A Metastable CaSH$_3$ Phase Composed of HS Honeycomb Sheets that is Superconducting Under Pressure
演化搜索预测了许多可以在100-300 GPa压力下合成的三元相。$P6_3/mmc$ CaSH $_2$、$Pnma$ CaSH $_2$、$Cmc2_1$ CaSH $_6$和$I\bar{4}$ CaSH $_{20}$由Ca-S晶格以及以"侧面“方式与Ca配位的H $_2$分子组成。这些半导体相中的H-H键长由于H $_2$ $σ\rightarrow$ Ca d捐赠和Ca d $\rightarrow$ H $_2$ $σ^*$反馈捐赠通过类Kubas机制而延长。$P\bar{6}m2$ CaSH $_3$由二维HS和CaH $_2$片层组成,在\edit{128~GPa}之上是亚稳态的和金属的。范霍夫奇异性的存在增加了费米能级的态密度,同时也增加了超导临界温度,估计高达\edit{$\sim$100~K at 128~GPa}。这项工作将激发对基于\edit{honeycomb HX (X=S, Se, Te), and MH$_2$ (M=Mg, Ca, Sr, Ba) layers}的材料在压力下的超导性的研究。
2020-12-30 cond-mat.supr-con
Euler Topology in Superconducting Honeycomb Lattices
Seoul National University(首尔大学);Hanyang University(汉阳大学)
研究超导蜂窝晶格中具有空间-时间反演对称性的电子带拓扑,发现s波单重态和f波三重态超导配对分别产生谷欧拉超导体和欧拉超导体,并揭示其保护的螺旋域壁模式及非阿贝尔辫状行为。
2026-05-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Floquet engineering in superconducting circuits: from arbitrary spin-spin interactions to the Kitaev honeycomb model
我们推导了一个理论,通过周期性的时间调制的单个量子比特或量子比特的相互作用,在超导电路中产生任意的自旋-自旋相互作用。在我们的方法中的调制频率是在微波或射频制度,使所需的领域可以产生与标准发电机。其中,我们的方法是适合于生成自旋晶格,表现出量子自旋液体的行为,如Kitaev的蜂窝模型。
2018-08-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Superconductivity in intercalated group-IV honeycomb structures
本文对蜂窝状MX $_2$层状结构的电子-声子超导电性进行了理论研究。其中X是第IV族(C、Si或Ge)的一种元素,M是碱金属或碱土金属。在所研究的组成中,我们预测$T_c$在RbGe $_2$中为7 K,在RbSi $_2$中为9 K,在SrC $_2$中为11 K。所有这些化合物都具有强各向异性的超导能隙。我们的研究结果表明,尽管不同的掺杂和结构特性,这三个家庭的材料落入一个类似的描述其超导行为。这使我们能够估计约20 K的上临界温度的类的插层IV族结构,包括插层石墨和掺杂的石墨烯。
2015-01-25 cond-mat.supr-con
Antiferromagnetism and chiral-d wave superconductivity in a honeycomb lattice close to Mott state
利用t-J模型和从玻色子平均场论研究了半带填充时蜂窝晶格中接近反铁磁Mott态的反铁磁和手征d波超导.研究了不同能带填充率下的序参量和单粒子色散关系。结果发现,AFM增强SC,并导致节点单粒子色散关系在两个带填充分数。本文讨论了无节手征d波超导序之外的非预期节色散关系。为了突出手征d波超导态的相关特征,还对AF手征d波态和AF扩展s波态进行了比较。本研究可能与蜂窝晶格材料如In $_3$ Cu $_2$ VO $_9$化合物有关。
2022-10-31 cond-mat.supr-con
Resistive transition in frustrated Josephson-junction arrays on a honeycomb lattice
我们用蒙特卡罗动力学方法研究了蜂窝晶格上超导约瑟夫森结阵列在磁场中的电阻行为,磁场对应于每个格元的$f$通量量子。而对于$f=1/3$的零电阻的开始被发现在非零温度,对于$f=1/2$的结果是一致的过渡的情况下,临界温度消失,线性电阻率显示热激活行为。通过对非线性电阻率的动态标度分析,确定了$f=1/2$零温转变的热临界指数。的电阻行为同意最近的结果,从相关长度的计算和实验观察超薄超导薄膜与纳米孔的三角形图案的相位相干过渡。
2013-03-25 cond-mat.supr-con
Non-centrosymmetric superconductors on honeycomb lattice
本文研究了蜂窝晶格上相关掺杂量子自旋霍尔绝缘体(QSHI)中的非中心对称拓扑超导性,在蜂窝晶格上没有反转对称性,本征(Kane-Mele)和Rashba自旋轨道耦合一般可以存在。我们探讨了模型系统的一般拓扑非平凡超导相图。在一定的参数空间上,发现了自旋单重态$d$ + $id$和自旋三重态$p$ + $ip$ -波配对共存的宇称混合超导态,在锯齿形纳米管上,宇称混合超导态的边缘是螺旋和手征Majorana费米子共存的状态.我们的实验结果的相关性进行了讨论。
