Unconventional high-temperature superconductivity from repulsive interactions: theoretical constraints
序参量的非常规对称性使一些研究人员认为,在许多高温超导体中,电子之间的纯粹排斥相互作用提供了没有声子的超导性。结果表明,在任何维度上,p态和d态的库珀配对都不可能与费米子之间的实际库仑排斥有关。
2011-01-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity From Repulsive Electronic Correlations on Alternant Cuprate and Iron-based Lattices
高温超导理论中的一个关键问题是非对角长程序(ODLRO)是否可以全部或大部分由排斥电子关联诱导。铜酸盐和铁基磷属元素化物和硫属元素化物交替晶格上的电子对可以以强的短程库仑排斥和弱得多的长程吸引尾相互作用。在这里,我们表明,这种相互作用的电子可以合作,以产生一个超导状态,其中时间反演的电子对有效地避免了排斥的部分,但主要驻留在吸引力的潜在区域。交替的晶格结构是这种稳定机制的一个关键特征,导致高温超导性与dx 2-y2或符号交替的s波或s +/-凝聚对称性的发生。
2013-03-18 cond-mat.supr-con
Spin-orbit coupling induced enhancement of superconductivity in a two-dimensional repulsive gas of fermions
研究了具有Rashba自旋轨道耦合$α_R$的二维排斥费米气体模型,并利用重整化群方法研究了超导不稳定性.我们发现,一般情况下,随着无量纲比1/2 m α_R^2/E_F$的增大,超导性增强,导致非常规超导态的出现,从而打破了时间反演对称性。
2011-11-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Repulsive-Interaction-Driven Topological Superconductivity in a Landau Level Coupled to an $s$-Wave Superconductor
Kyushu University(九州大学);RIKEN Center for Quantum Computing (RQC)(理化学研究所量子计算中心);The Pennsylvania State University(宾夕法尼亚州立大学)
通过精确对角化,证明在朗道能级半填充时,电子间的排斥相互作用可诱导拓扑超导性,提出复合费米液体邻近耦合到$s$-波超导体的原理。
2026-06-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity in strongly repulsive fermions: the role of kinetic-energy frustration
本文讨论了一种非BCS性质的物理机制,它能稳定{ \it强排斥}电子系统中的超导态。通过考虑具有空间调制电子跳跃的二维哈伯德模型,我们证明了动能挫挫如何在{ \it任意}大的在位排斥下导致稳健的d波超导。这种现象应该在实验中观察到使用费米子原子,例如${}^{40}K$,在专门制备的光晶格。
2010-10-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity in the repulsive Hubbard model
二维排斥哈伯德模型已经被各种方法研究过,从小到大U。具有d波对称性的超导性一直被发现接近半填充。在简要回顾了各种方法之后,更详细地讨论了变分多电子态。这种试验状态是Gutzwiller锚定的自然延伸,并提供了其实质性的改进。
2010-10-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
New mechanism and exact theory of superconductivity from strong repulsive interaction
本文介绍了一种新的具有强排斥作用的费米体系的超导电性的一般机制。由于动力学项与裸排斥相比很小,因此载流子的动力学受到附近其他载流子的存在的约束。通过将动力学项视为原子极限附近的扰动,我们表明,配对可以由相关的多粒子隧穿过程引起,该过程有利于两个巡回载流子靠近在一起。我们的分析控制理论提供了一个定量的公式与$T_c$微观参数,最大$T_c$达到约10%的费米温度。我们的工作为研究具有非常规配对对称性的强耦合超导性提供了一种强有力的方法。这也为实现光晶格中自旋极化费米子的有限角动量超流性提供了一条现实的新途径。
2021-06-07 cond-mat.supr-con
Superconductivity from repulsive interaction
BCS超导理论将电子-声子相互作用称为胶水,它克服库仑排斥并将费米子束缚成对,然后凝聚并超导。我们回顾了最近和不那么最近的工作,旨在了解是否名义上排斥库仑相互作用本身可以引起超导性。我们首先讨论了电子-电子相互作用的配对的一般情况,由Kohn和Luttinger早在1965年提出,然后转向铜酸盐,铁磷族化合物和掺杂石墨烯的晶格模型中超导的电子机制的现代研究。我们表明,在所有三类材料的配对可以被看作是晶格版本的Kohn-Luttinger物理,尽管配对的对称性是不同的。我们讨论在什么条件下发生配对和合理化的需要做拼花地板重整组分析。我们还讨论了超导性和密度不稳定性之间的相互作用。
2013-07-09 cond-mat.supr-con
Superconductivity from repulsive interactions in Bernal-stacked bilayer graphene
本文通过功能重正化群和随机相近似计算,提出Bernal堆叠双层石墨烯中由磁场或Ising自旋-轨道耦合增强的纯电子p波不稳定性,统一解释了其超导机制。
