Field angle dependence of the zero-energy density of states in unconventional superconductors: analysis of the borocarbide superconductor YNi2B2C
利用能带计算得到的真实费米面,研究了YNi_2B_2C的零态能量密度随场角的变化.第17和第18波段都被考虑在内。为了计算振荡态密度,我们采用Kramer-Pesch近似,这被发现可以提高振荡幅度的精度。我们表明,通过分析STM实验确定的超导能隙结构与热输运和热容测量是一致的。
2009-01-19 cond-mat.supr-con
Fermionic scenario for the destruction of superconductivity in ultrathin MoC films evidenced by STM measurements
我们利用亚开尔文扫描隧道光谱研究了均匀无序的MoC薄膜中超导电性的抑制。我们观察到,超导状态保持空间均匀,即使在3 nm厚的膜。涡旋成像表明我们的薄膜具有全局相位相干性。随着厚度的减小,当超导转变从8.5 K下降到1.2 K时,超导能隙完全遵循Tc。所有这一切都指向一个两阶段的费米方案的超导体-绝缘体转变(SIT)通过金属状态作为替代的直接玻色子SIT方案与库珀对绝缘状态证明了过去十年的STM实验。
2016-01-21 cond-mat.supr-con
Spatially dispersing Yu-Shiba-Rusinov states in the unconventional superconductor $\mathrm{FeTe}_{0.55}\mathrm{Se}_{0.45}$
通过使用扫描隧道显微镜(STM),我们发现和表征的色散,能量对称的间隙状态的铁基超导体$\mathrm{FeTe}_{0.55}\mathrm{Se}_{0.45}$,一种材料,表现出签名的拓扑超导性,和马约拉纳束缚态的涡核或杂质的位置。我们使用一个超导STM尖端增强的能量分辨率,这使我们能够表明,杂质状态可以通过费米能级与不同的尖端样品的距离进行调谐。我们发现杂质态是Yu-Shiba-Rusinov(YSR)型的,并认为能量漂移是由于$\mathrm{FeTe}_{0.55}\mathrm{Se}_{0.45}$中的低超流密度导致的,这使得针尖的电场可以轻微穿透样品。我们模型的单杂质安德森模型内的新引入的尖端门控的情况下,发现很好的协议的实验数据。
2020-06-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Unconventional superconductivity from lattice quantum disorder
Peking University(北京大学)
通过引入核量子多体效应,发现H3S和La3Ni2O7中存在晶格量子无序相,揭示其作为超导性起源及配对机制关键组成部分的作用。
2026-07-30 cond-mat.supr-con
Coupling to real and virtual phonons in tunneling spectroscopy of superconductors
超导体隧穿谱中的精细结构已被广泛用于识别负责库珀配对的相互作用的指纹。在这里,我们表明,对于扫描隧道显微镜(STM)的铅,列入非弹性隧穿过程是至关重要的这些精细结构的正确解释。因此,对于STM,通常的McMillan隧道谱反演算法必须进行修改,以包括非弹性隧道事件,这对于识别传统和非传统超导体中的配对胶至关重要。
2016-02-05 cond-mat.supr-con
Andreev versus Tunneling Spectroscopy of Unconventional Flat Band Superconductors
The Ohio State University(俄亥俄州立大学);Tata Institute of Fundamental Research(塔塔基础研究所)
针对石墨烯基莫尔超导体STM实验观测到的两个神秘能量尺度,通过格林函数分析界面电导,否定了赝能隙与超导能隙的传统解释,提出用嵌入非常规超导体的金属盘模型结合Andreev束缚态解释低能尺度的来源。
2025-03-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Orbitally resolved superconductivity in real space: FeSe
多轨道超导体将非常规配对与复杂的能带结构相结合,其中带中的不同轨道有助于形成大量的超导能隙。在这里,我们展示了一种新的方法,使用低温扫描隧道显微镜(LT-STM)来解决不同的轨道超导性的贡献。这种方法是基于STM的能力,解决本地的状态密度(LDOS)与组合的高能量和子晶胞分辨率。该技术直接确定无缺陷晶体上的轨道,而不需要表面上的散射和复杂的准粒子干涉(QPI)测量。以体相FeSe为例,我们用30 mK STM直接求解了单胞内的超导能隙。结合密度泛函理论计算,我们能够确定每个能隙的轨道特征。
2019-05-25 cond-mat.supr-con
Impurity Scattering Effects in STM Studies of High-T_c Superconductors
最近的STM测量在高T_c铜氧化物表面观察到了许多局域态密度的不均匀图案。作为研究这类无序强关联系统的第一步,我们将BdG方程用于含杂质的t-t '-t”-J模型。考虑到杂质的跳跃/交换项的局部电位或局部变化。强相关处理的Gutzwiller平均场论与当地的Gutzwiller因素和当地的化学势。结果表明,潜在的杂质散射被大大抑制,而跳跃/交换的局部变化被增强。
2008-12-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Vortex relaxation and coupling in superconducting heterostructures studied by STM