2018-03-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Unconventional superconductivity on honeycomb lattice: the theory of Kekule order parameter
提出了一个空间非均匀超导相作为石墨烯蜂窝晶格上最近邻原子间吸引相互作用的电子变分基态,该相位于石墨烯蜂窝晶格的一半填充处附近。该态自发地将晶格的平移不变性破坏为键序参量的凯库勒模式,并且在亚晶格交换下是带隙的、自旋三重态的和奇数的。随着吸引相互作用的增加,我们首先发现从半金属相到p-凯库勒超导体的转变,定义为在狄拉克点交换下的奇数,以及额外的不连续超导体-超导体转变到偶数的s-凯库勒状态,在超导相的深处。讨论了蜂窝晶格上Kekule超导态的拓扑激发及其与其它超导态的竞争。
2010-07-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Time-reversal symmetry breaking superconducting ground state in the doped Mott insulator on the honeycomb lattice
掺杂莫特绝缘体中超导性的出现已经争论了几十年。本文报道了用Grassmann张量积态变分方法在蜂窝晶格上的掺杂莫特绝缘体(用著名的t-J模型描述)中发现时间反演对称破缺超导基态的理论结果。作为一个基准,我们使用精确对角化和密度矩阵重整化方法来检查我们的小集群的结果。我们发现系统的基态能量以及其他物理量,如交错磁化的一致性。在低掺杂时,超导电性与反铁磁有序共存。
2013-10-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconducting states of pure and doped graphene
我们研究了石墨烯二维蜂窝晶格的超导相。我们发现了两个自旋单重态,s波和一个奇异的$p+ip$,这是可能的,因为蜂窝晶格的特殊结构。在半填充时,$p+ip$相是无隙的,超导性是一个隐藏的顺序。我们讨论了在金属包覆的石墨烯超导状态的可能性。
2007-04-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Superconductivity in the Honeycomb-Lattice Pnictide SrPtAs
本文报道了T_c = 2.4K的蜂窝晶格磷属元素化物SrPtAs的超导电性。据我们所知,SrPtAs是第一个具有蜂窝晶格结构的超导磷属元素化物。我们的发现为开发具有蜂窝晶格的磷族化合物超导体开辟了新的领域,除了铁基超导体中已知的正方形晶格之外。
2011-05-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Domain walls in a chiral d-wave superconductor on the honeycomb lattice
我们进行了完全自洽的研究,在不同的手征域之间的域壁d_{x^2-y^2} \pm id_{xy}波超导体的蜂窝晶格结构。我们调查畴壁沿所有可能的扶手椅和锯齿形方向,并与一个有限的全球相移跨畴壁,除了手征的变化。对于扶手椅型畴壁,我们发现最低的畴壁能量为零的全球相移,而最有利的锯齿形畴壁有一个有限的全球相移依赖于掺杂水平。低于范霍夫奇点的扶手椅型畴壁是最有利的,而在更高的掺杂锯齿型畴壁具有最低的能量。畴壁引起超导序参量的局部抑制,超导恢复长度遵循所有畴壁的通用曲线。此外,我们总是发现四个子能隙态穿过零能量,并且很好地局域化到畴壁。然而,它们的能谱的细节变化显著,特别是与跨畴壁的全局相移。
2017-07-27 cond-mat.supr-con
Excitonic and superconducting orders from repulsive interaction on the doped honeycomb bilayer
使用弱耦合重整化群形式主义,我们研究竞争有序相排斥相互作用费米子的双层蜂窝晶格远离半填充,这是实验上实现的掺杂双层石墨烯。当电子被加入系统时,激子有序被抑制,非常规的超导性一般出现在它的位置。在一般情况下,它被发现,超导性的最大临界温度出现直接相邻的圆顶的粒子-空穴顺序,说明在这些通道的波动的重要性,形成非常规的超导性。我们得到的相图显示的特征订购温度为短期和长期的相互作用,并表明,最有可能的超导不稳定性发生在$d$波,$f$波,和对密度波通道。利用自由能展开和自洽平均场论进一步分析了这些相的性质和竞争。有限的温度和三角形翘曲由于进一步的邻居跳跃的影响进行了研究,双层石墨烯的实验和影响进行了讨论。
2014-05-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Higher-order topological superconductivity from repulsive interactions in kagome and honeycomb systems
我们讨论了相互作用的二维多体晶格中的配对机制,它本质上导致了具有空间调制间隙的二阶拓扑超导态。当化学势接近狄拉克点时,费米表面上反向运动的电子会发生干涉现象,其中贝里相将电子-电子相互作用的排斥力转化为有效的吸引力。超导相的拓扑结构表现为准粒子谱中的带隙边缘模和拐角处的Majorana Kramers对。我们提出的对称性参数,限制在这些系统中的电子-电子相互作用的可能形式,并分类可能的超导相的结果。Bogoliubov-de Gennes哈密顿量的精确对角化证实了带隙边缘态和Majorana角态的存在,它们强烈依赖于带隙的空间结构。讨论了钒基超导可果美金属AV $_3$ Sb $_3$(A=K,Rb,Cs)的可能应用。