2023-02-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Repulsive interaction helps superconductivity in fullerides
研究了具有三重简并分子轨道的紧束缚模型的排斥相互作用超导模型。采用弱耦合的方法,我们推导出无量纲耦合常数的SC对的各种对称性。除了各向异性SC对之外,还可以形成s波对($A_g$)。然而,在纯排斥相互作用下,$A_g$对在bcc和fcc晶格中不是最稳定的。体心立方晶格中最稳定的SC对具有$T_g$对称性,这是由强嵌套费米面所支持的。在面心立方晶格中,各种SC对称性具有可比的耦合强度。结合电子-声子相互作用,很可能$A_g$对变得最稳定。
2012-11-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Time-Reversal Invariant Topological Superconductivity Induced by Repulsive Interactions in Quantum Wires
我们考虑一个模型的一维量子线与Rashba自旋轨道耦合和排斥相互作用,接近耦合到一个传统的s波超导体。结合Hartree-Fock和密度矩阵重整化群计算,我们证明了当导线中存在足够强的强相互作用时,在没有外加磁场的情况下,时间反演不变的拓扑超导相是稳定的.这个阶段支持两个零能量马约拉纳束缚态在每一端,这是保护的时间反演对称性。该相的形成机制是由于排斥相互作用,导线中有效对势的符号反转。我们计算到导线的微分电导和它的依赖于所施加的磁场使用的散射矩阵形式主义。作为场方向的函数的零偏异常的行为可以用作拓扑相位的独特实验签名。
2014-06-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
A Simple Mechanism for Unconventional Superconductivity in a Repulsive Fermion Model
出于缺乏简单和易于分析的超导模型从强排斥相互作用,我们介绍了一个简单的紧束缚晶格模型的费米子与排斥相互作用,表现出非常规的超导性(超越BCS理论)。该模型类似于理想化的导体-电介质-导体三层。库珀对由介导吸引的电介质的相对侧上的电子组成。在强耦合极限下,我们用简并微扰理论证明了该模型简化为超导硬核玻色-哈伯德模型。在超导临界温度以上,赝能隙物理的模拟结果是费米子保持库珀配对,具有大的单粒子能隙。
2019-02-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity in repulsive electron systems having three-dimensional disconnected Fermi surfaces
本文将Kuroki和Arita提出的在二维(2D)非连续费米面上自旋涨落介导的超导性中提高Tc的想法推广到三维(3D)系统。考虑了两种典型的三维非连续费米面(叠层交替键晶格和叠层梯形层)。通过求解Eliashberg方程得到的格林函数与涨落交换近似(FLEX)的排斥哈伯德模型在这些结构上,我们已经表明,Tc确实可以达到O(0.01 t),这几乎是一个数量级高于普通的三维情况下,类似于那些在二维中发现的最好的情况。本文认为,非连续费米面上超导性的有利条件的关键是系统应是准低维的,自旋磁化率的峰值应适当地“模糊”。
2003-03-07 cond-mat.supr-con
Systematic study of d-wave superconductivity in the 2D repulsive Hubbard model
采用动态团簇近似和量子蒙特卡罗模拟方法,系统地研究了描述高温超导体的二维哈伯德模型中团簇尺寸对超导性的影响.由于d波超导序参量的非定域性,对小团簇的结果表现出较大的尺寸和几何效应。在足够大的团簇中,结果与团簇尺寸无关,并显示出有限的温度不稳定性。
2005-12-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Twists and turns of superconductivity from a repulsive dynamical interaction
我们回顾了最近的理论进展,在理解空间均匀的$s$波超导性所产生的费米子-费米子相互作用,这是排斥的松原轴上,它是真实的,但不依赖于转移的频率。例如,这种情况是成立的,对于具有屏蔽库仑和延迟电子-声子相互作用的系统。我们表明,尽管排斥,超导电性是可能的,在一定范围内的系统参数。然而,在$T=0$处,松原轴上的间隙函数$Δ(ω_m)$必须通过零并且至少改变一次符号。$Δ(ω_m)$的这些零点在动力学涡旋方面具有拓扑解释,并且它们的存在对间隙函数的相位沿实频率轴的变化施加了约束,这可以潜在地从ARPES和其他测量中提取。我们讨论了当斥力太强时超导性如何消失,并得到了一条在超导量子临界点处终止于$T=0$的临界线。我们表明,在这一点附近的间隙函数的行为是高度非平凡的。特别地,无限小的$Δ(ω_m)$包含单个$δ-$功能块$ω_m δ(ω_m)$。我们认为,在临界点附近,超导可能是一个混合状态,具有偶数频率和奇数频率的间隙分量。
2022-09-01 cond-mat.supr-con
Superconductivity from the repulsive electron interaction -- from 1D to 3D
综述了如何从电子-电子排斥相互作用实现具有各向异性配对的超导性。(i)我们从一维的物理学开始,其中Tomonaga-Luttinger理论预测,虽然对于单链的排斥情况没有超导相,但该相确实存在于腿数等于或大于2的梯子中,如分析(重整化)和数值(量子蒙特卡罗)所示。(ii)然后,我们展示了这种配对如何有一个自然的延伸到二维的情况下,各向异性(通常是d)配对超导性出现介导的自旋波动(通常是反铁磁),所示的分析(重整化)和数值(量子蒙特卡罗)。(iii)最后,我们讨论如何从电子排斥的超导性可以是“优化”(即,如何$T_C$可以提高)在2D和3D中,其中我们提出,各向异性配对是非常有利的系统具有{ \it断开费米表面},其中$T_C$可以是几乎一个数量级更高。
