Unconventional fully-gapped superconductivity in the heavy-fermion metal CeCu$_2$Si$_2$
本文综述了重费米子超导体CeCu$_2$Si$_2$的能隙结构研究,对比了节点与全能隙实验证据,提出有效两带$d$波模型可解释现有数据,并强调轨道自由度对非常规全能隙超导配对态多样性的作用。
2023-10-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fully gapped superconductivity without sign reversal in the topological superconductor PbTaSe$_2$
本文研究了拓扑超导体PbTaSe $_2$的超导能隙函数。温度,磁场,和三维(3D)场角的比热依赖性证明了PbTaSe $_2$的超导性是完全带隙的,具有两个各向同性的$s$ -波隙。通过H $^+$辐照系统地增加非磁性无序来探测对断裂效应。超导转变温度,$T_{\rm{c}}$,被发现是强大的对无序,这表明,配对应该是符号保持,而不是符号反转。
2020-07-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Tunneling conductance in superconducting junctions with $p$-wave unconventional magnets breaking time-reversal symmetry
本文研究$p$-波非常规磁体/超导体结的隧穿电导,发现螺旋$p$-波结中电导不对称源于边缘态缺失,手性结中自旋分辨电导因时间反演对称性破缺而异。
2025-10-22 cond-mat.supr-con
Supercurrents and spontaneous time-reversal symmetry breaking by nonmagnetic disorder in unconventional superconductors
最近,一项理论研究[Li { \it et al.},~ npj Quantum Materials 6,36(2021)]研究了无序$d$波超导体的模型,并报道了对于足够高的无序水平的局部时间反演对称性破缺电流回路。由于纯的$d$波超导态不会破坏时间反演对称性,所以令人惊讶的是,这种持续电流纯粹是由无序引起的。在这里,我们进行了详细的理论研究,这种无序引起的轨道电流,并表明,电流的发生可以追溯到本地扩展$s$波配对。我们讨论的能量导致区域的$s\pm id$顺序,支持自发的局部电流中存在的非均匀密度调制。
2021-09-28 cond-mat.supr-con
Fermi surface effect on spontaneous breaking of time-reversal symmetry in unconventional superconducting films
我们提出了一种有助于稳定具有破缺时间反转对称性的超导态的机制,该机制被预测在d波超导膜中实现[A。B. Vorontsov,Phys. Rev. Lett. 102,177001(2009)]。在此超导相,时间反演对称性破缺伴随着沿膜表面的平移对称性的自发破缺。我们研究如何正常超导相边界的厚度-温度相图中的薄膜被修改取决于费米面形状。特别地,当费米面满足嵌套条件时,发现非均匀超导相基本上延伸到相图中的较小厚度区域。我们证明了这种费米表面效应使用正方形晶格紧束缚模型。
2015-02-12 cond-mat.supr-con
Time-reversal-symmetry breaking and unconventional pairing in the noncentrosymmetric superconductor La$_{7}$Rh$_{3}$
非中心对称超导体由于其自旋单重态和自旋三重态库珀对的混合等令人兴奋的性质而引起了人们极大的研究兴趣。在这里,我们报告的$μ$ SR和热力学测量的非中心对称的超导体La 7 Rh 3表明一个完全建立的超导能隙和自发的时间反演对称性破缺的超导开始。我们表明,我们的研究结果构成了严格的限制,任何微观理论的超导系统。对称性分析确定基态兼容的时间反演对称性破缺和由此产生的间隙功能进行了讨论。此外,一般精力充沛的考虑表明电子-电子相互作用的配对机制的相关性,根据磁化率测量中揭示的自旋波动的提示。
2020-10-27 cond-mat.supr-con
Time-reversal symmetry-breaking charge order in a kagome superconductor
kagome晶格是量子物理学中最突出的结构基序,它受益于固有的非平凡几何结构,可以容纳不同的量子相,从自旋液相,拓扑物质到交织秩序,以及最罕见的非常规超导性。最近,电荷敏感探针研究表明,可果美超导体AV_3Sb_5(A = K,Rb,Cs)(A = K,Rb,Cs)具有非常规的手性电荷序,这与Haldom模型或Varma模型中的量子序相似。然而,电荷序的时间反演破坏的直接证据仍然难以捉摸。在这里,我们利用μ子自旋弛豫来探测KV_3Sb_5中的kagome电荷序和超导电性。我们观察到一个显着的增强的内部场宽度所感测的μ子合奏,这发生在低于电荷有序温度,并持续到超导状态。值得注意的是,μ子自旋弛豫率低于电荷有序温度下,大大提高了通过施加外部磁场。进一步证明了KV_3Sb_5超导体的多能隙性质,T_c/ lambda_{ab} ^{-2}比与非常规高温超导体相当。我们的结果指出,时间反演对称性破缺的电荷秩序与非常规的超导纠缠在相关的戈薇晶格。
2021-12-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Polar Kerr Effect as Probe for Time-Reversal Symmetry Breaking in Unconventional Superconductors
