Phases and phase transitions in spin-triplet ferromagnetic superconductors
基于准唯象的Ginzburg-Landau理论,综述了自旋三重态Cooper配对下铁磁性和非常规超导共存的最新研究结果。报告了新的结果。结果进行了讨论,在金属化合物的应用,如UGe 2,URhGe,ZrZn 2。
2004-04-12 cond-mat.supr-con
Domain wall superconductivity in hybrid superconductor -- ferromagnetic structures
基于唯象的Ginzburg-Landau方法,研究了外加磁场中具有畴结构的混合超导/铁磁系统的序参量形核问题.同时考虑了铁磁层中孤立畴界和周期畴结构。我们研究了局域在畴壁和远离畴壁的超导电性之间的相互作用,并表明这种相互作用决定了临界温度Tc的一个特殊的场依赖性。对于周期性畴结构,超导核在Tc附近的上临界场的行为强烈地受到不同畴上超导核的重叠的影响。
2003-05-22 cond-mat.supr-con
Theory of Self-Induced Vortex State in Ferromagnetic Superconductors
我们发展了铁磁超导体中自感涡旋态的准经典形式。结合超导性的空间平均近似和铁磁性的唯象形式,我们证明了具有自发涡旋晶格的p波三重态等自旋配对态的热力学性质。在此基础上讨论了自诱导涡旋态的出现条件。计算值与观测值的比较表明,UCoGe中确实存在自感涡旋态,其对对称性似乎是A2型的,带隙大小的自旋差很小.在具有大的均匀磁化率的铁磁量子临界点附近,磁化过程中可能会出现II型到I型的转变。
2013-05-29 cond-mat.supr-con
Superconductivity via paramagnon and magnon exchange in a 2D near-ferromagnetic full metal and ferromagnetic half-metal
本研究在二维电子系统中探讨顺磁与铁磁相的超导电性,发现顺磁振子动量依赖降低配对温度并改变能隙拓扑,铁磁相中通过戈德斯通模式实现奇宇称配对,其配对温度显著更高,对多谷石墨烯系统有重要意义。
2025-07-09 cond-mat.supr-con
Magnetic field dependence of pairing interaction in ferromagnetic superconductors with triplet pairing
本文发展了一种由磁涨落交换触发三重态配对的铁磁材料超导电性的微观描述。代替目前广泛使用的顺磁子模型,我们研究了具有强磁各向异性的正交铁磁体中涨落的唯象谱。根据平行或垂直于自发磁化方向的磁场取向,配对相互作用的有效振幅被证明是磁场的减小或增加的函数,这允许解释在这些方向上的上临界场的幅度的巨大差异。
2010-11-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Lattice Ginzburg-Landau Model of a Ferromagnetic p-wave Pairing Phase in Superconducting Materials and an Inhomogeneous Coexisting State
我们研究的铁磁(FM)状态和p波超导(SC)状态的相互作用,观察到在几种材料,如UCoGe和URhGe在一个完全非微扰的方式。为此,我们引入一个格点Ginzburg-Landau模型,这是一个真正的推广的现象学Ginzburg-Landau理论提出了以前在连续和对应的格点规范希格斯模型的s波SC过渡,并研究它的数值蒙特卡罗模拟。在两个相变温度满足$T_{\rm FM}>T_{\rm SC}$的区域内,所得相图具有与UCoGe相同的结构。对于$T_{\rm FM}/T_{\rm SC} < 0.7$,我们发现FM和SC级的共存区域仅出现在晶格表面附近,这描述了一种非均匀的FMSC共存状态。
2012-04-28 cond-mat.supr-con
High quality ferromagnetic 0 and pi Josephson tunnel junctions