2003-06-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity from purely repulsive interactions in the strong coupling approach : Application of the SU(2) slave-rotor theory to the Hubbard model
我们提出了一个机制的超导性从纯粹的排斥相互作用中的强耦合制度,BCS(Bardeen-Cooper-Schrieffer)机制,如自旋波动的方法是很难应用。基于哈伯德模型的SU(2)从转子表象,我们发现库珀对振幅形成和相位相干的单个能量尺度被分成两个能量尺度,从而产生了所谓的赝能隙态,其中库珀对是局部相干的,而不是全局相干的,这被解释为密度-相位不确定原理的实现。这种超导状态显示出超流重量的温度线性下降比率,这是由强烈的相位起伏引起的。
2009-09-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity in repulsively interacting fermions on a diamond chain: flat-band induced pairing
为了探索平带系统是否可以容纳超导性,我们考虑了钻石链上的排斥相互作用费米子,钻石链是一个最简单的准一维系统,包含一个平带。精确对角化和密度矩阵重整化群(DMRG)的使用表明,我们有一个显着的结合能的库珀对长尾对对在实空间中的相关时,总带填充略低于$1/3$,其中的色散带相互作用的平带是空的,但接近$E_F$。在钻石链的外部位置上选择性地形成的对负责配对相关性。在精确填充$1/3$时,绝缘相出现,其中纠缠谱表明外部站点上的粒子是高度纠缠和拓扑的。这些来自一个特殊的平带中的"Wannier轨道"是不正交的。
2016-10-28 cond-mat.supr-con
Anomalous superconductivity and superfluidity in repulsive fermion systems
本文讨论了低密度下具有纯排斥相互作用的3D和2D费米子系统中的非常规超导电性和超流性机制。我们构建这些系统的相图,并找到在自由空间中的超导态的区域,以及在具有硬核排斥的费米气体模型,哈伯德模型,Shubin-Vonsovsky模型和$t-J$模型的框架内的晶格上。我们证明了临界超导温度可以大大增加自旋极化的情况下,或在两个带的情况下,已经在低密度。所提出的理论基于Kohn-Luttinger机制或其推广,并解释或预测了各种材料中的异常$p$ -、$d$ -和$f$ -波配对,例如高温超导体、掺杂石墨烯的理想单层和双层、重费米子系统、层状有机超导体、超流$^3$ He、$^4$ He中的自旋极化$^3$ He混合物、磁阱中的超冷量子气体和光晶格。
2015-11-12 cond-mat.supr-con
Superconductivity in repulsive Fermi-systems at low density
在大量的模型中,如3D和2D具有硬核排斥的费米气体模型,3D和2D哈伯德模型,以及Shubin-Vonsovsky模型,我们证明了在低电子密度下三重p波配对的可能性。我们表明,p波配对的临界温度可以在自旋极化的情况下,或在两个带的情况下,已经在低密度,并达到实验观察值(1-5)K的强烈增加。我们还简要讨论了d波配对和在t-J模型中出现的Tc~ 100 K的高温超导现象。
2011-11-14 cond-mat.supr-con
Unconventional Self-Similar Hofstadter Superconductivity from Repulsive Interactions
随着莫尔超晶格的出现,分形霍夫施塔特带变得越来越容易获得,为研究这些系统中相互作用的影响打开了大门。在这项工作中,我们采用了重整化群(RG)的分析,以证明相结合的排斥相互作用与存在的可调流形的范霍夫奇点提供了一个新的机制,驱动非常规的超导Hofstadter带。具体地说,可以通过改变每个晶胞的通量和电子填充来控制费米能处的范霍夫奇点的数量,从而导致节点超导和具有陈数$\mathcal{C} = \pm 6$的手征拓扑超导的不稳定性。后者的特点是自相似的固定轨迹的RG流和新兴的自相似对称的序参量。我们的研究结果建立了霍夫斯塔德量子材料,如莫尔异质结构作为实现新型可重入霍夫斯塔德超导体的有前途的平台。
2022-12-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con quant-ph
Weak-coupling superconductivity in an anisotropic three-dimensional repulsive Hubbard model
研究了弱耦合下三维单带排斥哈伯德模型。我们在化学势和离面跳跃强度的参数空间中建立了超导相图。该模型在二维和三维上连续地连接哈伯德模型。我们确认先前建立的结果在这些限制,并确定了丰富的结构之间的竞争序参量。具体来说,我们发现五种类型的$p$ -和$d$ -波订单。在相图的几个区域,即使费米面是一个波纹圆柱,基态是一个时间反演超导体的节点,即外尔超导体。
2018-12-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity of repulsive spinless fermions with sublattice potentials
本研究探讨含交错子格势的正方形与蜂窝晶格中排斥自旋无费米子的非常规超导,揭示不同掺杂下的多种配对态及拓扑超导,结合解析与数值方法给出相图,深化了对非常规超导机制的理解。
