Charge-$4e$ superconductivity as a novel phase of matter remains elusive so far. Here we show that charge-$4e$ phase can arise as a vestigial order above the nematic superconducting transition temperature in time-reversal-invariant nematic superconductors. On the one hand, the nontrivial topological defect -- nematic vortex -- is energetically favored over the superconducting phase vortex when the nematic stiffness is less than the superfluid stiffness; consequently the charge-$4e$ phase emerges by proliferation of nematic vortices upon increasing temperatures. On the other hand, the Ginzburg-Landau theory of the nematic superconductors has two distinct decoupling channels to either charge-$4e$ orders or nematic orders; by analyzing the competition between the effective mass of the charge-$4e$ order and the cubic potential of the nematic order, we find a sizable regime where the charge-$4e$ order is favored. These two analysis consistently show that nematic superconductors can provide a promising route to realize charge-$4e$ phases, which may apply to candidate nematic superconductors such as PbTaSe$_2$ and twisted bilayer graphene.
Nematic-fluctuation-mediated superconductivity in CuxTiSe2
Renmin University of China（中国人民大学）；Center for High Pressure Science and Technology Advanced Research（高压科学和技术先进研究中心）；Anhui University（安徽大学）；Beijing University of Posts and Telecommunications（北京邮电大学）
研究发现Cu x TiSe 2中易位波动与超导性之间的相互作用，揭示易位相变对超导性增强的作用机制。
Nematic fluctuations mediated superconductivity revealed by anisotropic strain in Ba(Fe$_{1-x}$Co$_x$)$_2$As$_2$
各向异性应变是一种能够选择性地解决超导涨落在促进超导性中的作用的外部场。我们证明了这一点，使用偏振分辨的弹性拉曼散射探测下的正常和超导状态的典型的铁基超导体Ba（Fe $_{1-x}$ Co $_x$）$_2$ As $_2$的应变下的电子涨落的演变。在非超导的母体化合物BaFe $_2$ As $_2$中，我们观察到了应变引起的超导磁化率的抑制，它遵循了对称破缺场下伊辛序参量的预期行为。对于超导化合物，超导磁化率的抑制与超导临界温度$T_c$的降低有关。我们的研究结果表明，一个显着的贡献，电子配对和增强$T_c$附近的一个量子临界点的理论方案验证的涨落。
Simultaneous emergence of superconductivity, inter-pocket scattering and nematic fluctuation in potassium-coated FeSe superconductor
超导性起源于电子配对。因此，费米面上的配对沟道和配对胶是理解超导体的两个关键问题。最近，在电子掺杂的FeSe超导体中发现了超过40 K的高温超导性，包括K $_x$ Fe $_{2-y}$ Se $_2$、Li $_{0.8}$ Fe $_{0.2}$ OHFeSe和单层FeSe薄膜。然而，它们的配对机制仍然存在争议。本文研究了包钾FeSe单晶电子结构的系统演化。通过在样品表面上原位蒸发钾来精确控制掺杂水平。我们发现当费米面的Lifshitz跃迁使两个电子袋之间的袋间散射打开时，超导性就出现了。在相同的掺杂浓度下，电子有序度显著降低，在较宽的掺杂范围内，电子有序度仍有较大的涨落。我们的研究结果表明，在电子掺杂的FeSe超导体的超导电性，袋间散射，和涨落之间的潜在的相关性。
Short-range nematic fluctuations in Sr1-xNaxFe2As2 superconductors
磁涨落、磁序和超导性之间的相互作用是铁基超导体物理学的核心。本文报道了用非弹性X射线散射法测量的空穴掺杂Sr $_{1-x}$ Na $_x$ Fe $_2$ As $_2$中的面内横向声学声子，并提取了极化率和极化相关长度。通过一种完备的分析方法，我们发现对于含有磁有序四元相的欠掺杂（$x=0.36$）样品，它具有短的磁相关长度$ξ$ ~ 10 $Å$和大的磁相关磁化率$χ_{\rm nem}$。最佳掺杂的（$x=0.55$）样品表现出较弱的声子软化效应，表明减少$ξ$和$χ_{\rm nem}$。我们的研究结果表明，短范围的超导涨落可能有利于超导性，重点放在铁基超导体的超导关联长度。
Raman scattering as a probe of charge nematic fluctuations in iron based superconductors
