Superconducting order parameter of Sr$_2$RuO$_4$: a microscopic perspective
Sr $_2$ RuO $_4$超导相的性质是一个长期讨论的话题。对称性允许的序参量的分类依赖于晶格的四重对称性和圆柱费米表面,通常被认为是无特征的,不包括与其轨道内容相关的非平凡对称性方面。在这里,我们将展示如何仔细考虑的轨道自由度在Sr $_2$ RuO $_4$,导致一个更丰富的分类序参量。我们从超导适应度的角度分析了这些新序参量的稳定性和简并性,并提出了一个新的最佳序参量候选者。
2019-09-04 cond-mat.supr-con
Microscopic Analysis of Low-Frequency Flux Noise in YBa$_2$Cu$_3$O$_7$ Direct Current Superconducting Quantum Interference Devices
我们使用低温扫描电子显微镜结合SQUID的磁通量检测图像的涡旋和调查的低频磁通噪声在YBa $_2$ Cu $_3$ O $_7$薄膜SQUID。低频磁通噪声随磁场冷却强度的增加呈非线性增加,直至60 $μ$ T。这种效应可以用SQUID空穴处的表面势垒来解释。通过将磁通噪声数据与涡旋的空间分布相关联,我们获得了微观尺度上涡旋的空间波动信息,例如,平均涡旋跳跃长度约为10 nm。
2004-07-28 cond-mat.supr-con
Andreev reflection spectroscopy on the heavy-fermion superconductor PrOs$_{4}$Sb$_{12}$: Microscopic evidence for multiple superconducting order parameters
在重费米子超导体PrOs $_{4}$ Sb $_{12}$的单晶体上进行了点接触Andreev反射光谱,低至90 mK,高至3特斯拉。电导谱显示出多种结构,包括零偏峰和谱谷,这被解释为多个配对间隙的签名,其中一个明显具有节点。还测量了用2% Ru代替Os的样品,显示出与非节间隙的出现一致的明显光谱峰。详细分析的光谱演化揭示了磁场\emph{vs.}温度相图的PrOs $_{4}$锑$_{12}$其特征在于由两个不同的超导序参量。
2011-10-24 cond-mat.supr-con
MiTMoJCo: Microscopic Tunneling Model for Josephson Contacts
MiTMoJCo(Microscopic Tunneling Model for Josephson Contacts)是一个基于微观隧穿理论的超导约瑟夫森接触模型的C语言程序。该代码提供了一个计算要求高的部分,这一计算,即评估超导对和准粒子隧道电流从给定的隧道电流幅度(TCAs)的结材料的特征。MiTMoJCo提供了一个用于常用Nb-AlOx-Nb和Nb-AlN-NbN结的预先计算的TCA库,一个用于开发定制TCA的Python模块,用于提取正弦信号恒定分量的补充最佳滤波模块以及超导约瑟夫森接触的几种常见情况的建模示例。
2018-09-12 cond-mat.supr-con
Reply to the Comment on "Surface Pair-Density-Wave Superconducting and Superfluid States"
Vorontsov最近的评论[arXiv:2007.13696]声称,表面对密度波超导性的临界温度高于体FFLO的临界温度是不支持的微观理论。利用近似半微观准经典方法得到了这一结论。在这里,我们表明,一个完全微观的方法毫不含糊地证明了表面对密度波超导的存在。
2021-01-01 cond-mat.supr-con
Quantum vortex tunneling: Microscopic theory and application to d-wave superconductors
我们提出了一个微观的方法来量子隧穿的漩涡。形式主义的特点是在一个位置的涡旋的多体超导状态的速度,使过渡到第二个多体超导状态的涡旋在第二个位置。利用该理论研究了d波序参量对涡隧穿方向性的影响。
2003-09-26 cond-mat.supr-con
Microscopic theory of the lower critical field in superconducting thin-film strips
High Energy Accelerator Research Organization (KEK)(高能加速器研究机构);The Graduate University for Advanced Studies (Sokendai)(advanced studies 高级研究大学院大学)
研究超导薄膜条中\(B_{c1}\),通过求解二维乌萨德尔方程构建微观理论,计算自洽解获\(B_{c1}\),解析涡旋核及变形,无需截止,为预测超导纳米条及相关器件中\(B_{c1}\)提供微观基础。
2026-10-23 cond-mat.supr-con
Microscopic Study of the Superconducting State of the Iron Pnictide RbFe_2As_2
用μ子自旋转动测量方法研究了超导体RbFe_2As_2(Tc = 2.52K)的穿透深度λ与温度和磁场的关系。除了得到穿透深度λ(0)=267(5)nm的零温度值外,还得到了上临界场B_c2(0)=2.6(2)T的确定。超导载流子浓度的温度依赖性的多间隙的情况下的框架内进行了讨论。与其它费米能级高得多的“122”系统相比,观察到大带隙BCS比2Δ/kBTc的大幅度降低。这被解释为没有带间过程的结果。可能的对破坏效果的迹象进行了讨论。
2010-05-28 cond-mat.supr-con
Microscopic origin of ultranodal superconducting states in spin-1/2 systems