2023-01-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Steady-state superconductivity in electronic materials with repulsive interactions
研究了激光驱动对反转对称性破缺的二维六角形材料的极小模型的影响。通过圆偏振光的应用和耦合到热自由电子浴,该系统被驱动到一个非平衡稳态与不对称,非热载流子人口的两个山谷。我们表明,在这种稳定状态下,电子之间的带间超导关联可以独立于电子-电子相互作用的符号发展。我们讨论了我们的结果如何适用,例如,过渡金属dichalcogenides。这项工作为超导性在一系列迄今为止被排除在外的材料中的技术应用打开了大门。
2018-10-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fluctuation-driven superconductivity in Sr$_2$RuO$_4$ from weak repulsive interactions
我们提供了一个模型有关的Sr $_2$ RuO $_4$内自旋涨落介导的超导性在非常弱的耦合限制领先的超导不稳定性的结果。该理论将自旋轨道耦合(SOC)的影响,在能带结构和配对内核的形式相关联的磁各向异性。发现主导超导相是$d_{x^2-y^2}$和节$s$波态。然而,奇宇称螺旋解可以在弱$U$ -极限中对于小SOC和Hund耦合$J$成为主导,或者在相反的极限中对于大SOC和$J$在Hubbard- $U$的较大值成为主导。奇宇称手征解从未被发现是领先的。最后,我们讨论了在不同的探索参数制度所产生的超导谱隙的形式。
2020-01-30 cond-mat.supr-con
A Rigorous Demonstration of Superconductivity in a Repulsive Hubbard Model
我们已经严格地证明了强哈伯德排斥能引起超导性。该模型具有一组特定的局部对称性,体现了许多非常规超导体的相图;反铁磁性顺磁性,超导性,甚至铁磁性都被观察到。分析中的关键技术是精确的非线性费米子变换,它在去除强相互作用的同时保留了电子的关联运动。使用预解式,它是确切地表明,两个洞在莫特点绑定,形成一个本地化的库珀对。由于相互作用很弱,我们用BCS平均场论计算了能量、过剩对和超导能隙。这些结果进行了比较,精确的对角化有限大小的系统,并表现出良好的协议。在莫特点,系统是反铁磁体,并且超导相在掺杂后迅速出现,然后消失。
2019-04-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
p-wave superconductivity in weakly repulsive 2D Hubbard model with Zeeman splitting and weak Rashba spin-orbit coupling
本文研究了具有弱排斥作用的二维正方晶格哈伯德模型在塞曼场和弱Rashba自旋轨道相互作用下的超导序。对角化的非相互作用的哈密顿量导致两个单独的带,并通过推导一个有效的低能相互作用,我们找到了平均场带隙方程的超导序参量的带。在低于临界温度时,通过求解带隙方程,我们发现超导电性是由Kohn-Luttinger型相互作用引起的,而自旋-轨道耦合间接影响了能带的对对称性. Kohn-Luttinger项的主要吸引动量通道依赖于系统的填充分数$n$,因此可以通过调节$n$来改变序参量的动量依赖性。此外,$n$还确定哪个带具有最高的临界温度。旋转磁场将动量依赖性从小动量的状态改变为平面外场的手征$p_x \pm i p_y$型状态,到纯平面内场的节p波型状态。
2018-01-24 cond-mat.supr-con
Superconducting pairing from repulsive interactions of fermions in a flat-band system
具有平坦能带的费米子系统可以通过提高费米能级的态密度来提高超导性。我们使用准精确的数值方法表明,在一维(1D)的平带系统,Creutz阶梯,无自旋费米子之间的排斥相互作用,给一个有限的配对能量,增加排斥,虽然收费准秩序(QO)仍然占主导地位。添加一个有吸引力的成分改变了有利于超导性的平衡,两个平带的相互作用进一步产生了超导性的显着增强,远远超出了1D费米子的已知范例。
2021-11-05 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity in the repulsive Hubbard model: an asymptotically exact weak-coupling solution
本文研究了哈伯德模型在U远小于带宽极限下的相图。我们提出了一个渐近精确的表达式T $_c$,超导转变温度,在关联函数的非相互作用的系统,这是有效的任意密度,只要相互作用足够小。我们的策略,计算T $_c$涉及到首先整合出所有的自由度,具有高于非物理的初始截止$Ω_0$的能量。然后,重整化群(RG)流产生的有效作用的计算和T $_c$是通过确定的规模以下的RG流在库珀通道发散。证明了T $_c$与$Ω_0$无关.利用这种方法,我们发现了各种非常规的超导基态在二维和三维晶格系统,并提出明确的结果T $_c$和配对对称性作为电子浓度的函数。
2010-02-03 cond-mat.supr-con
Superconductivity in a two-dimensional repulsive Rashba gas at low electron density
