Multiband superconductivity in high pressure sulfur hydrides
本文基于双带s波Eliashberg理论分析上临界磁场实验曲线,确定了155 GPa下H_3S中两个超导能隙的温度依赖关系,为多能隙超导性提供了证据。
2023-08-01 cond-mat.supr-con
Normal and superconducting properties of LiFeAs explained in the framework of four-band Eliashberg Theory
在本文中,我们提出了一个模型,再现的铁磷属元素化物LiFeAs的四带SPM波Eliashberg理论的框架下,正常和正常的属性。系统的多频带性质的确认上升从作为温度的函数的电阻率和电阻率的实验测量。我们发现最合理的机制是反铁磁自旋涨落,在基态和正常态下总的反铁磁自旋涨落耦合常数的估计值分别为λ {tot}=2.00和λ {tot,tr}=0.77.
2013-01-08 cond-mat.supr-con
Strong Electron-Phonon Coupling and Multiband Superconductivity in Hexagonal BP3 Monolayer
Chulalongkorn University(朱拉隆功大学)
研究六边形BP3单层的结构、电子和超导性质,发现其具有强电子-声子耦合和多带超导特性,超导转变温度为9.7 K,存在无节点但各向异性能隙结构。
2026-04-11 cond-mat.supr-con
Ab initio theory of plasmonic superconductivity within the Eliashberg and density-functional formalisms
我们将声子介导超导体的\emph{ab initio}计算描述的两种主要方法,即Eliashberg理论和超导体的密度泛函理论(SCDFT),扩展到包括等离子体效应.此外,我们还介绍了一种混合形式,它将电子-声子耦合的Eliashberg近似与动态屏蔽库仑相互作用的SCDFT处理结合起来。通过研究等离子体激元的贡献如何影响确定临界温度(\tc)的声子机制,在一组众所周知的常规超导体上测试了该方法。我们的模拟表明,等离子体SCDFT导致预测的和测量的\tc之间的良好一致性,而Eliashberg理论大大高估了等离子体介导的配对,因此,\tc。另一方面,混合方法给出了接近SCDFT的结果,并且总体上与exper iments非常一致。
2020-07-25 cond-mat.supr-con
Multiband strong-coupling superconductors with spontaneously broken time-reversal symmetry
本文基于强耦合 Eliashberg 理论分析三声子介导相互作用的三 Fermi 面超导系统,证明自发 TRSB 态存在,并借助自由能计算识别该态,为从第一性原理寻找候选材料提供途径。
2023-12-07 cond-mat.supr-con
Increased Performance of Matsubara space calculations: A case study within Eliashberg theory
我们提出了一种方法,以大大提高数值性能求解Eliashberg型耦合方程的虚轴。而不是引入一个硬的数值截止治疗所涉及的无限求和的标准做法,我们的计划允许有效的计算,这种款项正式扩展到无穷大。该方法首先基准与各向同性Migdal-Eliashberg理论计算,随后应用于解决方案的全带宽,多频带和各向异性的方程集中在FeSe/SrTiO $_3$接口作为一个案例研究。与标准程序相比,我们达到了类似的收敛结果,各向异性情况下的频率数不到五分之一,而对于各向同性方程组,我们节省了大约百分之九十的复杂性。由于我们提出的近似是非常普遍的,我们的数值方案打开了在超低温下研究各种材料的超导性能的可能性。
2019-05-21 cond-mat.supr-con
Quasiparticle interference in multiband superconductors with strong coupling
本文在玻恩近似下,基于强耦合Eliashberg方法,发展了多带超导体中准粒子干涉(QPI)的理论。在此理论框架下,我们研究了具有无节点s波序参量序参量的多带超导体中QPI响应函数的依赖性。我们特别注意了具有相同和相反的序参量符号的带之间的准粒子散射的差异。我们发现,在动量值接近两个带之间的动量转移,准粒子干涉响应函数的能量依赖性有三个奇异性。其中两个对应于间隙函数的值,第三个依赖于间隙和转移动量。我们认为,只有最小带隙附近的奇异性可以作为一个通用的工具来区分$s_{++}$和$s_{\pm}$序参量。在两种对称情况下,无论参数的变化如何,在较小间隙值附近的响应函数峰值的符号的鲁棒性是可以通过实验利用的有希望的特征。
