On the possible common nature of the ground state in Cu- and Fe-based HTSCs
提出了一个描述铜基和铁基高温超导体(HTSC)的基态和超导配对机制的定性模型。在该模型中,通过局部电荷(以及物理或化学压力)的掺杂被认为是负责基于Cu和Fe的HTSC向新的基态的转变,这两种HTSC类在其中发生特定的超导机制。所得到的HTSC基态是强相关绝缘体,激子-电子带未被完全填充,其中非相干电子输运是不可能的,但相干超导输运是可能的,因为带未被完全占据。它还表明,这样的电子系统是固有的倾向于双电子配对,因为每对最近的阳离子作为一个两原子负U中心。讨论了费米弧的性质和赝能隙的产生机制。结果表明,这两个功能的d-波配对的结果,因此必须观察到只有在铜酸盐。我们认为,所考虑的基态是常见的各种家庭的HTSC,包括铜酸盐,pnictides,硒化物,铋酸盐和其他可能。
2012-04-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magneto-elastic Polarons and Superconductivity of Underdoped Cuprates HTS's
讨论了d波配对高温超导体正常态的一些问题,并提出了以下假设:1)在赝能隙温度下,发生了从三维非相干正常态到Cu O 2层准二维系统的维度交叉; 2)对于含有Janh-Teller和混合价Cu离子的体系,“裸空穴”是床准粒子,电子关联和涨落很强,以及铜和氧轨道固有的强p-d杂化; 3)这导致“裸空穴”减少为两种类型的磁弹性极化子。结果表明,其中之一,铁磁束缚极化子,导致条纹的形成,和反铁磁极化子之间的吸引力导致他们的配对和超导涨落在平面内。讨论了铁磁束缚极化子和反铁磁双极化子观测的一些实验证据。
2001-12-23 cond-mat.supr-con
New method of soft modes investigation by Little-Parks effect
众所周知,与超导转变的临界温度振荡有关的Little-Parks效应是最早表明常规超导体中存在Cooper对的效应之一。结果表明,在高温超导体中,基于双极化子机制的Little-Parks效应(在高温超导体中等效于Cooper对)可以达到非常高的水平。所得结果可作为基于高温超导探测纳米结构中软声子模的一种新方法。结果也可用于提高超导转变的临界温度。
2019-08-13 cond-mat.supr-con
HTSC-glue in doped copper oxides and iron pnictides: mobile CT-excitons within in-plane Ginzburg HTSC-sandwich
研究表明,当可动载流子的库珀配对是由特征能量高于声子的德拜能量的激子介导时,高温超导的Little-Ginzburg激子机制使铜酸盐和新型铁基超导体达到了高的超导转变临界温度。这种机制在这些掺杂化合物中的有效性是由于一系列平面Ginzburg HTSC-“三明治”:“绝缘体”-“金属”-“绝缘体”(条纹结构)在正常状态下低于起始赝能隙温度的导电平面中自然形成。这种面内高温超导“三明治”的外部“绝缘”板中的移动平面电荷转移(CT)激子的参数恰好在金斯伯格大约四十年前预测的最佳范围内。
2009-11-20 cond-mat.supr-con
Bosonic Spectral Function and The Electron-Phonon Interaction in HTSC Cuprates
在第一部分中,我们将讨论积累相关的实验证据的结构和起源的玻色子光谱功能在高温超导(HTSC)铜酸盐在和接近最佳掺杂。结合光学、中子散射、ARPES和隧道测量,提取了谱函数的一些全局性质,如峰的数目和位置。这些方法给出了强的电子-声子相互作用(EPI)的耦合常数在1-3之间的铜酸盐接近最佳掺杂的令人信服的证据。在这里,我们澄清这些结果是如何有利于Eliashberg理论的高温超导铜酸盐接近最佳掺杂。在第二部分中,我们讨论了一些理论成分-如强EPI,强相关性-这是必要的,以解释相关的实验结果的机制,d-波配对在最佳掺杂的铜酸盐。这些包括Migdal-Eliashberg理论EPI在强相关系统中产生的前向散射峰。后者进一步支持弱屏蔽Madelung相互作用的层状铜酸盐的离子-金属结构。在这种方法中,EPI负责配对的强度,而剩余的库仑相互作用(通过包括自旋波动)触发d波配对。
2010-01-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Possible field-tuned SIT in high-Tc superconductors: implications for pairing at high magnetic fields
某些高温超导体(HTSC)如$\rm La_{2-x}Sr_{x}CuO_{4}$和$\rm Bi_{2}Sr_{2-x}La_xCuO_{6+δ}$在很高的磁场下的行为与非晶InOx薄膜在磁场调谐的超导体-绝缘体转变附近的行为相似。分析InOx的数据在高领域的持续本地配对振幅,我们认为,通过类比,本地配对振幅也持续到耗散状态的高温超导体,该制度通常表示为“正常状态”在非常高的磁场实验。
2005-05-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Transition in High and Low Temperature Superconductors as Bounded Bose Einstein Condensation
