Resistive state of quasi-one-dimensional superconductors: fluctuations vs. sample inhomogeneity
分析了实验观察到的超导细线R(T)转变的形状。准一维超导沟道中跃迁的展宽通常与热涨落或量子涨落提供的相位滑移机制有关。它示出,考虑不可避免的几何不均匀性和有限的尺寸的实际样品在实验中研究的结果的解释是最重要的。分析是基于实验事实,即对于许多超导材料,临界温度是低维系统的特征尺寸的函数:薄膜厚度或导线截面
2007-06-19 cond-mat.supr-con
Differences in the Resistive and Thermodynamic Properties of the Single Crystalline Chiral Superconductor Candidate SrPtAs
$\require{mediawiki-texvc}$局部非中心对称超导体SrPtAs被认为具有拓扑手性$d$波态,但实验报道仅限于多晶样品。在这里,我们报告的合成单晶SrPtAs从铅熔剂生长。SrPtAs以六方空间群$P6_{3}$ / $mmc$结晶,晶格参数$a$ = 4.2445(4)$Å$和$c$ = 8.9513(18)$Å$。磁化率和电阻率测量揭示了超导转变T $_c$ $\sim$ 2.2 K,与以前的报告多晶样品。令人惊讶的是,热容数据显示在0.7 K时只有一个小的体转变。我们讨论了各种测量之间的差异的可能来源。
2022-10-21 cond-mat.supr-con
Describing heat dissipation in the resistive state of three-dimensional superconductors
本研究通过耦合三维广义金兹堡-朗道方程与热扩散方程,模拟超导薄膜电阻态,发现热扩散显著影响临界电流与电阻,尤其在接近正常态转变时,并揭示衬底效率、厚度及金兹堡-朗道参数对系统动力学的重要作用。
2024-05-23 cond-mat.supr-con
Array of Josephson junctions with a non-sinusoidal current-phase relation as a model of the resistive transition of unconventional superconductors
本文考虑了一组具有非正弦电流-相位关系的阻容分流约瑟夫森结来模拟高温$_c$超导体的相变。除了简单的正弦曲线$I_{c}\sinϕ$外,预计还会出现高次谐波,这是因为库珀对的主要\emph{d}波对称性、电位降的随机分布、脏颗粒或非平稳条件。我们表明,额外的余弦和正弦项分别通过调制的整体电阻和通过改变混合超导正常态的约瑟夫森耦合的作用。首先,该方法被应用于模拟具有非正弦电流-相位关系的弱连接的无序颗粒超导体的相变。在粒状超导体中,高次谐波的出现会影响转变的斜率。然后,阵列的本征约瑟夫森结,自然形成的CuO $_2$平面的铜酸盐,被认为是。研究了在接近$p=1/8$的空穴掺杂值处观察到的临界温度抑制。这样的抑制,涉及跨阵列的约瑟夫森耦合的符号变化和调制,被量化的电流-相位关系的第一和第二正弦波的强度方面。应用设想为基于本征约瑟夫森结堆叠的量子器件的设计和控制。
2010-06-30 cond-mat.supr-con
Dynamical regimes of ultrafast kinematic vortices in the resistive state of mesoscopic superconductors
超导状态与静电场共存,形成相位滑移和运动涡旋(kV)。除此之外,在超导体中安装的这种电阻状态在许多应用中是不期望的。然后,它是必不可少的,以了解超快kV动力学控制系统的磁通。因此,在这项工作中,我们研究了介观超导体的kV的动力学的外部磁场(H)和运输电流(Jtr)的影响下。因此,kV动态受增加H的影响。有了这些重大的变化,就有可能建立一个Jtr(H)相图。在迈斯纳态和正常态之间,kV呈现出三种不同的行为。对于高场,涡的行为像Abrikosov的,速度两个数量级低于在低场制度。除此之外,还演示了Jtr和屏蔽电流之间的相互作用如何由H控制,从而可以对相图中的边界进行一些定量预测。此外,对于仅kV成核的H,对于十分之一皮秒,表面势垒效应作用于kV的瞬时速度。
2019-10-10 cond-mat.supr-con
Theory of the Resistive Transition in Overdoped $Tl_2Ba_2CuO_{6+x}$: Implications for the angular dependence of the quasiparticle scattering rate in High-$T_c$ superconductors
我们表明,最近的测量磁场依赖性的磁化强度,比热和电阻率的过掺杂的$T_c \sim 17K$ $Tl_{2}Ba_{2}CuO_{6+δ}$在附近的超导$H_{c2}$意味着涡旋粘度是非常小的,研究的材料是不均匀的小,几百$Å$,区域中的本地$T_{c}$是远远高于散装$T_{c}$。小得惊人的涡旋粘度可以从微观模型中推导出来,在该模型中,准粒子寿命在费米表面周围变化很大,除了沿区域对角线("冷点“)之外,到处都很小。我们提出实验测试我们的结果。
1998-01-07 cond-mat.supr-con
Fermi surface, possible unconventional fermions, and unusually robust resistive critical fields in the chiral-structured superconductor AuBe