2017-07-14 cond-mat.supr-con
Strong-coupling anisotropic superconductivity in hexagonal HfRuAs from anisotropic Migdal-Eliashberg theory
National Taiwan University(国立台湾大学);National Center for Theoretical Sciences(国家理论科学中心)
该研究通过求解各向异性Migdal-Eliashberg方程,结合从头计算的电子结构、声子色散和电子-声子耦合矩阵元,系统研究了六方HfRuAs的超导性质,发现其具有强电子-声子耦合和各向异性超导能隙,揭示了其作为强耦合各向异性超导体的特性。
2026-05-18 cond-mat.supr-con
Eliashberg approach to superconductivity-induced infrared anomalies in Ba0.68K0.32Fe2As2
我们报告了高纯度$\textrm{Ba}_{0.68}\textrm{K}_{0.32}\textrm{Fe}_2\textrm{As}_2$单晶的全复介电函数,其中$T_{\mathrm{c}}=38.5\ \textrm{K}$由宽带椭圆偏振光谱法在温度$10\leq T\leq300\ \textrm{K}$下测定。我们讨论了超导引起的红外光学异常的微观起源的多带Eliashberg理论的框架下,两个不同的超导能隙$2Δ_{\mathrm{A}}\approx6\ k_{\mathrm{B}}T_{\mathrm{c}}$和$2Δ_{\mathrm{B}}\approx2.2\ k_{\mathrm{B}}T_{\mathrm{c}}$。观察到的不寻常的抑制超导状态下的光学电导率在能量高达$14\ k_{\mathrm{B}}T_{\mathrm{c}}$可以归因于自旋涨落-辅助过程中的清洁限制的强耦合制度。
2011-03-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Phononic pairing glue in cuprates and related high-temperature superconductors
随着其他一些研究,我们已经意识到,高温超导性的真正起源应该是在强库仑排斥结合显着的电子-声子相互作用。与掺杂载流子的低费米能相比,这两种相互作用都很强(大约1 eV),这使得传统的BCS-Eliashberg理论在铜氧化物和相关的掺杂绝缘体中不适用。基于我们最近的分析和数值计算结果,我认为高温超导排斥是不可能的任何强度的库仑相互作用。我们的替代极化理论的主要步骤概述了从一般的哈密顿开始与未屏蔽(裸)库仑和电子-声子相互作用占高温超导体的临界温度没有任何可调参数。
2011-12-16 cond-mat.supr-con quant-ph
Thermodynamics of Two - Band Superconductors: The Case of MgB$_{2}$
多带超导体MgB $_{2}$的热力学性质通常用对应于$σ$ -和$π$ -带的标准BCS表达式的简单和来描述。虽然,它是\textit{a priori}不清楚,如果这种方法是工作总是充分,特别是在强带间散射的情况下。在这里,我们比较经常使用的方法的总和的两个独立的频带使用BCS样的$α$模型表达式的比热,熵和自由能的完整的Eliashberg方程的解决方案。在双带Eliashberg理论框架内计算了不同带间散射率下的超导能隙、自由能、熵和热容。我们获得了良好的协议之间的唯象两带$α$ -模型与Eliashberg的结果,这提供了第一次的理论验证,使用$α$ -模型作为一个有用的工具,一个可靠的分析热容数据。对于热力学势和熵,我们证明了只有两个能带的贡献之和才有物理意义。
2005-02-28 cond-mat.supr-con
Electron-Phonon Properties of Pnictide Superconductors
本文用Migdal-Eliashberg理论和密度泛函微扰理论讨论了两种磷属元素化物超导体LaOFeAs和LaONiAs的正常态和超导态性质。对于纯LaOFeAs,用标准Migdal-Eliashberg理论计算的电子-声子耦合常数$λ=0.21$和声子平均频率$ω_{ln}=206 K$给出了最大值$T_c$为0.8 K.列入多波段效应增加Tc只有轻微。为了重现实验$T_c$,需要大5-6倍的耦合常数。我们的结果表明,标准的电子-声子耦合是不足以解释整个家庭的Fe-As基超导体的超导电性。同时,Ni-As基化合物中的电子-声子耦合较强,其正常态和超导态性质可以用Migdal-Eliashberg理论很好地描述。