在过去的一年里,随着更多的系统被预测拥有这样的状态,对非常规超导体中时间反演对称性破缺(TRSB)的研究得到了加强。继我们的开创性研究的TRSB状态的Sr $_2$ RuO $_4$使用磁光探针,我们开始了系统的研究,这些候选系统的其他几个。我们研究的主要仪器是我们最近开发的Sagnac磁光干涉仪。该仪器可以测量磁光法拉第或克尔效应,在低至100 mK的温度下具有前所未有的10纳米弧度的灵敏度。本文综述了我们近年来在几个系统中对TRSB的研究,着重于对高温超导体赝能隙态和超导体/铁磁体邻近结构中的逆邻近效应的研究。
2009-06-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Time-reversal symmetry breaking and gapped surface states due to spontaneous emergence of new order in $d$-wave nanoislands
我们解决了Bogoliubov-de Gennes方程自洽的$d$波序参量在纳米$d$波系统与[110]表面,并表明,自发时间反转对称性(TRS)破缺发生在低温下,由于自发诱导的复杂序参量的扩展$s$波对称性。Andreev表面束缚态,这是由一个一维(1D)的拓扑不变量的存在下的TRS保护,缺口的出现,这个新的序参量。扩展的$s$ -波序参量局域在表面附近的一个狭窄的区域内,这是一致的事实,即拓扑保护的无间隙的Andreev表面态的特征在于由一维拓扑不变量。在该TRS破坏阶段中,不仅诱导出复序参量,而且$d$波序参量本身也变得复。此外,拓扑保护的消失带来了新的旋涡现象的表面附近。我们发现,如果纳米岛的边长或无限长纳米管的宽度相对较大,则在沿表面的扩展$s$ -波序参量中形成涡旋-反涡旋对。
2017-07-21 cond-mat.supr-con
Spectral form factors of unconventional superconductors
本文研究了非常规有能隙超导体的谱形因子,发现其具有随时间周期性出现的奇点,而常规超导体则无此特征,因此谱形因子可用于检验超导能隙函数的结构。
2023-05-16 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Fully gapped superconductivity with preserved time reversal symmetry in noncentrosymmetric LaPdIn
本文报道了六方晶系非中心对称化合物LaPdIn的超导性质。电阻率、比热和交流磁化率的测量表明,在低于$T_c$ = 1.6 K时,存在体超导性.比热,连同使用横向场μ子自旋旋转和基于隧道二极管振荡器的方法测量的穿透深度,由单间隙$s$波超导性很好地描述,间隙幅度为1.8 $k_BT_c$。从零场μ子自旋弛豫的结果没有发现任何证据的自发出现的磁场的超导状态,表明时间反演对称性被保存。能带结构计算表明,在费米能级附近的电子能带上存在相对较弱的反对称自旋-轨道耦合效应,这与由于反转对称性破缺而导致的单重态-三重态混合可以忽略不计是一致的。另一方面,同构LuPdIn和LaPtIn在低至0.4K时不表现出超导性,这可能是由于这些系统在费米能级处具有较小的态密度。
2021-07-21 cond-mat.supr-con
Hidden Integrability of a Kondo Impurity in an Unconventional Host
我们研究了自旋为1/2的近藤杂质耦合到非常规的主机,其中带态密度消失,要么精确地在(“无隙”系统)或在费米能级周围的一些间隔(“有隙”系统)。尽管本质上是非线性的频带色散,该系统被证明具有隐藏的可积性,并对角化的Bethe anomalies。
1998-12-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Unconventional pressure dependence of the superfluid density in the nodeless topological superconductor $α$-PdBi$_2$
利用μ子自旋旋转($μ$ SR)实验研究了拓扑超导体$α$ -PdBi $_2$在1.77 GPa的环境和外压下的超导性质.环境压力的测量表明,在样品的大部分完全带隙的$s$波超导状态。交流磁化率和$μ$ SR测量表明,随着压力的增加,$T_{\rm c}$的持续抑制。与此同时,我们观察到超流密度的显着下降$\sim$ 20\%时,施加外部压力。值得注意的是,超流密度与$T_{\rm c}$呈线性关系,这在一些非常规拓扑超导体和空穴掺杂的铜氧化物中已经发现。这一发现表明$α$ -PdBi $_2$中可能存在BEC到BCS的交叉。
2022-02-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Quantum fluctuation-induced first-order breaking of time-reversal symmetry in unconventional superconductors
Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics(北京凝聚态物理国家实验室);Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所)
研究了非常规超导体中竞争非简并配对通道的自发时间反演对称性破缺,通过$t$-$J$模型揭示相涨落对量子相变的影响,发现$s+id$相区域分裂出具有首序边界的穹顶,暗示时间反演对称性和非对称相的相分离。
2026-04-02 cond-mat.supr-con
Topological invariants of time reversal invariant superconductors
通过将超导平均场哈密顿量映射为布洛赫哈密顿量,研究了带隙时反不变晶格超导体的拓扑不变量。在二维中有一个$Z_2 $不变量,在三维中有四个这样的不变量。我们简要地讨论了具有非平凡拓扑不变量的态的性质。
2006-08-02 cond-mat.supr-con