在由两层超导薄膜(一层弱钉扎,一层强钉扎)组成的三明治结构中,两层超导薄膜中的涡旋位置由强钉扎材料决定,两层超导薄膜中的涡旋晶格都是无序的。我们使用(强钉扎)NbN和(弱钉扎)MoGe和研究,通过直接成像的涡核的位置与扫描隧道显微镜,如何恢复这种混乱与MoGe层的厚度增加或当界面绝缘。对于干净的界面,我们发现,第一次重排的涡晶格被发现在一个层的厚度,这是兼容的涡线的第一个弯曲模式。使界面绝缘,我们发现秩序很快恢复。我们认为,这是可以理解的约瑟夫森力的竞争之间的工作的涡段,一方面,和弹性回复力内的弱钉扎层的另一方面。
2007-02-05 cond-mat.supr-con
Unconventional superconductivity in monolayer transition metal dichalcogenides
Indian Institute of Technology Madras(印度理工学院马德拉斯分校);Niels Bohr Institute, University of Copenhagen(哥本哈根大学尼尔斯玻尔研究所)
本研究提出一种由自旋和电荷涨落介导的超导配对机制,解释单层过渡金属二硫化物中的非常规超导性及实验观测。
2026-02-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Free Energy of Non-uniform Disordered Superconductors
Institute of Physics, University of Greifswald(格赖夫斯瓦尔德大学物理研究所);Department of Physics, Montana State University(蒙大拿州立大学物理系)
研究人员将Luttinger-Ward自由能泛函扩展到含任意散射机制的无序超导体和超流体,构建了适用于多类系统的广义自由能形式,可用于外磁场下的非常规非均匀超导体等研究。
2026-08-21 cond-mat.supr-con
Comment on "Unconventional s-wave superconductivity in Fe(Se,Te)"
Hanaguri等人(Science,2010年1月8日,第181页)已经报道了对Fe基超导体Fe(Se,Te)的STM测量。在对数据进行傅立叶变换后,他们发现倒易空间中有三组尖峰。他们把其中一个解释为布拉格峰(umklapp散射)和两个由准粒子干涉(QPI)产生的峰。我们指出,这两个峰中的至少一个也是布拉格峰,对应于另一个倒易晶格矢量,因此不是QPI峰,并且第三个峰具有类似的结构,对于具有各向同性间隙的无节点超导体中的QPI峰来说太尖锐,我们认为,这个峰也必须是一个布拉格峰有关的表面重建加倍的单位细胞。我们还计算了QPI图案,假设一个各向同性的差距,并发现它确实是从实验上有很大的不同。最后,我们推测可能的起源的磁场依赖性的布拉格峰在这种化合物。
2010-07-02 cond-mat.supr-con
Dual Universality and Unconventional Phase Diagram of a Clean 2D Superconductor with Tunable Disorders
弱无序二维超导体比高度无序的二维超导体具有更丰富的量子相变。这是由于在超导体和绝缘体之间的过渡中插入了金属态。无序被预测显示出对围绕该中间金属相的边界的深刻影响,影响称为玻色金属的金属基态的存在和量子格里菲斯态中的动力学过程。在这里,我们提出了一个干净的二维超导体,MoS2的量子相变,在垂直的磁场作为无序强度的函数,静电调谐的研究。我们发现了两种与无序无关的普遍标度行为:幂律标度适用于所有金属态,激活动力学标度表征量子格里菲斯态和弱局域金属之间的跃迁。一项研究表明,玻色金属基态只有在达到临界清洁度后才会出现。然而,更强的无序稳定了真正的二维超导性,并增强了量子格里菲斯相。
2021-04-09 cond-mat.supr-con
Influence of the impurity scattering on charge transport in unconventional superconductor junctions
通过自洽求解准经典Eilenberger方程,研究了非磁性杂质散射对正常金属和无序非常规超导体结隧穿电导的影响.我们发现,在玻恩和幺正极限下的杂质散射影响了Andreev束缚态的形成,并强烈地改变了零偏压附近的隧穿谱。我们的结果很好地解释了奇频库珀对界面附近的外观和发散行为的杂质自能。本文为在实验中识别非常规超导体的对对称性提供了一个有用的工具。
2016-04-21 cond-mat.supr-con
Spin-active interfaces and unconventional pairing in half-metal$\mid$superconductor junctions
我们研究了半金属铁磁体$\mid$超导体(HM $\mid$ S)双层的物理性质,允许超导体的任意体配对对称性和界面处的自旋相关过程。特别是,我们研究了如何非常规配对的可能性,如$p$ -和d-波和自旋活性界面的影响\textit{(i)}电导谱,\textit{(ii)}邻近效应,和\textit{(iii)}局部密度的状态,这样的双层。我们的计算是在弹道极限分析和数值,使用连续和晶格模型。发现HM $\mid$ S界面处的自旋相关相移对上述现象有重要影响。我们解释我们的结果在Andreev反射的存在下的自旋活性界面,允许自旋过滤和自旋混合过程。我们证明了如何在HM $\mid$ S界面的超导序参量的各向异性诱导的表面束缚态是高度敏感的这些自旋相关的过程。我们的结果可以直接测试实验使用STM测量和/或点接触光谱。
2010-03-03 cond-mat.supr-con
Pairing insights in iron-based superconductors from scanning tunneling microscopy
