallas(德克萨斯大学达拉斯分校);University of Florida(佛罗里达大学);National High Magnetic Field Laboratory(国家强磁场实验室);National Institute for Materials Science(国立材料研究所)
本研究在WSe2近邻的三重层石墨烯中发现一种极化超导态SC5,其在强磁场下表现出极高的Pauli极限违反比,突破现有超导体记录。
2026-01-06 cond-mat.supr-con
Spin paramagnetism in d-wave superconductors
Ginzburg-Landau方程是从具有$d_{x^2-y^2}$对对称性的干净层状超导体的微观理论导出的,其中包括泡利顺磁性效应。计算了平行于$c$轴的上临界场$H_{c2}$。与YBCO的实验数据的比较表明,相对于轨道效应,泡利顺磁性的贡献$H_{c2}$是显着的。还计算了高磁场下的可逆磁化强度$M$,表明由于自旋顺磁性,斜率$dM/dH$具有很强的温度依赖性。本文导出了一个简单的高温自旋磁化率的表达式,与YBCO的奈特位移测量结果符合得很好。
2000-04-19 cond-mat.supr-con
Dimensional Crossover of the Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov State in Strongly Pauli-Limited Quasi-One-Dimensional Superconductors
研究了准一维s波和d波超导体中的Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)态,特别注意了费米面各向异性的影响.上临界场$H_{c2}(T)$被发现表现出定性不同的行为取决于跳跃能量$t_b/t_a$和FFLO调制矢量q的方向的比率,其中$t_a$和$t_b$是链内和链间跳跃能量,分别。特别地,当$t_b/t_a < 0.1$和$\mathbf{q} \parallel \mathbf{a}$,我们发现了一个新的维度交叉的$H_{c2}(T)$从一维到二维,其中a是最导电链的晶格矢量。就在三临界温度$T^*$以下,上临界场$H_{c2}(T)$像一维系统一样急剧增加,但当温度降低时,$H_{c2}(T)$的增加率减小,并出现肩部。在$T = 0$附近,$H_{c2}(T)$显示二维系统中FFLO状态的典型行为,即,在$T = 0$的有限域中出现好转。当$\mathbf{q}$和$\mathbf{a}$之间的角度较大时,上临界场曲线在低温下向上凸起,如在三维系统中一样,但幅度远大于三维各向同性系统的幅度。对于$t_b/t_a > 0.15$,除了在$0.2 > t_b/t_a > 0.15$范围内的轻微肩部外,上临界场表现出二维行为。对于s波和d波配对,$\mathbf{q} \parallel \mathbf{a}$的上临界场都是最大的,而对于$\m…
2014-02-04 cond-mat.supr-con
Proximity effect and Ising superconductivity in superconductor/transition metal dichalcogenide heterostructures
最近,实验上认识到,二维超导过渡金属二硫属化物(TMD),如门控MoS $_2$和单层NbSe $_2$具有面内上临界磁场远高于泡利极限。这是由于TMD的所谓的伊辛自旋轨道耦合(SOC),其钉扎电子沿面外方向的自旋并保护库珀对免受面内磁场的影响。然而,许多TMD材料具有非常大的伊辛SOC,在几百meV的数量级,不是超导的。在这项工作中,我们表明,TMD材料可以诱导强伊辛SOC普通$s$波超导体通过邻近效应。通过求解TMD/超导体异质结构的自洽能隙方程,我们发现$s$波超导体的$H_{c2}$可以得到很强的增强。重要的是,当面内场大于泡利极限场而弱于$H_{c2}$时,异质结构成为支持Majorana平坦带的结状拓扑超导体。
2016-04-17 cond-mat.supr-con
Unconventional superconductivity in iron-base superconductors in a three-band model
铁基超导体表现出系统的特征,其中Fulde-Ferrel-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)相,一种具有非零总动量的库珀对的超导态,被积极地寻求。实验和理论证据强烈地指向这些材料中的FFLO相高于泡利极限。本文在具有$s_{\pm}$对称性的三带模型下,讨论了铁基超导体在临界磁场附近的基态和带内配对情况下磷属元素的全$h-T$相图。
2014-01-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Itinerant Nature of Magnetism in Iron Pnictides: A first principles study
在密度泛函理论的框架下,我们研究了铁基超导体的磁性。(i)结果表明,在LaOFeAs、BaFe $_2$、As $_2$和LiFeAs中,Sb取代As后,条型反铁磁序的磁化强度总是变强。通过计算泡利磁化率,我们将Sb取代As后获得的磁化强度增加归因于$(π,π)$处不稳定性的增强。这表明费米表面嵌套和磁性之间有很强的联系,这支持了各种铁基超导体中磁性的巡回性质的理论。(ii)我们发现,在家庭LaOFe $Pn$($Pn$ =P,As,Sb,Bi)的反铁磁相的存在下,在LaOFeP和LaOFeAs的存在下,可以归因于在$(π,π)$和$(0,0)$,这进一步加强费米面嵌套和实验观察到的磁化强度之间的密切关系的泡利磁化率的不稳定性的竞争。(iii)最后,根据我们的弛豫结构和泡利磁化率的结果,我们预测,LaOFeSb掺杂或施加压力时,应该是一个候选人的超导体之间的假设化合物LaOFeSb,LaOFeBi,ScOFeP和ScOFeAs的最高转变温度,而母化合物LaOFeSb和LaOFeBi应该在环境压力下显示一个条纹型反铁磁金属状态。