Nonmetallic thermal transport in low-dimensional proximity structures with partially preserved time-reversal symmetry in a magnetic field
本文研究了平行磁场作用下超导接触中一维和二维(1D和2D)正常系统中Andreev态的能隙激发谱。在弹道制度,一个特定的相互作用之间的磁场自旋分裂和屏蔽超电流的效果被发现,以保持时间反演对称性的某些组的Andreev状态仍然gapped,尽管presense的磁场。在一维线,这种状态可以导致分数热磁导等于一半的热导量子。在二维系统中的热磁导也被预测保持抑制远低于正常状态值在很宽的范围内的磁场。
2005-01-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Topologically stable gapped state in a layered superconductor
我们表明,层状超导体,由一个两个组件的序参量,有一个间隙状态以上的基态,拓扑保护衰变,包含流和逆流在没有施加磁场。这种状态是由skyrmions,打破时间反演对称性,并产生一个弱的局部磁场低于目前的检测阈值由$μ$ SR和NMR/NQR。我们估计的载流子的密度,冷凝到赝隙。
2013-10-16 cond-mat.supr-con
Andreev spectroscopy and surface density of states for a three-dimensional time-reversal invariant topological superconductor
拓扑超导体是一种完全带隙的超导体,它在与正常金属的界面处表现出奇异的零能Andreev表面态。在本文中,我们研究了三维时间反演不变的拓扑超导体的性质,通过一个两个带模型与非常规配对的带间和带内通道。由于体边界对应的Andreev表面状态在这个系统中的存在直接关系到体波函数的拓扑结构,其特征在于由缠绕数。使用准经典散射理论,我们构建的Andreev束缚态的光谱出现在表面附近,并计算各种表面取向的表面态密度。此外,我们考虑了频带分裂的影响,即,的反转型对称性的破坏,并表明,在没有带分裂有一个直接的过渡之间的完全带隙的拓扑平凡的阶段和非平凡的阶段,而在带分裂的存在下,存在一个有限的区域之间的完全带隙的拓扑平凡的阶段和非平凡的阶段的无隙节超导阶段。
2010-11-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Dirac lines and loop at the Fermi level in the Time-Reversal Symmetry Breaking Superconductor LaNiGa$_2$
非常规超导体具有比常规超导体更低对称性的库珀对。在大多数非常规超导体中,额外的对称性破缺发生在与典型成分有关的情况下,例如强关联的费米液相、磁涨落或非中心对称结构中的强自旋轨道耦合。在这篇文章中,我们表明,在超导体LaNiGa $_2$的时间反演对称性破缺是由其以前未知的拓扑电子能带结构。我们的单晶衍射实验表明,非对称晶体结构,与以前报道的对称结构。非对称的对称性将布里渊区边界的$k_z=π/c$平面变换为节点表面。带结构计算表明,不同的费米面成为节点表面退化,并形成狄拉克线和狄拉克环的费米能级。两个对称性相关的狄拉克点在自旋轨道耦合下保持简并。ARPES测量证实了计算结果,并为节点表面的费米面简并提供了证据。这些独特的拓扑特征使得非常规的超导能隙成为可能,在这种能隙中,在没有其他典型成分的情况下,时间反演对称性可以被打破。因此LaNiGa $_2$是一种拓扑晶体超导体,它打破了时间反演对称性,而没有任何重叠的磁有序或波动。我们的发现将使未来发现更多的拓扑超导体。
2021-09-14 cond-mat.supr-con
Non-Abelian parafermions in time-reversal invariant interacting helical systems
在二维拓扑绝缘体的螺旋边缘态中,体自旋-轨道耦合和电子-电子相互作用之间的相互作用产生了umklapp散射。如果化学势在狄拉克点,即使系统是时间反演不变的,umklapp散射也可以在边缘态谱中打开一个缺口。我们确定的零能量的束缚态之间的界面处的一段的螺旋液体,这是由超导邻近效应和一段的Umklapp散射缺口了。我们发现,这些接口引脚的收费是$e/2$的倍数,从而产生约瑟夫森电流与$8π$周期性。此外,受时间反演对称性保护的束缚态是四重简并的,可以描述为$\mathbb{Z}_4$ parafermion。我们确定他们的编织统计,并显示如何编织可以实现拓扑绝缘体系统。
2014-05-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Symmetry enforced line nodes in unconventional superconductors
我们对超导体中的线节点进行了分类,这些超导体具有强的自旋-轨道相互作用和时间反演对称性,后者可能包括磁布里渊区中的非原始平移,以解释与反铁磁秩序共存。我们发现四种可能的组合的不可约表示的序参量在高对称平面上,其中两个允许线节点的伪自旋三重态对和两个排除常规的完全有间隙的伪自旋单重态对。我们表明,前者只能实现在存在的带粘退化,并验证其拓扑稳定性使用参数的基础上Clifford代数扩展。我们的分类用尽所有可能的对称性保护线节点的存在下,自旋轨道耦合和(广义)时间反演对称性。现有的非对称和反铁磁超导体的影响进行了讨论。
2017-05-20 cond-mat.supr-con
Unconventional Bose-Einstein condensations from spin-orbit coupling