本文提出微观模型解释自旋1/2系统中超节点超导态,通过支持单态配对与带间非幺正三重态共存,实现Bogoliubov费米面及C4对称性自发破缺,与实验一致。
2024-02-05 cond-mat.supr-con
A microscopic approach to the problem of enhancement and suppression of superconductivity on twinning planes
本文用微观方法研究双晶界对超导临界温度的影响,发现纯几何效应即可导致临界温度的增强或抑制,并揭示了二维和三维晶格中不同相图特征的物理机制。
2024-08-28 cond-mat.supr-con
Microscopic theory of a superconducting gap in the quasi-one-dimensional organic conductor (TMTSF)$_2$ClO$_4$: Model derivation and two-particle self-consistent analysis
采用第一性原理方法计算了准一维有机超导体(TMTSF)$_2$ ClO $_4$的能带.一个有效的紧束缚模型与TMTSF分子被视为网站是来自最大局域化的Wannier轨道计算的基础上。我们应用两粒子自洽(TPSC)分析,通过使用四位哈伯德模型,这是由紧束缚模型和一个网站(分子内)排斥相互作用,这是作为一个可变参数。我们假设配对机制是由自旋涨落介导的,并且超导能隙的符号在内外费米面之间变化,对应于简化的Q1D模型中的d波能隙函数.在所采用的参数下,用TPSC方法估算的超导临界温度约为1K,与实验结果一致。
2018-02-28 cond-mat.supr-con
Microscopic coexistence of superconductivity and magnetism in Ca1-xNaxFe2As2
利用局域探针技术、穆斯堡尔谱和μ子自旋弛豫实验,对Ca_(1-x)Na_xFe_2As_2(x = 0.00,0.35,0.50和0.67)单晶的磁性和超导性质进行了详细的研究.随着Na取代量的增加,磁序参量和磁结构相变受到抑制。对于x = 0.50,我们发现一个微观共存的磁性和超导相伴随着减少的磁序参量低于超导转变温度Tc。与其他122 pnictides系统的比较揭示了一个平方根之间的相关性的磁序参量的减少和转变温度的比率,Tc/TN,这可以理解的朗道理论的框架。在Tc = 34 K的最佳掺杂样品中,发现了稀释磁性,并得到了穿透深度和超流密度随温度的变化关系,证明了两个超导s波带隙的存在
2015-05-05 cond-mat.supr-con
Microscopic Scenario for Striped Superconductors
我们认为在高$T_c$铜酸盐中发现的超导态是不均匀的,相应的超流密度也是不均匀的。我们介绍了两类微观模型,捕捉这些强关联材料的磁性和超导特性。我们从一个广义的t-J模型,其中适当的非均匀项模仿条纹。我们发现,非均匀的相互作用,打破磁对称性是必不可少的诱导大量的对绑定的热力学极限的空穴。我们认为,这种类型的模型再现的ARPES和中子散射实验数据。
2000-03-18 cond-mat.supr-con
Microscopic theory of weakly coupled superconducting multilayers in an external magnetic field
我们提出了第一个完全微观的,自洽的,自包含的理论超导弱耦合周期性多层膜的隧道势垒在外部施加的平行磁场的存在下,在本地金斯堡-朗道制度。我们解决了一个非平凡的数学问题的微观推导和精确的最小化的自由能功能。在对应于唯象Lawrence-Doniach模型有效域的薄层极限中,我们的物理结果与前人的结果形成了鲜明的对比。特别是,我们完全修订以前的计算的低临界场和驳斥的概念,三角形约瑟夫森涡晶格。我们发现,约瑟夫森涡渗透到所有的障碍,同时形成奇特的结构,我们称之为“涡面”。我们计算了迈斯纳态的过热场,并预测了磁化滞后。在涡旋状态下,由于涡旋平面的连续穿透,磁化强度表现出独特的振荡行为和跳跃。我们证明了涡旋平面的穿透和样品边缘的钉扎导致临界约瑟夫森电流的夫琅和费图案。计算了无限多层膜的临界温度和上临界场。对于有限多层膜,我们预测了一系列的一阶相变的正常状态和振荡的临界温度与外加电场。最后,我们讨论了所获得的结果的一些理论和实验意义。PACS编号:74.50。+ r,74.80.Dm
1998-12-16 cond-mat.supr-con
Microscopic theory of type-1.5 superconductivity in multiband systems
本文采用双带Eilenberger形式,给出了双带系统中特征长度尺度、涡旋结构和1.5型超导态的自洽微观理论。
2011-09-16 cond-mat.supr-con
Neutron diffraction evidence of microscopic charge inhomogeneities in the CuO2 plane of superconducting La2-xSrxCuO4 (0 < x <0.30)
我们提出了当地的结构证据支持存在的电荷不均匀性的CuO 2平面的欠掺杂的La 2-xSrxCuO 4。在10 K时,由掺杂0 < x < 0.30范围内的中子粉末衍射数据得到了高分辨的原子对分布函数。尽管平均结构变得不那么正交,但我们看到面内Cu-O键分布随着掺杂到最佳掺杂而变宽。之后,峰突然变尖。在更高的原子分离度下,在PDF中观察到八面体倾斜无序也是很明显的补充证据。这表明从处于和低于最佳掺杂的电荷不均匀状态到高于最佳掺杂的均匀电荷状态的交叉。局域结构对电荷态的强烈响应意味着这些材料中存在强的电子-晶格耦合。
2000-03-09 cond-mat.supr-con