高温超导体中的超导转变一直是人们所不了解的。传统的玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)理论提供比实验值高许多倍的Tc估计。提出的有界玻色-爱因斯坦凝聚(BBEC)模型假定凝聚体中超导载流子的能量受费米能的约束。BBEC理论从忽略任何载流子配对项的能量平衡预测Tc,并假设低温超导体(LTS)中的3维(3D)超导输运和高温超导体中费米弧节点附近的2D超导输运。BBEC产生的Tc标度关系近似的半经验定律,并提供Tc与实验数据一致。这种在高温超导中的一致性表明了BBEC作为超导转变的主要机制的作用,表明了传输沟道(可能与条纹有关),并证明了对Tc以上的配对或配对对能量平衡的微小贡献(可能与赝能隙有关)。
2013-12-04 cond-mat.supr-con
To the problem of electron-phonon interaction and "d-wave pairing" in high-Tc oxides
Maksimov最近提出的一个建议得到了支持,即电子-声子相互作用(EPI)(Gruneisen-Bloch公式)决定了HTSC-铜酸盐和大多数金属在其特征德拜温度(HTSC的正常状态)的0.2以上的T附近的电阻率的温度依赖性的线性。然而,这里要强调的是,在该T区域中,电阻率与T不成比例,而是仅与T成线性关系。这一事实表明,在高温超导铜酸盐的正常状态电阻率的T-独立的贡献(磁贡献,在我们的治疗)的行为,在其反过来,表明可能的磁性(SDW样)相变之前,在高温超导系统中的SC转变。SDW能隙(在我们的处理中,测量为具有d波对称性的赝能隙)形成在Tc以上的费米面的对称部分,并持续在SC状态。SDW能隙的大小基本上大于SC能隙的大小。因此,所形成的SDW可以模拟在Tc以下测量的序参量的d波对称性(其现在归因于d波配对)。另一方面,由于Gruneisen-Bloch曲线似乎是(在所使用的方法中)Tc(起始)(H)的几何轨迹(如在LTSC中),因此这一事实证明了高Tc氧化物中SC转变(s波)的EPI性质(BCS)。提出了使用上述(SDW/CDW/SC)模型(和可能的实现)来提高Tc的建议。
2001-11-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electron Phonon Interaction and Strong Correlations in High-Temperature Superconductors: One can not avoid unavoidable
讨论了电子-声子相互作用在解释高温$_{c}$超导体正常态性质和配对机制中的重要作用。通过对动态电导率、拉曼散射、中子散射、ARPES、隧道效应、同位素效应等实验结果的分析,证明了高温超导氧化物中的EPI是强的,并且对电子对的贡献占主导地位。有人认为,强烈的电子相关性与明显的(在相对较弱的屏蔽材料)EPI是不可避免的成分的微观理论的配对在高温超导氧化物。我提出了定义明确和可控的强相关理论和EPI。它表明,强相关性引起了显着的\textit{forward scattering peak}在EPI -FSP理论。FSP理论以一致的方式解释了几个(关键的)难题,例如输运耦合常数比配对常数($λ_{tr}\ll λ$)小得多,如果用EPI的旧Migdal-Eliashberg理论解释HTSC氧化物的结果,就会出现这种情况。在超导态下,70 meV的结扭不移动,而40 meV的反结扭移动的ARPES位移之谜目前只能用FSP理论来解释。一些其他有趣的预测FSP理论也进行了讨论。
2004-04-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
High Tc Superconductivity: Doping Dependent Theory Confirmed by Experiment
将适用于铜酸盐高温超导体的哈密顿量H(r)与Cu 3d-O 2 p态概率模型(SPM)联系起来,其中掺杂依赖的对相互作用为r(x)= V(x)+ U(x).掺杂诱导的电子跳跃的结果,SPM要求在CuO平面中形成具有净电荷和自旋的片晶,建立有效的自旋-单重态交换相互作用U(x)。U(x)由一组表征单粒子态占据的概率函数确定。H的平均静态波动部分的精确处理表明,对角矩阵元素U_{k k} < 0产生非常有效的配对,与平均场近似的显着偏差,这也取决于声子介导的相互作用V。SC相变边界T_c(x)、SC能隙Δ(x)和赝能隙Δ_{pg}(x)是基本相关的。预测结果与实验结果非常吻合,并提出了一类新的高温超导材料。大的静态涨落导致极端的高温超导和量子临界。
2011-08-03 cond-mat.supr-con
Designing Phase Sensitive Probes of Monopole Superconducting Order
本文针对单极超导序相位在费米面上非良定义导致实验探测困难的问题,提出基于对称性与拓扑原理的相位敏感约瑟夫森实验方案,通过全局与局域角动量差异揭示单极荷,并经解析与数值研究验证其可行性。
2024-11-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Monopole Superconductivity in Magnetically Doped Cd$_3$As$_2$
该研究提出磁性掺杂狄拉克半金属Cd$_3$As$_2$可作为实现单极超导的候选材料,分析了不同配对单极电荷下的配对序特征与能隙节点约束,为拓扑半金属中单极序的实验研究提供了指导。