2009-02-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
THz optical response of Ba(Fe$_{1-x}$Ni$_x$)$_2$As$_2$ films analyzed within the three-band Eliashberg s$_\pm $-wave model
本文通过太赫兹光谱测量不同 Ni 浓度 Ba(Fe$_{1-x}$Ni$_x$)$_2$As$_2$ 薄膜,并结合三带 Eliashberg 模型分析,证明该材料是具有 s$_{\pm}$ 波配对对称性的多带超导体。
2024-11-21 cond-mat.supr-con
Specific heat of Ba0.68K0.32Fe2As2: evidence for multiband strong-coupling superconductivity
研究了高纯$\rm Ba_{0.68}K_{0.32}Fe_2As_2$单晶的比热,其超导比热最高值为$T_c$ = 38.5 K。$T_c$下面的电子比热$C_p$显示了两个能隙特征,$Δ_1 \approx 11$ meV和$Δ_2 \approx 3.5$ meV由$α$模型分析获得。约化能隙值$2Δ^{\rm max} / k_B T_c \approx 6.6$、比热跃变值$ΔC_p(T_c)/T_c$及其斜率在$T_c$以下均表现出强耦合特征。我们还表明,Eliashberg模型与两个空穴和两个电子带给出正确的值的$T_c$,超导间隙,和温度依赖性的自由能差。
2010-05-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Normal state resistivity of Ba$_{1-x}$K$_x$Fe$_2$As$_2$: evidence for multiband strong-coupling behavior
本文在Eliashberg理论的框架下对多带超导体的正常态电阻率进行了理论分析。结果与高纯Ba $_{0.68}$ K $_{0.32}$ Fe $_{2}$ As $_{2}$单晶的正常态电阻率随温度变化的测量结果进行了比较,所报道的最高转变温度为$T_c$ = 38.5 K。实验数据表明,从布洛赫-格吕奈森行为,即在高温下的电阻率饱和的趋势,强烈的偏差。在两个频带的情况下,当第一个频带是强耦合和相对干净的,而第二个频带是弱耦合的,其特征在于更强的杂质散射解释所观察到的行为的电阻率。
2011-07-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Effects of magnetic impurities on two-band superconductor
本文通过直接求解两带Eliashberg方程,计算了磁性杂质对多带s波超导体的正常和非正常性质的影响。用这种方法,我确定了临界温度、能隙的值、能态密度的形状以及其他与磁性杂质浓度有关的物理量。我发现,间隙和穿透长度显示出一种不寻常的行为,作为温度的函数。我检查的可能性,存在一个负诱导间隙提高临界温度。
2007-03-08 cond-mat.supr-con
Multiband Nature of the Room-Temperature Superconductivity in Compressed LaH$_{10}$
最近,在兆巴压力下在LaH $_{10}$的fcc相中实验实现了室温超导性(SC)的发现。这种压缩LaH $_{10}$的SC已被解释为强电子-声子耦合(EPC),但如何获得大的EPC常数和高超导转变温度$T_{\rm c}$的机制尚未被清楚地确定。基于密度泛函理论和Migdal-Eliashberg形式,我们揭示了费米面(FS)上存在两个无节点的各向异性超导能隙.在这里,小的能隙主要与三个外FS片上的H $s$和La $f$轨道的杂化态有关,而大的能隙主要来自一个内FS片上的相邻H $s$或$p$轨道的杂化态。此外,我们发现,压缩的YH $_{10}$与相同的方钠石状笼形结构的EPC常数增强,由于两个额外的FS片,导致更高的$T_{\rm c}$比LaH $_{10}$。结果表明,在压缩的LaH $_{10}$和YH $_{10}$中,杂化电子态的多带配对是导致大的EPC常数和室温SC的原因.