研究了低电子密度下(即费米能级$E_F$低于由Rashba耦合引起的Dirac点能量$E_R$)具有Rashba自旋轨道耦合的二维排斥费米气体中的超导不稳定性及其超导态.我们发现超导性随着无量纲费米能级$ε_F$($ε_F\equiv E_F/E_R$)的减小而增强,这是由于以下两个原因。首先,$ε_F$处的态密度随着$1/\sqrt{ε_F}$而增加。第二,粒子-空穴泡变得更加各向异性,导致有效吸引力增加。超导态始终处于总角动量$j_z=+2$(或$j_z=-2$)通道中,陈数为$C=4$(或$C=-4$),自发破缺时间反演对称性。虽然一个假定的Leggett模式,预计由于两个间隙性质的超导性,我们发现,它总是阻尼。更重要的是,一旦足够大的塞曼耦合被施加到超导状态,陈数可以被调谐为$\pm1$和Majorana零模式存在于涡核。
2016-12-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Higher-order topological superconductivity in monolayer WTe$_2$ from repulsive interactions
本文揭示了单层WTe2在排斥相互作用下通过Kohn-Luttinger机制产生p波态,实现具有角Majorana零模的二阶拓扑超导性,并发现临界温度的磁场方向依赖性增强可供实验验证。
2023-05-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Two bands Ising superconductivity from Coulomb interactions in monolayer NbSe$_2$
单层过渡金属二硫属化物的超导电性的本质仍然是一个争论的对象。已经有人认为,排斥库仑相互作用,结合不相交的费米面周围的$K$,$K'$谷和在$Γ$点,可以导致超导不稳定性单层NbSe $_2$。在这里,我们证明了NbSe $_2$的超导性的两个带的性质。它是由长程谷内和短程谷间相互作用以及伊辛自旋轨道耦合相互作用的竞争引起的。两个不同的超导间隙,每个自旋轨道分裂带之一,由s波和f波分量的混合物。它们不同的振幅是由于费米能级上两个带的正常态密度不同。使用微观多带BCS方法,我们推导出并自洽地解决了间隙方程,证明了非平凡的解决方案在现实的参数范围内的稳定性。我们发现一个普遍的行为的温度依赖性的差距和临界面内场,这是与现有的各种实验数据。
2022-06-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Unconventional superconductivity in low density electron systems and conventional superconductivity in hydrogen metallic alloys under pressure
在一个简短的评论文章中,我们首先讨论的结果,这主要是致力于推广著名的Kohn-Luttinger机制的超导在纯排斥费米子系统在低电子密度。在排斥U哈伯德模型和Shubin-Vonsovsky模型的基础上,我们简要地研究了新型强关联电子系统(包括单层和双层石墨烯)的超导相图和序参量的对称性.我们强调,纯排斥费米子系统主要是非常规低温超导的主题。为了得到铜酸盐的高温超导性(T_C为100 K),我们应该从具有范德华相互作用势和短程排斥与长程吸引竞争的t-J模型出发。最后,我们强调,为了描述金属氢合金在压力下(T_C为200 K量级)的超导电性,重新研究与电子-声子相互作用有关的更传统的机制是合理的。这些机制出现在具有静态现场或间吸引势的吸引U哈伯德模型中,或出现在更现实的理论(包括阻滞效应)中,例如Migdal-Eliashberg强耦合理论或甚至Ranninger等人的费米-玻色混合物理论,及其概括。
2016-04-27 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
Interplay of Pomeranchuk instability and superconductivity in the two-dimensional repulsive Hubbard model
本文用动力学平均场论结合涨落交换近似(FLEX+DMFT)研究了正方晶格上排斥哈伯德模型的Pomeranchuk不稳定性(费米面的自发对称性破缺)与d波超导的相互作用.结果表明,在van Hove填充附近,四重对称费米面由于自发畸变变为二重对称而变得不稳定,此时与Pomeranchuk畸变费米面共存的超导对称性由d波对变为(d+s)波对.通过系统地改变van Hove填充的位置和不同的第二、第三近邻跳跃,我们发现Pomeranchuk不稳定性的转变温度$T_{\rm c}^{\rm PI}$比超导$T_{\rm c}^{\rm SC}$更敏感地受van Hove填充位置的影响.这意味着强Pomeranchuk不稳定性的填充区和强超导涨落的填充区可以分开,即使$T_c^{\rm PI}$的峰低于$T_c^{\rm SC}$的峰,也可以出现Pomeranchuk不稳定性.一个有趣的观察是,费米面畸变可以增强超导$T_{\rm c}^{\rm SC}$在过掺杂制度,这是解释与微扰图片为小的扭曲。
2017-02-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity from repulsive interactions on the kagome lattice
层状钒基可果美金属$A$ V $_3$ Sb $_5$($A$:K,Rb,Cs)中超导性的发现为不断增长的可能的非常规超导体类别增加了一个新的材料家族。然而,这些材料中超导配对的性质仍然难以捉摸。基于自旋和电荷涨落介导的库珀对,我们对可果美晶格上的主要超导不稳定性进行了微观理论研究。所应用的方法包括现场和最近邻排斥库仑相互作用的影响。在上部van Hove填充附近--与$A$ V $_3$ Sb $_5$材料相关--我们发现了一个丰富的相图,其中有几个配对对称性接近简并。特别是,虽然相当一部分的相图被占据的自旋单态序参量转换为二维不可约的表示的点群,几个节点的自旋三重态配对状态保持竞争力。我们计算的领导超导不稳定性的层次结构的带和相互作用参数的依赖性,并确定详细的动量依赖所产生的首选的间隙结构。至关重要的是,对于中等值的相互作用参数,个别配对状态强烈依赖于动量和费米表面上表现出多个节点。我们讨论了这些超导能隙结构的性质,根据最近的实验发展的$A$ V $_3$ Sb $_5$材料。