2022-02-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Pressure-tuned double-dome superconductivity in KZnBi with honeycomb lattice
ShanghaiTech University(上海科技大学);Sungkyunkwan University(成均馆大学);Jilin University(吉林大学);University of Oxford(牛津大学)
研究发现KZnBi在压力下表现出M形双穹超导相,Tc在约2.5 GPa时达到7 K,并在进一步压缩下出现更高Tc的重新进入超导相。
2026-02-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Possible Pairing Symmetry of BaPtAs$_{1-x}$Sb$_{x}$ with an Ordered Honeycomb Network
Hirosaki University(弘前大学);Japan Atomic Energy Agency(日本原子能机构);Okayama University of Science(冈山理科大学);Sophia University(上智大学);Osaka University(大阪大学)
研究BaPtAs$_{1-x}$Sb$_{x}$超导体的配对对称性,通过muon-spin松弛测量发现BaPtSb(x=1)在超导转变温度以下存在自发内部磁场,利用有效能带模型探讨Sb浓度变化对配对对称性的影响。
2026-03-12 cond-mat.supr-con
Spin-polarized superconducting phase in semiconducting system with next-nearest-neighbor hopping on the honeycomb lattice
本文研究蜂窝晶格Hubbard模型中次近邻跃迁$t'$的作用,证明其可使磁场中超导—正常相变由一级变为连续,并在半填充、非零磁场下产生自旋极化超导相。
2023-08-08 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Ta4CoSi: a Tantalum-rich superconductor with a honeycomb network structure
具有独特晶格的固态材料的晶体结构被认为是决定物理性质的主要因素之一,包括超导性。蜂窝结构材料因其独特的性能而引起了人们极大的研究兴趣。本文讨论了一种以前未知的化合物Ta_4CoSi的晶体结构和超导性质。它以CuAl 2型结构(空间群P4/mcm,No.124)结晶,晶格参数a = b = 6.17755(7)和c = 4.98443(8),具有在(110)面中的Ta-Ta蜂窝网络。在低于2.45 K的临界温度下观察到超导性,而下临界磁场和上临界磁场分别为9.86 mT和0.84 T。实验和理论计算表明,蜂窝晶格对超导性能有显著影响。因此,这种材料可能为研究蜂窝网络的奇异超导性提供新的平台。
2022-09-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Connection between the semiconductor--superconductor transition and the spin-polarized superconducting phase in the honeycomb lattice
蜂窝晶格中非相互作用费米子的能带结构在布里渊区的角上呈现狄拉克锥。因此,在低于现场吸引力$U_{c}$的某个临界值时,该晶格中的费米子表现出半导体行为。然而,在$U_{c}$以上,可以出现超导相。我们讨论了半导体-超导体转变和实现自旋极化超导(所谓的Sarma相)的可能性之间的相互作用。我们证明了在没有磁场的情况下,临界相互作用可以通过次近邻(NNN)跳跃来调节。此外,存在NNN跳跃的临界值,定义了半导体相可以出现的参数范围。在弱耦合极限的情况下,这种量子相变发生的NNN跳跃的绝对值等于三分之一的最近的邻居之间的跳跃。类似地,在存在磁场的情况下,可以出现Sarma相,但仅在最初观察到半导体状态的参数范围内。这两个方面都归因于Lifshitz转变,这是由NNN跳跃以及外部磁场引起的。
2022-08-23 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity of strongly correlated electrons on the honeycomb lattice
本文发展了蜂窝晶格上t-J模型的电子光谱和超导电性的微观理论。我们利用投影技巧导出了正规格林函数和反常格林函数的Hubbard算符方程。发现了由反铁磁交换作用介导的d + id '型超导配对,在两带t-J模型下,超导Tc随空穴掺杂的变化呈现与态密度的van Hove奇异性有关的双峰结构。在半填充和足够大的交换耦合值,无带隙超导可能发生。对于小掺杂,反铁磁有序和超导电性共存。它表明,s波配对是禁止的,因为它违反了约束的无双重占用。
2019-04-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Possible singlet and triplet superconductivity on honeycomb lattice
利用推广的哈伯德模型和随机相位近似方法研究了蜂窝晶格上自旋和电荷涨落介导的可能的超导配对对称性。从$2\%$到$20\%$掺杂水平,自旋单重态$d_{x^{2}-y^{2}}+id_{xy}$波被证明是领先的超导配对对称性时,只有现场库仑相互作用$U$被认为是,与间隙功能是最近邻和次最近邻配对的混合物。当两个亚晶格之间的能级偏移超过一个临界值时,最有利的配对是自旋三重态$f$波,它主要由次近邻配对组成。我们表明,次近邻库仑相互作用$V$也有利于自旋三重态$f$ -波配对。