在磁场高达65 T,温度低至0.3 K的条件下,用热力学探针和电阻探针研究了非中心对称超导体AuBe。尽管多晶性质的样品,一系列复杂的德哈斯-范阿尔芬(dHvA)振荡的观察允许计算的能带结构的AuBe进行验证。这允许各种BCS参数描述的超导性进行估计,尽管测量的费米表面的复杂性。此外,AuBe显示了一个非标准场依赖的相位dHvA振荡与一个带认为主机非常规费米子在这个手性晶格。这一结果证明了dHvA效应建立单个能带的性质的能力,尽管存在具有更大态密度的其他电子能带,即使在多晶样品中也是如此。在与其他几个NCS的共同之处,我们发现,电阻上临界场超过了由热容和磁化测量的相当大的因素。我们建议,我们的数据排除机制,这种效果与无序,这意味着拓扑保护超导表面状态可能涉及。
2019-02-21 cond-mat.supr-con
Resistive transition in $π$-junction superconductors
本文用三维XY自旋玻璃模型数值模拟研究了具有随机$π$结的非均匀超导体的电阻率行为,如具有d波对称性的高$T_c$材料。在反铁磁耦合的浓度阈值以上,在有限的温度下,发现在手性玻璃相的电阻转变和临界指数从动态标度分析确定。在最近的电阻率测量中发现的非线性贡献的幂律指数是由这个转变的动态临界指数。
2003-11-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Unusual Resistive Transitions in the Nodal-Line Semimetallic Superconductor NaAlSi
NaAlSi是一种准二维半金属,在Tc = 6.8 K以下具有超导电性和能带结构,其特征是费米能级附近的节线和潜在的拓扑表面态。用片状单晶测量了它在磁场中超导转变的电阻率。在磁场-温度相图中,我们观察到只有当磁场垂直于平面而不是平行于平面时,在高于体超导状态的预过渡区中电阻率才大幅降低。(厚度)依赖性,重入行为,和对电极配置的敏感性都表明,晶体的一部分具有大于预超导体中的体超导性的上临界场。过渡区。这种部分超导性可能发生在晶体的侧面。
2021-12-15 cond-mat.supr-con
Local structures in the resistive state of a one dimensional superconductor
在一维超导体中,电流驱动的相变发生在超导相和正常相之间,这两个相在临界电流$j_c$附近的宽电流范围内共存于亚稳区。在这种所谓的电阻区中,已经发现了许多竞争相的时空局域化形式。本文给出了当两个竞争态之一的序参量已知时,选择另一个序参量的闭共轭形式的关系。我们的主要观察结果是,自由能表面的系统仍然主要绑定在电阻制度是占主导地位的二次项的唯象金斯堡-朗道势。
2009-08-15 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Depinning at the initial stage of the resistive transition in superconductors with a fractal cluster structure
研究了含有正相分形团簇的超导体中涡旋的脱钉效应。超导体转变为电阻态对应于当涡旋自由移动时从钉扎涡旋态到电阻态的渗透转变。由这些涡旋传递的磁通量的运动在电流-电压特性曲线上形成了初始耗散区。本文研究了正常相团簇对双折射第二类超导体电流-电压特性的影响。结果表明,正相团簇分形维数的增加会使初始耗散区变宽。产生这种效应的原因是由于洛伦兹力使自由涡密度增加而脱离钉扎中心。得到了自由涡密度对正相团簇边界分形维数的依赖关系。
2004-12-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Are pinholes the cause of excess current in superconducting tunnel junctions? A study of Andreev current in highly resistive junctions
在高阻超导隧道结中,通常会观察到过量的亚带隙电流,这通常归因于隧道势垒中的微观“针孔”。研究了超导体-绝缘体-超导体(SIS)和超导体-绝缘体-正常金属(SIN)结中的亚带电流。在Al/AlOx/Al结中,我们观察到从SIS到SIN制度的过渡后电流降低了2个数量级,然后与理论相匹配。在Al/AlOx/Cu结中,我们还观察到具有均匀势垒的结中的相干扩散Andreev输运的一般特征。我们使用准经典Keldysh-Green函数理论来量化单粒子和双粒子隧穿,并在透明度上找到了超过2个数量级的良好一致性。我们认为,我们的观察排除了针孔的起源过剩电流。
2011-02-22 cond-mat.supr-con
Quantum Resistive Transition in Type II Superconductors under Magnetic Field
结果表明,在一个Ginzburg-Landau(GL)的形式主义,超导波动是绝缘在零温度下,即使波动动力学是金属(耗散)。在此基础上,讨论了$H_{c2}$线的低温行为和零温转变附近的电阻率曲线。特别是,它指出,忽略量子波动的直流电阻率的数据分析可能会导致低估的$H_{c2}$值接近零温度。
1995-06-16 cond-mat.supr-con supr-con
Vortex Dynamics at the Initial Stage of Resistive Transition in Superconductors with Fractal Cluster Structure
本文研究了分形正相团簇对超导体中涡旋动力学的影响。该超导体包含有携带输运电流的超导团簇和作为钉扎中心的正相团簇。这种结构的原型是YBCO膜,包含柱状缺陷的集群,以及BSCCO/Ag护套带,这是线制造的实际利益。超导体转变为电阻态对应于当涡旋自由移动时从钉扎涡旋态到电阻态的渗透转变。得到了自由涡密度与团簇边界分形维数的关系以及自由涡电阻与输运电流的关系。结果表明,在所涉及的超导系统中实现了涡旋玻璃型的混合态。得到了含分形团簇超导体的电流-电压特性,并对其特性进行了研究。