我们制备了高质量的$\Nb/\Al_2Ø_3/\Ni_{0.6}\Cu_{0.4}/\Nb$超导体-绝缘体-铁磁体-超导体约瑟夫森隧道结。根据铁磁$\Ni_{0.6}\Cu_{0.4}$层的厚度和环境温度,结处于0或$π$基态。所有的交界处都有均匀的界面,显示出几乎完美的夫琅和费模式。$\Al_2Ø_3$隧道势垒允许实现相当低的阻尼,这是许多实验所期望的,特别是在量子域中。McCumber参数$β_c$随温度降低呈指数增加,并在$T=2.1 {\rm K}$处达到$β_c\approx700$。在$T=2.1 {\rm K}$下,$π$态的临界电流密度高达$5\:\rm{A/cm^2}$,导致约瑟夫森穿透深度$λ_J$低至$160\:\rm{μm}$。实验确定的结参数很好地描述了考虑到自旋翻转散射的$\Ni_{0.6}\Cu_{0.4}$层和不同的界面的反射率的理论。
2006-08-24 cond-mat.supr-con
Gap symmetry of the heavy fermion superconductor CeCu$_2$Si$_2$ at ambient pressure
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其精确能隙对称性的激烈争论,但仍缺乏令人满意的理论依据。在这里,我们提出了一个唯象的方法来计算超导能隙函数,同时考虑到现实的费米表面拓扑结构和带内和带间的量子临界散射。我们的计算产生了无节点的$s^\pm$波的解决方案中存在的强带间的配对相互作用,在良好的协议与实验。这为理解CeCu $_2$ Si $_2$在常压下的超导能隙对称性提供了可能的基础,并表明了多费米面和带间配对相互作用在理解重费米子超导性中的潜在重要性。
2018-05-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Theory of ferromagnetic superconductors with spin-triplet electron pairing
本文提出了一个描述具有自旋-三重态电子库珀对的铁磁超导体的相和相变的准唯象理论。该理论基于超导和铁磁序参量的扩展的Ginzburg-Landau展开式。一个简单的形式的理论参数对压力的依赖关系,确保了正确的理论轮廓的温度-压力相图中出现的p波超导性和巡游铁磁性共存的稳定相。这个新的理论是在一个很好的协议与实验数据的金属间化合物,例如,UGe 2,URhGe,UCoGe,和UIr,实验证明是巡回铁磁体表现出自旋三重态超导性。建立并论证了巡游铁磁性($M$ -触发效应)导致超导现象出现的机制。在同一理论基础上,解释了这类铁磁超导体量子相变的基本特征,并与实验结果相符合。该理论允许将自旋三重态铁磁超导体分为两种不同类型:I型和II型。分类是基于数量标准,即,理论参数之间的简单关系。理论和实验都表明,这两类p波铁磁超导体在物理性质上有着本质的区别。
2014-04-05 cond-mat.supr-con
Single Crystal Growth of the New Pressure-induced-superconductor CrAs via Chemical Vapor Transport
单砷化物CrAs,在室温压力下,在~ 265 K发生螺旋反铁磁有序转变。最近,在CrAs中的螺旋反铁磁序附近发现了压力诱导超导性[Wei Wu等人,Nature Communications 5,5508(2014).]。然而,通过锡助熔剂法生长的晶体的尺寸在最长尺寸上小至1 mm。本文报道了用化学气相输运法生长尺寸为1 × 5 × 1 mm ~ 3的CrAs单晶及其物理性质。
2016-03-16 cond-mat.supr-con
Topological properties of ferromagnetic superconductors
各种重费米子超导体,如UCoGe,UGe $_2$和URhGe,表现出体铁磁性和超导性的惊人共存。在这些系统中,磁矩随压力减小,并在铁磁量子临界点(qcp)处消失。值得注意的是,在UCoGe的超导性随跨qcp的压力平滑地变化,并且存在于铁磁和顺磁区域。我们认为,在UCoGe,自旋轨道相互作用稳定的时间反演不变的奇宇称超导体在高压顺磁制度。基于一个简单的唯象模型,我们预言了从顺磁正常态到超导和铁磁共存的相变是一级相变。
2016-01-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Crossover between SC states in an unconventional superconductor UCoGe driven by ferromagnetic spin fluctuations