根据“无节点”定理,常规玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)的多体基态波函数是正定的,因此时间反演对称性不能自发破缺。我们发现,多组分玻色子与自旋轨道耦合提供了一种非常规类型的玻色-爱因斯坦凝聚体超越了这一范式。我们专注于各向同性Rashba自旋轨道耦合和自旋独立的相互作用的微妙情况。在弱约束势的限制下,由于Rashba环的简并性,凝聚体波函数在Hartree-Fock能级处受挫。量子零点能通过“无序-有序”机制选择自旋-螺旋型凝聚体。在强谐波约束势阱中,凝聚体自发产生半量子涡旋和Skyrmion型自旋织构。在这两种情况下,时间反演对称性都是自发破缺的。这些现象可以在原子与激光相互作用产生的自旋轨道耦合冷原子系统和半导体系统中的激子凝聚体中实现。
2011-08-09 cond-mat.supr-con
Unconventional superconductivity in a non-centrosymmetric $α$-Mn alloy NbTaOs$_{2}$
本研究合成非中心对称 α-Mn 型 NbTaOs₂,综合多种物性测量与 μSR 证实其为中等耦合全带隙超导体,并发现超导态时间反演对称性破缺迹象。
2025-06-14 cond-mat.supr-con
Mechanism, time-reversal symmetry and topology of superconductivity in noncentrosymmetric systems
本文从正常态的对称性出发,分析了非中心对称系统中可能存在的相互作用引起的超导不稳定性。证明了纯电子-声子耦合总是会导致一个完全带隙的超导体,它不会打破时间反演对称性,并且在拓扑上是平凡的。我们发现,拓扑非平凡的行为可以诱导磁性掺杂,而不缺口所产生的Kramers对马约拉纳边缘模式。在由与竞争不稳定性相关的粒子-空穴涨落引起的超导电性的情况下,凝聚体的性质关键地依赖于竞争不稳定性的序参量的时间反演行为。当序参量保持时间反演对称性时,我们得到了与声子完全相同的性质。如果在时间反演下它是奇的,相互作用的库珀通道将是完全排斥的,导致带隙的符号变化,使得自发的时间反演对称性破缺成为可能。为了讨论拓扑性质,我们专注于完全带隙的时间反演对称超导体,并推导出可能的配对状态,产生必要的条件,拓扑非平凡的超导出现的约束。这些条件可以作为寻找拓扑超导体的工具。我们还讨论了氧化物异质结构和单层FeSe的影响。
2016-01-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Unconventional superconductivity in Y$_5$Rh$_6$Sn$_{18}$ probed by muon spin relaxation
传统的超导体是坚固的反磁体,通过迈斯纳效应排出磁场。因此,如果超导基态支持自发磁场,那将是意想不到的。这种破缺的时间反转对称态已经被提出用于高$-$温度的超导体,但它们的识别在实验上仍然存在争议。对新近发现的笼型超导体\yrhsn \($T_{\bf c}$ = 3.0 K)进行了磁化强度、热容、零场和横场μ子自旋弛豫实验. \yrhsn \的电子热容在低于$T_{\bf c}$的情况下表现出$T^3$依赖性,表明具有点节点的各向异性超导能隙。这一结果与在同构的Lu $_5$ Rh $_6$ Sn $_{18}$中观察到的强耦合$s-$波超导体形成鲜明对比。推导出的超流密度\yrhsn \的温度依赖性与BCS $s-$波隙函数一致,而零场μ子自旋弛豫测量通过超导转变温度以下自发出现的内部磁场强烈证明了非常规超导性,这意味着超导状态被归类为破缺的时间反转对称性。
2015-07-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Time-reversal symmetry violation and the structure of Superconducting Order Parameter of PrOs$_{4}$Sb$_{12}$
本文对点群T $_{h}$,即非常规超导体PrOs $% _{4}$ Sb $_{14}$的对称群,构造了反对称的双电子函数,及其子群D $_{2h}$ .研究了这些函数依赖于波矢群的节点结构.这些功能的理论节点结构可以解释实验节点结构的PrOs $_{4}$ Sb $_{14}$。这是时间反演对称破坏的结果
2008-02-21 cond-mat.supr-con
The vortex core excitation spectrum in gapped topological d-wave superconductors
有迹象表明,一些高温非常规超导体具有“复杂的”d波序参量(与s波的混合物),导致非零能隙。由于相干长度较短,费米能级相对较小,因此不适用准经典方法,而应采用更复杂的Bogoliubov-deGennes方程来研究这种材料在磁场中的激发谱。事实证明,带隙手征d波超导体的方程大大简化了,并且是任何具有足够大间隙的超导体的基础。在各向异性的3D样品中的Abrikosov涡的核心激发的频谱具有几个功能。与传统的无带隙超导体不同,对于沿场的每个动量值,核心具有单阶能隙的激发模式。这对热输送和涡旋动力学有很大的影响。
2013-06-12 cond-mat.supr-con
Time-reversal symmetry breaking in Re-based superconductors: Recent developments
非中心对称超导体(NCSC)是近年来在非常规超导和拓扑超导领域中最有前途的候选材料之一。令人惊讶的是,其中一些-特别是那些包含的-似乎也表现出时间反转对称性(TRS)打破在其超导状态,而TRS是保存在许多其他同构NCSC。到目前为止,对这种差异行为的满意解释,尽管对于理解这些材料的非常规超导性至关重要,但仍然缺失。在这里,我们回顾了最新的发展有关的Re为基础的类,其中μ子自旋弛豫($μ$ SR)技术起着关键作用,由于其高灵敏度与TRS断裂现象相关联的弱内部字段。我们讨论了不同的情况下,含Re的超导体,包括中心对称和非中心对称的晶体结构和范围从纯铼,Re $T$($T$ = 3 $d$-5 $d$早期过渡金属),稀Re的情况下,ReBe $_{22}$。$μ$ SR结果表明,Re的存在及其含量是影响Re系超导体TRS破缺的出现和程度的两个关键因素。在总结现有研究成果的基础上,对TRS破缺材料的激发领域提出了未来的研究思路。