2016-08-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Exotic Topological Phenomena in Chiral Superconducting States on Doped Quantum Spin Hall Insulators with Honeycomb Lattices
本研究通过数值分析掺杂Kane-Mele模型,发现手性超导态中存在高陈数相($d+id$态$|C|=4$,$p+ip$态$|C|=6$),并揭示自旋轨道耦合和Van Hove奇异点对相图的影响,为探索新型拓扑材料提供理论依据。
2024-01-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Chiral d-wave superconductivity on the honeycomb lattice close to the Mott state
我们研究了半填充时接近Mott态的蜂窝晶格上的超导电性。由于六重晶格对称性和相反动量的不相交费米面,我们表明,几个不同的完全带隙的超导状态自然存在于蜂窝晶格,其中的手征$d+id'$波状态已被证明出现时,超导性出现接近莫特状态。用重整化平均场论研究t-J模型和Hubbard-U模型的量子MonteCarlo计算,我们证明了$d+id'$波态是从中间到强耦合范围内很宽的在位排斥U的有利超导态。我们还研究了混合手征d-波状态的可能性,其中整体手征取消。我们发现,由于超导序参量的零动量和自旋单重态性质,在t-J模型中,如果不减少平移对称性,一个谷区具有$d+id'$波对称性,而另一个谷区具有$d-id'$波对称性的态是不可能的.此外,任何扩展的单位晶胞要么导致不相交的狄拉克点,这不能窝藏这种混合的手征状态,或两个谷在区域中心退化,其中谷杂交防止不同的超导凝聚。我们还研究了扩展的单位细胞的整体手性取消在真实空间。对于包含多达8个站点的超晶胞,包括凯库勒失真,我们发现没有积极有利的d-波解决方案与整体零手征的t-J模型的限制内。
2014-09-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductor-insulator transition of Josephson-junction arrays on a honeycomb lattice in a magnetic field
本文研究了蜂窝晶格上约瑟夫森结阵列模型中超导体到绝缘体的零温转变,每个格元上有$f$通量量子。该模型的路径积分表示对应于(2+1)维经典模型,该模型用于通过大系统尺寸上的广泛蒙特卡罗模拟来研究临界行为。在一个正方形晶格上的模型相比,过渡被发现是一阶的$f=1/3$和连续的$f=1/2$,但在不同的普适性类。相关长度的临界指数估计从有限尺寸标度的涡相关。在转变处的通用电导率估计值约为$f=0$值的四倍。结果进行了比较与实验观察的超导薄膜与一个三角形晶格的纳米孔在横向磁场。
2016-02-14 cond-mat.supr-con
From chiral d-wave to nodal line superconductivity in the harmonic honeycomb lattices
基于最近在铱酸锂(Li $_2$ IrO $_3$)中实现的三维超蜂窝和条纹蜂窝晶格,我们研究了在整个系列的谐振蜂窝晶格上可能的自旋单重超导态.从一个孤立的平面外扭曲的蜂窝晶格三维开始,我们发现,手性d $\pm$ id状态,众所周知的蜂窝晶格,实现在低到中等掺杂的系列中的最大成员。沿着扭曲,四个手征边缘态形成一个二维色散带。减小扭转之间的距离以形成谐振蜂窝晶格的较小成员,d波状态之间的简并被提升,这最终破坏了手征状态。通过对超蜂窝晶格和条形蜂窝晶格的分析,并利用所有谐振蜂窝晶格的$D_{2h}$点群进行推广,我们证明了超导态往往属于平凡不可约表示。这种状态在低到中等掺杂时具有节线,这是可能的,因为全晶格对称性允许不同键组之间的符号变化。我们还发现时间反演对称性破缺状态,这是完全带隙或功能节点,在相图的某些部分。最后,我们画出之间的状态分类的$D_{2h}$对称性和观察到的$D_{6h}$蜂窝晶格。
2016-07-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Reentrant Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov superfluidity in the honeycomb lattice
研究了在塞曼磁场存在下,自旋不平衡吸引哈伯德模型能有效描述的蜂窝晶格中粒子数不平衡超冷费米混合物的超导性质.我们用平均场论方法得到了包括一些非常规超导相如Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)相在内的基态相图。我们表明,这一阶段的特点是在外部磁场的库珀对总动量的非典型行为。我们表明,动量改变其值以及方向与系统参数的变化。我们讨论了范霍夫奇点的可能性上的重入FFLO阶段发生的影响,没有BCS的前体。
2018-05-29 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Coexistence of antiferromagnetism and superconductivity of t-t$^\prime$-J model on honeycomb lattice