本文报道了BaFe $_2$ As $_2$和Sr（Fe $_{1-x}$ Co $_x$）$_2$ As $_2$（x=0.04）单晶四元相中电荷涨落的拉曼散射测量。在这两个系统中，所观察到的居里-外斯波动被发现表现出发散的居里-外斯行为与非常相似的特征温度标度，表明在122铁基超导体的普遍趋势，对电荷的有序。
Origin of diverse nematic orders in Fe-based superconductors: 45$^\circ$ rotated nematicity in AFe$_2$As$_2$ (A=Cs, Rb)
铁基超导体中各种向列性及其序参量的起源问题越来越受到人们的关注。最近，在重空穴掺杂（$n_d=5.5$）化合物AFe $_2$ As $_2$（A=Cs，Rb）中发现了一种新的有序结构.所发现的向列性具有$B_{2g}$（= $d_{xy}$）对称性，在含有$n_d\approx6$的常见化合物中，从$B_{1g}$（= $d_{x^2-y^2}$）向列性旋转$45^\circ$。我们预测，“氢键键序”，这是相关跳跃的破坏，是负责$B_{2g}$在AFe $_2$作为$_2$的氢键键序。AFe $_2$中的狄拉克口袋作为$_2$是稳定$B_{2g}$键级所必需的。A $_{1-x}$ Ba $_x$ Fe $_2$ As $_2$中的$B_{1g}$和$B_{2g}$向列性都是由描述自旋涨落驱动的电荷不稳定性的Aslamazov-Larkin多体过程自然诱导的。本研究为通过改变费米面的轨道性质和拓扑结构来控制电荷向列性的性质提供了重要的启示。
Direct visualization of the nematic superconductivity in Cu$_x$Bi$_2$Se$_3$
Cu $_x$ Bi $_2$ Se $_3$具有拓扑表面态和体超导性。它最近被确认为一种拓扑超导体（TSC），具有特殊的超导性，即：e. C2对称，超导态和奇宇称配对。本文利用扫描隧道显微镜（STM）直接研究了Cu_xBi_2Se_3超导体对磁场的响应。在平面外的领域，我们发现细长的磁涡旋主办零偏置电导峰符合马约拉纳束缚态预期在TSC。在面内场作用下，平均超导能隙表现出场取向的二重对称性，在B//=0.5 T时，长C2对称轴钉扎在二面角镜面上，而在B//=1.0 T时，长C2对称轴略有旋转.首次半定量地确定了无节点Δ4x带隙结构。我们的数据描绘了CuxBi 2Se 3中超导体的微观图像，并对理论提出了强有力的约束。
Linear Response Theory for Shear Modulus $C_{66}$ and Raman Quadrupole Susceptibility: Significant Evidence for Orbital Nematic Fluctuations in Fe-Based Superconductors
Multiple charge density waves and superconductivity nucleation at antiphase domain walls in the nematic pnictide Ba$_{1-x}$Sr$_{x}$Ni$_{2}$As$_{2}$
超导性如何与电荷或电子有序相互作用是量子材料研究中心尚未解决的重大问题之一。Ba $_{1-x}$ Sr $_{x}$ Ni $_{2}$ As $_{2}$（BSNA）是一种电荷有序的磷属元素化物超导体，最近被证明在量子相变（$x_c=0.7$）附近由于电子涨落而表现出六倍的超导电性增强。然而，超导性是反常的，$0.4 < x< x_c$的电阻转变发生在比比热反常更高的温度下。利用X射线散射，我们发现了一个新的电荷密度波（CDW）在BSNA在这个组成范围。CDW与两个晶格参数的周期相当，并且不同于先前在该材料中报道的两个CDW。我们认为，反常的输运行为产生的异质超导形核在反相畴壁的CDW。我们还提出了新的数据上的不相称的CDW，以前确定为单向的，表明这是一个旋转对称的，“4 $Q$“状态与$C_4$对称性。我们的研究建立了BSNA作为一种罕见的材料，包含三个不同的CDW，和一个令人兴奋的测试平台，用于研究CDW，CDW和SC订单之间的耦合。
Emergent XY electronic nematicity in iron-based superconductors
电子向列性是一种自发破坏旋转对称性的相关态，在几种分层量子材料中观察到。与它们的液晶对应物相比，双折射指向矢通常不能指向任意方向（XY向列），而是被晶体锁定在离散方向（伊辛向列），导致在过渡上方的强烈各向异性波动。在这里，我们报告的观察，通过弹性电阻测量，在空穴掺杂的Ba $_{1-x}$ Rb $_{x}$ Fe $_{2}$ As $_{2}$铁基超导体的近各向同性XY的波动。而对于$x=0$，双折射指向矢沿着四面体晶格的面内对角线指向，对于$x=1$，它沿着水平轴和垂直轴指向。值得注意的是，对于中间掺杂，这两个不可还原的Curie-Weiss通道的磁化率显示出相当的Curie-Weiss行为，从而揭示了一个接近XY-Curie-state。这开辟了一条新的途径来评估这种难以捉摸的电子量子液晶态，它是一个候选人主机独特的现象不存在于伊辛-伊辛的情况下。
Momentum Dependence of the Nematic Order Parameter in Iron-Based Superconductors
铁基序参量的动量依赖性是铁基高温超导体微观描述的重要组成部分。虽然最近关于FeSe的报道表明，电子和空穴带之间的电子序参量改变符号，但对于其他化合物仍然缺少详细的知识。结合角度分辨光电子能谱（ARPES）与单轴应变调谐，我们测量的两个FeSe和BaFe $_2$ As $_2$的能带分裂没有干扰的孪生或磁序。我们发现，在布里渊散射中心和角点之间的符号变化的两种化合物中，量子序参量表现出相同的动量依赖性。这表明，尽管相图非常不同，但相同的微观机制驱动着有序。
Charge Nematicity and Electronic Raman Scattering in Iron-based Superconductors
本文综述了铁基超导体中电荷涨落的电子喇曼散射测量的最新进展。一个简单的理论框架的$d$波波Pomeranchuk过渡，提出了为了捕捉显着的特点的频谱。我们讨论了122个铁基体系，特别是Co掺杂BaFe $_2$ As $_2$正常态的拉曼光谱数据，我们发现，低能量准弹性峰，提取的磁化率和散射率是一致的电子驱动的结构相变。在全能隙超导态下，准弹性峰转变为有限频率的共振，这在电子掺杂系统中表现得尤为明显。分析的一个重要特征是电子拉曼信号不受声学声子的影响。这使得拉曼光谱成为电子向列性的独特探针。