UCoGe是一种弱铁磁(FM)双带超导体(SC),其临界温度为$T_{\mathrm{SC}}\sim$ 0.7 K,居里温度为$T_{\mathrm{C}}\sim$ 3 K。我们报告奇异属性的SC和FM状态在中等磁场。观察到的现象清楚地表明,SC制度是优于顺磁状态附近的$T_{\mathrm{SC}}$。在$T_{\mathrm{SC}}$以上,零场态的特征在于具有强FM自旋波动的区域,表明接近FM量子临界点(FM-QCP)。此外,我们观察到,强大的SC制度的发展独立的存在或缺乏的长程FM订购。
2008-06-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconducting and ferromagnetic phases induced by lattice distortions in SrFe2As2
采用自熔法生长SrFe2As2单晶,通过X射线、输运和磁化强度研究,发现在低于Tc = 21K时,SrFe2As2具有完全的电阻率转变和部分抗磁屏蔽的超导相。可逆的破坏和恢复这一阶段的热处理和机械变形的研究,以及单晶X射线衍射测量,表明内部晶体应变源于c轴取向的平面缺陷起着核心作用,促进外观超导性在环境压力条件下,在约90%的生长晶体。与可调超导体体积分数成比例的铁磁矩的出现表明,这些现象都是稳定的晶格畸变。
2009-07-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
On the phase diagrams of the ferromagnetic superconductors ZrZn2 and UGe2
本文提出了具有自旋-三重态电子库珀配对的铁磁超导体相行为的一般唯象理论。该理论详细地解释了ZrZn $_2$的温度-压力相图,同时也描述了UGe $_2$相图的主要特征。导出了具有自旋三重态库珀电子配对的U型(I型)和Zr型(II型)非常规铁磁超导体的定量判据。阐明了量子相变的一些基本性质。
2008-11-25 astro-ph cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Reentrant superconductivity in URhGe
本文给出了铁磁超导体URhGe相图的唯象描述。在朗道唯象理论框架下,发现在足够强的垂直于易磁化方向的磁场作用下,各向异性铁磁态与顺磁态之间的相变由二级相变变为一级相变。结果表明,在一阶跃迁附近,对应于纵向磁涨落的磁化率强烈增加,刺激超导态的再进入。在一级相变线附近,在比三临界点温度低两倍的温度下观察到的重入超导性,在铁磁态和顺磁态都存在。在铁磁体-顺磁体相变线的交点处,转变到超导态的临界温度下降。
2015-01-12 cond-mat.supr-con
Theory of ferromagnetic unconventional superconductors with spin-triplet electron pairing
本文提出了具有自旋-三重态电子库珀配对的铁磁超导体相行为的一般唯象理论。该理论详细地描述了真实金属间化合物的温压相图,表现出巡游电子的自发磁矩与自旋三重态超导共存的显著现象。还描述了这些系统中可能发生的量子相变。该理论允许将这些巡游铁磁超导体分为两种类型:I型和II型。分类依据定量标准,进行了理论与实验的比较,并对存在的问题进行了讨论。
2012-04-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con quant-ph
Heat-capacity anomalies at $T_{sc}$ and $T^{*}$ in the ferromagnetic superconductor UGe$_2$
在高压下测量了铁磁超导体UGe $_2$的热容和磁化强度。两次测量均使用相同的压力传感器进行,以获得一个压力下的两个数据。相反,在环境压力下的热容量,发现在特征温度$T^{*}$的磁化强度在高压下出现超导性的异常增强的热容量中的异常。这表明,至少在略低于$P_{c}^{*}$的高压下,在$T^{*}$处发生热力学相变,其中$T^{*}$变为零。与超导转变相关的热容异常也进行了研究,在一个狭窄的压力区域($ΔP \sim 0.1$ GPa)周围的$P_{c}^{*}$与以前的电阻率测量结果相反的$C/T$观察到一个明确的峰值。目前的结果表明热力学临界点$P_{c}^{*}$对于超导电性的出现的重要性。