2024-06-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Mechanism of Cooper-pairing in layered high temperature superconductors
在这项研究中,层状高温超导材料的配对机制的基础上吸引相邻层之间的电子提出。最初,由于脊状几何形状,每一层都扩展了费米球。当两个层足够接近以隧穿时,形成相关量子态(CQS)在能量上变得有利,从而减小费米球体积。包括内部隧穿电子的库珀对占据CQS。镜像力是电子-电子吸引力的原因。对结合能和相应的有效质量在很大范围内变化。在T>0时,一些重电子对不凝聚。这样的对负责pseudogap。光对得到玻色凝聚,并负责超导性。提出的机制提供了澄清铜酸盐,铁基超导体和LSCO/LCO界面的超导电性。给出了层状超导材料中两个能隙和两个特征温度的解释。对高温超导材料的费米面口袋、赝能隙态电荷输运的各向异性等性质也作了进一步的阐述。模型中估算的赝能隙与YBCO、Bi 2212、Tl 2212和Hg 1212等双层铜酸盐的实验值吻合。
2011-09-19 cond-mat.supr-con
Importance of the Electron-Phonon Interaction with the Forward Scattering Peak for Superconducting Pairing in Cuprates
讨论了与ARPES、隧道效应、光学和中子散射测量有关的基本实验事实。这些结果为高温超导铜酸盐的电子-声子相互作用(EPI)在配对机制中的相关性提供了证据。基于t-J模型中的1/N展开方法,讨论了强关联及其对EPI影响的可控理论。强关联使EPI和其它电荷涨落性质(通过引入杂质散射)重整化,在有效相互作用中出现前向散射峰(FSP)。HTSC铜酸盐EPI中的发音FSP调和了许多令人困惑的结果。EPI与FSP的理论给出了s-和d-波配对通道中的耦合在最佳空穴掺杂附近和之下具有相同的量值。铜酸盐中杂质散射势中的FSP对d波配对的稳定性有重要影响。用这个理论解释了超导态中的ARPES扭折、节点和反节点的同位素效应以及弹性杂质散射的坍缩。这也解释了为什么在超导态下结扭不发生位移,而反结扭位移了最大超导能隙。在EPI的FSP系统中,除了经典的相位涨落外,还存在库珀对的内部涨落,对赝能隙产生额外的贡献。
2006-06-02 cond-mat.supr-con
Superconducting phase diagrams of cuprates and pnictides as a key to the HTSC mechanism
本文回顾了铜酸盐和磷族化合物的实验相图,以证明在所提出的方法的框架内,它假设形成,在异价掺杂,局部trion复合物组成的掺杂载流子和电荷转移(CT)激子的超导相图的具体功能,在bothHTSC家庭可以理解。在晶体的基面中含有CT激子(CT斑)的这种单元的几何形状由其晶体结构和掺杂剂的类型确定,使得对于每种特定化合物,可以容易地确定对应于CT斑的渗滤簇的存在的掺杂剂浓度范围。这些掺杂剂的浓度范围符合良好的精度与实验范围的超导圆顶的相图中考虑的高温超导化合物。在这种模式中,自由载流子的产生和超导配对机制与相邻CT斑块中出现的双激子复合物(Heitler-London中心)有关。
2018-01-21 cond-mat.supr-con
The superconducting state in a single CuO2 layer:Experimental findings and scenario
Bozovic等人通过测量合成的一个晶胞厚度的La1.85Sr0.15CuO4,La 2CuO 4 HTS/AF/HTS三层结的显著结果质疑了流行模型的预测,因为在层之间没有观察到超导性和反铁磁性的混合。本文简要介绍了高温铜酸盐的电子结构和磁性的实验结果。基于我们的分析,我们属性的超导电性的一个单一的氧化铜层通过本地交换相互作用的自旋配对。
2003-05-28 cond-mat.supr-con
Monopole versus spherical harmonic superconductors: Topological repulsion, coexistence and stability
在掺杂的外尔半金属中提出的外尔点费米面之间的配对,是相当不寻常的,因为它具有从母体金属相继承的外尔电荷。然而,这种状态可以与更传统的球谐配对竞争,例如$s$波。在这里,我们证明,在弱耦合平均场BCS理论的框架内,的的π和一个传统的球谐SC相当generally共存,而排斥可以发生时,π电荷的绝对值匹配的角动量量子数的球谐。正如我们所示,这个功能是一个直接的后果的拓扑性质的CNOSC,我们称之为\emph{topological repulsion}。我们用传统的$s-$和$(p_x\pm ip_y)-$波对与PDMATHMSC $Y_{-1,1,0}(θ,ϕ)$竞争的例子来说明上述原理,它们共存于参数空间的有限区域中,并且分别相斥。此外,s波配对是更稳定的节点处的化学势是不相等的,并在点状带电杂质的存在下。由于相变是不连续的,接近相边界,我们预测的Majorana表面模式在具有的微相和平凡的阶段,如$s-$波,域之间的接口,将是实验签名的微相。
2020-11-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Direct evidence for the emergence of a pressure induced nodal superconducting gap in the iron-based superconductor Ba_0.65Rb_0.35Fe_2As_2