Microscopic theory of strain-controlled split superconducting and time-reversal symmetry-breaking transitions in $s+id$ superconductor
本文微观研究了应力下$s+id$超导体中时间反演对称性破缺态的出现条件,发现复杂相图及边界对BTRS相的稳定作用。
2025-10-13 cond-mat.supr-con
Microscopic Scattering Approach to In-Gap States: Cr Adatoms on Superconducting β-Bi2Pd
结合 ab initio Wannier 函数与实空间 Green's function 方法,发展了描述 β-Bi2Pd 表面 Cr 单原子 Yu-Shiba-Rusinov 态的微观散射框架,重现了 STM 关键特征并揭示了态的微观起源,为研究拓扑杂质链奠定基础。
2025-07-11 cond-mat.supr-con
Microscopic Model of Cuprate Superconductivity
我们提出了一个模型,铜氧化物超导性的基础上识别的实验检测到的“本地超导体”作为一个电荷2费米子配对在一个圆形的,固定的密度波。这种波的行为就像一个高度相关的局部“玻色子”,它满足修正的库珀问题,相对于组成它的单独的右手和左手密度波,它具有额外的相关稳定性。这种局部“玻色子”可以以两种束缚的方式形成;它具有费米子统计。非定域玻色子配对(超导性)是通过两个未配对的空穴(电子)的费什巴赫共振实现的,所述两个未配对的空穴(电子)与如玻色子-费米子-游丝(BFG)模型所描述的局部“玻色子”的束缚对状态的虚拟能级共振。自旋-电荷序相互作用为超导圆顶的整体形状提供了解释,也为铜酸盐超导转变温度提供了微观基础。本文从虚束缚对的能量出发,解释了超导转变温度与实验非弹性中子和电子喇曼散射的相关性。这些和其他修改讨论建议整个铜氧化物超导圆顶形状的微观解释。
2010-04-07 cond-mat.supr-con
Two-dimensional altermagnets: Superconductivity in a minimal microscopic model
本文提出二维交变磁体的最小微观模型,揭示自旋劈裂电子带与非简并磁振子带,并发现磁振子介导的$p$波自旋极化超导态,且可通过调节化学势显著提升超导临界温度。
2023-12-21 cond-mat.supr-con
Microscopic resolution of superconducting electrons in ultrahigh-pressed hydrogen sulfide
本研究利用各向异性Migdal-Eliashberg方程与COHP计算揭示,高压SH$_3$的强电子-声子耦合主要源于H-H $σ$反键态而非S-H键,S-H键仅起辅助作用。
2023-06-06 cond-mat.supr-con
Microscopic Investigation of the Superconducting State in CuCo$_{2}$S$_{4}$: Evidence for an Intermediate-Coupling Fully Gapped Superconductor
Ariel University(阿里埃勒大学);Ramakrishna Mission Vivekananda Educational and Research Institute(罗摩克里希纳使命维韦卡南达教育与研究所);Zhejiang University(浙江大学);ISIS Neutron and Muon Source, Rutherford Appleton Laboratory(拉瑟福德·阿普尔顿实验室 ISIS 中子与缪子源);University of Johannesburg(约翰内斯堡大学);Nanjing University(南京大学)
利用μ子自旋旋转和弛豫测量,结合磁化和热容实验,首次微观研究了CuCo$_2$S$_4$的超导态,发现其为全能隙超导体,能隙比3.95(2)表明中间电子-声子耦合,且未观察到时间反演对称性破缺。
2026-06-08 cond-mat.supr-con
A superconducting qubit as a quantum transformer routing entanglement between a microscopic quantum memory and a macroscopic resonator
我们在实验上演示了一个微观二能级系统和一个宏观超导共振器之间纠缠态的产生和测量,其中它们之间的间接相互作用是由一个人造原子,超导持续电流量子比特(PCQB)介导的。结果表明,由氧化层缺陷形成的微观二能级系统的退相时间比PCQB长一个数量级,而微观二能级系统与宏观超导共振器之间的纠缠态的退相时间明显长于持续电流量子比特的退相时间.这表明,适度相干特性的量子比特可以在实践中用于通过将它们连接到宏观电路QED量子总线来解决低退相干量子存储器的可能性,从而为量子信息处理任务带来未来的重要影响。
2010-08-25 cond-mat.supr-con quant-ph
Comment on "Surface Pair-Density-Wave Superconducting and Superfluid States"
Barkman等人[Physical Review Letters { \bf 122},165302(2019)]中声称,磁场中的对密度波(PDW)超导性在表面附近比在体中更稳定,这一说法没有得到微观理论的支持。
2020-12-23 cond-mat.supr-con
Superconducting fluctuations and the Nernst effect: A diagrammatic approach