2019-10-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Multichannel superconductivity of monolayer FeSe on SrTiO$_3$: Interplay of spin fluctuations and electron-phonon interaction
我们研究了电子-声子耦合以及自旋和电荷涨落对SrTiO $_3$衬底上单层FeSe超导态的影响。这三个玻色子介质库珀配对平等对待的多通道,全带宽,多频带,各向异性的Eliashberg理论的相互作用状态。我们的自洽计算表明,s波对称的超导能隙是兼容的,只有完全没有自旋涨落。当自旋涨落存在时,总是得到符号变化的无节d波配对对称性,但解释能隙大小和临界温度的基本成分仍然是界面电子-声子相互作用。
2020-09-18 cond-mat.supr-con
Ab-Initio Theory of Superconductivity in a Magnetic Field II. : Numerical solution
我们数值研究了超导体的自旋密度泛函理论(SpinSCDFT)和近似的交换关联泛函,它们是在前一篇论文I中导出和提出的。作为一个测试系统,我们采用了自由电子气体具有交换分裂,声子配对场和库仑排斥。SpinSCDFT的结果进行了比较Sarma,的Barnes-Cooper和Schrieffer理论和Eliashberg型的方法。我们发现,超导Kohn-Sham SpinSCDFT系统的谱与真实的准粒子结构不一致。因此,从Dyson方程出发,我们导出了一个方案,该方案允许计算超导体的多体激发,并代表了能带结构理论中的G 0 W 0方法对超导性的扩展。这种超导G 0 W 0方法大大提高了预测的光谱。
2015-03-03 cond-mat.supr-con
Relative phase between $s_{\pm}$ superconducting order parameter components in a two-band model with impurities
本文在含非磁性杂质的铁基超导体两带模型中求解 Eliashberg 方程,研究 s± 与 s++ 态转变中序参量分量的相对相位及规范选择问题,证明公共规范对多带超导系统描述至关重要。
2025-03-09 cond-mat.supr-con
Exceeding the Chandrasekhar-Clogston limit in flat-band superconductors: A multiband strong-coupling approach
本文推导磁场下多带超导体的 Eliashberg 方程与自由能,证明强耦合自能修正及近平带可使超导临界磁场大幅超越 CC 极限。
2023-12-06 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Anisotropic, multiband, and strong-coupling superconductivity of the Pb0.64Bi0.36 alloy
本文研究了Pb0.64Bi0.36合金的强耦合超导性,发现其偏离单能隙BCS行为,电子-声子耦合参数λ≃2,形成重叠的类三能隙结构,且化学无序导致的电子散射降低了临界温度。
2025-07-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Self-consistent temperature dependence of quasiparticle bands in monolayer FeSe on SrTiO$_3$
采用各向异性、多带和全带宽Eliashberg理论,研究了SrTiO $_3$(STO)衬底上FeSe单层膜的准粒子能带在10 ~ 300 K温度范围内的演化.为了实现这一点,我们扩展了这个理论的自洽耦合的化学势的全套Eliashberg方程。通过这种方式,电子填充可以在任何温度下精确地保持在恒定水平。自洽求解耦合方程组,并专注于界面的电子-声子耦合,我们计算了一个几乎恒定的费米表面相对于温度和预测的非平凡的温度演化的全球化学势。这种演变包括5毫电子伏的总位移时,从10增加到300 K和驼峰状的依赖性,然后在临界温度T $_c$的扭结。我们认为,后者的行为表明,在FeSe/SrTiO $_3$的超导电性接近BCS-BEC交叉制度。通过计算温度相关的角分辨光电子能谱(ARPES),提出了一种通过测量二阶复制带的能量位置来确定界面声子模能量标度的新方法。此外,我们重新审视了经常使用的对称化程序应用到这样的ARPES曲线,并表现出实质性的不对称偏差。最后,我们的结果揭示了重要方面的实验测定的超导能隙的动量各向异性。
2018-09-11 cond-mat.supr-con
Prominent Cooper Pairing Away From the Fermi Level and its Spectroscopic Signature in Twisted Bilayer Graphene
我们研究声子介导的库珀配对在平坦的电子能带系统通过求解全带宽多带Eliashberg方程的超导魔角扭曲双层石墨烯使用现实的紧束缚模型。我们发现,库珀配对远离费米能级的贡献决定性的超导性,通过提高临界温度,并确保一个强大的有限的超流体密度。我们表明,这种配对产生的粒子-空穴不对称超导圆顶的温度门控相图,并产生不同的光谱签名的超导状态。我们预测了几个这样的功能在隧道和角度分辨光电发射光谱为未来的实验。
2020-03-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Phase Stability and Anisotropic Superconductivity in Ternary M2B4C2 (M=Ca, Mg) Monolayer
Chulalongkorn University(朱拉隆功大学);University of Edinburgh(爱丁堡大学)