2007-04-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Intergrain connectivity and resistive broadening in vortex state: a comparison between MgB2, NbSe2 and Bi2Sr2Ca2Cu3O10 superconductors
利用磁阻和射频穿透深度技术研究了晶粒的连通性和超导转变的展宽。我们在三种不同超导体系的洁净多晶样品(MgB_2、NbSe_2和Bi_2Sr_2Ca_2Cu_3 O_(10))中研究和比较了这些问题。从射频响应,体钉扎力常数进行评估。通过高场输运测量,确定了具有不同涨落和连通度的三个体系的H-T相图。
2006-10-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Resistive transition in granular disordered high-T$_c$ superconductors: a numerical study
颗粒状高温$_c$超导体的电阻转变,其特征在于弱(YBCO类)或强(MgB $_2$类)链接,通过一系列雪崩型电流密度重排发生。这些重排对应于电阻层的创建,跨越整个试样近似正交于电流密度方向,由于大量的弱链接或晶粒的同时过渡。本工作表明,精确解的基尔霍夫方程组的强和弱连接的非线性电阻网络,与约瑟夫森结的特点,产生随后形成的电阻层的电阻矩阵内的温度升高。此外,在转变处观察到的电压噪声与电阻层形成过程有关。噪声强度是从与后续电阻层相关的电压降基本事件的叠加来估计的。在过渡结束时,层混合,阶跃幅度减小,阻力曲线平滑。这导致抑制噪声,实验发现。值得注意的是,噪声强度与网络大小的标度律进行了辩论。它允许将结果扩展到具有任意大小的网络,从而扩展到真实样本。
2009-03-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Vortex structure and resistive transitions in high-Tc superconductors
本文采用三维约瑟夫森结阵列模型,对高温超导材料中平行于磁场的电流作用下的电阻转变特性进行了数值模拟。它表明,通过使用有限尺寸标度的样品与无序的c轴电阻率的临界温度Tp对应于渗透相变的涡旋线垂直于所施加的电场。当j垂直于H时,Tp值高于临界温度,但随样品厚度和各向异性的增加而减小。我们预测Tp附近的临界行为应该反映在实验可获得的量中,如I-V曲线。
1995-12-14 cond-mat.supr-con supr-con
Hydrogen in superconductors
该综述系统总结了氢对超导性能影响的研究现状,涵盖合成方法、实验性质、影响机制及未来前景,为含氢超导体研究提供全面参考。
2024-06-28 cond-mat.supr-con
Resistive Transition Equation of Mixed State
本文给出了超导体混合态电阻跃迁方程的微观推导。此形式符合MgB2的实验数据,其参数与BCS超导性的预测一致。它也符合高质量的非晶YBCO单晶的实验数据,但与BCS预测的参数略有不同。对铜氧化物超导问题进行了讨论。
2002-05-20 cond-mat.supr-con
Barkhausen-like conductance noise in polycrystalline high Tc superconductors immersed in a slowly varying magnetic field
用交流电弧法制备多晶YBCO样品的电阻转变分析。磁场揭示了在随后的磁化循环中重复的大电导噪声信号的存在。结果表明,噪声产生的雪崩效应产生的同时电阻性转变的大集团的弱链接。由于其可重复性,噪声信号可以被认为是一种签名的薄弱环节的临界电流分布,使其成为一个有趣的新的工具,用于研究高Tc陶瓷超导体,如报道的测量噪声滞后显示。
2001-07-26 cond-mat.supr-con
One-dimensional resistive states in quasi-two-dimensional superconductors
我们研究了在平均场转变温度$T_{C0}$以下的宽温度范围内,准二维超导体中电阻态形成过程中一维和二维拓扑激发(相位滑移和涡旋)之间的竞争。我们的铌酸盐样品的宽度$w$ = 100 nm远大于Ginzburg-Landau相干长度$ξ$ = 4 nm,并且在$T_{C0}$以上的涨落电阻率具有二维特征。然而,我们的数据表明,低于$T_{C0}$的电阻率是由一维激发,热激活相滑移带(PSS)重叠的样品横截面。我们还确定了缩放相图,这表明,即使在更广泛的样本的PSS贡献占主导地位的涡流在一个相当大的区域的电流/温度变化。测量了七个数量级的电阻率,我们发现量子相位滑移只能在这个数量级以下才是必要的。
2007-09-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
The resistive transition and Meissner effect in carbon nanotubes: Evidence for quasi-one-dimensional superconductivity above room temperature
众所周知,铜基钙钛矿氧化物基于两个特征正确地享有作为高温超导体的共识:电阻转变和迈斯纳效应。我们发现,在碳纳米管的电阻转变同意定量的Langer-Ambegaokar-McCumber-Halperin(LAMH)理论准一维超导体,虽然超导转变温度可以从0.4 K到750 K不同的样品。我们还确定了迈斯纳效应在平行于管轴的领域,以室温对齐和物理分离的多壁纳米管(MWNTs)。迈斯纳效应的大小与根据测量的载流子密度预测的渗透深度在定量上一致。此外,将单个MWNT捆绑成紧密包装的束导致抗磁性磁化率的大幅增强,这是束中的管之间的约瑟夫森耦合的标志。这些结果一致表明,准一维高温超导碳纳米管。
2004-12-16 cond-mat.supr-con