2004-05-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity on the border of weak itinerant ferromagnetism in UCoGe
我们报道了常压下UCoGe中铁磁有序和超导电性的共存。磁化强度测量表明,UCoGe是一种弱铁磁体,居里温度T_{C} = 3 K,有序矩$m_{0}$ = 0.03 $μ_B$ .观察到超导性的电阻转变温度T_{s} = 0.8 K的最佳样品。热膨胀和比热测量为体磁性和超导性提供了坚实的证据。接近铁磁不稳定性,缺陷的灵敏度T_{s},和泡利限制的情况下,建议介导的临界铁磁波动的三重态超导性。
2007-08-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity of Cobalt in Thin Films
由于竞争的长程铁磁有序,过渡金属Fe、Co和Ni在环境压力下不是超导体。虽然在压力下稳定的Fe的非磁性相中观察到了超导性,但在任何实验条件下都尚未在Co和Ni中发现。在这里,我们报告的超导性出现在最近发现的高密度的面心立方相的Co薄膜低于5.4 K的转变温度(Tc),在实验中发现的基础上点接触光谱和电阻,和四探针测量电阻在环境压力下。我们确认的第一性原理密度泛函理论内的Co的致密的fcc相的非磁性的性质,并表明其超导性低于5 K起源于异常软化的带边界声子和增强的耦合后,双轴应变与电子。
2017-10-17 cond-mat.supr-con
Pressure induced ferromagnetism in antiferromagnetic Fe_1.03Te
利用μ子自旋转动、直流磁化和中子退极化测量研究了Fe_(1.03)Te在静水压力p ~ 5.7 GPa下的磁性.随着压力的增加,反铁磁有序化温度TN连续下降,从70 K在环境压力向更高的压力。令人惊讶的是,相称的反铁磁顺序的FeTe进入一个区域的非公度和动态磁序之前,在p ~ 1.7 GPa的系统变成铁磁性。铁磁有序化温度TC随着压力的增加而增加。
2012-09-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Little-Parks effect and multiquanta vortices in a hybrid superconductor--ferromagnet system
在唯象的Ginzburg-Landau理论中,我们研究了含有铁磁纳米颗粒的超导薄膜的相图。我们研究了临界温度对外部磁场的振荡依赖性,类似于Little-Parks效应和多量子涡旋结构的形成。超导状态的结构进行了研究分析和数值。
2003-05-23 cond-mat.supr-con
Review of U-based Ferromagnetic Superconductors: Comparison between UGe2, URhGe, and UCoGe
2000年发现铁磁(FM)化合物UGe 2(T_Curie = 52 K,在环境压力下)在P = 1.1 GPa的压力下变成超导体,直到它在Pc = 1.6 GPa以上进入顺磁(PM)相,这是一个惊喜。对新材料(URhGe和UCoGe)的连续搜索导致了在环境压力下超导性(SC)和铁磁性共存的发现。在UCoGe中,SC在P_c = 1.1 ~ 4GPa的PM区存在。重点是在磁场(H)、压力和单轴应力的极端条件下进行低温实验。在UGe 2中,不同FM和PM基态的级联中的费米面(FS)重建与它们的磁涨落之间存在强烈的相互作用。类似的现象发生在URhGe和UCoGe,但乍一看,SC似乎是由FM波动驱动的。在UCoGe中,纵向场扫描导致FM波动的急剧减小,而横向场扫描导致居里温度T_Curie的抑制;结果是FM波动的增加,导致SC的增强。URhGe中的奇异性是c轴和b轴之间的各向异性的弱点;最值得注意的特征是在H_R附近检测到重入SC。所有的实验结果都证明了这三种材料中的SC起源于FM涨落,这是FM状态下磁激励的振幅模式。在FM超导体中,自旋三重态配对已经被预期,并且实际上在UCoGe的SC态中通过Knight-shift测量观察到。它们迷人的(p,T,H)相图现在已经很好地建立起来了。讨论如何不同的理论方法可以描述实验学家发现的各种现象。
2019-01-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pressure-phase diagram of UCoGe by ac-susceptibility and resistivity measurements