扫描隧道显微镜(STM)在研究和理解经典和非传统超导体方面取得了巨大的进展。自2008年发现铁基高温超导体以来,这促使人们迅速将相同的技术应用于铁基高温超导体。五年来,这类新材料的成像和光谱研究取得了令人兴奋的进展。在这篇综述中,我们集中在最近的几个STM的贡献,以确定的间隙对称性和配对胶。我们强调了STM研究铁基超导体的独特能力和挑战。
2013-03-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Reconstructing the bulk Fermi surface and the superconducting gap properties from Neutron Scattering experiments
我们开发了一个分析工具,通过非弹性中子散射(INS)谱提取非常规超导体的体电子特性。由于自旋激发谱在超导(SC)状态起源于Bogoliubov准粒子散射与费米面嵌套,其能量-动量关系-所谓的“沙漏”功能-可以被反转,以揭示费米动量色散的单粒子谱以及相应的SC间隙功能。反演过程类似于扫描隧道显微镜(STM)中的准粒子干涉(QPI)效应。而角分辨光电子能谱(ARPES)和STM提供表面敏感的信息,我们的反演程序提供了大量的电子特性。该技术基本上是模型独立的,可以应用于各种各样的材料。
2011-10-04 cond-mat.supr-con
Unconventional particle-hole mixing in the systems with strong superconducting fluctuations
STM和ARPES谱的发展使超导材料中粒子-空穴纠缠的探测达到了足够的分辨率。在定量水平上,可以用所谓的Bogoliubov角来表征这种纠缠,Bogoliubov角决定了粒子和空穴在多大程度上构成了空间或动量分辨的激发光谱。在经典超导体中,相变与库珀对的形成有关,几乎同时伴随着它们的长程相位相干的开始,Bogoliubov角一直倾斜到临界温度Tc。在高温超导体和超流超冷费米子原子中,在费什巴赫共振附近的情况是不同的,这是因为在Tc以上存在预制对,尽管由于强量子涨落而失去相干性。我们讨论了一个通用的温度依赖性的Bogoliubov角在这样的赝能隙状态表示一种新颖的,非BCS行为。对于定量分析,我们使用一个两个组件模型描述的对共存的单费米子和研究它们的相互反馈效应的自洽程序起源于重整化群的方法。
2008-10-07 cond-mat.supr-con
Disorder- and magnetic field-tuned fermionic superconductor-insulator transition in MoN thin films. Transport and STM studies
本文利用输运和扫描隧道谱研究超薄MoN薄膜中无序和磁场驱动的超导-绝缘体转变,通过Finkelstein模型、Tc与能隙恒定比值及空间均匀性等证据,证实该转变为费米子型SIT。
2023-11-29 cond-mat.supr-con
Superconductivity in a disordered metal with Coulomb interactions
本文研究了TiN强无序超导薄膜的电子态密度。利用扫描隧道显微镜(STM),我们发现在施加磁场的正常相位中,DOS向费米能级降低。的DOS显示空间的波动,其长度尺度是相关的能量依赖的DOS,是类似的正常和超导阶段。这表明库仑相互作用导致无序超导体正常相中的空间变化的DOS。
2020-06-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Supercurrents and spontaneous time-reversal symmetry breaking by nonmagnetic disorder in unconventional superconductors
最近,一项理论研究[Li { \it et al.},~ npj Quantum Materials 6,36(2021)]研究了无序$d$波超导体的模型,并报道了对于足够高的无序水平的局部时间反演对称性破缺电流回路。由于纯的$d$波超导态不会破坏时间反演对称性,所以令人惊讶的是,这种持续电流纯粹是由无序引起的。在这里,我们进行了详细的理论研究,这种无序引起的轨道电流,并表明,电流的发生可以追溯到本地扩展$s$波配对。我们讨论的能量导致区域的$s\pm id$顺序,支持自发的局部电流中存在的非均匀密度调制。
2021-09-28 cond-mat.supr-con
Mesoscopic gap fluctuations in an unconventional superconductor
我们研究了各向异性带隙超导体中的介观无序涨落,它导致了局域配对温度的空间变化和在平均场转变之上超导岛的形成。我们导出了对温度和超导能隙的概率分布函数。结果表明,以上的平均场转变,一个无序的BCS超导体与一个不寻常的配对对称性所描述的超导岛和金属区域的网络具有强烈的抑制态密度,由于超导波动。我们认为,与介观无序波动的现象也可能是相关的高温超导体,特别是最近的STM实验中,间隙不均匀性已明确观察到。有人建议,在赝隙相的间隙波动应直接关系到相应的配对温度的波动。
2008-02-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Quasiparticle Inelastic Lifetime from Paramagnons in Disordered Superconductors
研究了无序超导体中顺磁子对准粒子非弹性散射率的贡献。使用安德森的确切的本征态形式主义,它表明,散射率是斯通纳增强,并进一步提高了无序相对于清洁的情况下,以类似的方式无序增强的远程库仑贡献。的结果进行了讨论,在常规或非常规的超导电性的硼碳化物的可能性。结果与最近在LuNi $_{2}$ B $_{2}$ C上的隧穿实验进行了比较。
2000-01-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Extended Gapless Regions in Disordered d_{x^2-y^2}-Wave Superconductors