First-principles Studies for the Hydrogen Doping Effects on Iron-based Superconductors
用第一性原理计算研究了铁基超导体LaFeAsO_(1-y)中的氢掺杂效应,探讨了氢掺杂显著提高超导转变温度的原因。目前的计算表明,一个稳定的氢阳离子靠近铁原子吸引一个负电荷的FeAs层,并导致有利于进一步的高温转变的结构畸变。事实上,随着氢掺杂量的增加,在所采用的超晶胞上平均的晶格常数a收缩,然后平均的As-Fe-As角接近109.74度。此外,计算澄清了溶质氢的电子掺杂效应和由此产生的费米能级移动。这些见解是有用的高转变温度的铁基超导体的设计。
2011-03-18 cond-mat.supr-con
Resistive anisotropy in the charge density wave phase of Kagome superconductor CsV3Sb5 thin films
本研究利用圆形十二电极器件测量CsV3Sb5薄膜电荷密度波相的方向电阻率,发现温度调制的二重各向异性及磁场诱导变化,揭示电子向列性与可能的手性电荷序。
2024-12-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Resistive transition in disordered superconductors with varying intergrain coupling
本文研究了具有强连接和弱连接的颗粒介质中的无序效应。转变由\emph{tunneling} $g$和\emph{intragrain} $g_{intr}$电导的相互作用控制,这取决于晶粒间耦合的强度。对于$g \ll g_{intr}$,转变首先涉及晶界,而对于$g \sim g_{intr}$,转变发生在整个晶粒中。不同的晶粒间耦合被认为是通过模拟超导材料作为一个无序网络的约瑟夫森结。数值模拟表明,随着无序度的增加,电阻转变在较低的温度下发生,并且曲线变宽。这些特征在具有强链接的无序超导体中得到增强。不同的行为进一步检查通过估计的平均网络电阻的弱和强的有效介质近似理论的框架内的链接。这些结果可能有助于解释长期存在的问题:(i)许多金属在颗粒态的超导转变温度的提高,(ii)与接近金属-绝缘体转变的标准颗粒体系相比,均匀无序薄膜的超导性受到抑制,(iii)金属-绝缘体转变温度的提高,(iv)金属-绝缘体转变温度的降低,(v)金属-绝缘体转变(iii)与弱连接的超导体相比,通过在强连接的材料(例如二硼化镁)中掺杂和杂质而增强的超导性退化,例如铜酸盐。
2010-11-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Resistive state of superconducting structures with fractal clusters of a normal phase
本文考虑了形态因素对双极超导结构中磁通量动力学和临界电流的影响。超导体中含有正常相的分形团簇,它们充当钉扎中心。这些集群的属性进行了分析,在一般情况下的伽玛分布的面积。研究了正相团簇的统计特性,导出了临界电流分布,得到了主要统计参数与分形维数的依赖关系,并考虑了正相团簇的分形对正相涡旋脱离钉扎中心后磁通量运动所产生的电场的影响。得到了任意分形维数的分形超导结构在电阻态下的伏安特性。结果表明,正相团簇边界的分形性增强了磁通量俘获,从而提高了超导体的载流能力。
2002-03-11 cond-mat.supr-con
Thermodynamics of the hydrogen dominant potassium hydride superconductor at high pressure
本文对新型氢主导的氢化钾超导体(KH $_{6}$)的热力学性质进行了全面的分析。我们的计算是在Eliashberg理论中进行的,该理论对超导相最重要的热力学性质进行了定量估计。特别地,我们观察到,随着压力的增加,所有的热力学性质都降低,例如$p \in \left< 166 , 300 \right>$ GPa的$T_{C} \in \left< 72.91 , 55.50 \right>$ K。我们预测,这种降低的行为对应于氢晶格分子化随压力值的增加而降低。进一步,通过计算Bardeen-Cooper-Schrieffer理论(BCS)中常用的无量纲热力学比,证明KH $_{6}$材料是一种强耦合超导体,不能用BCS理论定量描述。
2015-02-10 cond-mat.supr-con
Current density distribution in resistive fault current limiters and its effect on device stability
提高电阻型超导限流器(R-SFCL)沿程电流均匀性是该类限流器设计中的一个重要问题。R-SFCL中电流的不均匀分布仅增加了某些超导区域中的电流,因此,在故障条件下,仅超导体的某些部分经历相变,这增加了这些区域中的热压并导致器件的击穿和破坏。在本文中,电流密度分布在常用的模式中使用的R-SFC结构进行了模拟和研究。为此,一个有效的模型,提出了R-SFCL,以实现最高的均匀性的电流和谐波相位变化的超导体相比,其他模式。在Ansys Maxwell软件中的仿真结果表明,所提出的模型具有适当的和令人满意的性能。
2020-03-03 cond-mat.supr-con physics.app-ph
Al-Based Few-Hydrogen Metal-Bonded Perovskite High-$T_c$ Superconductor Al$_4$H up to 54 K under Atmospheric Pressure
该研究提出构建少氢金属键钙钛矿氢化物的常压超导设计策略,并基于Migdal-Eliashberg理论预测延展性良好、结构稳定的Al基Al$_4$H在大气压下$T_c$可达54 K。
2023-08-19 cond-mat.supr-con