受蜂窝状化合物的反铁磁性的最近实验研究的启发,我们探索了可能的超导电性及其与反铁磁性的共存。我们使用蜂窝晶格上的t-t $^\prime$ -J模型作为出发点,并采用从玻色子平均场论。在反铁磁正常态下,费米面的特征掺杂演化表明只有一个有效的单带是激活的,这表明势对对称性是时间反演对称性破缺$d+id$,而不是扩展的$s$波.结果表明,这种超导态与反铁磁性在宽掺杂范围内共存,这与数值计算结果一致。利用有效的单带图像,详细研究了超导态的局域态密度及其热力学性质,为理解超流密度等其它物理量提供了理论依据。本文的工作有助于在实验上探索这类材料在蜂窝晶格上可能的超导性,并有助于理解一般二维关联电子系统上的非常规超导性。
2015-01-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Duality in topological superconductors and topological ferromagnetic insulators in a honeycomb lattice
半填充附近的蜂窝晶格的大Hubbard $U$极限的基态是单重态$d+id$波超导体。还已知的是,这种$d+id$超导体在狄拉克锥处局部表现出手征$p+ip$配对,其特征在于$2\mathbb{Z}$拓扑不变量。通过构造一个对偶变换,我们证明了这种$2\mathbb{Z}$拓扑超导体等价于两个拓扑铁磁绝缘体的集合。作为对偶性的结果,$d+id$超导体的电子结构的拓扑结构是通过调节栅极电压来改变化学势而可控的。特别是,而不是总是一个手征超导体,我们发现,$d+id$超导体经历了一个拓扑相变从一个手征超导体的准螺旋超导体的间隙振幅或化学势的减少。准螺旋超导相的特征在于在赝自旋电荷扇区的拓扑不变量与消失的陈数和自旋陈数。通过分析拓扑不变量与旋转对称性之间的关系,进一步阐明了拓扑相变。由于带隙函数和自旋-轨道相互作用所携带的角动量,我们表明,通过将$d+id$超导体放置在铁磁体附近,可以访问各种具有较高陈数特征的手性超导相,为在边缘托管大量的Majorana模式提供了一个新的平台。
2016-01-06 cond-mat.supr-con
Topological superconductivity on the honeycomb lattice: Effect of normal state topology
拓扑超导体的研究是凝聚态物质和材料研究中最紧迫和最具挑战性的问题之一。尽管一些早期的建议,掺杂拓扑绝缘体可能是一个成功的配方,以找到拓扑超导体,直到今天还没有普遍的理解的关系的拓扑结构的超导体和其潜在的正常状态系统的拓扑结构。其中一个主要的障碍是在哈伯德模型框架内费米面的强烈影响及其随后的配对趋势,通常阻止了不同拓扑超导系统之间的详细比较。在这里,我们提出了一个掺杂绝缘体的分析-拓扑和平凡-占主导地位的费米表面效应已被均衡。我们的方法使我们能够研究和比较不同的正常状态系统的超导不稳定性,并提出严格的结果的正常状态系统的拓扑结构的影响。
2022-03-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Competing electronic orders on a heavily doped honeycomb lattice with enhanced exchange coupling
受最近发现的相关绝缘和超导行为的扭曲双层石墨烯,我们重新审视石墨烯的蜂窝晶格掺杂接近范霍夫奇点,使用截断的单位泛函重整化群方法。我们考虑蜂窝晶格上的一个扩展的哈伯德模型,它包括在位和最近邻库仑排斥,以及最近邻铁磁交换和对跳跃相互作用。通过改变最近邻交换耦合和库仑排斥的强度作为自由参数,我们提出了丰富的基态相图,其中包含自旋三重态$f$波和自旋单重态手征$d$波超导相,公度和非公度自旋和电荷密度波相,和铁磁相。在没有交换耦合和最近邻排斥的情况下,在van Hove填充附近产生了四亚晶格自旋密度波相,而在离它稍远的地方出现了手征$d$波超导电性,令人惊讶的是,在我们的计算中,手征$d$波超导电性被弱的最近邻交换耦合强烈抑制.我们认为,这种抑制可能是掺杂石墨烯的手性超导性尚未被实验观察到的原因之一。
2021-07-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Phase transformation-induced superconducting aluminium-silicon alloy rings
本研究开发了SOI平台上的铝硅合金超导材料,通过铝硅互扩散形成层状纳米线结构,其介观环展现出磁通量子化的低温磁电阻振荡,为量子技术提供了兼具超导与半导体特性的材料平台。
2022-07-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Cooperon condensation and intra-valley pairing states in honeycomb Dirac systems
基于石墨烯和过渡金属二硫属化合物超导实验研究的最新进展,我们研究了二维蜂窝晶格上具有短程吸引相互作用的Kane-Mele(KM)模型的超导电性.我们发现,谷内自旋三重态配对来自最近邻(NN)吸引相互作用和内在的自旋轨道耦合。我们证明了这在两个独立的方法:我们研究了由凝聚的Cooperons,这是在间隙束缚态的两个导电电子,在$T$ -矩阵近似下,也研究了超导基态的平均场理论。我们发现具有反平行自旋的Cooperons在$K$和$K'$点凝聚。这导致出现属于点群$C_{6v}$的不可约表示A $_1$的谷内自旋三重态配对。这种配对状态对于$K$和$K'$具有相反的手性,这一事实将这种状态识别为“螺旋”谷-三重态,即二维中$^3$ He-B相的谷-类似物。由于Cooper对的有限质心动量,NN键中的对振幅在晶格常数的长度尺度上表现出空间调制,使得这种配对状态可以被视为对密度波状态。我们发现,对振幅自发打破平移对称性,并表现出$p$ -Kekulé模式。重点讨论了KM模型的能带结构特征和Berry相位对谷内配对态产生的影响,讨论了配对态的选择规则.