UCoGe是少数几种在常压下表现出铁磁性和超导性共存的化合物之一。当T_Curie = 3 K和T_SC = 0.6 K时,它接近量子相变;抑制磁性所需的压力略高于1 GPa。我们报告的同时电阻率和交流磁化率测量压力下的多晶非常大的单晶域和电阻率比约为6。这两种方法都证实了以前通过测量多晶体的电阻率所建立的相图。铁磁相被抑制P约1.2 GPa。令人惊讶的是,超导性在压力高达至少2.4 GPa的情况下仍然存在。在其他超导和铁磁重费米子化合物中,如UGe 2和URhGe,超导态仅位于较大的铁磁区域内。因此,UCoGe似乎是超导性从铁磁区延伸到顺磁区的第一个例子。
2009-08-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pressure dependence of the magnetic ground states in MnP
MnP是一种高压超导体,在低于Ts ~290 K时表现出铁磁有序,在低于Ts~50 K时表现出螺旋有序,自旋位于ab平面,螺旋旋转沿c轴传播。我们进行了单晶中子衍射实验,以确定压力下的磁基态。随着压力的增加,TC和Ts逐渐被抑制,在~ 1.2GPa时,螺旋序消失。在1.8和2.0 GPa的中间压力下,铁磁顺序首先发展和变化的锥形或两相(铁磁和螺旋)结构与传播沿b轴低于特征温度。在3.8 GPa下,在208 K以下出现螺旋磁序,其承载ac平面中的自旋和沿b轴的传播。这种b轴调制的周期比1.8GPa时的短。我们的结果表明,在超导相附近的磁相可能具有沿b轴的螺旋磁关联。
2016-02-29 cond-mat.supr-con
Magnetic Pitch as a Tuning Fork for Superconductivity
磁性和超导电性经常会争夺材料基态的优势,在适当的情况下,磁序的波动残余可以诱导超导配对。在微观水平上,独立于晶格激发的这两者的交织在重费米子化合物、稀土铜酸盐和铁磷属元素化物中尤其明显。在这里,我们指出,对于局部自旋的螺旋排列,一个可变的磁节距长度提供了一个独特的调谐过程,从铁磁反铁磁基态在长和短波长的限制,分别。这种化学或压力可调的螺旋顺序自然提供了铁磁和反铁磁介导的超导性之间的连续调谐的可能性。同时,声子介导的超导电性被抑制,因为本地铁磁自旋配置。我们采用同步加速器为基础的磁性X射线衍射技术来测试这些想法在最近发现的超导体,锰锰氧化物。这种灵敏的探针直接揭示了在接近超导状态的高压下的减少的力矩,螺旋自旋顺序,与不存在超导性的环境压力下的螺距相比具有收紧的螺距。在(Cr/Mn/Fe)(P/As)系列中磁节距长度和超导转变温度之间的相关性表明了使用螺旋磁体作为自旋涨落介导的超导性的对话者的策略。
2015-11-30 cond-mat.supr-con
Field-induced Phenomena in Ferromagnetic Superconductors UCoGe and URhGe
本文综述了我们最近对铁磁超导体UGe_2、URh Ge和UCoGe的研究,在这些超导体中实现了所谓的等自旋配对的自旋三重态。我们专注于URhGe和UCoGe的实验结果,其中超导性已经发生在环境压力下。UCoGe上沿硬磁化轴(b轴)的磁场的巨大的上临界场Hc 2被证实的交流磁化率测量的微调的磁场角。与沿难磁化轴的巨大Hc 2相反,沿易磁化轴(c轴)的Hc 2的值相对较小。然而,在UCoGe和URhGe中的Hc 2的初始斜率,即dHc 2/dT(H -> 0)指示大的值,这可以通过在磁化测量中检测到的磁畴效应来解释。利用高质量UCoGe单晶的比热测量证实了体超导电性,这种超导电性在c轴方向的磁场作用下得到扩展。
2012-01-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pressure-Induced Changes in Structure, Magnetic Order and Development of Superconductivity in the Ferromagnetic Topological Insulator MnBi8Te13