本文提出了非常规超导体中非磁性杂质的Abrikosov-Gorkov方程的一个推广,包括动量相关能隙函数展开式中的高次谐波和动量相关杂质散射势。这个模型内处理的自洽计算,以获得电子态密度,光学电导率,并在二维d_{x^2-y^2}波超导体的间隙函数。研究表明,杂质的动量散射可能导致纯d_{x^2-y^2}波超导体的能隙函数中以节点为中心的无能隙区扩展。在过掺杂铜氧化物超导体中,由于空穴掺杂,T_c迅速下降,而London穿透深度增加,这可能是由于剩余态密度的增加所致。
1997-03-08 cond-mat.supr-con
Emergence of quantum Griffiths singularity in disordered TiN thin films
本研究在具有宽范围正常态电阻的无序TiN薄膜中观测到量子格里菲斯奇异性,发现超导体-金属和超导体-绝缘体转变均存在发散临界指数,磁电阻等温线符合激活标度,证实该现象对宽温度与无序范围的鲁棒性。
2024-06-24 cond-mat.supr-con
Detection of collective modes in unconventional superconductors using tunneling spectroscopy
本文提出用超导电极隧穿谱探测非常规超导体的集体模式,指出四阶隧穿中集体模式峰可避开BCS中与希格斯模式及多重安德烈耶夫反射峰的重合问题,并比较STM与平面隧道结的适用性。
2023-11-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Raising the critical temperature by disorder in unconventional superconductors mediated by spin fluctuations
我们提出了一种机制,使无序可以提高非常规超导体的转变温度Tc与配对驱动的自旋涨落交换。该理论是基于自洽的实空间处理的配对无序的单带哈伯德模型。之前已经证明,杂质可以通过软化自旋涨落局部增强配对;在这里,我们考虑屏蔽库仑势对破坏的竞争效应也存在。我们表明,根据杂质势强度和接近磁序,这种机制的结果在减弱的无序依赖的Tc抑制率预期从Abrikosov-Gor'kov理论,甚至在无序产生的Tc增强。
2018-08-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Composite charge order in the pseudogap region of the cuprates
我们研究了两个耦合U(1)电荷序参数的Ginzburg-Landau自由能泛函,描述了两个非等效电荷序,波矢为${\bf Q}$,在欠掺杂铜氧化物的X射线和STM测量中检测到。我们不依赖于平均场分析,而是利用适合于研究具有U(1)对称性的二维系统中涡旋物理和离散对称性破缺之间的相互作用的场论技术。我们的计算支持了这样的观点:在清洁系统中存在两种转变:从高温无序态到复合电荷有序态,这种复合电荷有序态打破了时间反演对称性,但U(1)场保持无序;然后到U(1)场中的准长程序态。
2014-05-27 cond-mat.supr-con
Disordered Fe vacancies and superconductivity in potassium-intercalated iron selenide (K2-xFe4+ySe5)
非常规超导体的母体化合物必须包含其自身不寻常的相关电子和磁性。在高Tc钾插层FeSe中,关于确切的母体化合物是什么一直存在重大争论。我们的研究明确表明,铁空位有序K2Fe4Se5是磁性的,莫特绝缘的超导态的母体化合物。非超导的K_2Fe_4Se_5在高温退火后变成超导体,整体的图像表明K_2Fe_4 + ySe_5的超导电性起源于Fe空位有序到无序的转变。因此,对于铜氧化物超导体来说,磁态和超导态是竞争还是合作的这个长期悬而未决的问题可能也适用于Fe-硫属化物超导体。硒化铁及其相关化合物将为理解铁基超导体的超导电性起源提供必要的信息,并可能为超导铜酸盐提供必要的信息。
2015-02-05 cond-mat.supr-con
Tomographic imaging of superconducting order using particle-hole interference
Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院)
提出超导序参量层析成像(SOPT)技术,通过扫描隧道显微镜观测杂质对产生的准粒子干涉图案,重构超导能隙的动量空间结构,以区分竞争序参量。
2026-07-07 cond-mat.supr-con
Unconventional Optical Rotation in the Charge Ordered State of Kagome Metal CsV3Sb5
本文通过同波长光学旋转与极向Kerr测量,证明CsV3Sb5中观测到的各向同性光学旋转并非源于时间反演对称性破缺,而是揭示了一种与电荷有序态同时出现的新交织序。
2023-03-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Discovery of unconventional chiral charge order in kagome superconductor KV3Sb5
纠缠的量子序和非平凡拓扑是凝聚态物理的前沿。具有轨道电流的类电荷密度波(CDW)有序被认为是实现拓扑材料量子反常霍尔效应和铜氧化物高温超导体中隐藏相的一个强有力的来源。然而,这种顺序的实验实现具有挑战性。在这里,我们使用高分辨率扫描隧道显微镜(STM)发现一个非常规的电荷顺序在可果美材料KV 3 Sb 5,同时具有拓扑能带结构和超导基态。通过形貌和光谱成像,我们观察到一个强大的2x2超晶格。在光谱学上,在费米能级处出现一个能隙,2 × 2电荷调制在实空间中表现出强度反转,表明电荷有序。在无杂质钉扎区,本征电荷调制的强度进一步表现出手征各向异性和异常的磁场响应。理论分析表明,在受抑的kagome晶格中存在着一种非常规的手征CDW,它不仅可以导致具有轨道磁性的大的反常霍尔效应,而且可能是非常规超导的前兆.