2016-06-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Near zero modes in condensate phases of the Dirac theory on the honeycomb lattice
我们研究了蜂窝晶格上的一些费米凝聚相,以确定这些相中的拓扑缺陷(涡旋和边缘)是否可以支持零能量的束缚态。我们认为,拓扑零模式绑定到旋涡和边缘不仅连接,但实际上应该是\emph{identified}。最近,已经表明,在精确半填充的蜂窝晶格的狄拉克费米子近似下,最简单的s波超导态支持涡旋核心内的零模式(P. Ghaemi和F. Wilczek,2007年)。我们发现,在连续狄拉克理论的零模式是不唯一的,既不是这个阶段,也不是半填充。此外,我们还找到了涡旋束缚零模的\emph{exact}波函数,以及我们讨论的相位的完整边缘态谱。在我们研究的所有相位中的零模都具有偶数简并度,因此任何马约拉纳模对都简单地等价于一个普通的费米子。因此,与$p_x+i p_y$超导体中的束缚态零模相反,这里的涡旋\emph{not}表现出非阿贝尔交换统计。在纯狄拉克理论中,零模似乎受到理论的有效低能对称性的拓扑保护,但在原始蜂窝晶格模型中,这些零模被分裂,通过有效低能对称性的显式破缺。
2009-05-12 cond-mat.supr-con
Wire network behavior in superconducting Nb films with diluted triangular arrays of holes
我们目前的运输测量结果超导铌薄膜稀释三角形阵列(蜂窝和kagomé)的孔。图案化的膜具有大的盘形间隙区域,即使当最近的相邻孔之间的边缘到边缘的分离是可比的相干长度。观察到场依赖电阻$R(H)$曲线中两个连续极小值的场间隔的变化。在低场区域,在两个阵列中识别$R(H)$和$T_c(H)$曲线中的精细结构。实验数据与计算结果的比较表明,在蜂窝和kagomé孔阵列中观察到的这些结构类似于在具有三角形和$T_3$对称性的线网中观察到的结构。我们的研究结果表明,即使在这些具有非常大的间隙区域的特定周期孔阵列中,低场精细结构也是由阵列的连通性决定的
2012-02-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Tuning superconductivity and charge density wave order by next-nearest-neighbor hopping integral in honeycomb Holstein model
School of Physics and Astronomy, Beijing Normal University(北京师范大学物理学院);Key Laboratory of Multiscale Spin Physics (Beijing Normal University), Ministry of Education(教育部多尺度自旋物理重点实验室(北京师范大学));School of Physical Science and Technology, Beijing University of Posts and Telecommunications(北京邮电大学理学院)
利用无偏行列式量子蒙特卡罗模拟,研究蜂窝晶格Holstein模型中次近邻跳跃t'对超导与电荷密度波序的竞争调控,发现负t'在弱耦合下增强s波超导,中耦合下抑制超导并促进电荷密度波,且填充依赖。
2026-06-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Doping dependence of superconductivity on a honeycomb lattice within the framework of kinetic-energy-driven superconductivity
本文在动能驱动超导理论框架下研究蜂窝晶格$t$-$J$模型,发现载流子配对能隙随掺杂呈穹顶状变化,并随$J/t$增大而减小直至超导消失,表明该穹顶状掺杂依赖可能是掺杂Mott绝缘体的共同特征。
2023-12-04 cond-mat.supr-con
Topological superconductivity in Dirac honeycomb systems
我们预测两个拓扑超导相的微观模型所产生的Berry相与谷自由度的带隙狄拉克蜂窝系统。第一种是拓扑螺旋自旋三重态超导体,具有非零的质心动量,不破坏时间反演对称性。我们还发现了一个Chern数为$\pm 1$的拓扑手征三重态超导体,其中一个谷为等自旋配对,另一个谷为反自旋配对。我们的研究结果得到的凯恩-梅勒模型中,我们已经探讨了三种不同的相互作用,现场吸引力$U$,最近邻密度-密度吸引力$V$,最近邻反铁磁交换$J$,在自洽的Bogoliubov-德Gennes理论的效果。过渡金属二硫属化物和冷原子实验是探索这些阶段的有前途的平台。
2019-05-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pairing symmetry of superconducting graphene
最近在理论上提出了碱金属包覆的石墨烯单层中存在本征超导性的可能性。在这里,我们推导出了碳蜂窝晶格可能的配对对称性,并讨论了它们的相图。我们还评估了孤立杂质周围的超导局域态密度(LDOS)。这与扫描隧道显微镜实验直接相关,并可能证明石墨烯中出现非常规超导性。
2010-06-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Anomalous Properties in the Normal and Superconducting States of LaRu$_3$Si$_2$
研究了Ru原子蜂窝结构LaRu $_3$ Si $_2$的超导电性。发现正常态比热C/T在最低温度下偏离德拜模型。与电子关联有关的关系式$C/T = γ_n+βT^2-ATlnT$能很好地拟合数据。磁场对超导性的抑制不是类平均场的抑制,这与超导涨落的观测密切相关。由低温比热测量的感生准粒子态密度的场依赖性显示出非线性特征,表明离域准粒子的显著贡献。