我们计算了超导波动的贡献高于临界温度$T_c$的横向热电响应$α_{xy}$,数量中心的能斯特效应的分析。计算是在BCS的微观图像内进行的,并在磁场中达到线性级。我们发现,作为$T \to T_c$,占主导地位的贡献,$α_{xy}$产生的Aslamazov-Larkin图,是等于先前获得的结果从一个随机的时间依赖的Ginzburg-Landau方程[Usishkin,Sondhi,和Huse,arXiv:cond-mat/0204484]。我们提出了一个论点,建立这种对应的热流。其他微观贡献,推广的Maki-Thompson和态密度项的电导率,是较少的分歧$T \to T_c$。
2002-11-18 cond-mat.supr-con
Microscopic approach to high-temperature superconductors: Superconducting phase
尽管在理论和实验上做了大量的努力,但对于导致前所未有的高转变温度$T_c$的高温超导体的超导配对机制的理解仍然缺乏。从$t$ - $J$模型出发,在一种新的重整化方案(PRM)的框架下,对中等空穴掺杂下超导相的物理性质进行了微观研究.我们的微观方法使我们能够解释在欠掺杂以及在最佳的空穴掺杂制度的实验结果。在很好的协议与实验,我们发现没有超导解决方案非常小的空穴掺杂。在超导相,序参量原来具有d波对称性与几个晶格常数的相干长度。从角分辨光电子能谱(ARPES)沿费米面得到的光谱函数也与实验符合得很好:光谱显示出在费米能附近的小范围内由相干激发单独引起的峰状结构。
2009-03-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Microscopic Parameters from High-Resolution Specific Heat Measurements on Overdoped BaFe$_{2}$(As$_{1-x}$P$_{x}$)$_{2}$ Single Crystals
利用高分辨纳米量热法研究了过掺杂BaFe $_{2}$(As $_{1-x}$ P $_{x}$)$_{2}$单晶超导态的电子比热.从测量中,我们提取的掺杂依赖的凝聚能,超导间隙$Δ$,和相关的微观参数。我们发现,在许多铁基超导体中发现的比热跃变$ΔC \propto T_{\mathrm{c}}^3$的异常标度,在这个系统中源于$T_\mathrm{c}$依赖的比率$Δ/k_\mathrm{B}T_\mathrm{c}$与掺杂依赖的态密度$N(\varepsilon_\mathrm{F})$的组合。随着组合物接近与最佳掺杂下的量子临界点相关的值,在有效质量$m^{*}$中可以看到明显的增强。然而,超导载流子浓度$n_\mathrm{s}$的同时增加保持超流密度,产生随$T_\mathrm{c}$增加而减小的表观穿透深度$λ$,而在量子临界点处没有急剧的发散。Uemura标度表明,$T_\mathrm{c}$是由费米温度$T_\mathrm{F}$为这个多带系统。
2015-03-13 cond-mat.supr-con
Superconducting vortex avalanches, voltage bursts, and vortex plastic flow: Effect of the microscopic pinning landscape on the macroscopic properties
利用并行处理器上的大规模模拟,我们详细分析了超导涡旋雪崩的动力学行为。特别是,我们量化的钉扎景观的宏观性质的涡雪崩和涡塑性流动的影响。当外部磁场稍微增加时,这些动态不稳定性被触发,并且因此由通量梯度而不是由热效应驱动。的通量分布,由刚性通量线,与100或更多的涡流相互作用,保持在Bean临界状态,并不衰减远离it.By直接确定在雪崩过程中的塑性移动lattice的涡流位置,我们发现,实验观察到的电压脉冲对应于沿分支通道或绕组链的方式让人想起雷击的涡流的脉冲运动。这种运动不能用弹性理论来描述。我们与统计量,如雪崩大小的分布的涡流通道的速度场和累积模式。具有高密度强钉扎位点的样品产生非常宽的雪崩分布。容易流动的涡流通道出现在样品中具有低钉扎密度,和典型的雪崩大小出现在一个广泛的分布的大小。我们观察到一个交叉,从窄通道中的间隙运动到宽通道中的针到针运动,因为针密度增加。视频请访问http://www-personal.engin.umich.edu/~nori
1997-09-19 cond-mat.supr-con
Microscopic charging and in-gap states in superconducting granular aluminum
随着超导颗粒铝(grAl)作为高阻抗量子线路材料的出现,未来的发展取决于对其相图的微观理解,以及超导体到绝缘体的转变(SIT)是否由无序或充电效应驱动。除了基本的相关性之外,这些机制还控制着微波电路中的噪声和耗散。虽然颗粒超导体的临界温度和SIT的增强已经研究了50多年,但实验研究迄今为止提供的微观现象的信息不完整。在这里,我们提出了扫描隧道显微镜测量超导grAl的局部电子结构。我们确认增加超导间隙在个别晶粒附近和以上的莫特电阻率$ρ_\mathrm{M} \approx 400\ μΩcm$。在$ρ_\mathrm{M}$之上,我们发现库仑充电效应,这是去耦的第一个迹象,以及单个晶粒上的间隙状态,这可能会导致量子器件中的通量噪声和介电损耗。我们还观察到多个低能态的间隙外,这可能表明玻色子激发的超导序参量。
2019-11-08 cond-mat.supr-con quant-ph
Microscopic theory of in-plane critical field in two-dimensional Ising superconducting systems
本文研究了二维伊辛超导系统的面内临界磁场,提出了具有和不具有反演对称性的二维伊辛超导系统的微观理论。在特定的自旋-轨道相互作用的保护下,电子自旋向面外方向极化,面内临界场大大超过泡利极限,在零温极限下出现明显的上升。杂质散射和Rashba自旋轨道耦合,在微观框架中平等对待,都削弱了临界场,但在性质上不同的方式。微观理论与最近锡烯和铅超导超薄膜的实验结果是一致的。