2021-05-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Robust parity-mixed superconductivity in disordered monolayer transition metal dichalcogenides
单层NbSe $_2$在面内磁场超过泡利极限时是一种结状拓扑伊辛超导体,其节点严格位于布里渊区的高对称线上。在这里,我们使用相结合的数值和群论方法在实空间中的非常规超导状态的特点,在单层过渡金属二硫属化物。即使在传统的配对相互作用下,超导态本质上是宇称混合的,并且对现场无序具有鲁棒性。塞曼磁场、强自旋轨道相互作用和电子轨道含量之间的相互作用赋予了独特的超导和拓扑性质。讨论还延伸到强空穴掺杂的MoS $_2$及其相关物。
2018-10-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Superconducting Fluctuation and Pseudogap in Disordered Short Coherence Length Superconductor
研究了短相干长度d波超导体中无序对超导涨落的作用。特别的兴趣集中在无序引起的SC波动的微观不均匀性及其对赝隙现象的影响。我们建立了非均匀系统SC涨落的自洽单圈序理论,并分析了无序的$t$ - $t'$-$V$模型.估算了SC关联函数、电子态密度和临界温度。当相干长度较短时,即相变温度较高时,SC涨落局域化为纳米尺度的颗粒结构。这与长相干长度超导体形成对比,其中序参量在微观尺度上几乎是均匀的。在前一种情况下,SC波动增强的无序相反的Abrikosov-Gorkov理论。这些结果与高$T_{\rm c}$铜酸盐的STM、NMR和输运测量结果一致,并阐明了微观不均匀性的重要作用。我们计算了单杂质周围的DOS的空间依赖性,并讨论了与NMR测量的一致性。
2007-02-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Third harmonic generation from collective modes in disordered superconductors
最近在传统和非传统超导体中进行的强THz场实验清楚地证明了在超导温度$T_c$以下的显着三次谐波产生。它的解释挑战了大量的理论工作,旨在建立准粒子激发和集体模式在触发这种共振响应的相对效率。在这里,我们计算的非线性电流,通过实施一个时间依赖的Bogoljubov德Gennes方法,与双重目标,以帐户非微扰的局部无序的影响,并包括所有集体模式的贡献,即超导振幅(希格斯)和相位波动,和电荷波动。我们表明,在协议与以前的工作,已经在小无序的准粒子响应占主导地位的顺磁效应。我们进一步证明,顺磁过程也调解所有集体模式的响应,与电荷/相位波动的实质性贡献。这些过程,这一直被忽视到目前为止,原来主导的三阶电流在强无序。此外,我们表明,无序强烈影响的非线性响应的偏振依赖性,清洁和无序的情况下有显着的差异。我们的研究结果是特别相关的最近的实验在铜酸盐,其能带结构是在我们的晶格模型再现的第一近似。
2020-10-23 cond-mat.supr-con
Spectroscopic Imaging STM Studies of Electronic Structure in the Superconducting and Pseudogap Phases of Cuprate High-Tc Superconductors
原子分辨光谱成像STM(SI-STM)的发展主要是为了探测铜氧化物高温超导体的电子结构。在d波超导(dSC)和赝能隙(PG)相的欠掺杂铜氧化物,两个不同的类的电子状态,使用SI-STM观察。第一类是均匀d波超导体的色散Bogoliubov准粒子。这些在较低能量标度|E| =Δ0以下被检测到,并且仅在动量空间(k空间)弧上被检测到,该动量空间弧在连接k= \pm(π/a0,0)到k= \pm(0,π/a0)的线附近终止。在dSC相和PG相中,在|E| \leq Δ0态中检测到的唯一对称性破缺是d波超导体的对称性破缺。第二类状态出现在赝能隙能级|E| Δ1附近的能量处,该赝能隙能级Δ1通常与k= \pm(π/a0,0)和k= \pm(0,π/a0)附近的“波腹”状态相关联。我们发现,这些国家打破了90度旋转(C4)对称性的CuO 2晶胞内的电子结构,至少下降到180度旋转(C2)对称性(π),但在空间上无序的方式。这种晶胞内C4对称性破缺在|E| Δ1处与局部破缺旋转和平移对称性(近晶)的无公度电导调制共存。这两类|E| Δ1态的性质在dSC和PG相中是不可区分的。为了解释这种k空间分离成两个区域,这两个区域由它们的电子态和能量标度|E| Δ1和|E| \leq Δ0的对称性区分,并理解这如何影响电子相图和高Tc超导机制,是铜氧化物研究的关键挑战之一。
2011-12-26 cond-mat.str-el 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
Study on Unconventional Superconductors via Angle-resolved Specific Heat
