We study the effects of the Lifshitz transition from closed to open Fermi surface in dirty topological insulators with the nematic superconductivity near the critical temperature. We solve linearized Gor'kov equations and find that the nematic superconductor with an open Fermi surface has a lower critical temperature and more susceptible to the disorder than the superconductor with the closed Fermi surface. We propose that correspondence between the critical temperature and stability against the disorder is the general feature of the superconductivity. We investigate the effects of the Lifshitz transition on the competition between superconducting phases in a topological insulator. Open Fermi surface is beneficial for the nematic order parameter $Δ_4$ in competition with orbital-triplet $Δ_2$ and disfavors nematic state over the s-wave order parameter. We study Meissner currents in both clean and dirty limits. We found that transition from closed to open Fermi surface increases anisotropy of Meissner currents. Finite disorder suppresses superconducting density stronger than critical temperature. We compare our results with the existing experimental data.
Effects of Lifshitz Transition on Charge Transport in Magnetic Phases of Fe-Based Superconductors
在铁基超导材料,特别是Ba(Fe $_{1-x}$ Co $_x$)$_2$ As $_2$中观察到的电阻率及其面内各向异性的不寻常的温度依赖性一直是一个长期存在的难题。在这里,我们考虑杂质散射的平均电阻率的温度依赖性在一个简单的两个带模型的脏自旋密度波金属的效果。在母体化合物中,电阻率在低于内尔温度$T_N$时的急剧下降,只能根据磁性有序化后费米表面重构后的Lifshitz转变来理解。我们发现,所观察到的电阻率各向异性在这一阶段,所产生的缺陷结构,是由Lifshitz过渡以及影响。
Elastoresistivity of heavily hole doped 122 iron pnictides superconductors
重空穴掺杂的铁磷属元素化物超导体的向列性仍有争议。在RbFe $_2$ As $_2$及其姊妹化合物中,发现了相当大的磁涨落,甚至是远离磁不稳定性的磁级。本文报道了一系列等价掺杂和电子掺杂的KFe $_2$ As $_2$晶体的系统弹性电阻研究。我们发现所有晶体沿[110]方向冷却时的弹性电阻是发散的。弹性电阻率的振幅发散,如果K被替换为更大的离子,或者如果该系统被推向一个Lifshitz过渡。然而,我们得出结论,他们都不一定表明一个独立的临界点。相反,增加的向列性可以与另一种电子临界性相关联。特别是,我们提出了一种机制,如何弹性电阻率增强在Lifshitz过渡。
Pauli paramagnetism of triplet Cooper pairs in a nematic superconductor
研究了具有自旋三重态超导性的掺杂拓扑绝缘体Bi $_2$ Se $_3$对外磁化强度的响应.本文用Ginzburg-Landau方法计算了T $_c$附近的手征超导相和非手征超导相的磁化率塞曼部分。从$E_u$表示的超导序参量具有与横向塞曼场的非平凡耦合,其导致对磁化的顺磁响应。费米面的拓扑结构对磁化率有很大的影响。从封闭费米面到开放费米面的Lifshitz转变最终导致从手性相到手性相的相变。在转变点,磁化率发散。此外,我们还研究了电子-电子相互作用对手性相和非手性相竞争的影响。我们发现,在实际系统中,电子-电子相互作用只能在相变附近驱动手性相。我们比较我们的结果与现有的实验数据。
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。
Signatures of a Quantum Griffiths Phase close to an Electronic Nematic Quantum Phase Transition
在量子临界点附近,淬火无序可以导致量子格里菲思相,伴随着一个奇异的幂律标度与连续变化的动力学指数,在零温度极限发散。在这里,我们研究了铁基超导体FeSe $_{0.89}$ S $_{0.11}$中的一个量子临界点。我们报告了一个不寻常的交叉的磁阻等温线在非超导正常状态,其特点是在一个大的温度范围内连续变化的动力学指数。我们解释我们的结果中的量子格里菲斯相位所造成的硒和S原子的局部分布的结果的dielectric岛。在低温下,格里菲斯相被掩盖的费米液相的出现,由于一个强大的nematoelastic耦合和Lifshitz转变,改变了费米表面的拓扑结构。
Quenched nematic criticality separating two superconducting domes in an iron-based superconductor under pressure
电子态及其相关的临界涨落已经成为各种非常规超导体中超导配对的潜在候选者。然而,在大多数材料中,它们与其他磁有序相的共存对确定它们的重要性提出了重大挑战。在这里,通过结合化学和流体静力学的物理压力在FeSe $_{0.89}$ S $_{0.11}$,我们提供了一个独特的访问一个干净的量子相变的情况下的远程磁秩序。我们发现在超导相变附近,高温下电阻率的非费米液体行为在最低温度下演变为费米液体行为。从高磁场中的量子振荡,我们跟踪费米面和电子关联的演化作为施加压力的函数。我们检测实验的Lifshitz过渡,分离两个不同的超导区域:一个新兴的电子相位与一个小的费米面和强电子相关性和其他一个大的费米面和弱相关性,促进嵌套和稳定的磁有序相在高压下。质量发散的缺乏表明临界涨落被晶格的强耦合淬灭。这表明在没有磁序的情况下,超导性在量子相变时不会增强。
Diverse Exotic Orders and Fermiology in Fe-based Superconductors: A Unified Mechanism for $B_{1g}/B_{2g}$ Nematicity in FeSe/(Cs,Rb)Fe$_2$As$_2$ and Smectic Order in BaFe$_2$As$_2$
铁基超导体中丰富多样的近晶有序是强关联电子系统中一个重要的未解决的问题。在过去的十年里,人们对这些命令有了统一的理解。本文解释了FeSe $_{1-x}$ Te $_x$中的$B_{1g}$对称向列性跃迁,AFe $_2$ As $_2$(A=Cs,Rb)中的$B_{2g}$对称向列性,以及BaFe $_2$ As $_2$中的近晶态。我们从密度波方程出发,研究了自旋涨落之间的量子干涉机制。在这种机制中,自然可以理解所观察到的丰富多样的双晶/近晶顺序。的双晶/近晶的顺序取决于特征形状和拓扑结构的费米面(FS)的每一个化合物。(i)在FeSe $_{1-x}$ Te $_x$中,每个FS都非常小,并且dxy轨道空穴袋低于费米能级。在这种情况下,三个dxz、dyz和dxy轨道上的小自旋涨落共同导致了$B_{1g}$ π阶。实验的Lifshitz转变低于相变温度$(T_S)$自然再现。(ii)在BaFe $_2$ As $_2$中,围绕M点出现dxy轨道空穴袋,并且每个FS相对较大。由dxy轨道嵌套引起的强自旋涨落导致了$B_{1g}$的近晶有序和近晶有序,近晶有序的转变温度($T^*$)超过了近晶有序的转变温度($T_S$). (iii)在重空穴掺杂的AFe $_2$ As $_2$中,由于空穴掺杂,出现了大的dxy轨道空穴袋和四个小的Dirac袋。$B_{2g}$的键序出现在dxy轨…
How spectrum-wide quantum criticality protects surface states of topological superconductors from Anderson localization: Quantum Hall plateau transitions (almost) all the way down