Ames National Laboratory, US DOE, Iowa State University(艾姆斯国家实验室,美国能源部,爱荷华州立大学);Department of Physics and Astronomy, Iowa State University(爱荷华州立大学物理与天文学系);Department of Physics and Astronomy and California NanoSystems Institute, University of California, Los Angeles(加州大学洛杉矶分校物理与天文学系及加州纳米系统研究所);SmartState Center for Experimental Nanoscale Physics, Department of Physics and Astronomy, University of South Carolina(南卡罗来纳大学物理与天文学系智能州实验纳米物理中心);Department of Physics, University of Alabama at Birmingham(阿拉巴马大学伯明翰分校物理系);Center for Advanced Radiation Sources, The University of Chicago(芝加哥大学先进辐射源中心);Department of Earth and Planetary Sciences, University of California, Santa Cruz(加州大学圣克鲁兹分校地球与行星科学系);Advanced Light Source, Lawrence Berkeley National Laboratory(劳伦斯伯克利国家实验室先进光源);Computational Quantum Matter Research Team, RIKEN Center for Emergent Matter Science (CEMS)(理化学研究所涌现物质科学中心计算量子物质研究团队)
研究揭示压力诱导MnBi8Te13中铁磁-反铁磁-超导相变,展示其作为罕见Mn基超导体的特性及磁性与超导相互作用的平台作用。
2025-12-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pressure-temperature Phase Diagram of Polycrystalline UCoGe Studied by Resistivity Measurement
最近,铁磁性(T_Curie = 2.8K)和超导性(T_sc = 0.8K)共存的UCoGe,一种在环境压力P下接近铁磁性不稳定性的化合物已被报道。从多晶样品的电阻率测量得到的相图被发现是定性不同的所有其他铁磁超导体。通过施加高压,铁磁性以1.4 K/GPa的速率被抑制。在P ~ 1GPa以上没有观察到铁磁有序的迹象。然而,电阻性超导转变在温度上相当稳定,并持续到最高测量压力约2.4GPa。因此,超导性也会出现在顺磁相中。然而,在特征压力P ~* ~ 0.8GPa下,超导电性的出现似乎发生了变化。接近铁磁不稳定性,样品的均匀性可以强烈地影响电子和磁性,因此体相变可能不同于通过电阻率测量的确定。
2008-04-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pressure-induced superconductivity beyond magnetic quantum criticality in a Kondo ferromagnet
New Cornerstone Science Laboratory, Center for Correlated Matter and School of Physics, Zhejiang University(浙江大学物理学院关联物质中心新基石科学实验室);Hubei Key Laboratory of Photoelectric Materials and Devices, School of Materials Science and Engineering, Hubei Normal University(湖北师范大学材料科学与工程学院光电材料与器件湖北省重点实验室)
在Kondo铁磁体Ce5CoGe2中,压力诱导超导性超越磁量子临界点,揭示了与自旋涨落无关的非常规配对机制。
2026-02-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Incommensurate antiferromagnetism in UTe2 under pressure
研究发现UTe2在压力下形成非公度反铁磁长程有序,其传播矢量接近环境压力下的反铁磁涨落波矢,表明UTe2本质上是近反铁磁体,为理解其非常规超导性提供了新视角。
2023-11-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con