确定铁基高温超导体(Fe-HTS's)的超导(SC)能隙结构仍然是理解这些材料中超导性的关键问题。与其他非常规超导体相比,在Fe-HTS中,$d$波和扩展的s波配对对称性在能量上接近,后者被认为通常比前者更受欢迎。探测这些非常不同的SC状态之间的接近度,并确定实验参数,可以调整它们,是中心的兴趣。在这里,我们报告的高压μ子自旋旋转实验的温度依赖的磁穿透深度(λ)在最佳掺杂的Fe-HTS Ba_0.65Rb_0.35Fe_2As_2。在大气压下,这种材料被认为是无节点的s波超导体。在压力下,观察到(λ)的强烈下降,而SC转变温度几乎保持不变。更重要的是,(1/λ ^{2})的低温行为随着压力的增加从零压力下的指数饱和变化到幂律,提供了明确的证据表明静水压力促进节点SC间隙。与微观模型相比,节点的起源更倾向于d波而不是s^{+-}波对。我们的研究结果提供了一个新的路线理解的复杂的拓扑结构的SC间隙的铁高温超导体的。
2015-05-05 cond-mat.supr-con
Out-of-plane instability and electron-phonon contribution to s- and d-wave pairing in high-temperature superconductors; LDA linear-response calculation for doped CaCuO2 and a generic tight-binding model
计算了无限层超导体CaCuO 2的平衡结构、能带、声子色散和s-和d-沟道电子-声子相互作用(EPI),其中CuO 2掺杂0.24个空穴。使用LDA和线性响应全电位LMTO方法。在平衡结构中,氧被发现轻微地弯曲出平面,因此,EF附近的能带的特征被发现与其他最佳掺杂的HTSC的那些相似。对于EPI,我们发现λ(s)=0.4,与以前的LDA计算YBa 2Cu 3 O 7。这支持了普遍的信念,即EPI机制本身不足以解释HTSC。发现λ(x^2-y^2)是正的,几乎和λ(s)一样大。这是令人惊讶的,并表明EPI可以增强其他一些d波配对机制。像在YBa 2Cu 3 O 7中,屈曲模式对EPI有显著贡献,尽管这些贡献与静态屈曲成比例,并且对于平坦平面将消失。这些数值结果可以理解从一个通用的紧束缚模型最初来自LDA带的YBa 2Cu 3 O 7。在未来,屈曲模式的非谐性的作用和自旋涨落的影响应进行调查。
1997-03-27 cond-mat.supr-con
Point-contact studies of semiconductor $PbTe-PbS$ superconducting superlattice as a model of HTS
研究了具有二维有序失配位错网络的外延半导体$PbTe-PbS$ /(001)$KCl$的超导超晶格,并与$YBaCuO$的相应结果进行了比较.对涨落区的分析表明,SL中的电子对发生在位错网络的位置。在SC波动的区域中,IVC衍生物的点接触(PC)的SL和HTS显示与载流子从附近的结构元素负责出现SC的离域的金属-绝缘体转变。在超晶格中的临界电流密度的确定,并提出了一种机制,形成过剩电流的IVC的PC的SL和HTS的基础上。发现SL和HTS的能隙$Δ_0$的值在低温下以$kT_c$为单位非常大。对于各向异性三维SL与二维SC平面之间的强键,两个间隙出现从MD。对于准二维SL与二维SC平面之间的弱键,$Δ(T)$的依赖性是非单调的,这些SL和高温超导体的波动区域揭示了一个间隙,几乎是独立的温度。$Cu$ PC的IVC衍生物显示出一种振荡结构,该结构仅限于$90\ meV$的能量,并且显然与电子-声子相互作用有关。假设SL和HTS中的SC机制之间存在相似性。pacs 73.40.Jn,74.25.Kc,74.45.+ c,74.50。r.,73.40.- c,74.78。w,74.78.Fk,74.20.Mn,74.40.+ k.- n,74.45。c、74.62.Dn、74.70.Ad
2017-01-09 cond-mat.supr-con
Interplay of magnetism and high-Tc superconductivity at individual Ni impurity atoms in Bi2Sr2CaCu2O8+d
在常规超导体中,磁相互作用和磁性杂质原子对超导性是破坏性的。相比之下,在一些非常规系统中,例如超流3He和超导UGe 2,超导性或超流性实际上是由磁相互作用介导的。对于高温超导性(HTSC),也已经提出了一种磁性机制,其中电子磁性地极化其环境,导致相反极化的自旋的吸引配对相互作用。由于磁性杂质原子显然不会破坏这种配对相互作用,因此也有人提出,与非磁性Zn相比,磁性Ni杂质原子对HTSC的影响较弱,这是磁性机制的证据。在这里,我们使用扫描隧道显微镜(STM)直接确定个别Ni原子的电子结构的Bi2Sr2CaCu2O8+d的影响。在每个Ni处观察到两个局部d波杂质态。它们的能量分析令人惊讶地揭示了Ni原子的主要准粒子散射效应是由于非磁性相互作用。尽管如此,我们也证明了一个磁矩共存于未受损的超导性在每个镍网站。我们讨论了这些现象的影响,和那些在锌,配对机制。
2001-04-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Berry Phase Enforced Spinor Pairing Order
Johns Hopkins University(约翰斯·霍普金斯大学)
提出一类具有半整数对磁单极子电荷的拓扑配对序,导致Berry相位强制的半整数分波对称性,并通过紧束缚模型展示具有±1/2磁单极子电荷的旋量超导序。