Width of the Zero-Field Superconducting Resistive Transition in the Vicinity of the Localization Threshold
本文用两个特征温度分析了非晶In-O薄膜在绝缘体-超导体转变附近状态下的电阻超导零场转变:上一个特征温度为$T_{c0}$,在此建立了序参量的有限振幅;下一个特征温度为$T_c$,在此发生相序.从磁阻测量结果可以看出,两者之间的电阻$T_c<T<T_{c0}$不能归因于热离解涡旋对的耗散。因此,在$T_c$处发生的不是Kosterlitz-无核-Berezinskii转变。
2001-01-30 cond-mat.supr-con
Charging effects and anomalous resistive features of superconducting boron doped diamond films
重掺硼纳米金刚石薄膜在超导转变温度以下的异常电阻峰可能在开关器件中具有潜在的应用,但确切的起源仍在研究中。我们建立了一个温度依赖性的电阻相类似于已报道的约瑟夫森结阵列和其他颗粒超导体的Berezinskiii-Kosterlitz-无(BKT)转变的电荷决斗已被观察到。在临界磁场以下,非线性磁电阻具有温度依赖的峰值特征。在低于所确定的BKT临界点的温度下,电流电压扫描中明显的温度依赖性滞后与电荷缺陷的钉扎有关。结果表明,这些集体功能暗示电荷和反电荷类似物之间的电荷-BKT过渡。
2019-06-04 cond-mat.supr-con
Strong correlation between bonding network and critical temperature in hydrogen-based superconductors
最近的实验发现表明,富氢化合物可以达到室温超导性,至少在高压下。此外,还存在临界温度只有几开尔文,甚至根本没有超导性的金属氢丰富系统。通过第一性原理计算,分析了文献中100多个被预测为超导体的化合物的结构和电子性质,确定了在氢基超导体中建立局域单元连接成键网络的能力是提高临界温度的关键,解释了超导富氢材料临界温度的多样性.我们定义了一个名为{ \it网络值}的量值,它与预测的临界温度相关性很好,比迄今为止分析的任何其他描述符都要好得多。通过分析电子局域化函数的等值面,可以很容易地计算出任何化合物的这种大小。通过对所研究的化合物根据它们的键合性质进行分类,我们观察到对于所有键合类型,{ \it网络值}与临界温度相关。我们的分析还强调了共价键减弱的系统是最有希望达到高临界温度的候选者。超导电性与成键网络之间正相关性的发现,为筛选氢基化合物提供了可能性,同时为化学工程更好的超导体提供了明确的途径。
2021-03-12 cond-mat.supr-con
Synthesis of ErFeAsO-based superconductors by hydrogen doping method
在这里,我们展示了技术,以稳定的ErFeAsO基超导体的最小晶格常数在LnFeAsO 1-y(Ln =镧系元素)系列使用氢掺杂的方法。在1100 °C和5.0 ~ 5.5GP的压力下,将名义组成为ErFeAsO_(1-y)(1-y = 0.75 ~ 0.95)的颗粒夹在LaFeAsO_(0.8)H_(0.8)的颗粒之间进行加热,合成了多晶样品。晶格常数为a = 3.8219和c = 8.2807的样品具有最高的超导临界温度(Tc),分别为44.5 K和41.0 K。讨论了LnFeAsO系超导体中Tc与Ln关系的相图。
2010-11-23 cond-mat.supr-con
Design Principles for High Temperature Superconductors with Hydrogen-based Alloy Backbone at Moderate Pressure
氢基超导体为实现长期追求的室温超导目标提供了一条途径,但金属化这些材料所需的高压限制了它们的直接应用。例如,碳质硫氢化物,第一个室温超导体,只能在267 GPa的极端压力下达到288 K的临界温度(Tc)。下一个公认的挑战是在明显较低的压力下实现室温超导。在这里,我们提出了一个策略,合理设计的高温超导体在低压下合金化小半径元素和氢形成三元氢化物超导体与合金骨架。我们确定了一个迄今未知的萤石型骨干的形式AXH 8,在中等压力下表现出高温超导性的组合物。LaBeH 8的Fm-3 m相具有萤石型H-Be合金骨架,被预测为亚稳的和超导的,在50 GPa下具有~ 191 K的Tc;比几何相似的笼形氢化物LaH 10(170 GPa)所需的压力低得多。我们的方法铺平了道路,寻找高Tc三元氢化物超导体在接近环境压力的条件下。
2021-06-27 cond-mat.supr-con
Quantum Resistive Behaviors in the Vortex Liquid Regimes at Finite Temperatures
受磁场中常见的{ \it mean field like}电阻行为的启发,在具有强涨落的各种超导(SC)铜氧化物和有机物中,重新考察了{ \it quantum} SC涨落对电阻行为的影响,并强调了它们在所谓的{ \it thermal}涡旋液体区域中的作用.在GL涨落理论中引入量子涨落和涡旋钉扎效应,发现电阻率曲线在远低于表观上临界场H_{c2} ^*(T)的3d涡旋-玻璃化转变点处不是扇形展宽,而是由于足够小的凝聚能或强场增强的量子涨落而急剧下降.通过考虑SC赝能隙区的影响,对铜氧化物和有机超导体的数据进行了拟合。有人认为,铜酸盐材料,不考虑竞争的非SC订单的波动的存在下,空穴掺杂的铜酸盐的面内相干长度减少接近欠掺杂的限制,从热容数据测量的冷凝能量密度是最大的最佳掺杂附近。无序准二维s波薄膜的情况下,显示场调谐的超导体-绝缘体转变(FSIT)的行为进行了比较研究,并与现有数据的协议被发现。
2003-09-02 cond-mat.supr-con
Possible hydrogen doping and enhancement of Tc (= 35 K) in a LaFeAsO-based superconductor