2021-05-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Stability of Unconventional Superconductivity on Surfaces of Topological Insulators
拓扑绝缘体表面的超导电性是各向异性的,其对称性是s波和无节点p波的混合。与Anderson关于s波超导体临界温度对时间反转对称(TRS)杂质不敏感的定理相反,各向异性超导体(包括无结p波超导体)即使在TRS杂质浓度很低的情况下也是脆弱的。通过使用Abrikosov-Gor'kov理论,我们澄清了这种类型的非常规超导性出现在强拓扑绝缘体的表面态上,能够稳健地抵抗TRS杂质。
2011-04-07 cond-mat.supr-con
Time reversal invariant single gap superconductivity with upper critical field larger than Pauli limit in NbIr$_2$B$_2$
近年来,具有非中心对称晶体结构的化合物因其为寻找非常规超导性提供了一个广阔的舞台而受到人们的广泛关注。NbIr $_2$ B $_2$是这类材料中的新成员,在$T_{\rm c} = 7.3(2)$ ~K以下具有超导电性,并具有超过泡利极限的高临界场。在这里,我们报告的μ子自旋旋转($μ$ SR)实验探测温度和磁场的依赖性,在这种化合物的有效磁穿透深度。我们的横向场- $μ$ SR结果表明,一个完全gaped $s$波超导。此外,估计的高值的上临界场也补充了高场传输测量。值得注意的是,从NbIr $_2$ B $\sim$($\sim$ 2)获得的比率$T_{\rm c}$ / $λ^{-2}(0)$与非常规超导体的比率相当。零场$μ$ SR数据显示,在$T_{\rm c}$以上和以下的μ子自旋弛豫率没有显着变化,表明时间反演对称性在超导状态下被保存。所提出的结果将刺激理论研究,以获得一个微观的理解与保存在这个独特的非中心对称系统的时间反转对称性的超导起源。
2022-09-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Time-reversal symmetry breaking and multigap superconductivity in the noncentrosymmetric superconductor La$_{7}$Ni$_{3}$
Th $_{7}$ Fe $_{3}$系列超导体为非常规超导性提供了丰富的运动场。La $_7$ Ni $_3$是这个家族的最新成员,我们在这里研究的热力学和μ子自旋旋转和弛豫测量。我们的比热数据提供了两个不同的和近似各向同性的超导间隙的证据。较大的间隙值略高于弱耦合BCS理论,表明存在显着的相关性。这些观察结果证实了横向场μ子旋转测量。此外,零场测量揭示了超导态中的小内场,这发生在接近超导性的开始,并表明超导序参量打破了时间反演对称性。我们讨论了两种可能的微观场景-一个非常规的$E_{2}(1,i)$状态和一个$s+i\,s$超导体,这是由两个连续的过渡达到-并说明哪些相互作用将有利于这些阶段。结果表明La $_{7}$ Ni $_{3}$是Th $_{7}$ Fe $_{3}$家族的第一个成员,同时具有时间反转破缺和多能隙超导性.
2020-12-10 cond-mat.supr-con
Effect of uranium deficiency on normal and superconducting properties in unconventional superconductor UTe$_2$
非常规超导体UTe $_2$的单晶在不同的条件下生长,导致不同的超导转变温度以及正常态性质。通过单晶X射线衍射和电子探针分析表征了样品的化学计量比。超导样品在实验误差约为1%的范围内接近化学计量比,而非超导样品则明显偏离理想成分。超导的UTe $_2$表明,大的态密度在正常状态下是部分带隙的,而非超导样品的特点是相对较大的电子比热,如以前所报道的。
2022-03-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fully-gapped superconductivity with preserved time-reversal symmetry in NiBi$_3$ single crystals
通过电阻率、磁化率和μSR测量,发现NiBi$_3$单晶为弱各向异性、全能隙、保持时间反演对称性的常规s型超导体,其超导能隙为2.1 k_B T_c,磁穿透深度约220 nm。
2023-05-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Strong odd-frequency correlations in fully gapped Zeeman-split superconductors
现在已经确定,在超导体/铁磁体(S/F)界面处出现非常规的超导态,其中配对态是奇频的。这种超导状态的标志性特征通常被理解为在靠近S/F界面的子能隙能量处的电子态密度(DoS)的增强。然而,在这里,我们表明,一个奇怪的频率状态可以存在,即使是完全缺口的DoS。作为一个例子,我们表明,这是在开创性的S/FI(其中FI是一个绝缘铁磁体)隧道实验的Meservey和Tedrow的情况下,我们推导出一个广义的分析criterium描述的效果奇频配对的DoS。最后,我们提出了一个简单的实验,在塞曼分裂超导体的奇频配对可以明确地检测通过应用外部磁场。
2015-09-29 cond-mat.supr-con
Unconventional Optical Rotation in the Charge Ordered State of Kagome Metal CsV3Sb5
本文通过同波长光学旋转与极向Kerr测量,证明CsV3Sb5中观测到的各向同性光学旋转并非源于时间反演对称性破缺,而是揭示了一种与电荷有序态同时出现的新交织序。