2026-05-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Universal features in the photoemission spectroscopy of high temperature superconductors
电子激发的能隙是超导态最重要的特征之一,因为它直接反映了电子的配对。在铜氧化物高温超导体(HTSC)中,强各向异性的能隙(沿高对称方向消失)是对的d波对称性的明显表现。然而,有一个显着的变化,在形式的间隙各向异性降低载流子浓度(欠掺杂)。虽然消失的间隙沿对角线的正方形的Cu-O键方向是强大的,掺杂的依赖性的大间隙沿Cu-O方向表明,它的起源可能是不同的配对。因此,人们很容易将大能隙与不同于超导性的二阶序参量联系起来。我们使用角分辨光电子能谱(ARPES)表明,两个间隙的行为,以及明确定义的电子激发的破坏,是不是HTSCs的普遍特征,并敏感地依赖于如何欠掺杂材料的制备。根据阳离子取代,欠掺杂的样品要么显示两个间隙的行为或没有。与此相反,高温超导体的许多其他特性,如Tc对掺杂的圆顶状依赖性,沿Cu-O键对角线的长寿命激发,在波腹处的能隙,(下面的费米面和(pi,0)-(pi,pi)线的交叉)随着掺杂单调减小,而在Tc以上持续(赝能隙)存在于所有样品中,而不管它们是否表现出双能隙行为。我们的结果意味着,高Tc超导性的普遍方面是相对不敏感的电子状态沿Cu-O键方向的差异。
2013-09-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Phonons, electronic charge response and electron-phonon interaction in the high-temperature superconductors
本文在线性响应理论的框架下研究了高温超导体(HTSC's)的声子色散、声子诱导电荷响应、电子-声子相互作用以及介电和红外特性。特别是实验观察到的强重整化的面内氧键伸缩模式(OBSM)出现在掺杂的高温超导的进行了讨论。它示出的特征软化,表示一个强大的EPI,是最有可能的一个通用的效果的CuO平面和驱动的非本地耦合的位移离子的本地化的电荷波动(CF的)在Cu和O离子。通过欠掺杂相的绝缘体-金属过渡过程中的OBSM的不同行为进行了计算,并从这些模式的比较中得出结论,在HTSC的电子状态。的欠掺杂状态建模的电荷响应,这是绝缘体在Cu和竞争的金属电荷响应在O-网络中的CuO平面。对于非铜氧化物的高温超导Ba-Bi-O也预测了一个强重整化的OBSM。用CF和各向异性偶极涨落计算了HTSC的C轴偏振红外模和拉曼激活模,研究了BiO面的金属性问题,研究了层间声子及其伴随的电荷响应。根据层间耦合的计算进行了从静态,绝热-非绝热region.It表明,声子等离子体激元混合和一个强大的长程非绝热EPI在一定范围内的c轴周围的区域变得明显。OBSM和非绝热耦合的c轴声子等离子体激元模式被发现是重要的配对在高温超导的。
2004-09-16 cond-mat.supr-con
Fluctuating Cu-O-Cu Bond model of high temperature superconductivity in cuprates
二十年来的广泛研究尚未对高温超导(HTS)的起源产生普遍共识。然而,铜酸盐超导体的几个通用特性已经成为任何可行的高温超导微观模型的基本成分和/或约束。除了100 K量级的T_c外,最突出的还包括具有费米液体节激发的d波超导能隙、具有特征温标T* 的d波赝能隙、反常的掺杂依赖氧同位素位移、纳米尺度的能隙不均匀性等。平面氧振动的同位素位移和其他证据所暗示的关键作用,在CuO 2平面对称性和电荷约束的背景下,从强大的3d内库仑排斥U,强制执行一个非谐机制,其中氧的振动振幅调制的强度的面内Cu-Cu键。我们表明,在费米液体的框架内,这种机制可以导致强大的d-波配对和一个自然的解释的显着特点的高温超导。
2006-06-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Disorder-tuned crossing of monopole and conventional pairing instabilities in multi-Weyl semimetals
Pontificia Universidad Católica de Chile(智利天主教 Pontificia 大学);Center for Nanotechnology and Advanced Materials CIEN-UC(纳米技术与先进材料中心 CIEN-UC)
本研究探究非磁性杂质对双节点多外尔半金属配对不稳定性的调控,通过投影杂质核与玻恩理论分析,揭示无序可驱动拓扑单极子配对向常规s波配对的交叉,并给出交叉判据与相关物理量的定量关系。
2026-08-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Coulomb repulsion of holes and competition between d_{x^2-y^2}-wave and s-wave parings in cuprate superconductors
考虑到CuO $_2$平面的晶体结构的特殊性,分析了空穴的库仑排斥对自旋极化子准粒子系综中Cooper不稳定性的影响,这些特殊性与晶胞中存在两个氧离子和一个铜离子以及强的自旋-费米子耦合有关.通过对具有序参量对称性的d波和s波配对实现超导相的可能性的研究表明,在整个掺杂区,只有d波配对满足自洽方程,而s波配对没有解。这一结果与铜酸盐高温超导体的实验数据完全一致。已经用解析方法证明了,由于它的傅里叶变换$V_q$不出现在相应的积分方程的核中,因此,场间库仑相互作用不影响超导d波对。