2019-09-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Nonreciprocal Superconducting Transport from Chiral Edge States
Hefei National Laboratory(合肥国家实验室);School of Emerging Technology, University of Science and Technology of China(中国科学技术大学先进技术研究院)
研究手性 Kagome 反铁磁体中,面外自旋倾斜或自旋轨道耦合产生的手性边缘态,通过晶格依赖边界终止使边缘光谱不对称,在约瑟夫森结中产生非互易特征,拓宽超导非互易性理解,为超导二极管器件提供新途径。
2026-07-21 cond-mat.supr-con
Scanning tunneling microscopic evidence of interface enhanced high-Tc superconductivity in Pb islands grown on SrTiO3
在SrTiO_3衬底上外延生长的FeSe单层薄膜中发现了界面增强的超导电性,引发了超导领域的一系列研究活动。它提出了希望,以找到更多的传统的高Tc超导体,纯粹是由电子-声子相互作用在环境压力下驱动。本文报道了在SrTiO_3衬底上生长的Pb薄膜岛的界面增强高温超导的扫描隧道谱测量的实验证据。发现Pb膜的超导能隙依赖于岛的厚度和体积。最大超导能隙约为10 meV,是体Pb的7倍。相应的超导转变温度,估计通过拟合的间隙值的温度依赖性使用BCS公式,被发现是47 K,再次7倍高于散装铅。
2018-11-23 cond-mat.supr-con
Superconducting proximity effect in semiconductor thin films with spin-splitting and spin-orbit interaction
具有自旋活性材料的超导异质结构已经成为工程拓扑超导体的有前途的平台,其在表面、边缘和涡旋处具有马约拉纳束缚态。在这里,我们提出了一种方法来评估,从微观模型,能带结构的有限厚度的半导体薄膜上沉积在一个传统的超导体。解析表达式的邻近诱导间隙开口的微观参数和邻近效应中存在的自旋轨道和交换分裂的Andreev反射过程中可视化。拓扑不变量的表达式,与马约拉纳束缚态的存在,示出仅依赖于半导体薄膜的参数。膜的有限厚度导致膜中的共振态,从而产生复杂的能带结构,随着膜的参数被调谐,拓扑相位在平凡和非平凡之间交替。
2012-08-08 cond-mat.supr-con
Oscillations of the superconducting critical current in Nb-Cu-Ni-Cu-Nb junctions
我们报告超导铁磁体层状结构的实验研究。观察到临界超导电流随铁磁体厚度变化的强烈振荡。使用已知的微观参数的Ni,我们发现合理的协议之间的振荡周期和衰减的测量临界电流,和理论计算。
2002-03-20 cond-mat.supr-con
Superconducting order of $\mathrm{Sr}_2\mathrm{RuO}_4$ from a three-dimensional microscopic model
在弱相互作用的限制下,计算并比较了含自旋-轨道耦合的三维微观模型下的铼酸锶($\mathrm{Sr}_2\mathrm{RuO}_4$)的奇宇称和偶宇称超导序参量.我们发现,奇宇称螺旋和偶宇称$d$ -波顺序有利于较小和较大的值的Hund的耦合参数$J$,分别。这两个顺序被发现与比热数据和最近报道的核磁共振(NMR)奈特位移下降兼容[A。Pustogow等人。Nature 574,72(2019)]。手性$p$ -波的顺序,数值上非常具有竞争力的螺旋顺序,急剧冲突的NMR实验。
2019-11-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pair-breaking quantum phase transition in superconducting nanowires
物质的不同基态之间的量子相变(QPT)是自然界中广泛存在的现象,然而只有少数实验可达到的系统可以测试和理解相变的微观机制。这些情况是独特的,形成了我们理解量子临界现象的实验基础。在这里,我们报告的发现,磁场驱动的QPT超导纳米线-一个典型的一维系统-可以完全解释的临界理论,其特征在于一个相关长度指数$ν\approx 1$和动态临界指数$z \approx 2$的对断裂跃迁。我们发现,在量子临界状态下,电导率与理论预测的标度函数一致,而且,该理论定量地描述了电导率对临界温度、场的大小和取向、纳米线横截面积和纳米线材料的微观参数的依赖性。在临界场,电导率遵循$T^{(d-2)/z}$依赖性预测的唯象标度理论和最近获得的全息框架内。我们的工作揭示了控制转变的微观过程:磁场对相互作用的库珀对的破坏效应,由于它们与电子自由度的耦合而过阻尼。同时也揭示了连续量子相变的普适性。
2018-03-01 cond-mat.supr-con
Microscopic theory of the magnetoresistance of disordered superconducting films
对无序超导薄膜的实验表明,在无序超导薄膜中存在几个数量级的磁电阻峰。从无序负U哈伯德模型出发,我们采用包含热涨落的从头计算方法来计算电阻,并完全再现了实验现象。微观电流和局部电势的地图使我们能够精确定位磁阻峰值的来源--导电的薄弱环节从峰值的低场一侧的正常变化到高场一侧的超导。最后,我们制定了一个简单的一维模型,以证明如何小超导区域将作为薄弱环节,在这样一个无序的薄膜。