2022-08-29 cond-mat.supr-con
Possibility of f-wave spin-triplet superconductivity in the CoO superconductor: a case study on a 2D triangular lattice in the repulsive Hubbard model
在最近发现的Na $_{0.35}$ CoO $_2$ .1.3H $_2$ O超导体的激励下,我们在排斥哈伯德模型下研究了二维三角晶格上的超导不稳定性.利用关于在位排斥$U$的三阶微扰展开,我们计算了线性化的Dyson-Gor'kov方程.我们发现,$f$波自旋三重态配对是最稳定的下一个最近邻跳跃积分$t'$和电子数密度$n$的宽范围内。$t'$的引入对于将van Hove奇点调整到K点附近的费米面附近是至关重要的。在这种情况下,裸自旋磁化率在$Γ$点附近显示出宽峰。这些条件稳定了$f$ -波配对。虽然$f$ -波配对也由涨落交换近似给出,但转变温度太低而无法观察到。这是因为高估了自旋波动的破坏效应。因此,三阶顶点修正对于自旋三重态超导性是重要的,就像Sr $_2$ RuO $_4$的情况。
2003-08-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Simple model of anisotropic pairing with repulsive interactions
研究了一个简单的具有排斥作用的紧束缚模型。每个位置包含一个以上的轨道导致辅助跳跃效应,并且当所涉及的轨道具有不同的对称性时,导致各向异性的超导相。超导性存在于所有的填充物中,并且对于所有的就地排斥值。
2002-12-10 cond-mat.supr-con
Topological Odd-Parity Superconductivity at Type-II 2D Van Hove Singularities
我们研究了范霍夫奇点(VHS)处二维电子系统中弱排斥相互作用引起的非常规超导电性,其中态密度呈对数发散。我们定义了两种类型的VHS。对于I型VHS的系统,弱排斥相互作用一般诱导非常规单重态配对。然而,更有趣的是,对于II型VHS,重整化群(RG)分析表明,当费米面没有充分嵌套时,弱排斥相互作用有利于三重态配对(例如p波)。对于遵守四对称性的II型VHS系统,拓扑超导性(手性p+ip配对或时间反演不变的$Z_2$ p+ip配对)通常发生。我们还将讨论我们的研究的相关性材料,包括最近发现的超导体LaO $_{1-x}$ F $_x$ BiS $_2$,可以调整到II型VHS掺杂。
2015-07-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Perturbation Theory for a Repulsive Hubbard Model in Quasi-One-Dimensional Superconductors
研究了准一维排斥哈伯德模型的对对称性和相变温度。我们用三阶微扰展开法求解了Eliashberg方程,并考虑了在位排斥$U$ .我们发现,当电子数密度从半充满的,过渡到非常规超导预期。当一维性较弱时,自旋单重态是有利的。相比之下,当一维性强且电子数密度远离半填充时,自旋三重态稳定。最后,我们讨论了在$β$ -Na $_{0.33}$ V $_2$ O $_5$中由在位库仑排斥引起的非常规超导电性的可能性。
2004-02-26 cond-mat.supr-con
Specific heat of Ca$_{0.32}$Na$_{0.68}$Fe$_2$As$_2$ single crystals: unconventional s$_\pm$ multi-band superconductivity with intermediate repulsive interband coupling and sizable attractive intraband couplings
报道了高质量重空穴掺杂超导体Ca $_{0.32}$ Na $_{0.68}$ Fe $_2$ As $_2$单晶的低温比热研究。该化合物表现出体超导性,转变温度为$T_c \approx 34$ \,K,这是明显的从磁化,运输,和比热测量。零场数据表明,在正常状态下的索末菲系数$γ\approx 53$ mJ/mol K $^{2}$的显着的电子比热。使用多带Eliashberg分析,我们证明了在超导状态下的零场比热的依赖性是很好地描述了一个三带模型与非常规的s $_\pm$配对对称性和间隙幅度$Δ_i$约为2.35,7.48,和-7.50 meV。我们的分析表明,一个不可忽视的吸引力带内耦合,这有助于显着相对较高的$T_c$值。费米表面平均的排斥和吸引耦合强度是可比的大小和外部的强耦合限制经常采用描述高$T_c$铁磷属元素化物超导体。我们进一步推断总质量重整化的顺序为5,包括相关性和电子玻色子相互作用的影响。
2013-11-14 cond-mat.supr-con
Competition Between Charge-Density Waves and Superconductivity in Striped Systems
在一维强相互作用链的系统中,打开链间耦合通常会导致有序状态。一般来说,绝缘电荷密度波和超导态之间存在竞争。在排斥相互作用的情况下,电荷密度波通常胜过超导性。在这里,我们表明,一个适当的调制周期4键为中心的条纹的形式可以扭转这种平衡,即使在排斥的情况下,并产生一个超导状态与相对较高的温度。
