We theoretically study the superconductivity in multiorbital superconductors based on a three-orbital tight-banding model. With appropriate values of the nearest-neighbour exchange $J_{1}^{αβ}$ and the next-nearest-neighbour exchange $J_{2}^{αβ}$, we find a two-dome structure in the $T_{c}-n$ phase diagram: one dome in the doping range $n<3.9$ where the superconducting (SC) state is mainly $s_{x^{2} y^{2}}$ component contributed by inter-orbital pairing, the other dome in the doping range $3.9<n<4.46$ where the SC state is mainly $s_{x^{2} y^{2}}+s_{x^{2}+y^{2}}$ components contributed by intra-orbital pairing. We find that the competition between different orbital pairing leads to two-dome SC phase diagrams in multiorbital superconductors, and different matrix elements of $J_{1}$ and $J_{2}$ considerably affect the boundary of two SC domes.
Multiorbital singlet pairing and $d+d$ superconductivity
最近在多带铁基和重费米子超导体的实验已经挑战了简单$s$-和$d$-波自旋单重态之间的长期持有的二分法。在这里,我们提出了几个时间反演不变的不可约配对,超越了标准的单态函数,通过在带/轨道空间中的矩阵结构,并阐明其在多带系统的自然性。本文研究了Fe硫系超导体的$sτ_{3}$多轨道超导态。这种状态对应于$d+d$带内和带间配对,与更熟悉的$d +\text{i}d$状态形成对比,其方式类似于\enhe超流体的B-三联体配对阶段与其A-阶段对应物的不同。此外,我们构建了一个类似的$sτ_{3}$配对的重费米子超导体CeCu $_{2}$ Si $_{2}$,使用的自由度,将自旋轨道耦合。我们的结果导致的命题,$d$波超导体在相关的多带系统将一般有一个完全带隙的费米面时,他们在足够低的能量检查。
Phase diagram of doped BaFe$_2$As$_2$ superconductor under broken $C_4$ symmetry
我们开发了一个最小的多轨道紧束缚模型与现实的跳跃参数。该模型打破了四元点群的对称性,将其从$C_4$降低到$D_{2d}$,准确地描述了电子掺杂的BaFe $_{2-x}$ Co $_x$ As $_2$和空穴掺杂的Ba $_{1-y}$ K $_y$ Fe $_2$ As $_2$化合物的费米面演化。用平均场$t$ - $U$-$V$ Bogoliubov-de Gennes哈密顿量的相图的研究结果与实验观察到的只有一组$t$,$U$和$V$参数的电子和空穴掺杂相图一致。此外,自洽计算的超导序参数表现出$s^\pm$波配对对称性与一个小的d-波配对混合物在整个掺杂范围内,%超导$s^\pm + d$波序参数,这是微妙的结果,弱破缺对称性和竞争的相互作用,在多轨道平均场哈密顿。
Local measurement of the superfluid density in the pnictide superconductor Ba(Fe$_{1-x}$Co$_{x}$)$_2$As$_2$ across the superconducting dome
我们使用局部技术测量Ba(Fe $_{1-x}$ Co $_{x}$)$_2$ As $_2$中的渗透深度$λ_{ab}(T)$,该技术不对样品求平均值。超流密度$ρ_s(T)\equiv1/λ_{ab}(T)^2$具有三个主要特征。首先,$ρ_s(T=0)$在圆顶的欠掺杂侧急剧下降。第二,$λ_{ab}(T)$在最佳掺杂下在低$T$下是平坦的,表明完全带隙的超导性,但在欠掺杂和过掺杂样品中变化更强烈,与幂律或小的第二间隙一致。第三,$ρ_s(T)$在$T_c$附近急剧变化以获得最佳掺杂和欠掺杂。这些观察结果与磁相和超导相之间的相互作用是一致的。
Disorder effects in multiorbital $s_{\pm}$-wave superconductors: Implications for Zn-doped BaFe$_2$As$_2$ compounds
最近对Zn掺杂的122型铁磷族化合物Ba(Fe $_{1-x-y}$ Co $_y$ Zn $_x$)$_2$ As $_2$的实验挑战了我们对122型铁磷族化合物的电子掺杂以及掺杂和杂质散射之间的相互作用的理解。为了解决这个谜,我们调查的无序影响的强(幺正)散射限制的$s_{\pm}$波超导配对状态的系统的各种性质的Zn杂质。格点Bogoliubov-de Gennes方程(BdG)的求解自洽的基础上的最小两轨道模型与扩展的杂质浓度范围。我们发现,锌杂质是最好的模型作为一个缺陷,其中电荷主要是本地化的,但散射扩展到几个晶格位置。随着Zn浓度的增加,态密度显示出逐渐填充的间隙,揭示了杂质诱导的对断裂效应。此外,无序组态平均超导序参量和超流密度都被显著地抑制到Dirty极限,表明常规s波超导体的Anderson定理被违反,杂质平均格林函数的Abrikosov-Gorkov理论被打破.此外,我们发现,超导相是完全抑制接近的临界杂质浓度大致$n_\text{imp}\approx 10%$,与最近的实验。
Multiorbital character of the density wave in trilayer nickelate superconductors
Max-Planck-Institute for Solid State Research(马克斯·普朗克固体研究所);Facultad de Ciencias Exactas, Ingeniería y Agrimensura and Instituto de Física Rosario (UNR-CONICET)(罗萨里奥大学精确科学、工程与测量学院及罗萨里奥物理研究所(UNR-CONICET));RIKEN Interdisciplinary Theoretical and Mathematical Sciences (iTHEMS)(理化学研究所跨学科理论与数学科学中心 (iTHEMS))