2023-03-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Time-reversal symmetry breaking in the noncentrosymmetric Zr$_3$Ir superconductor
本文报道了Zr $_3$ Ir作为一种新型非常规非中心对称超导体(含$T_c = 2.3$ K)的发现,主要通过μ子自旋旋转/弛豫($μ$ SR)技术进行研究。其超导性的特点是使用磁化率,电阻率和热容测量。通过横向场$μ$ SR和电子比热确定的低温超流密度表明了完全带隙的超导态。在$T_c$下面的零场$μ$ SR所揭示的自发磁场表明了Zr $_3$ Ir中时间反演对称性的破缺,从而表明了其超导电性的非常规性质。通过使用对称性参数和电子结构计算,我们得到了超导序参量,这是完全符合实验观察。因此,我们的结果清楚地表明,Zr $_3$ Ir代表了一个新的成员,非中心对称超导体的时间反演对称性破缺。
2020-07-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Time-reversal symmetry breaking from lattice dislocations in superconductors
本文基于微观单带模型研究了晶格位错对非常规超导序参量的影响,发现位错通过诱发局域超电流来最小化对凝聚体的扰动,导致含有位错的非常规超导体普遍在局部破坏时间反演对称性。
2023-10-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nuclear magnetic relaxation rates of unconventional superconductivity in doped topological insulators
我们研究了掺杂拓扑绝缘体$M$($=$ Cu,Nb,Sr)$_{x}$ Bi $_{2}$ Se $_{3}$和Sn $_{1-x}$ In $_{x}$ Te中的核磁弛豫速率与温度的关系,以检测拓扑超导性的迹象。临界温度Tc以下的Hebel-Slichter相干效应依赖于掺杂拓扑绝缘体的最小模型所预测的超导态。在类似于$^{3}$ He中的ABM相的节点各向异性拓扑状态中,NMR速率在Tc以下具有常规的$s$波状相干峰。相比之下,在完全带隙的各向同性拓扑超导状态下,低于Tc的速率呈现出反峰轮廓。此外,在二重面内各向异性拓扑超导态中,不存在与手征$p$波态类似的相干效应。因此,我们揭示了NMR速率揭示了掺杂拓扑绝缘体的非常规超导性。
2016-05-26 cond-mat.supr-con
Odd-parity multipole fluctuation and unconventional superconductivity in locally noncentrosymmetric crystal
微观计算和对称性论证揭示了宇称破坏磁序附近的超导性。缺乏局部空间反转宇称的晶体中的增广团簇磁多极序可能破坏整体反转对称性,因而被归类为奇宇称多极序。研究了Sr $_2$ IrO $_4$激发的二维二子晶格哈伯德模型中奇宇称磁多极涨落引起的非常规超导电性.我们发现自旋轨道耦合对偶宇称超导电性的抑制作用比在整体非中心对称系统中更为显著。因此,两个奇宇称超导态是稳定的磁多极涨落在一个大的自旋轨道耦合区。它们都是$Z_2$拓扑超导态。得到的间隙函数的子晶格间配对显示了一个缺口/节点结构的非对称对称性保护。我们的发现意味着一个新的奇宇称拓扑超导体家族。候选材料进行了讨论。
2018-12-18 cond-mat.supr-con
Impurity Effects in Sign Reversing Fully-Gapped Superconductors: Analysis of FeAs Superconductors
为了理解FeAs超导体中杂质对Tc的影响,我们分析了一个简单的带间排斥相互作用的两带BCS模型。当杂质带间散射$I'$等于带内散射$I$时,由于库珀对的带间跳跃,杂质抑制了自旋涨落理论预言的该化合物中实现的符号反转的完全带隙超导态.当$|I'/I| < 1$时,在高对比度下,Tc几乎不受强杂质散射的影响,因为带间散射几乎被多重散射效应所禁止。由于$|I'/I| \sim 0.5$是预期的,超导性对FeAs超导体中杂质的鲁棒性自然地被理解为完全带隙状态的符号反转。
2008-12-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Observation of Time-Reversal Symmetry Breaking in the Non-Centrosymmetric Superconductor Re6Zr
我们已经研究了超导状态的非中心对称化合物Re 6 Zr使用磁化强度,热容,和μ子自旋弛豫/旋转(muSR)测量。Re_6Zr的超导转变温度为Tc = 6.75K。用于探测超流密度的横向场muSR实验表明,超导能隙具有s波特征。然而,零场和磁场muSR数据揭示了低于Tc的自发静态磁场的存在,表明时间反演对称性在超导状态和非常规配对机制中被破坏。对对称性的分析确定了与时间反演对称性破缺相容的基态。
2014-03-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Evidence for time-reversal symmetry breaking of the superconducting state near twin-boundary interfaces in FeSe