本研究通过第一性原理计算与各向异性Migdal-Eliashberg理论,证实CaB₄C₂与MgB₄C₂单层稳定,为无节点双能隙超导体,T_c达30.9-33.8 K,是纳米超导应用的候选材料。
2026-10-15 cond-mat.supr-con
Emergent superconductivity in two-dimensional NiTe$_2$ crystals
尽管人们对它们的兴趣越来越大,但从剥离的层状材料中获得的高度结晶的二维超导体却很少。采用基于{ \it ab initio}计算的各向异性Migdal-Eliashberg形式,我们发现单层$_{2}$是一个本征超导体,其$T_{\text c}\sim$为5.7~K,尽管体晶体还不知道超导。值得注意的是,双层NiTe $_{2}$嵌入锂被发现显示出双间隙超导临界温度$T_{\text{c}}\sim 11.3$ ~K和超导能隙$\sim$ 3.1~meV,从电子和声子效应的协同作用。相对较高的$T_\text{c}$、衬底独立性和邻近可调谐性将使这些超导体成为探索有趣的关联效应和量子临界性相关的二维超导性的理想平台。
2019-11-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
First-Principles Investigation of Electron--Phonon Coupling and Intrinsic Two-Gap Superconductivity in Hexagonal BAs3 Monolayer
Chulalongkorn University(朱拉隆功大学)
通过第一性原理计算结合Migdal-Eliashberg理论,发现六方BAs3单层是动态稳定的金属,具有0.75的电子-声子耦合常数和3.4 K的超导转变温度,并表现出由不同费米面片引起的双能隙超导特性。
2026-06-07 cond-mat.supr-con
Quantifying nonadiabaticity in major families of superconductors
经典的Bardeen-Cooper-Schrieffer和Eliashberg理论的电子-声子介导的超导性是基于Migdal定理,这是一个假设,即电荷载流子的能量,$k{_B}T{_F}$,显着超过声子的能量,$\hbar{ω{_D}} $,晶格。这个假设,也被称为绝热近似,意味着超导体表现出快载流子和慢声子。这幅图对纯金属和金属合金是有效的,因为这些超导体表现出$\hbar{ω{_D}}$ / $k{_B}T{_F}<0.01$。然而,n型掺杂半导体$SrTiO_3$是第一个超越绝热近似的超导体,因为这种材料具有$\hbar{ω{_D}}$ / $k{_B}T{_F} $ ~ $ 50$。近年来,越来越多的新发现的超导体也超越了绝热近似.在这里,除了非绝热超导体的纯理论方面,我们分类的主要类别的超导体(包括元素、A-15和Heusler合金、Laves相、金属间化合物、非中心对称化合物、铜酸盐、磷属元素化物、高度压缩的氧化物和氧以及魔角扭曲的双层石墨烯)(其中德拜温度与费米温度之比$T{_θ}/T{_F}$用作非绝热性的判据)与超导转变温度$T{_c}$的关系。讨论了这种分类方案及其与其他已知分类对应物的关系。
2022-12-11 cond-mat.supr-con
Nearly-degenerate $p_x+ip_y$ and $d_{x^2-y^2}$ pairing symmetry in the heavy fermion superconductor YbRh$_2$Si$_2$
最近在YbRh $_2$ Si $_2$中发现的超导电性引起了人们对其配对机制和带隙对称性的特别兴趣。在这里,我们提出了一个唯象理论的超导性和调查可能的间隙结构,通过求解多带Eliashberg方程结合现实的费米表面从第一性原理计算和量子临界形式的磁配对相互作用。由此产生的间隙对称性显示敏感的量子临界波动的平面内传播波矢量的依赖性,这表明在YbRh $_2$ Si $_2$的超导性位于$(p_x+ip_y)$和$d_{x^2-y^2}$波解的边界。这导致两个候选相图:一个只有自旋三重态$(p_x+ip_y)$波超导相;另一个包含多个相,零场自旋单线态$d_{x^2-y^2}$波态和场诱导自旋三重态$(p_x+ip_y)$波态。此外,电子配对被发现是占主导地位的'丛林健身房'费米表面,而不是'甜甜圈'一样的,在以前的想法。这就要求对YbRh $_2$ Si $_2$的电子性质有更深入的了解。
2019-08-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Room temperature superconductivity dome at a Fano resonance in superlattices of wires
最近,在加压的三元复合氢化物CSHx中发现了Tc=15 ℃的室温超导性,CSHx是一种掺碳的H3 S合金。H3 S的纳米级结构是1993年专利要求的用于室温超导体的量子线的超晶格的具体实现,其中最大Tc出现在超导圆顶的顶部。在这里,我们专注于电子结构的材料,显示纳米异质结构在原子极限的量子线,如空穴掺杂的铜酸盐钙钛矿,有机物,A15金属间化合物和加压石墨的超晶格。我们提供了一个视角的理论在异质材料中的室温多间隙超导性调谐在Fano费什巴赫共振(也称为形状共振)的超导间隙集中在H3 S的最大Tc发生在那里的压力调谐附近的拓扑Lifshitz转变的化学压力。在这里的超导圆顶的Tc与压力驱动的电子-声子耦合和接触交换相互作用。我们表明,Tc放大到室温是由Fano费什巴赫共振之间的超导能隙在反绝热制度和其他间隙在绝热制度。在这些情况下,通过接触交换相互作用的Tc放大是传统的多带BCS和仅包括Cooper配对的各向异性Migdal-Eliashberg理论中缺失的项
2021-05-26 cond-mat.supr-con quant-ph