2010-02-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov State in Perpendicular Magnetic Fields in Strongly Pauli-Limited Quasi-Two-Dimensional Superconductors
我们研究费米表面效应称为嵌套效应的FFLO状态在强保利限制Q2 D超导体,专注于三维因素的影响,如层间电子转移,层间配对,和离面磁场,包括那些垂直于最导电层。我们研究了具有大的Maki参数的系统,使得轨道对断裂效应可以忽略不计,除了FFLO矢量q的方向锁定在场方向上。已知在QLD系统中,通过施加平行于层的磁场来抑制轨道对断裂效应,FFLO状态的嵌套效应可以很强。因此,有时有人建议,嵌套效应可能很难提高垂直场的FFLO状态的稳定性。我们说明,与这种观点相反,嵌套效应可以强烈稳定的FFLO状态的垂直领域以及平行领域时,tz是小的,使费米表面是开放的kz方向,其中tz表示层间转移能量。特别地,垂直场中的嵌套效应在层间态中可能很强。例如,在具有扭曲了tz /= 0的圆柱费米表面的系统中,对于垂直场,具有Dlt_k propsin k_z的层间态表现出mu_e Hc=1.65 Dlt_a0,这比平行场的典型值大得多,例如在tz=0的圆柱系统中,s波态的mu_e Hc=Dlt_s0,d波态的mu_e Hc = 1.28 Delta_d0。目前的结果可以潜在地提供一个物理原因,为什么在相图中的区域所占据的高场相的垂直和平行的领域是相同的顺序在CeCoIn 5和FeSe。
2021-03-17 cond-mat.supr-con
Cooper Pairs with Broken Time-Reversal, Parity, and Spin-Rotational Symmetries in Singlet Type-II Superconductors
我们表明,在Abrikosov涡旋相的单重态超导性是绝对不稳定的外观相对于一个超导序参量的手征三重态分量。这个手征分量p_x + ip_y打破了内部序参量的时间反转、宇称和自旋旋转对称性,而内部序参量负责库珀对中两个电子的相对运动。我们证明了对称破缺的泡利顺磁效应可以通过磁场强度和方向来调节,并且可以在有机和高温层状超导体中形成统一的顺序。
2008-05-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
On the Origin of the Anomalous Upper Critical Field in Quasi-One-Dimensional Superconductors
用弱耦合重整化群方法研究了准一维超导体的上临界场H_c2。结果表明,H_c2不仅大大超过了Pauli极限,而且也大大超过了传统的Flude-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)态的顺磁极限.这种增加主要是由于非常规超导性和密度波不稳定性之间的干扰所触发的准一维涨落效应。我们的研究结果给出了一个新的观点,在TMTSF-盐中观察到的大H_c2的d波FFLO状态,预计将通过在压力下的H_c2测量验证。
2012-09-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Mixed-State Thermodynamics of Superconductors with Moderately Large Paramagnetic Effects
利用准经典的Eilenberger形式研究了泡利顺磁性对涡旋态的比热$C$和磁化强度$M$等热力学量的影响.结果表明,随着顺磁弛豫效应的增加,$C$的场依赖性曲率的大小由负变正,Maki参数$κ_2$成为温度的增函数.我们的研究结果提供了一个自然的解释不寻常的领域依赖性的$C$看到CeCoIn $_5$的顺磁效应。
2005-09-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity with High Upper Critical Field in the Cubic Centrosymmetric $η$-Carbide Nb$_4$Rh$_2$C$_{1-δ}$
上临界场是衡量材料超导电性强度的基本尺度。它也是实现超导磁体应用的基石。临界场的出现是因为铜对在极限场处断裂,这是由于电子的泡利顺磁性。这种效应的最大可能磁场强度通常被称为泡利顺磁极限,对于弱耦合BCS超导体给出为$μ_0 H_{\rm Pauli} \approx 1.86{\rm [T/K]} \cdot T_{\rm c}$。违反这一限制的情况很少被观察到。超导体包括一些低温重费米子和一些强各向异性超导体。在这里,我们报告的超导性在9.75 K的中心对称,立方$η$ -碳化物型化合物Nb $_4$ Rh $_2$ C $_{1-δ}$,与规范化的比热跳$ΔC/γT_{\rm c} =$ 1.64。我们发现这种材料具有非常高的上临界场$μ_0 H_{\rm c2}{\rm (0)}$ =~28.5~T,远远超过了它的弱耦合BCS泡利顺磁极限$μ_0 H_{\rm Pauli}$ ~=~18.1 T。确定这种效应的起源和后果将代表超导体临界场研究的一个重要新方向。
2021-06-24 cond-mat.supr-con