由非常规超导体组成的结和界面为研究与序参量相位有关的奇异现象提供了一个很好的实验场所。非常规序参量的复杂结构不仅对约瑟夫森效应有影响,而且可能深刻地改变结附近的准粒子激发谱。在这里,通过使用光谱成像扫描隧道显微镜,我们可视化的局域态密度(LDOS)附近的结超导体FeSe的孪晶界(TB)的空间演化。晶体学取向在TB上的$π/2$旋转扭曲了非常规序参量的结构,这原则上可以在TB处产生零能量LDOS峰。相比之下,在我们的研究中观察到的TB处的LDOS没有表现出任何零能量峰的特征,并且表观间隙幅度在整个TB上始终保持有限。与能隙节点相关的低能准粒子激发在比相干长度$ξ_{ab}$大一个数量级以上的距离上受到TB的影响。低能态的改变在相隔距离为$\approx7ξ_{ab}$的两个相邻TB之间的区域中甚至更为显著。在这个区域中,由于节状准粒子谱在费米能级($\approx\pm$ 0.2~meV)附近的谱权几乎被完全消除。这些行为表明,TB诱导一个完全能隙的状态,调用一个可能的扭曲的序参量结构,打破时间反演对称性。
2015-04-09 cond-mat.supr-con
Majorana vortex phases in time-reversal invariant higher-order topological insulators and topologically trivial insulators
Anhui Province Key Laboratory of Low-Energy Quantum Materials and Devices, High Magnetic Field Laboratory, HFIPS, Chinese Academy of Sciences(中国科学院合肥物质科学研究院高磁场实验室安徽省低能量子材料与器件重点实验室);Department of Physics, Hong Kong University of Science and Technology(香港科技大学物理系);School of Physics and Optoelectronic Engineering, Anhui University(安徽大学物理与光电工程学院)
研究在时间反演不变的高阶拓扑绝缘体和拓扑平凡绝缘体中Majorana涡旋相的形成机制及拓扑相变特性,发现化学势在两个TI涡旋相变临界值之间时,出现Z₂保护的Majorana涡旋端模。
2026-05-21 cond-mat.supr-con
Some Experimental Signatures to look for Time-reversal Violating superconductors
本文讨论了与$d_{x^2-y^2}+ix$型非常规超导体序参量拓扑结构有关的一些实验特征,其中$x=s,p_x \pm p_y$,或$d_{xy}$ .具体地说,我们研究了在Andreev隧穿实验中观察到的这种超导体的$(110)$和等效表面上的拓扑表面态,以及评估具有多个晶界约瑟夫森结的超导环中捕获的磁通量。以前的实验进行了检查,并提出了一些新的实验。
2004-03-16 cond-mat.supr-con
Gapless excitations inside the fully gapped kagome superconductors AV$_3$Sb$_5$
过渡金属基可果梅金属AV $_3$ Sb $_5$(A=K,Rb,Cs)是第一个准二维可果梅超导体族,但其超导能隙结构仍然是难以捉摸的,因为有强有力的实验证据表明可果梅金属能隙结构既有节状的,也有无节状的。在这里,我们表明,二分法可以解决,因为时间反演对称性破缺与传统的完全带隙超导共存。对称性保护了在晶格对称性破缺顺序的域上出现的边缘状态,以在接近常规配对时保持无间隙。我们证明了这一结果在一个四带紧束缚模型中使用V $d_{X^2-Y^2}$ -like和面内Sb $p_z$ -like的Wannier函数,可以忠实地捕捉费米能级附近的材料的主要特征。
2021-08-10 cond-mat.supr-con
A brief review on muSR studies of unconventional Fe and Cr-based superconductors
μ子自旋弛豫/旋转(muSR)是研究超导能隙结构、配对对称性和时间反演对称性破缺的重要手段,有助于理解铜氧化物和铁基高温超导体的非常规超导机制。最近,具有准二维晶体结构的双层铁基超导体和具有准一维结构的铬基超导体引起了人们的极大关注。在这里,我们提出了一个简短的审查的几个选定的Fe和Cr基超导材料的特性,并突出了一些主要的突出问题,重点是这些材料的超导配对对称性。我们主要研究了新发现的超导体ACa_2Fe_4As_4F_2(A = K,Rb,Cs),ThFeAsN,和A_2Cr_3As_3(A = K,Cs)的muSR,这些材料被用来确定超导能隙结构,自旋涨落的存在,以及寻找超导态的时间反演对称性破缺.我们还简要地讨论了空穴和电子掺杂BaFe_2As_2超导电性的muSR研究结果。
2018-11-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Time-reversal anomaly and Josephson effect in time-reversal invariant topological superconductors
拓扑超导体是在边界上具有受保护的Majorana表面/边缘态的带隙超导体。本文研究了时反不变拓扑超导体与s波超导体之间的约瑟夫森耦合。在所有物理维1,2,3中,时间反演不变拓扑超导体的Majorana边/表面态具有一种普遍的拓扑性质,我们称之为时间反演反常。由于时间反演反常,约瑟夫森耦合倾向于拓扑超导体和平凡超导体之间的非零相位差。非平凡的Josephon耦合导致SQUID几何结构中的半周期的电流-通量关系,并且在维度上也具有高于1的半周期夫琅和费效应。我们还表明,在平面内的磁场恢复普通约瑟夫森耦合,作为一个尖锐的签名,建议的效果是一个后果的拓扑边缘/表面状态的独特的时间反转属性。我们的建议提供了一个通用的方法来实验验证是否超导体是拓扑或没有。
2012-08-20 cond-mat.supr-con
Multiband Superconductivity in the time reversal symmetry broken superconductor Re6Zr