本文报道了在LnFeAsO基超导体(Ln 1111:Ln = La,Ce和Pr)中掺入氢氧根离子(OH)-,可显著提高超导转变温度(Tc)。对于La 1111,使用高压技术合成的(OH)掺入样品的Tc为35 K,比典型的最佳掺杂的La 1111超导体高7 K。Ce 1111和Pr 1111也观察到类似的Tc增强。~ 1H-NMR测定证实了样品中氢原子的存在。伴随着(OH)-掺入,晶格参数大大收缩,下降到任何其他掺杂/取代从未达到的值。
2010-01-28 cond-mat.supr-con
Ultra-fast Kinematic Vortices in Mesoscopic Superconductors: The Effect of the Self-Field
在广义含时Ginzburg-Landau方程的框架下,研究了在外加输运电流驱动下,超导样品内部电流所感应的自磁场的影响.系统的电阻状态的数值模拟表明,无论是材料的不均匀性,也没有一个正常的接触小于样品的宽度,需要产生一个不均匀的电流分布内的样品,这导致出现的运动学涡旋-反涡旋对(涡街)的解决方案。进一步讨论了运动学涡旋速度、超导电流湮灭率和超导序参量的行为。我们证明,这后两点解释了系统的电阻状态的特性。它们是描述电流-电阻特性曲线峰值和涡旋-反涡旋对形成位置的基本依据。
2020-06-02 cond-mat.supr-con
Deviations from mean-field behavior in disordered nanoscale superconductor-normal-metal-superconductor arrays
我们制作了准二维阵列的纳米级铅颗粒耦合的覆盖层的银颗粒。他们的温度依赖性的电阻转变遵循预测的一系列介观超导体正常超导体结。随着Ag覆盖层厚度的降低,它们的转变温度系统地偏离了邻近效应的Cooper极限理论,因为Pb晶粒尺寸减小。当每个晶粒的库珀对的估计数小于或等于1时,就会出现偏差,这表明超导体向金属过渡的方法。
2003-06-20 cond-mat.supr-con
Pressure-induced quantum critical point in a heavily hydrogen-doped iron-based superconductor LaFeAsO
铁基超导体LaFeAsO $_{1-x}$ H $_x$(0 $\leq x \leq$ 0.6)在H掺杂时经历两个反铁磁(AF)相。我们在压力下使用NMR技术研究了第二AF相($x$ =0.6)。在压力高达2 GPa时,基态是一个具有大能隙的自旋密度波态;然而,能隙在4.0 GPa时关闭,表明压力诱导的量子临界点。有趣的是,在2和4 GPa之间的压力下,带隙激发与无隙磁涨落共存。这种共存是由于$d_{xy}$轨道上升到费米能级,在压力下的Lifshitz转变。
2019-05-16 cond-mat.supr-con
Magnetism and Superconductivity in Hydrogenated Graphite Foils
某些非常规超导体的独特之处在于磁性和超导性的共存。我们先前已经在氢化石墨材料中发现了铁磁性和超导性。在这里,我们提出了类似的,以及完全新的发现,这一次适用于氢化石墨箔。随着磁场强度的增加,随温度变化的磁化强度表现出几个重要的转变。从Neel顺磁-反铁磁转变到铁磁超导态,再到主相临界温度为Tc = 50 ~ 60 K的轨道顺磁玻璃高温超导体。在室温下观察到铁磁状态。因此,氢化低密度碳石墨箔的磁性在建立电子关联中起着重要作用,其中一些在本质上是超导的。
2022-06-17 cond-mat.supr-con
Hydrogen "penta-graphene-like" structure stabilized by hafnium: a high-temperature conventional superconductor
最近发现的H3 S和LaH 10超导体在高压下具有创纪录的高超导转变温度Tc,推动了在压缩超导体中寻找室温超导性的研究。在这里,我们预测存在一个前所未有的六方HfH 10,在250 GPa的非常高的Tc约为213-234 K。在HfH 10中,H原子以簇的形式排列,形成平面的“五石墨烯样”亚晶格,与H3 S中的共价六重立方结构和LaH 10中的笼形结构形成对比。Hf原子充当氢亚晶格的“预压缩器”和电子供体。这种“五石墨烯样”H10结构也在高压下的ZrH 10、ScH 10和LuH 10中发现,每种材料都显示出从134到220开尔文的高Tc。我们对具有“五石墨烯样”层状结构的致密超导体的研究为探索和开发一类新的高Tc超导体打开了大门。
2020-02-26 cond-mat.supr-con
Microscopic Study of Quantum Vortex-Glass Transition Field in Two-Dimensional Superconductors
在平均场近似下,研究了无序薄膜中场调谐超导体-绝缘体量子跃迁的位置。我们的计算表明,微观无序诱导的量子跃迁点的实验发现的减少不能被解释,如果之间的相互作用的障碍和电子-电子排斥相互作用被忽略。这项工作是作为一个微观的基础上的解释(cond-mat/0105122)的过渡场附近的电阻现象。
2001-10-22 cond-mat.supr-con
Vortex motion and flux-flow resistivity in dirty multiband superconductors
用微观动力学理论计算了高浓度杂质多带超导体中涡旋晶格的电导率。当磁感应强度接近或远小于临界场强$H_{c2}$时,分别考虑了高场和低场的极限。结果表明,与单带超导体相比,电阻性质不是普适的,而是依赖于不同能带中的配对常数和扩散率比。低场磁电阻可以大大超过Bardeen-Stephen估计,与实验数据的两个带超导体MgB $_2$定量协议。
2016-08-01 cond-mat.supr-con
Metallic Hydrogen: A Liquid Superconductor?