2011-11-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electron-Phonon Interaction and Raman Linewidth in Superconducting Fullerides
本文提出了无序条件下富勒烯中长波分子声子与电子相互作用的微观理论。讨论了声子弛豫速率和频率重整化。有限的电子带宽降低了$q=0$处的声子弛豫速率。计算了富勒烯分子模式的电子-声子耦合常数。计算结果与光电子能谱实验结果吻合较好。
1997-09-16 cond-mat.supr-con
Microscopic imaging homogeneous and single phase superfluid density in UTe$_2$
本文通过微观成像研究UTe$_2$表面磁场与磁化率,发现均匀超流体密度和涡旋,温度依赖无额外扭结,支持$B_{3u}$序参量,排除多相变。
2022-10-18 cond-mat.supr-con
Microscopic Inhomogeneity and Superconducting Properties of a Two-dimensional Hubbard Model for High-$T_c$ Cuprate
最近对铜氧化物超导体的扫描隧道显微镜测量揭示了单粒子能隙中显著的空间不均匀性。本文用元胞动力学平均场论研究了电子密度空间调制的单带哈伯德模型的零温超导性质。我们发现电子结构的不均匀性导致超导序参量和单粒子能隙的空间变化,这与实验结果相似。特别是,我们发现,序参量和间隙振幅的空穴丰富的地区显着增强了相应的数量在一个统一的系统,如果空穴丰富的地区是嵌入在区域较小的空穴密度。
2010-07-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Microscopic Model for a Strongly Correlated Superconducting Single-Electron-Transistor
我们建立了一个由排斥相互作用工作的超导单电子晶体管模型。该器件由一个哈伯德簇环组成,放置在电极和耦合到栅极电位的电容器之间。在每个簇中,一对电子在适当的填充感觉到弱的有效相互作用,导致配对的参数空间的一部分。因此,系统可以容纳许多结合对,具有相关诱导的结合。当充电能量超过配对能量时,单电子隧穿占主导地位;在相反的制度,我们预测的库仑阻塞模式的双电子隧穿。这表明在隧穿实验中,排斥诱导的电子对可能以与声子诱导的电子对类似的方式表现。
2004-11-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetic and superconducting properties of the heavy-fermion CeCoIn5 epitaxial film probed by nuclear quadrupole resonance
随着诸如强关联重费米子化合物等奇异材料薄膜制备技术的进步,人们需要对薄膜内部的磁性和电子性质进行微观研究。本文报道了在重费米子超导体CeCoIn 5的外延膜中首次观测到的115 In核四极共振(NQR),并对其晶胞内的微观场梯度以及零场下的磁和超导性质进行了评价。我们发现,在膜中的核自旋-晶格弛豫速率是在良好的协议与散装晶体,而NQR光谱显示出明显的位移和显着的加宽,表明在膜内的电场分布的变化。分析表明,在薄膜中的In层的位移,但不影响的磁波动和超导配对。这意味着薄膜样品中电场梯度的不均匀性不会导致对断裂效应。
2017-08-28 cond-mat.supr-con
Vortex-driven superconducting diode effect in asymmetric multilayer heterostructures
Institute for Advanced Study in Physics, Zhejiang University(浙江大学物理高等研究院);Zhejiang Key Laboratory of Micro-Nano Quantum Chips and Quantum Control, School of Physics, Zhejiang University(浙江大学物理学院微纳量子芯片与量子控制浙江省重点实验室);International Quantum Academy, Shenzhen(深圳国际量子研究院);Collaborative Innovation Center of Advanced Microstructures, Nanjing University(南京大学先进微结构协同创新中心)
研究通过时间依赖Ginzburg-Landau理论模拟不对称多层异质结构,揭示了涡流动力学与洛伦兹力相互作用导致的非 reciprocal临界电流效应,展示了层堆叠顺序对二极管效应的控制作用。
2026-03-26 cond-mat.supr-con
Microscopic Theory of Superconducting Phase Diagram in Infinite-Layer Nickelates
自从发现无限层镍酸盐RNiO $_2$(R=La,Pr,Nd)的超导电性以来,人们一直致力于揭示其超导机制。然而,有趣的空穴掺杂超导相图的物理起源仍然不清楚,其特征是超导圆顶夹在两个弱绝缘体之间。在这里,我们提出了一个微观理论的镍酸盐的电子结构从一个基本的模型为基础的角度。我们发现,在轻空穴掺杂和重空穴掺杂下,弱绝缘相的出现分别由Mottness和Hundness主导,表现出独特的轨道选择性掺杂,这种掺杂源于Hund相互作用和晶场分裂的竞争.此外,超导相也可以在莫特绝缘体和亨德诱导绝缘体之间的“混合”过渡制度,准确地再现实验观察到的超导相图。我们的研究结果不仅证实了Ni3 $d$态的轨道相关强关联物理,而且提供了对空穴掺杂无限层镍酸盐超导相图的统一理解,这与铜酸盐和铁磷属元素化物中已确立的范式不同.