Theoretical study on the correlation between the spin fluctuation and $T_c$ in the isovalent-doped 1111 iron-based superconductors
基于最近对1111铁基超导体LaFeAs $_{1-{x}}$ P $_{x}$ O $_{1-{y}}$ F $_{y}$的实验和理论研究,我们在五轨道模型下研究了自旋涨落与超导转变温度之间的相关性,这种相关性随着Fe-As-Fe键角的变化而呈现出双圆顶的特征.在具有较高$T_c$的第一个圆顶周围,低能自旋涨落和$T_c$不是紧密相关的,因为有限能量自旋涨落也有助于超导性。另一方面,源自$d_{xz/yz}$轨道的低能自旋涨落的强度与具有较低$T_c$的第二圆顶中的$T_c$相关。这些计算结果与最近的核磁共振研究结果一致,从而有力地表明,在铁基超导体中的配对主要是由多轨道自旋涨落。
Pairing-channel reconstruction by Ising spin-orbit coupling in a multiorbital triangular-lattice model
Anhui Provincial Key Laboratory of Low-Energy Quantum Materials and Devices, High Magnetic Field Laboratory, HFIPS, Chinese Academy of Sciences(中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心安徽省低能量子材料与器件重点实验室);Science Island Branch of Graduate School, University of Science and Technology of China(中国科学技术大学研究生院科学岛分院)
Heat-Capacity Measurements of Energy-Gap Nodes of the Heavy-Fermion Superconductor CeIrIn5 Deep inside the Pressure-Dependent Dome Structure of its Superconducting Phase Diagram
Stanford Institute for Materials and Energy Sciences, SLAC National Accelerator Laboratory(斯坦福材料能源科学研究所,SLAC国家加速器实验室);Department of Physics, Stanford University(斯坦福大学物理系);Department of Applied Physics, Stanford University(斯坦福大学应用物理系);School of Applied and Engineering Physics, Cornell University(康奈尔大学应用与工程物理学院);Stanford Synchrotron Radiation Lightsource, SLAC National Accelerator Laboratory(斯坦福同步辐射光源,SLAC国家加速器实验室);Max Planck Institute for Chemical Physics of Solids(马克斯·普朗克固体化学物理研究所);Kavli Institute at Cornell for Nanoscale Technology, Cornell University(康奈尔大学卡弗里纳米技术研究所);Geballe Laboratory for Advanced Materials, Stanford University(斯坦福大学盖巴尔先进材料实验室);State Key Laboratory of Surface Physics and Department of Physics, Fudan University(复旦大学表面物理国家重点实验室和物理系)
Boost of critical current density near quantum critical points in FeSe-Based superconductors with two superconducting domes
Southeast University(东南大学);Center for High Pressure Science and Technology Advanced Research (HPSTAR)(高压科学与技术先进研究中心);Jining University(济宁学院);Changshu Institute of Technology(常熟理工学院);The University of Tokyo(东京大学);Qufu Normal University(曲阜师范大学)
Universal quasi-degenerate orbital origin of two-dome phases in iron pnictide superconductors
School of physical science and technology, Nantong University(南通大学物理科学与技术学院);Key Laboratory of Materials Physics, Institute of Solid State Physics, HFIPS, Chinese Academy of Sciences(中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所材料物理重点实验室);National Synchrotron Radiation Laboratory, University of Science and Technology of China(中国科学技术大学国家同步辐射实验室);Department of Electronic Science and Engineering, and Tianjin Key Laboratory of Photo-Electronic Thin Film Device and Technology, Nankai University(南开大学电子科学与工程学院及天津市光电薄膜器件与技术重点实验室)