2004-09-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Topological superconductivity from repulsive interactions in twisted WSe$_2$
本研究使用连续能带模型分析扭曲双层WSe$_2$中由Coulomb排斥相互作用驱动的拓扑超导性,发现手性超导态在临界电势差下转变为节点向列超导体,零电势差下的D类超导态支持Majorana零模,为量子计算应用提供了候选方案。
2024-08-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Unconventional superconductivity in a two-dimensional repulsive gas of fermions with spin-orbit coupling
研究了具有Rashba自旋轨道耦合$\al_R$的二维排斥费米子气体的超导不稳定性。利用重整化群方法,我们发现超导转变温度是无量纲比$Θ={1}{2}m\al_R^2/E_F$的函数,其中当较小的费米面收缩到一个(Dirac)点时,$E_F=0$。总的趋势是,随着$Θ$的增加,超导电性增强,但在中间制度$Θ\sim0.1$,圆顶状的行为出现。在很小的$Θ$值时,发生超导的角动量通道$j_z$相当高。随着$Θ$的增加,$j_z$以2的步长下降到$j_z=6$,之后我们找到序列$j_z=6, 4, 6, 2$,其最后一个值继续为$Θ\rightarrow\infty$。在扩展的$Θ$范围内,超导能隙主要位于大费米面上,而约瑟夫森耦合在小费米面上产生小得多的能隙。在超导转变温度以下,我们应用平均场理论导出了自洽方程,并求出了凝聚能。具有最低凝聚能的状态是非常规超导状态,其打破了时间反演对称性,并且其中单重态和三重态配对混合。一般来说,这些态是拓扑非平凡的,总角动量为$j_z$的态的陈数为$C=2j_z$。
2013-07-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity in multiorbital systems with repulsive interactions: Hund's pairing vs. spin-fluctuation pairing
Hund配对是指由现场交互产生的Cooper配对,由于大型Hund交换$J$,现场交互变得有吸引力。这在多轨道系统中是可能的,即使所有局部裸相互作用都是排斥的,因为特定通道中的吸引力由相互作用参数的某些线性组合给出。另一方面,配对过程,如自旋波动的交换,也存在。我们比较这两种机制在平等的基础上使用电子波段适合于不同类别的多轨道系统在广泛的相互作用参数。我们发现,对于没有明显嵌套特征的系统,当Hund交换和自旋轨道耦合足够大时,Hund机制产生的超导态与完全涨落交换顶点产生的超导态一致.另一方面,对于具有峰值有限动量粒子-空穴磁化率的系统,自旋涨落配对通常比洪德配对占主导地位。我们的结论是,Hund的配对状态是不可能实现的系统,如Sr $_2$ RuO $_4$和一般的铁基超导体。
2022-09-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
From valence bond solid to unconventional superconductivity in the organic charge-transfer solids
我们发现,超导性是不存在的1/2填充带三角晶格排斥哈伯德模型,已提出的有机电荷转移固体。我们认为,有机超导性是从键电荷密度波达到的,键电荷密度波要么构成接近超导性的绝缘态,要么在能量上非常接近反铁磁态,并在压力下取代后者。键-电荷密度波可以用有效的吸引$U$扩展哈伯德哈密顿量和排斥最近邻相互作用$V$来描述。从绝缘到超导状态的一阶过渡发生在模型内,随着挫折的增加。
2008-07-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
SO(4) FLEX+DMFT formalism with SU(2)$\otimes$SU(2)-symmetric impurity solver for superconductivity in the repulsive Hubbard model
在这里,我们已经开发了一个FLEX+DMFT形式主义,其中的对称性的系统被纳入通过构建一个SO(4)推广的传统的波动交换近似(FLEX)耦合自洽的动力学平均场论(DMFT)。沿着这条线,我们强调SO(4)对称性是最低的群对称性,使我们能够在平等的基础上研究超导性和反铁磁性。我们通过将电子算符分解为辅助的费米子和从属玻色子成分来实现这一点,这些成分与SU(2)$_{\rm spin}\otimes$ SU(2)$_{η{\rm spin}}$有关。这并不像通常的从玻色子形式那样用在平均场处理中,而是用在带有SU(2)$_{\rm spin}\otimes$ SU(2)$_{η{\rm spin}}$杂化函数的DMFT杂质求解器中,以将FLEX生成的浴信息并入DMFT迭代中。虽然已经有了一些尝试,如无doublon-less SU(2)从玻色子形式主义,但目前的“全SU(2)”从玻色子形式主义预计将为解决各种量子秩序的基础物理提供一个新的平台,这些量子秩序相互竞争,可以共存。
2019-03-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Possible high temperature odd parity superconductivity in LaNi$_{7/8}$Co$_{1/8}$O$_3$ (111) bilayers
利用泛函重整化群技术,我们证明了一种由排斥电子相互作用引起的铁磁材料中可能的高温奇宇称超导性的途径,其中超导配对是由电荷密度波动驱动的.我们的模型直接适用于(111)方向生长的轻钴掺杂LaNiO $_3$双层膜。随着现场排斥相互作用的增长,一个电荷密度波状态的电荷模式,尊重所有的点群对称的双层被取代的超导状态与f波配对。