非常规超导体中的能隙函数可能在动量空间中的点或线处消失,从而允许电子激发(称为节准粒子)在远低于超导转变的温度下存在。在涡旋相,节状准粒子的存在应该是直接观察到的变化,通过与磁场和间隙的零点的位置之间的角度的热容。候选的非磁性非常规超导体Lu(Y)Ni_2B_2C的热容被发现随场角呈现四倍振荡,这是第一次这样的观察。观测到的角度变化与理论定量一致,证实了准粒子是通过节点处的多普勒频移产生的<100>。在与场角相关的热容C_{p}(α)中也观察到了反常的无序效应。在微无序样品中,<110>当μ_{0}H > 1 T时,出现了反常的次级极小值,形成八重花样.一个各向异性的超导能隙和非局域效应的共存被证明是驱动的异常行为。这些结果表明,场角相关热容可以成为探测非常规超导体如高T_{c}铜酸盐、重费米子、硼碳化物等的动量-空间能隙结构的有力工具。
2004-10-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Observation of the ghost critical field for superconducting fluctuations in a disordered TaN thin film
利用霍尔效应和磁阻测量方法,对超导薄膜在相变温度$T_c$附近的鬼临界场(GCF)进行了实验研究。我们观察到霍尔效应的增加,其最大场跟踪$T_c$以下的上临界场,在$T_c$附近消失,并返回到$T_c$以上的更高场。这种最大值在能斯特效应的研究中被观察到,并被确定为GCF。$T_c$附近的磁阻测量表明超导波动的淬火,同意建立的理论描述,并允许我们提取GCF和其他参数。以上$T_c$的霍尔峰场是定量不同的GCF,我们对比这一发现与正在进行的研究的能斯特效应和超导波动的非常规和薄膜超导体。
2013-10-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Why Scanning Tunneling Microscopy on Sr$_2$RuO$_4$ sometimes doesn't see the superconducting gap
针对Sr₂RuO₄的STM观测有时无法探测到超导能隙的问题,通过分析表面结构电子结构,发现去除RuO层抑制RuO₄八面体旋转可实现体相超导条件,并提出了可观测超导性的替代表面端接方案。
2024-05-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Evidence of nodal superconductivity in monolayer 1H-TaS$_2$ with hidden order fluctuations
本研究利用低温STM和STS实验,首次在本征单层1H-TaS₂中观测到节点超导态,通过引入非磁性无序可将其转变为常规s波态,能隙边缘的多体激发暗示非常规配对机制,为范德瓦尔斯异质结的非常规超导应用提供了新基础。
2023-08-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Linear and non-linear current response in disordered d-wave superconductors
本文理论研究无序 d 波超导体的线性光学吸收与三次谐波产生,揭示能隙对称性如何改变 s 波范式并解释铜氧化物实验。
2023-07-14 cond-mat.supr-con
Evidence for unconventional superconductivity in twisted bilayer graphene
魔角扭曲双层石墨烯(MATBG)中相关绝缘体掺杂的超导性的出现提出了一种有趣的可能性,即其配对机制与传统超导体不同,如Bardeen-Cooper-Schrieffer(BCS)理论所描述的那样。虽然现在有足够的证据表明MATBG中存在强的电子相关性,但最近的研究声称,与相关绝缘体不同,即使这些相互作用被部分屏蔽,超导性也会持续存在。这表明,MATBG中的配对可能是传统的性质,其近平带的状态密度大的结果,可能是声子介导的BCS超导体。在这里,我们结合隧道和Andreev反射光谱与扫描隧道显微镜(STM)观察几个关键的实验签名,非常规超导MATBG。我们发现,低于转变温度$T_c$的隧道谱是不一致的,与传统的s波超导体,而是类似于一个节点超导体的各向异性配对机制。我们观察到隧穿能隙$Δ_T$,这远远超过平均场BCS比(与$2Δ_T/k_BT_c \sim 25$)和从Andreev反射光谱($2Δ_{AR}/k_BT_c \sim 6$)提取的能隙$Δ_{AR}$之间的巨大差异。即使超导性被抑制,隧穿能隙仍然存在,表明它是从赝能隙阶段出现的,在费米能级上具有被抑制的态密度。此外,当MATBG与下面的六方氮化硼(hBN)对齐时,赝能隙态和超导电性都不存在。这些发现和其他观察报告这里提供了一个优势的证据,非BCS机制的超导MATBG。
2021-12-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Roton pair density wave and unconventional strong-coupling superconductivity in a topological kagome metal