2011-09-12 cond-mat.supr-con
Artificial Graphene: Unconventional Superconductivity in a Honeycomb Superlattice
人工晶格已经成为研究非常规超导物理的平台。我们研究半导体人造石墨烯--一种强加在半导体异质结构上的蜂窝状超晶格--它承载了石墨烯的狄拉克物理学,但具有可调的周期性势强度和晶格间距,允许控制电子-电子相互作用的强度。我们证明了一种新的机制,超导由于排斥相互作用,需要一个强大的晶格势和最小的掺杂远离狄拉克点。该机制依赖于出射狄拉克费米子的贝里相位,它导致狄拉克点附近的反向运动电子对相消干涉,减少库仑排斥,从而产生有效的吸引力。相互作用的吸引力的组成部分是增强了一种新的反屏蔽效应,反过来,增加与掺杂,因此有一个最小的掺杂超过超导秩序一般encountered。主导的超导状态具有手性$p$波对称性的空间调制间隙。微观计算表明,可能的临界温度相对于低载流子密度是大的,对于一系列实验现实的参数。
2020-10-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Correlations and electronic order in a two-orbital honeycomb lattice model for twisted bilayer graphene
最近观察到的超导性接近绝缘相在扭曲的双层石墨烯(TBG)在小的“魔术”扭曲角已被链接到存在的近平带,这使得TBG一个新的游乐场,以研究相关性和超导性之间的相互作用。低能窄带被证明是很好的描述了一个有效的紧束缚模型的蜂窝晶格(对偶的三角形莫尔超晶格)与本地轨道自由度。在本文中,我们进行了强耦合分析所提出的$\left(p_{x},\,p_{y}\right)$双轨道扩展哈伯德模型的蜂窝晶格。通过分解粒子-粒子和粒子-空穴通道中的相互作用项,我们对系统的不同可能的超导、磁和电荷不稳定性进行了分类。在配对的情况下,我们特别注意的两个组件($d$ -波)配对通道,其中承认残留的阶段与手性或手性订单,并研究其现象。此外,我们通过获得一个简化的自旋-轨道交换模型,可以描述一个假定的莫特样绝缘状态在四分之一填充探索强制度。我们的平均场的解决方案揭示了丰富的铁磁和反铁磁订单与不同类型的磁轨道订单之间的纠缠。总的来说,我们的工作为进一步研究强耦合和弱耦合下双轨道扩展哈伯德模型的相图提供了一个坚实的框架。
2018-12-08 cond-mat.supr-con
Structural Phase Transition and Superconductivity in 2H-BaGaGe with Buckled Honeycomb Layers
研究发现BaGaGe在253 K发生蜂窝层相干褶皱导致的1H至2H二级结构相变,且2H相在2.1 K呈现体相超导电性。
2023-05-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Phonon-mediated superconductivity in ternary silicides $X_4$CoSi ($X=$ Nb, Ta)
本文用从头算与 Eliashberg 理论研究 Nb$_4$CoSi 和 Ta$_4$CoSi,证明其超导由电子–声子耦合介导,并指出需结合完整费米面与声子谱解释差异。
2023-06-01 cond-mat.supr-con
Inducing chiral superconductivity on honeycomb lattice systems
基于石墨烯的系统中的超导性最近引起了人们的广泛关注,因为无论是内在行为还是由接近超导体引起的,都可能导致有趣的拓扑相和配对函数的对称性。一个著名的系统认为这种配对具有手征对称性。由此产生的问题是可能的自旋轨道耦合对超导准粒子谱的影响。利用Bogolyubov-de Gennes(BdG)哈密顿量,我们探讨了系统中不同相互作用项的相互作用,以及它们在准粒子谱中产生复杂Berry曲率的作用,以及非平凡的拓扑行为。我们表明,在这些系统中的BdG哈密顿的拓扑结构可能会导致沿锯齿形边缘的纳米带在适当的制度的边缘状态的外观。
2021-07-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Triplet FFLO Superconductivity in the doped Kitaev-Heisenberg Honeycomb Model
我们提供了四分之一填充周围蜂窝晶格上流动Kitaev-Heisenberg模型(反铁磁Kitaev耦合和铁磁Heisenberg耦合)中自旋三重态FFLO超导电性的分析和数值证据。在我们的模型中,强的自旋轨道耦合导致费米面在第一布里渊区出现6个非零动量的反转对称中心。我们展示了库珀对如何凝聚成这些非平凡的动量,导致超导序参量的空间调制。应用Ginzburg-Landau展开分析,我们发现超导体具有三个分离的简并基态,它们具有三种不同的自旋-三重态对。这幅图也被有限簇上的精确对角化所支持。
2015-11-10 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Critical behavior of dynamic vortex Mott transition in superconducting arrays at fractional vortex densities
本文研究了在热涨落和磁场作用下,二维超导阵列在外加驱动电流作用下的微分电阻率跃迁,磁场的大小对应于每个元格的$f$通量量子数.最近的实验已经确定,这种转变作为一个动态的涡流莫特绝缘体过渡附近的合理值的$f$涡密度。临界行为是从附近的过渡,通过蒙特卡罗模拟的约瑟夫森结阵列模型中的涡旋表示的电流-电压关系的标度分析确定的。对于正方形点阵阵列,在$f=1/2$附近得到的临界指数与实验观察一致。在$f=1/3$附近观察到相同的缩放行为。对于蜂窝状阵列,虽然$f=1/3$得到了类似的结果,但对于$f=1/2$没有过渡,这与无公度涡旋相一致。