2017-11-14 cond-mat.supr-con
Strong-Coupling Theory of High Temperature Superconductivity
铜酸盐的高温超导性是对传统理论的挑战。在这里,我回顾了多极子方法的基础上,我们的BCS理论的强耦合制度的扩展问题。由于几乎没有延迟(即没有托尔马切夫-莫雷尔-安德森对数)减少库仑排斥,e-ph相互作用应该相对较强,以克服直接的库仑排斥,所以载流子必须是极化的,以在新型超导体中形成对。我确定的Froehlich电子-声子相互作用的超导铜酸盐的配对是最重要的,并讨论了“Froehlich库仑”模型的高温超导,低能量结构,和铜酸盐的相图。“个人”与库珀配对,正常状态的属性,特别是在面内电阻率,的霍尔效应,磁化率,洛伦兹数,能斯特效应,抗磁性,自旋和电荷赝隙,和c轴运输也进行了讨论。我提出了一个参数的Tc,同位素效应的解释,比热异常,上临界场,对称性和空间调制的序参量的评价。最后,我介绍了一个模型的过掺杂铜氧化物的移动双极化子和简并晶格极化子的混合物。
2005-12-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Tc is insensitive to magnetic interactions in high-Tc superconductors
铜氧化物高温超导体(HTS)中载流子对的机制在发现后的四分之一个世纪仍然不确定。尽管如此,普遍的共识是它可能是磁性的起源[1],因此配对玻色子的能量标度由J(反铁磁交换相互作用)决定。最近使用共振非弹性X射线散射的研究强烈支持这些想法[2]。在此作为进一步的测试,我们通过改变模型HTS系统LnA_2Cu_3O_(7-δ)(其中A=(Ba,Sr)和Ln=(La,Nd,Sm,Eu,Gd,Dy,Yb,Lu)中的离子尺寸来改变J(如通过双磁振子拉曼散射测量的)超过60%。这种变化通常被称为“内部”压力。令人惊讶的是,我们发现Tcmax与J相关,其中内部压力是隐式变量。这与外部压力的影响相反,表明J不是控制Tcmax的主导能量标度。
2012-02-23 cond-mat.supr-con
High-T_{c} Superconductors with AF Order: Limitations on Spin-Fluctuation Pairing Mechanism
在微观理论的框架下,研究了最近在高温超导体中发现的反铁磁性(AF)和超导性(SC)之间非常有趣的相互作用。我们解释了令人惊讶的大幅度增加的磁布拉格峰强度$I_{Q}$在$Q\sim (π,π)$在磁场$H\ll H_{c2}$在低温$0<T\ll T_{c},T_{AF}$在$La_{2-x}Sr_{x}CuO_{4}$。理论计算结果与实验结果符合较好,理论预测了相对强度$R_{Q}(H)=(I_{Q}(H)-I_{Q}(0))/I_{Q}(0)$ %的各向异性,即$R_{Q}(H\parallel c-axis)\gg R_{Q}(H\perp c-axis)$。构造了H=0时的量子(T=0)相图。该理论还预测:(i)SC态下磁场诱导的AF阶;(ii)自旋涨落耦合常数$g<(0.025-0.05)$ $eV$的小值。后者给出了非常小的SC临界温度$T_{c}(\ll 40$ $K)$,从而质疑高温超导氧化物中的自旋涨落配对机制。
2002-07-31 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Piezoelectric effect and diode effect in anapole and monopole superconductors
本研究探讨了手极和单极超导体中的超导压电效应和超导二极管效应,揭示了其与有限$q$配对、不对称Bogoliubov谱及量子几何的关系,为探测奇异超导相提供了新探针。
2022-12-26 cond-mat.supr-con
High-TC superconductivity induced by magnetic interactions
本文在四个理想化假设的基础上,发展了高温超导体(HTSC)中磁相互作用诱导对的微观理论:(1)只有少量电子(2)电子自旋之间的磁相互作用导致超导性;(3)存在不同的电子状态,即,在位双占据电子形成反铁磁绝缘体态,离位双占据电子形成超导态,单占据(自旋向上或向下)电子形成正常态和空态;(4)电子(或空穴)的平均动能符合能量均分定理。在此基础上提出了一种近似的有效哈密顿量。发现T_C与掺杂浓度δ之间存在抛物线关系,从而解释了高温超导相图。T_C与反铁磁相互作用能J(或临界磁场B_C)和电子自由度i有关。由此理论计算出YBa_2Cu_3O_(6.15)、La_2CuO_(4)和SmOFeAs的T_C值分别为92.8K、40.3K和58 K,与实验结果分别为92 K、40 K和54 K符合得很好。计算结果表明,片状高温超导体的T_C比块状高温超导体的T_C高,SmOFeAs的T_C可达116 K。
2016-12-21 cond-mat.supr-con
Renormalized quasiparticles, topological monopoles and superconducting line nodes in heavy fermion CeTX$_3$ compounds