2021-12-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
On the correct formula for the lifetime broadened superconducting density of states
我们认为,著名的Dynes公式[Dynes RC { \it et al.} 1978年{ \it Phys. Rev. Lett.} { \bf 41} 1509]对于超导准粒子态密度,它试图以近似的方式包含寿命展宽,但对于常规超导体,它不能在微观上被证明是合理的。相反,我们提出了一个新的简单的公式,其中的能隙有一个有限的虚部$-Δ_2$和准粒子能量是真实的。我们证明了在准粒子近似下2 $Δ_2$给出了常规超导体在带隙边缘的准粒子衰变率。这个结论并不依赖于引起准粒子衰变的相互作用的性质。新公式在强耦合超导体Pb $_{0.9}$ Bi $_{0.1}$的情况下进行了测试,得到了与理论预测非常一致的结果。虽然Dynes公式和本工作中提出的公式对于Pb $_{0.9}$ Bi $_{0.1}$都给出了良好的拟合和拟合参数,但只有后一个公式可以在微观上得到证明。
2007-11-14 cond-mat.supr-con
Microscopic Evidence of Direct Coupling between Magnetic and Superconducting Order Parameters in BaFe$_2$(As$_{1-x}$P$_x$)$_2$
用$^{31}$ P-NMR研究了BaFe $_2$(As $_{1-x}$ P $_x$)$_2$中磁性和超导电性的共存.我们发现超导转变发生在具有静态有序矩的磁性区域,并且在磁性和超导性相界附近的样品中,有序矩被减小到低于超导转变温度$T_{\rm c}$。我们的结果表明,磁性和超导性在空间上共存,但在同一费米表面上相互竞争。这种共存状态与在其它非常规超导体中观察到的共存状态在性质上是不同的,并对BaFe $_2$(As $_{1-x}$ P $_x$)$_2$中的超导理论模型给出了严格的限制。
2012-02-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Microscopic prediction of skyrmion lattice state in clean interface superconductors
当一个面内场被施加到一个干净的界面超导体,富尔德-费雷尔-拉金-奥夫钦尼科夫(FFLO)类相稳定。该相位具有$\mathrm{U}(1)\times\mathrm{U}(1)$对称性,并且原则上,该对称性允许与Abrikosov涡旋(其是与$S^1 \to S^1$映射相关联的最简单的缺陷)不同的携带拓扑激励的通量。然而,在实践中,主要是由于电磁和其他组件间的相互作用,这种拓扑激励是非常罕见的超导系统。在这里,我们证明了一个现实的微观理论界面超导体,如SrTiO $_3$ /LaAlO $_3$,预测一个非常规的磁响应的磁通量携带对象是skyrmions,其特征在于同伦不变量的$S^2 \to S^2$地图。此外,我们表明,这种微观理论预测,稳定的分数涡旋形成这些超导体的边界附近。它还预测了1.5型超导电性的外观为一定范围的参数。这些结果的核心是假设Rashba自旋轨道耦合比超导能隙大得多。
2014-08-19 cond-mat.supr-con
Microscopic phase separation in the overdoped region of high-Tc cuprate superconductors
我们提出了一个高$T_{c}$超导体(HTSC)的唯象模型,假设:(1)在过掺杂区域超导和正常金属区域之间存在微观相分离;(2)仅在赝能隙$T^{*}$线以下存在均匀的超导相,这表明在轻度过掺杂的临界浓度$x_{c}$处向$T^{*}\sim 0$急剧减少。该模型解释了在几种过掺杂HTSC系统中观察到的$n_{s}/m^{*}$(超导载流子密度/有效质量)的异常掺杂和温度依赖性。我们指出一个类比超流$^{4}$ He/ $^{3}$ He薄膜,并讨论了微观相分离的能量来源。
2001-10-31 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Microscopic theories for cubic and tetrahedral superconductors: application to PrOs_4Sb_{12}