2014-03-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity in the repulsive Hubbard model on different geometries induced by density-assisted hopping
University of Bonn(波恩大学);ENSL, CNRS, Laboratoire de Physique(里昂高等师范学院,法国国家科学研究中心,物理实验室);Physics Department “E. R. Caianiello” and CNR-SPIN, Universitá degli Studi di Salerno, INFN, Gruppo Collegato di Salerno(萨莱诺大学“E.R.卡亚涅洛”物理系及CNR-SPIN,意大利国家核物理研究所萨莱诺联合小组);Universitá degli Studi di Salerno(萨莱诺大学)
研究密度辅助 hopping 对不同几何结构 repulsive Hubbard 模型的影响,发现其诱导超导性并呈现复杂配对结构。
2026-08-31 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Zero-energy bound state at the interface between an $s$-wave superconductor and a disordered normal metal with repulsive electron-electron interactions
近几年来,由于邻近效应在实现拓扑超导电性中的重要作用,人们对邻近效应又重新产生了兴趣。在这里,我们研究一个超导体-正常金属邻近系统与排斥电子-电子相互作用的正常层。已知的是,在超导体-正常金属界面处没有无序或正常反射的情况下,零能量束缚态形成并局限于界面[Fauchere等人,物理修订版信函82,3336(1999)]。利用准经典超导理论,我们研究了有限无序和界面势垒存在下的态密度的低能行为。我们发现,随着平均自由程的减小,态密度的零能峰变宽和变小。在准弹道极限下,束缚态消除了与非相互作用正常层有关的小间隙,并观察到一个明显的峰。当平均自由程变得与正常层宽相当时,零能峰被强烈抑制,并且小间隙开始发展。在扩散极限下,微间隙被完全恢复,束缚态的所有特征被消除。我们发现,界面势垒不改变的状态密度峰的功能形式,但移动这个峰远离零能量。
2014-07-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Photo-induced superconductivity in semiconductors
我们表明,光泵半导体可以表现出超导电性。我们说明了这种现象的情况下,两个波段的半导体隧道耦合到宽带水库和驱动的连续波激光。更实际地,我们还表明,超导性可以诱导在一个两个波段的半导体与一个广谱光源相互作用。我们还讨论了一个三带模型的情况下,其中的中间带取代宽带水库作为源的耗散。在所有这三种情况下,我们推导出的能带结构的简单条件,电子-电子相互作用,杂化水库,使超导性。我们计算了有限的超导能隙,并认为该机制可以通过吸引和排斥的相互作用,是强大的高温。
2015-05-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Odd momentum pairing and superconductivity in vertical graphene heterostructures
由BN间隔物分隔的石墨烯层组成的垂直石墨烯异质结构允许调节电子之间的相互作用的新方法。我们研究了电子配对介导的修改排斥相互作用的可能性。长程谷内和短程谷间相互作用产生不同的各向异性相。我们证明了在$5-10 \times 10^{13} {\rm cm}^{-2}$的载流子密度以上,可以存在一个在不同的谷中具有相反符号的带隙的超导态,一个奇动量配对态。的转变温度的依赖关系上的不同参数的设备进行了详细研究。
2012-07-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Three-band superconductivity and the order parameter that breaks time-reversal symmetry
我们考虑一个多带超导模型,灵感来自铁pnictides,其中三个带连接通过排斥对散射项。一般来说,三个不同的超导状态出现在这样的模型。其中两个是直接概括的两个间隙序参量,而第三个对应于一个时间反演对称性破缺序参量,完全没有在两个带模型。对这种真正受抑状态的潜在观察将是排斥相互作用作为铁基高温超导性根源的特别生动的表现。我们构造了这个模型的相图,并讨论了它与铁磷属元素化物族高温超导体的关系。我们还研究了两带s'(或扩展s波)超导体与单带隙s波超导体之间的Josephson耦合情况,以及相应的相图。
2010-03-31 cond-mat.supr-con
Type-1.5 superconductivity in two-band systems
在通常的Ginzburg-Landau理论中,理论$κ_c=1/\sqrt{2}$中两个基本长度尺度之比的临界值将I型和II型超导区分开。后一种状态具有稳定的涡激,它们相互排斥地相互作用,并倾向于形成涡格。在[5]中表明,这种二分法在具有三个基本长度尺度的U(1)xU(1)Ginzburg-Landau模型中被打破,这导致存在一个具有涡旋激发的不同相,该涡旋激发在大长度尺度上吸引地相互作用,在较短距离上排斥地相互作用。在这里,我们简要地回顾这些结果,特别是讨论带间约瑟夫森耦合的作用和情况下,只有一个带是超导的,而在另一个带的超导性是由带间邻近效应诱导。本报告部分基于E.作者声明:J. Speight arXiv:0910.1607.
2010-07-12 cond-mat.supr-con