过渡金属kagome晶格材料拥有物质的受抑、相关和拓扑量子态。最近,发现了具有拓扑能带结构的钒基可果美金属AV 3Sb 5(A=K、Rb和Cs)的新家族。这些层状化合物在低温下形成超导性之前是可折叠的,并经历电荷密度波跃迁。本文报道了用扫描隧道显微镜/光谱仪(STM/STS)和约瑟夫森扫描隧道显微镜(STS)对CsV_3Sb_5的非常规超导性和对密度波(PDW)的观测结果。发现CsV_3Sb_5具有V型配对能隙Δ~ 0.5meV,是一个强耦合超导体(2Δ/kBTc~5),同时具有4a_0单向性和2a_0 × 2a_0电荷序。值得注意的是,我们发现了一个3Q PDW伴随着双向的超导能隙,相干峰和隧道电导的间隙深度的4a 0/3空间调制。我们把这种新的量子态称为一个与底层涡旋-反涡旋晶格相关联的旋转PDW,它可以解释所观察到的电导调制。在外加磁场、抑制超导性的强场和Tc以上的零场中探测涡旋晕中的电子态,揭示了PDW是一个主要的状态,负责一个新兴的赝能隙和纠缠的电子秩序。我们的研究结果显示出惊人的类比和区别的现象学的高Tc铜酸盐超导体,并提供基础,了解相关的电子态和超导性的钒基可果美金属的微观起源。
2021-09-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Theory of Josephson scanning microscopy with $s$-wave tip on unconventional superconducting surface: application to Bi$_2$Sr$_2$CaCu$_2$O$_{8+δ}$
针对s波针尖与d波超导样品的JSTM实验中临界电流是否消失的问题,开发亚埃分辨率计算方案,揭示I_c分布特征及杂质影响,为Bi₂Sr₂CaCu₂O₈₊δ等材料的JSTM研究提供理论基础与实验预测。
2024-06-14 cond-mat.supr-con
Anomalous elasticity in a disordered layered XY model
我们通过对三维随机分层XY模型进行大规模蒙特卡罗模拟,研究了分层淬火无序对平面磁体、超流体和超导体行为的影响。我们的数据提供了数值证据最近预测的弹性(滑动)之间的传统的高温和低温阶段的中间阶段。在这个中间阶段,自旋波刚度垂直于层消失的热力学极限,而平行于层的刚度以及自发磁化是非零的。此外,磁化率显示出非常规的有限尺寸标度特性。我们比较我们的蒙特卡罗结果与理论预测,我们讨论可能的实验在超冷原子气体,层状超导体和纳米结构。
2012-11-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Electron Dynamics in Nd$_{1.85}$Ce$_{.15}$CuO$_{4+δ}$: Evidence for the Pseudogap State and Unconventional c-axis Response
红外反射率的测量与光偏振沿a-和c-轴的超导和反铁磁相的电子掺杂的Nd $_{1.85}$ Ce $_{.15}$ CuO $_{4+δ}$。结果进行了比较,在空穴掺杂铜酸盐的电磁响应的特性。在CuO $_2$平面内,依赖于频率的散射速率1/ $τ(ω)$被压低到$\sim$ 650 cm $^{-1}$以下;这种行为是赝能隙态的标志。虽然在几个空穴掺杂的化合物的赝能隙和超导态的能量标度是相当接近的,我们能够表明,在Nd $_{1.85}$ Ce $_{.15}$ CuO $_{4+δ}$的两个规模相差超过一个数量级。面内电荷响应的另一个特征是在50-110 cm $^{-1}$处的电导率实部中的峰值$σ_1(ω)$,这与其中$σ_1(ω)$以$ω=0$为中心的Drude样响应形成鲜明对比。后者的效果是类似于在无序的空穴掺杂的铜氧化物中发现的,并在载流子本地化的上下文中进行了讨论。对c轴电导率的研究证明了层间超流体在一个非常宽的频率范围内聚集。Nd $_{1.85}$ Ce $_{.15}$ CuO $_{4+δ}$中的赝能隙态以及电荷动力学的其他特征的令人信服的证据表明,铜氧化物相图在电子和空穴掺杂方面具有全局相似性。
2001-03-23 cond-mat.supr-con
Hidden Magnetism and Quantum Criticality in the Heavy Fermion Superconductor CeRhIn5
除了可以理解的例外,传统的超导性并不与长程磁序共存[1]。相反,非常规超导性在分离磁有序和磁无序相的边界附近发展[2,3]。超导转变温度Tc的最大值出现在该边界外推到T=0 K的地方,这表明与该磁量子临界点相关的波动对于非常规超导性是必不可少的[4,5]。然而,当T < Tc时,非常规超导性隐藏了磁边界,阻止了磁量子临界点的证明[5]。在这里,我们报告的比热测量的压力调谐的非常规超导体CeRhIn 5中,我们发现了一条线的量子相变诱导内的超导状态所施加的磁场。这条量子临界线将反铁磁性和超导性共存的阶段与纯粹的非常规超导阶段分开,并终止于磁场完全抑制超导性的量子四临界点。CeRhIn 5的T->0 K磁场-压力相图用理论模型[6,7]很好地描述,该模型是为了解释高Tc铜氧化物中的场致磁性而开发的,但其中不可能清楚地描绘量子相边界。这些实验建立了隐藏的磁性,量子临界性和非常规的铜酸盐和重电子系统,如CeRhIn 5超导之间的共同关系。
2006-03-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Direct evidence for Cooper pairing without a spectral gap in a disordered superconductor above $T_{C}$
预形成的库珀对可以存在于超导体的零电阻状态以上的想法已经被探索用于非常规,界面和无序超导体,但缺乏直接的实验证据。在这里,我们使用扫描隧道噪声光谱明确地表明,预制库珀对存在的温度远高于零电阻临界温度$T_{C}$在无序的超导体氮化钛,通过观察一个明确的增强的散粒噪声,这是相当于从1到2电子电荷的有效电荷的变化。我们进一步表明,光谱间隙填充,而不是关闭时,增加温度。因此,我们的研究结果表明,存在一个新的状态以上$T_{C}$,很像一个普通的金属,没有(伪)的差距,但通过电子对携带电荷。