金属氢有望展现出非凡的物理特性。在这项工作中特别感兴趣的是高温超导的可能性。将固相的超导临界温度与一定压力范围内的熔化温度的计算结果进行比较,会引出一个有趣的问题:处于超导状态的固体会熔化成液体,而液体仍然是超导体吗?本文研究了金属氢中液态超导的可能性。这是通过第一原理模拟完成的,并使用这些结果来求解Eliashberg方程。这些是在压力(和温度)条件下进行的,其中分子离解预计首先发生在固相中。在$386.8(4)$ - $783.7(4)$ GPa的压力范围内,$T_c$从$308(6)$增加到$372(2)$ K,最大不确定度为$10$ K;然后在$883.7(3)$ GPa时减少到$356(2)$ K。与固相的比较表明,尽管它们的超导性背后的物理学是不同的,但两相之间的临界温度没有显著变化。将这些值与最近氢相图中的结果进行仔细比较表明,它们高于熔化温度,固体将熔化为液态原子氢。因此,这项工作的结果(在这种情况下)表明,液态原子氢确实会以超导状态存在。它们还提供了寻找它的压力和温度条件。
2021-06-30 cond-mat.supr-con
Effect of Ir substitution in the ferromagnetic superconductor RuSr2GdCu2O8
本文详细研究了Ir部分取代Ru对六方铜氧化物Ru(1-x)Ir(x)Sr_2GdCu_2O_(8; 0 <= x <= 0.10)的磁性能和超导性能的影响。结构、电学和磁学测量的综合实验结果表明,Ir取代Ru(x <= 0.10)时没有明显的结构畸变。Ir掺杂逐渐抑制磁性和超导态。然而,在温度>= 2 K直至最高施加磁场18 T时,观察到所有样品均达到零电阻状态。已确定这些多晶样品的电阻上临界场Hc 2作为温度的函数。Hc 2(0)值为52 T,与Ir浓度关系不大.我们还观察到,超导过渡宽度减小,电阻转变的斜率增加,增加Ir掺杂,这是一个功能,这是在高施加磁场更加明显。在电阻曲线的导数中观察到的双峰结构与物理颗粒的不均匀性有关,这种不均匀性由于Ru被Ir取代而增强。这表明约瑟夫森结阵列(JJA)模型似乎适合于描述这些超导体中的超导态。低温rho(T)数据以及确定的涡旋热激活能与这些材料中的二维涡旋动力学一致。
2007-02-05 cond-mat.supr-con
Understanding Hydrogen Rich Superconductors: Importance of Effective Mass and Dirty Limit
一类富氢(H-rich)系统,符合II型超导性,已知具有非常高的超导转变温度Tc和上临界磁场Bc 2值(分别高达288 K和222 T)。通过观察迄今为止报道的所有实验性富氢超导体,大多数都处于脏极限,只有最高的Tc值处于清洁状态的交叉点。在此框架下,我们对一些以前无法解释的现象有了清楚的认识:(1)Bc_2随Tc的变化而出现极大值,(2)CSH中Tc随压力变化的斜率有明显的变化,(3)在零磁场下,超导转变的宽度随Tc的增加而减小,(4)在超导转变的临界温度下,Tc的变化与温度的变化有关。(4)在外加磁场中,超导宽度与磁场的斜率随Tc的增大而减小。Ginzburg-Landau-Abrikosov-Gorkov(GLAG)理论被用来解释所有这四种效应,在一个框架内,增加Tc与电子有效质量和散射长度的增加有关。
2022-02-09 cond-mat.supr-con
Magnetization Relaxation and Collective Vortex Pinning in the Fe-Based Superconductor SmFeAsO_0.9F_0.1
通过测量动态和传统的磁化弛豫,我们研究了新发现的超导体SmFeAsO_(0.9)F_(0.1)(Tc = 55K)的涡旋动力学。发现弛豫速率相当大,反映了一个小的特征钉扎能。此外,它在很宽的温度范围内表现出弱的温度依赖性,这类似于铜氧化物超导体的行为。结合不同磁场下的电阻数据,得到了涡旋相图。我们的结果强烈地表明集体涡旋钉扎模型非常适用于这种新的超导体。
2008-09-20 cond-mat.supr-con
Intrinsic Josephson Effect and Violation of the Josephson Relation in Layered Superconductors
本文导出了描述具有各向异性对的层状超导体电阻态的方程。当垂直于层方向的电流密度可以解释为约瑟夫森超导电流、欧姆耗散电流和干扰电流之和时,仅在小电压下发现与约瑟夫森结堆叠的相似性。在空间均匀状态下,在较高电压下的微分电导率变为负值。电流分布的不均匀性产生分支不平衡,并且违反频率和电压之间的约瑟夫森关系。
1997-04-03 cond-mat.supr-con
Superconductivity in 1111-type CaFeAsF1-xHx induced by selective hydrogen elimination
1111型铁基超导体中F-和H-的热稳定性的差异允许通过热退火从非晶态CaFeAsF 0.8H 0.2中选择性地消除氢。分析所得样品的化学组成表明,结合的氢被选择性地消除热退火在553 K为72小时。所得到的氢消除的样品显示出体超导性,Tc = 29 K。该技术可用于AeFeAeF(Ae;碱土金属)铁基超导体的间接电子掺杂,其描述为CaFeAsF 1-xHx => CaFeAsF 1-x + xe-+1/2xH2。