非中心对称超导体最近引起了人们的广泛关注,因为缺乏反转对称性混合了自旋单重态和三重态配对态,这可能允许实现拓扑超导性。在这项工作中,我们研究了家庭的反转破CeTX $_3$重费米子超导体的电子性质,发现拓扑节点线以及狄拉克和Weyl点,这是重整化更接近费米能量的相关性。我们发现,外尔结线对正常态费米面自旋结构有着重要的影响,并导致超导相的线结。
2020-11-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fusion of bogoliubons in Ba$_{1-x}$K$_{x}$Fe$_2$As$_2$ and similarity of energy scales in high temperature superconductors
通常认为超导配对只在费米面附近的一个很窄的动量范围内改变电子态。在这里,我们提出了一个直接的实验观察融合的Bogoliubov色散分支起源于对跖费米交叉的角度分辨光电子能谱(ARPES)。波哥流核聚变的不寻常的可分辨性和亮度源于超导能隙大小和费米能级到带顶的距离的相似性,以及具有相似能量的模上的强电子散射。电子和配对能量尺度的这种相似性似乎是高温超导(HTSC)的持久联系,而不仅仅是巧合。
2011-06-22 cond-mat.supr-con
Persistence of magnetic excitations in La2-xSrxCuO4 from the undoped insulator to the heavily overdoped non-superconducting metal
高温超导(HTS)研究最深入的方案之一是通过交换磁激发来配对[1]。事实上,在铜酸盐中观察到这种激发直到最佳掺杂附近[2-7]。在重度过掺杂状态下,中子散射测量表明磁激发已经有效地消失[8-10],这被认为是导致过掺杂HTS消亡的原因[1,8,10]。在这里,我们使用共振非弹性X射线散射(RIXS),这是敏感的互补部分的倒易空间,测量的演变的磁激发在La 2-xSrxCuO 4在整个相图,从一个强相关的绝缘体(x = 0)的非超导金属(x = 0.40)。对于x = 0,观察到定义明确的磁振子激发[11]。这些磁振子随着掺杂而变宽,但它们以类似的色散和相当的强度一直保持到非超导的、重度过掺杂的金属相。因此,过掺杂对高温超导体的破坏既不是由于磁激励的普遍消失,也不是由于磁激励的整体软化;必须考虑其他因素,如谱重的重新分布。
2013-09-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity in multi-Weyl semimetals: Conditions for the coexistence of topological and conventional phases
Center for Nanotechnology and Advanced Materials CIEN-UC(纳米技术与先进材料中心 CIEN-UC)
研究多韦尔半导体中拓扑相与常规相共存的条件,揭示了拓扑排斥机制及临界温度与手性指数的关系。
2025-12-22 cond-mat.supr-con
$\mathbb{Z}_2$ Topologically Obstructed Superconducting Order
提出了一类在三维时反不变系统中对序为$\mathbb{Z}_2$的拓扑超导性。当两个费米面通过时间反演和镜像对称性联系在一起时,例如在$\mathbb{Z}_2$狄拉克半金属中,弱耦合区的费米面间配对继承了能带拓扑阻碍。因此,配对顺序不能很好地定义在整个费米面,并形成一个时间反演不变的推广U($1$)的双谐配对。基于掺杂的$\mathbb{Z}_2$ Dirac半金属,构造了$\mathbb{Z}_2$拓扑阻塞超导体的紧束缚模型,并表现出节点对.在一个开放的边界,该系统表现出一对拓扑保护的表面状态的时间反演。
2020-11-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nodal topological superconductivity in nodal-line semimetals
本文研究掺杂节点线半金属中的节点拓扑超导,揭示自旋三重态配对产生受单极荷保护的节点环及表面 Majorana 平带零模。
2023-12-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Dipole-Obstructed Cooper Pairing: Theory and Application to $j=3/2$ Superconductors
本文提出陈涡度定理,证明单一费米面内也可存在偶极子阻碍的库珀配对,并将其应用于解释 $j=3/2$ 半赫斯勒化合物超导节点结构的稳定性。
2024-04-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Universal properties of high temperature superconductors from real space pairing: t-J-U model and its quantitative comparison with experiment