2018-09-09 cond-mat.supr-con
d-wave superconductivity on the honeycomb bilayer
我们介绍了一个微观模型的蜂窝双层,在小动量限制捕获通常(二次分散动力学项)描述的双层石墨烯。在强层间跳跃的限制下,它简化为一个有效的蜂窝单层模型,也有第三邻居跳跃。我们研究在这个有效的模型中可能的超导不稳定性的相互作用的影响。我们发现d_{x^2-y^2}超导性的强耦合限制的一个有效的tJ模型的描述,逐渐转变为d + id时间反演对称性破缺超导性在弱耦合。在这个极限下,小动量序参量展开式在有效低能描述的两个谷中为(k_x + ik_y)^2 [或(k_x-ik_y)^2]。我们的模型和双层石墨烯的物理研究的相关性也进行了讨论。
2012-12-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Study on Susceptibilities of Superconductors BaPtSb and BaPtAs with Honeycomb Structure
该研究通过第一性原理和有效模型计算,发现BaPtSb和BaPtAs的磁化率主要由外部球状费米面贡献,其中BaPtSb在低温下面内涨落占优,可能促成其时间反演对称性破缺的超导态。
2023-09-04 cond-mat.supr-con
p-wave superconductivity on monolayer and bilayer honeycomb lattice
我们导出了最近邻吸引作用引起的蜂窝晶格上超导不稳定性的基态波函数。它们反映了电子在低能极限下的狄拉克性质。对于序参量是相同的,无论方向的任何最近的邻居,我们发现弱配对(缓慢衰减)的行为在轨道部分的库珀对没有角度的依赖。在中性点,在自旋单态的情况下,我们恢复了一个强大的配对行为。我们还推导出基态波函数的双层蜂窝晶格上的超导性,具有较强的层间耦合,诱导的吸引力之间的相互作用,参与一个低能量的描述。没有这些相互作用,自由电子由具有二次色散的狄拉克方程描述。这种不寻常的特征,类似于$^3$ He - B相,导致在存在吸引相互作用的情况下,用两种库珀对描述,即$p_x + i p_y$和$p_x - i p_y$配对。我们讨论了这种自旋单重态超导体的边缘模,发现它是一个平凡的拓扑超导体。
2011-02-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Disorder-dependent superconducting pairing symmetry in doped graphene
该研究采用行列式量子蒙特卡罗方法,探究掺杂石墨烯中二维蜂窝晶格Hubbard模型的超导序对键无序的响应,发现高电子密度下无序增强可使配对从$d+id$波主导转为扩展$s$波主导,低电子密度下强无序则无两种配对,为理解掺杂材料超导行为提供参考。
2024-08-14 cond-mat.supr-con
Universal approach to p-wave triplet superconductivity in the Hubbard models
由于自旋三重态超导在拓扑量子计算中的潜在应用,在凝聚态物理中得到了积极的研究。涉及相互作用的相关配对机制仍然是一个重要的研究课题。在这里,我们提出了一个通用的方法来获得p波三重态超导性的哈伯德模型通过简单地改变的跳跃幅度的符号的自旋下降的电子,并将其应用到三个原型二维晶格(蜂窝,正方形,三角形)。半填充时的母汉密尔顿量具有长程磁序,对于受抑三角晶格,它在所有三个方向上都是铁磁的,对于二分蜂窝和正方形晶格,它在xy平面(z方向)上是铁磁的(反铁磁的)。通过有限尺寸标度估计,在蜂窝晶格和三角晶格上的某些临界相互作用处发生磁转变。当系统被掺杂时,我们发现三重态p波配对是主要的超导不稳定性。我们证明它的出现与掺杂引起的强铁磁自旋涨落密切相关。我们的结果提供了一个理解的微观三重态配对机制,将有助于寻找自旋三重态超导材料。
2023-03-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Structural Evolution from Hyper-Honeycomb to Honeycomb Networks and Superconductivity in LaPt$_x$Si$_{2-x}$
研究LaPtₓSi₂₋ₓ(0.5≤x≤1.0)的晶体结构演变与超导性,发现x≥0.86时保留非中心对称四方结构及部分无序,x降低至0.5时转变为六方相,为拓扑电子态与超导关联研究提供体系。
2024-11-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Relativistic BCS Theory in Quasi-(2+1)-Dimensions: Effects of an Inter-layer Transfer in the Honeycomb Lattice Symmetry
基于对石墨烯片和石墨作为相对论体系的研究兴趣,在准(2+1)维相对论模型下研究了BCS超导。层内粒子动力学由(2+1)维Gross-Neveu型四体接触相互作用模型描述,而层间粒子运动则由带有传递参数$t$的跳跃项引起.特别地,我们研究了非零的$t$,化学势$μ$,和一个质量参数$m$,这将给出一个相对论带色散的圆锥交叉点处的间隙,在BCS s波(标量)超导能隙函数$Δ$的影响。
2008-10-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pair-density-wave superconductivity: a microscopic model on 2D honeycomb lattice
本文提出蜂窝晶格无自旋费米子t-V₁-V₂最小模型,并通过DMRG在有限掺杂圆柱上发现基态具有稳定的PDW准长程序。
2024-10-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con