我们报告的点接触Andreev反射(PCAR)测量的非中心对称超导体Re 6 Zr的高品质单晶。我们观察到PCAR谱可以用两个各向同性的超导能隙来拟合,能隙的能量分别为Δ_1 ~ 0.79meV和Δ_2 ~ 0.22meV,这表明至少有两个对超导电性有贡献的能带。结合从μ子自旋弛豫测量中观察到的超导转变处的时间反演对称性破缺(Phys. Rev. Lett. 112,107002(2014)),我们的结果暗示了这种化合物中的非常规超导秩序:打破时间反演对称性的多带单重态或由带间配对主导的三重态。
2017-04-20 cond-mat.supr-con
Topological nodal superconducting phases and topological phase transition in the hyperhoneycomb lattice
我们建立了裸超蜂窝晶格中自旋单重态超导态的拓扑结构,并利用对称性和拓扑结构结合简单的能量参数解析地导出了完整的相图。相图由两个保持时间反演对称性的状态主导。我们发现,在低掺杂水平占主导地位的线节点状态是拓扑非平凡的,并表现出表面马约拉纳平坦带,我们显示完全匹配的体边界对应使用Berry相位方法。在更高的掺杂水平,我们发现一个完全能隙的状态与平凡的拓扑结构。通过解析计算线节点的拓扑不变量,我们推导出线节点和完全带隙状态之间的临界点作为配对参数和掺杂的函数。我们发现,线节点状态是有利的,不仅在较低的掺杂水平,但也如果晶格的变形是允许的。加上简单的能量参数,我们建立了一个完全带隙的状态,打破了时间反演对称性可能会出现覆盖实际的相变。我们发现这种时间反演对称性破缺状态是拓扑平凡的,而我们发现一个额外的点节点状态在非常低的掺杂水平,有非平凡的拓扑与相关的费米表面弧。我们最终解决的鲁棒性的相图广义模型也包括绝热自旋轨道耦合,并显示如何所有,但点节点状态是合理稳定的。
2018-01-08 cond-mat.supr-con
Direct Evidence of Unconventional Superconductivity in Doped Kagome system RV$_3$Sb$_5$
University of Illinois at Urbana-Champaign(伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校);Karlsruhe Institute of Technology(卡尔斯鲁厄理工学院);University of California Santa Barbara(加州大学圣塔芭芭拉分校)
该研究利用杂质束缚态光谱研究最优掺杂RbV₃Sb₅,发现其超导态为全能隙且具双能量尺度,证明其非常规手性超导性,确立了该光谱技术作为笼目材料超导的相位敏感探针。
2026-09-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Unconventional Majorana fermions on the surface of topological superconductors protected by rotational symmetry
拓扑超导体是在其边界上具有马约拉纳中间带隙态的物质的奇异带隙相。在传统的拓扑超导体中,Majorana能隙态以局域零维模或传播自旋1/2费米子的形式出现,具有准相对论色散关系。在这里,我们表明,非常规的传播马约拉纳状态可以出现在表面的三维拓扑超导体的旋转对称性保护。非常规的马约拉纳表面态分为三种不同的类型:具有$(2S+1)$ -折叠简并度$(S\geq3/2)$的自旋- $S$马约拉纳费米子,携带两个不同拓扑荷的马约拉纳费米子线,以及四重旋转对称相关的自旋-1/2马约拉纳费米子四重态.前两类的光谱性质超越了传统的自旋1/2费米子,是拓扑超导体所特有的,而在拓扑绝缘体中没有对应的。我们证明了在掺杂$Z_2$拓扑绝缘体或具有旋转对称性的Dirac半金属的超导相中可以获得非常规的Majorana表面态。
2021-05-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Broken translational and time-reversal symmetry in superconducting films
我们证明了在温度$T\lesssim 0.43 T_c$下的非常规(d波)超导体薄膜可以表现出不寻常的超导相。除了破缺的规范和点群对称性之外,新的基态可以自发地破缺(i)连续的平移对称性,在薄膜平面内形成周期性的序参量结构,或(ii)时间反演对称性,产生沿薄膜流动的超电流.这些状态是由于强烈的横向不均匀性存在于几个相干长度的厚度的膜。我们发现这些国家的形成和Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov状态之间的天然相似性。
2009-03-29 cond-mat.supr-con
No-go theorem for a time-reversal invariant topological phase in noninteracting systems coupled to conventional superconductors
我们证明了一个系统的非相互作用的电子接近耦合到一个传统的s波超导体不能实现一个时间反演不变的拓扑相位。这是通过表明,对于这样的系统,在一个或两个维度,相应的对称类(DIII)的拓扑不变量总是平凡的。我们的研究结果表明,在时间反演不变系统的马约拉纳束缚态的追求应针对相互作用的系统或在接近非常规超导体。
2016-10-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Interband Theory of Kerr Rotation in Unconventional Superconductors
最近的实验表明,从某些超导体表面反射的光的偏振面会发生旋转。这表明时间反转和某些镜像对称性在有序相中被打破。光子的能量超过了电子的带宽,所以完全充满或完全空的能带必须发挥作用。我们表明,在强耦合理论的库仑相互作用可能会产生一个序参量解释的意见,在未占用的带。该理论对不同波段的序参量的形式提出了严格的限制。我们认为,实验已经发现,第一次,超导序参量的存在,在一个带远离费米能。
2017-05-15 cond-mat.supr-con