2021-01-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quasiparticle Interference of Spin-Triplet Superconductors: Application to UTe$_2$
Niels Bohr Institute, University of Copenhagen(哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所);University of Florida(佛罗里达大学)
本文研究自旋三重态超导体表面准粒子干涉的一般性质,将理论应用于UTe₂模型并与STM测量对比,发现$B_{2u}$和$B_{3u}$库珀对不稳定性的QPI特征及拓扑表面束缚态标志可确定其配对对称通道。
2025-08-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
A 350 mK, 9 T scanning tunneling microscope for the study of superconducting thin films and single crystals
我们报道了一种低温、高场扫描隧道显微镜(STM)的结构和性能,该显微镜工作温度低至350 mK,磁场高达9 T,具有薄膜沉积和原位劈裂能力。主要的重点在于STM头的简单设计,允许顶部加载的样品和创新的样品架设计,使我们能够获得光谱数据的超导薄膜原位生长在绝缘衬底上。文中还介绍了样品输送、样品室和隔振方案等其他设计细节。我们通过对NbSe 2单晶的原子分辨率成像和光谱以及对均匀无序的NbN薄膜的光谱图证明了我们的仪器的能力。
2013-10-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Signatures of triplet correlations in density of states of Ising superconductors
近年来,过渡金属二硫属化合物(TMD)被认为是一种具有可控超导电性的平台。我们研究了非常规的三重态配对在无序TMD单分子膜态密度中的表现。传统的单重配对吸引被假定为占主导地位的配对相互作用。我们绘制了无序伊辛超导体在温度平面和面内磁场平面上的相图。后者抑制单重态,促进三重态相关。平凡(非平凡)对称的三重态序参量与单重态序参量竞争(合作),从而产生丰富的相图。我们定位模型相关的相边界,并计算在每个不同的阶段的序参量。有了这些信息,我们通过求解Gorkov方程得到态密度。序参量的三重态分量可以通过显著增加临界场来改变态密度的表观宽度。序参量的三重态分量导致态密度的展宽显著超过单重态超导体中由磁场和无序引起的展宽。
2020-10-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconductivity of disordered Dirac fermions in graphene
采用空间非均匀自洽Bogoliubov-de Gennes(BdG)方法,数值研究了具有现场Hubbard吸引相互作用U的石墨烯蜂窝晶格的超导性和无序性之间的相互作用.在没有无序的情况下,在电荷中性处有两个相。低于临界值Uc的吸引力相互作用有狄拉克半金属相,并在它上面有超导相。我们在系统中加入标量势无序,同时平均保持电荷中性。BdG方程的数值解表明,在强吸引区(U > Uc),无序通常具有抑制超导电性的作用,而在弱吸引区(U < Uc),弱无序增强超导电性。在弱吸引机制中,太强的无序最终会抑制超导性,即,存在使临界温度Tc最大化的最佳无序强度。我们的数值结果还表明,在弱无序制度,介观不均匀性增强超导性显着超过空间均匀的平均场论a` la Abrikosov-Gorkov的预测。在这种情况下,超导性由罕见的相位相干超导岛组成。我们还研究了无序和介观不均匀性对超导邻近效应的增强,并获得了典型的隧穿态密度和超流磁化率的空间图,这些图可以直接与石墨烯中邻近诱导超导的扫描隧道显微镜(STM)实验进行比较。
2014-07-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Scattering due to non-magnetic disorder in 2D anisotropic d-wave high Tc superconductors
受过渡金属杂质对高温超导体的影响研究以及非常规超导体中Tc的无序抑制研究的启发,我们在紧束缚近似下研究了具有线节点和费米面的二维各向异性高温超导体的无序弹性散射行为.为此,我们进行了详细的自洽的二维数值研究的无序平均散射矩阵的杂质和单线节点序参量,不同的浓度和强度的杂质势的玻恩,中间和单一的限制。在一个各向异性的高Tc超导体中,紧束缚色散律在费米面上平均,包括跳跃参数和序参量与实验数据一致,紧束缚近似反映了各向异性效应。在这项研究中,我们还包括一个详细的可视化的散射矩阵的行为与不同的物理参数集涉及的无序,这使我们能够模拟在不同的制度非常低和高能量的着装散射行为。通过这项研究,我们证明了散射弹性矩阵的非磁性无序的影响,以及与实验一致的序参量和费米面的重要性,当研究这种效果在非常规超导体。
2021-09-22 cond-mat.supr-con physics.comp-ph