在过去的十年里,高温超导(HTS)铜氧化物的一些普遍的实验性质已经被挑选出来。在这一领域的关键挑战之一是指定一个一致的解释框架,我们可以定量描述这些系统的普遍特征。在这里,我们分析了详细的方式的主要实验数据,并将它们定量地与基于一个单一的带的强关联电子补充强反铁磁(超)交换相互作用的方法(所谓的$t$ - $J$ - $U$模型)。模型的基本原理是通过估计其宏观参数的基础上的3带方法的Cu-O平面。我们使用我们原来的完整的Gutzwiller波函数的解决方案,超越了重整化平均场论(RMFT)在一个系统的方式。我们的方法很好地再现了观察到的空穴掺杂($δ$)的动力学能量增益在超导相,铜酸盐的主要非巴氏-库珀-施里弗功能之一的依赖。计算得到的节点方向的费米速度几乎与$δ$无关,其普适值与实验值吻合得很好。此外,一个弱的掺杂费米波矢量的依赖性导致一个几乎恒定的值的有效质量在一个纯超导相,这是在实验中观察到的,并在我们的方法内再现。目前使用的模型进行评估和规范的RMFT作为零阶解的结果进行比较,以说明引入高阶贡献的必要性。
2016-10-11 cond-mat.supr-con
Probing the pairing symmetry in the over-doped Fe-based superconductor Ba_0.35Rb_0.65Fe_2As_2 as a function of hydrostatic pressure
本文报道了过掺杂铁基高温超导体(Fe-HTS)Ba_{1-x} Rb_xFe_2As_2(x = 0.65)中μ子自旋旋转实验,研究了在常压和流体静压下(p = 2.3GPa)的磁穿透深度λ和λ ^{-2}随温度的变化。我们发现,在这个系统中,λ ^{-2}(T)是最好的d波场景描述。这与最佳掺杂x = 0.35系统的情况相反,后者被认为是无节点s^{+-}波超导体。这表明掺杂诱导了Ba_{1-x} Rb_{x} Fe_{2} As_{2}中的配对对称性从s^{+-}到d波的变化。此外,我们发现d波序参量对压力是鲁棒的,这表明d是过掺杂Ba_{1-x} Rb_{x} Fe_{2} As_{2}中常见的和占主导地位的配对对称性。施加p = 2.3GPa的压力导致λ(0)减小小于5%,而在最佳掺杂x = 0.35时,报道了λ(0)的显著减小。超导转变温度T_c和带隙与T_c的比值2Delta/kBT_c随压力的增加而减小。通过结合目前的数据与先前获得的最佳掺杂系统x = 0.35和端员x = 1,我们得出结论,SC间隙的对称性,以及对SC量的压力效应强烈依赖于Rb掺杂水平。根据假定的Lifshitz转变,即,在空穴掺杂时,Ba_{1-x} Rb_{x} Fe_{2} As_{2}的费米表面中的电子袋消失。
2016-02-19 cond-mat.supr-con
Comment on "Conventional superconductivity at 203 kelvin at high pressures in the sulfur hydride system" (A. P. Drozdov et al., Nature 525, 73 (2015))
本文证明了在高压下金属硫氢化物系统中观察到的203 K电阻转变本质上是磁性的(而不是超导的)。在这些化合物中,真正的超导转变的起始温度似乎基本上低于温度。高温超导铜氧化物、磷属元素化物(硒化物)和有机超导体的特征是在超导相变(Tc < Tm)之前的正常态磁性(AF SDW)相变。电阻下降是由传导电子的磁性(AF自旋波动)散射的消失和因此在正常状态下AF SDW秩序的形成提供的。由于金属氢在高密度下的磁性(与铁类似),在氢化硫中形成这种调制的磁结构似乎是可能的。这种非传统的图像有两个连续的相变:磁性(AF SDW)和超导的一个,自然地描述了超导(e-e)和电介质(e-h)共存系统中的电介质(金属-绝缘体)相变的Keldysh-Kopaev理论。
2015-10-01 cond-mat.supr-con
Particle-hole symmetry in the pseudogap phase of moderately underdoped cuprate high temperature superconductors evidenced from joint density of states analysis
本文通过分析ARPES数据的联合态密度,发现中度欠掺杂铜氧化物高温超导体在Tc上下的能隙性质相似且具有粒子-空穴对称性,支持赝能隙态的预配对机制。
2025-09-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Octupolar Weyl Superconductivity from Electron-electron Interaction
基于三维立方对称性,结合弱耦合与强耦合方法研究电子-电子相互作用驱动的超导配对,发现基态倾向于二维E_u表示的复混合八极配对,其轨道角动量呈八极分量并产生带交替单极荷节点的三维外尔拓扑超导及马约拉纳弧表面态。
2025-06-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Signature of superconducting states in cubic crystal without inversion symmetry
本文从理论上研究了无反转对称性对超导态的影响。特别地,我们关注具有立方对称性$O$的非中心对称化合物,如Li $_2$ Pt $_3$ B。在哈密顿量中加入适当的各向同性自旋-轨道相互作用,它在动量空间中的作用类似于磁引力。由此产生的配对波函数在赝自旋空间中有一个额外的三重态分量,塞曼磁场$\bf{B}$可以诱导出一个系数为$κ(T)$的共线超电流$\bf{J}$。还考虑了立方对称中的各向异性和节超导能隙函数对$κ(T)$的影响。从宏观角度出发,通过求解Meissner几何下的Maxwell方程和单涡线情形,研究了非中心对称超导体中相互感应的$\bf{J}$和磁化强度${\bf{M}}$对磁场分布的影响.在这两种情况下,垂直于外部磁场的磁场都是对称性破缺的标志。
2007-11-06 cond-mat.supr-con