2013-09-26 cond-mat.supr-con
Superconducting Properties of MgB2 Bulk Materials Prepared by High Pressure Sintering
采用高压烧结法制备了一种新发现的40 K金属间化合物MgB 2超导体的高密度块体材料。超导转变的起始温度为39 K,证实了由磁性和电阻测量。磁化强度随磁场变化曲线(M-H曲线)显示了典型的II型超导体的行为,由M-H曲线估算的低临界磁场Hc 1(0)为0.032T。在20 K和1 T下,使用样品尺寸从磁化滞后估计的临界电流密度Jc为2 × 104 A/cm ~ 2。上临界场Hc 2(0)通过外推电阻转变的开始并假设脏极限为18 T来确定。
2001-02-09 cond-mat.supr-con
Enhancement of the pinning potential in a single-crystal superconductor FeTe0.65Se0.35 under the influence of hydrogen sorption
作为单晶铁硫族化合物FeTe0.65Se0.35的实验研究的结果,氢吸附对超导体的磁性和载流性能引起的结构转变的影响已经建立。在高达150 °C - 200 °C的温度下氢吸附过程之后体积平均有效钉扎电位(和相关的临界电流密度)的增加可以通过由于注入的H离子对其晶体结构和电子状态的局部作用而导致的额外钉扎中心的出现来解释。研究表明,氢化是提高超导体磁通钉扎性能的有效手段。
2021-07-06 cond-mat.supr-con physics.app-ph
Peculiarities of the resistive transition in fractal superconducting structures
本文研究了正相分形团簇对渗流超导体电阻转变区电流-电压特性的影响。团簇代表柱状缺陷的聚集体,其引起系统中的相关微观无序。对于任意分形维数的团簇边界,得到了静态和动态电阻对输运电流的依赖性。结果表明,在所涉及的超导系统中实现了涡旋玻璃型的混合态。
2004-12-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
New Fe-based superconductors: properties relevant for applications
在氧铌酸盐LaFeAs(O,F)中发现高温超导性后不到两年,几个基于Fe层的超导体家族(1111,122,11,111)已经问世。它们与铜氧化物超导体有一些共同的特点,如层状结构,小的相干长度和非常规配对,但这些特点不利于应用。另一方面,铁基超导体具有金属母体化合物,它们的电子各向异性通常较小,并且不强烈依赖于掺杂水平,假定的序参量对称性是s波,因此原则上对穿过晶界的电流传输没有那么有害。从应用的角度来看,主要的努力仍然致力于研究超导性能,区分内在和外在的行为,并比较不同的家庭,以确定哪一个是最适合的追求更好,更实用的超导体。1111族显示出最高的Tc,巨大的,但也是最各向异性的上临界场和场内,扇形的电阻转变,让人想起那些铜酸盐,而122族的各向异性要少得多,具有更尖锐的电阻转变,如在低温超导体中,但具有约一半的1111化合物的Tc。将介绍与应用有关的主要超导性质的概述。上临界场,电子各向异性参数,晶内和晶间临界电流密度将讨论和比较,在可能的情况下,在整个铁基超导体家族。
2009-10-07 cond-mat.supr-con
Absence of the Transition into Abrikosov Vortex State of Two-Dimensional Type-II Superconductor with Weak Pinning
实验研究了弱钉扎非晶NbO_{x}薄膜在第二临界场H_{c2}以上和以下的电阻特性。与具有弱钉扎的体II型超导体相反,在H_{c4}处观察到在向Abrikosov态转变时电阻性质的急剧变化,比H_{c2}低一些百分比(V. A. Marchenko和A. V. Nikulov,1981),在具有弱钉扎的薄膜中,直到非常低的磁场,H_{c4} < 0.006 H_{c2},都没有观察到电阻性质的定性变化。在这些膜中观察到的电阻率的平滑依赖性可以通过在H_{c2}之上和之下的次导电性理论来描述。这意味着在弱钉扎的二维超导体中,没有相位相干性的涨落超导态仍然略低于H_{c2}。三维和二维超导体中H_{c4} / H_{c2}值的差异,即转变到Abrikosov态的位置,符合Maki-Takayama 1971年的结果,根据该结果,Abrikosov 1957年的解仅对有限维超导体有效。由于涨落的存在,在平均场近似下得到的解在低于实尺寸超导体的H_{c2}和远低于实尺寸薄膜的H_{c2}的较窄区域内是无效的。没有相位相干的超导态不应等同于虚构的涡旋液体,因为涡旋作为具有相位相干的超导态中的奇点,在没有相位相干的情况下是不可能存在的。
2002-02-20 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con