我们研究了任意序参量和费米面的立方或四面体对称的非常规超导态的弱耦合理论,并确定了零外加场下的稳定态。我们进一步研究的可能性,有多个超导过渡所产生的弱破缺的一个更高的对称群立方或四面体对称。具体来说,我们考虑两个更高的对称群。第一种是弱晶体场论,其中自旋单态库珀对具有近似的球对称性。第二种是弱自旋轨道耦合理论,其中自旋三重态库珀对具有立方轨道对称性和近似的球形自旋旋转对称性。在六方UPt_3中,这些理论容易产生多重跃迁。然而,我们发现,对于立方材料,只有一种情况下,其中两个超导转变发生在弱耦合理论。这一系列的跃迁与所观察到的PrOs_4 Sb_{12}的性质不一致。因此,我们发现,要解释两个过渡PrOs_4 Sb_{12}使用近似较高的对称群需要一个强耦合理论。有鉴于此,我们最后考虑一个弱耦合理论,其中两个单重态表示偶然地具有接近简并的转变温度(不是由于任何近似对称性)。我们提供了这样一个理论,同意与观察到的性质的PrOs_4 Sb_{12}的一个例子。
2006-09-20 cond-mat.supr-con
The effect of microwaves on superconductors for kinetic inductance detection and parametric amplification
我们地址,使用超导微观理论的概念,参量放大器和动力学电感探测器专注于微波辐射与超导冷凝物的相互作用。这种相互作用最近被确定为微波超导微谐振器在低温下的表观耗散的来源。由于仅基于微波响应的实际设备的性能的评估是不够的信息有关的基本物理过程,我们提出了一个实验系统来测量微观相关的光谱函数以及微波驱动的超导导线的非平衡分布函数。结果表明,常用的唯象理论的局限性,为进一步优化性能提供了基础。
2019-10-07 cond-mat.supr-con
High-Tc Superconductivity in Ultra-thin Crystals: Implications for Microscopic Theory
高转变温度(高Tc)超导性与层状晶体结构有关。这项工作认为超薄晶体(厚度等于一个公式单元的横向结构周期性距离d)的32铜酸盐,铼酸盐,铼-铜酸盐,铁pnictide,有机和超铀化合物的超导性,其中固有的最佳(最高)转变温度Tc 0(10 - 150 K)的假设。根据二维超导体相变的Kosterlitz-Schmidt(KT)理论,确定了薄片转变温度Tcs = α Tc 0,其中α < 1。α的计算包括从晶体结构、离子价态和已知掺杂理论推导出的超导片载流子密度NS,超导磁穿透深度与温度关系的双流体模型,以及KT跃迁的实验数据; α平均为0.83(随标准偏差0.11变化)。对几种厚度dF接近d的薄晶体结构的实验表明,与微观超导理论计算的Tc 0和KT理论计算的Tcs一致,其中也考虑了无序的存在;对这些薄膜研究的仔细分析表明,超导的最小厚度dF \approx d
2012-02-01 cond-mat.supr-con
Phase-resolved visualization of radio-frequency standing waves in superconducting spiral resonator for metamaterial applications
超导微电路和超材料是新一代低温电子学中很有前途的候选材料。它们的功能在很大程度上是由电磁场在排列的晶胞中的宏观分布来证明的,而不是由复合材料的微观特性来证明的。我们提出了一种新的方法可视化的空间结构的穿透微波与微观分辨率的平面超导宏观谐振器作为最重要的电路形成现代微电子学的元素。该方法使用低温激光扫描显微镜来检查相(即,方向)和局部射频电流的幅度相对于被测超导谐振结构的二维坐标。通过使强度调制的激光辐射与穿过样品的微波信号的谐振谐波同步来实现相敏对比度。在这种情况下,照射区域中的激光束诱导损耗将强烈地依赖于RF载波信号与聚焦激光振荡的空间时间结构之间的局部相位差。这种方法消除了现有射频显微镜技术的硬件限制,并将相敏解调模式带到了研究超导超材料物理所需的水平。所提出的方法比以前的RF激光扫描显微镜的方法的优点是证明了由螺旋超导阿基米德谐振器中的驻波的形成的第38个本征模共振的例子。
2022-01-17 cond-mat.supr-con
Temperature-doping phase diagram of layered superconductors
本文分析了两对角动量为零和非零情况下层状系统的超导性质。从微观超导哈密顿量出发,导出了准二维XY模型中序参量相位梯度的有效热力学势。本文研究了在不同耦合和层间跳跃值下,超导临界温度T_c与掺杂或载流子密度的关系。结果表明,与XY模型参数不依赖于微观哈密顿量参数的情况相反,在一定的模型参数下,层状体系的临界温度Tc可以低于二维Berezinskiii-Kosterlitz-无相变的临界温度T_BKT.
2003-05-08 cond-mat.supr-con
Geometric pi Josephson junction in d-wave superconducting thin films
提出了一种基于非常规d波超导体中的弱连接,通过适当选择边界几何形状实现π约瑟夫森结的新方法。这种结的临界电流计算从微观艾伦伯格超导理论的完全自洽的解决方案。结果清楚地表明,在低温和小尺寸的几何结构下,都发生了向π约瑟夫森结的转变。
2007-08-29 cond-mat.supr-con