Anomalously high quasiparticle thermal conductivity in the underdoped cuprate superconductor HgBa$_{2}$CuO$_{4+δ}$
Université de Sherbrooke(舍布鲁克大学);CEA Saclay(法国原子能和替代能源委员会萨克莱中心);CNRS UPR3228, Univ. Grenoble Alpes, Univ. Toulouse, INSA-T(法国国家科学研究中心、格勒诺布尔阿尔卑斯大学、图卢兹大学);IRL Frontières Quantiques, Université de Sherbrooke–CNRS(量子前沿研究所,舍布鲁克大学-法国国家科学研究中心);Canadian Institute for Advanced Research(加拿大高级研究院)
研究欠掺杂铜酸盐超导体HgBa₂CuO₄+δ,通过测量面内纵向热导率提取节点准粒子速度比,发现该比值异常大,结合此前报道的异常高的准粒子比热,表明费米面情况复杂,存在多个费米面片穿过节点线。
2026-10-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Theory of the Resistive Transition in Overdoped $Tl_2Ba_2CuO_{6+x}$: Implications for the angular dependence of the quasiparticle scattering rate in High-$T_c$ superconductors
我们表明,最近的测量磁场依赖性的磁化强度,比热和电阻率的过掺杂的$T_c \sim 17K$ $Tl_{2}Ba_{2}CuO_{6+δ}$在附近的超导$H_{c2}$意味着涡旋粘度是非常小的,研究的材料是不均匀的小,几百$Å$,区域中的本地$T_{c}$是远远高于散装$T_{c}$。小得惊人的涡旋粘度可以从微观模型中推导出来,在该模型中,准粒子寿命在费米表面周围变化很大,除了沿区域对角线("冷点“)之外,到处都很小。我们提出实验测试我们的结果。
1998-01-07 cond-mat.supr-con
Ab initio probing of the electronic band structure and Fermi surface of fluorine-doped WO3 as a novel low-TC superconductor
采用第一性原理计算研究了新发现的低温超导体氟掺杂WO 3的电子结构和费米面。我们发现,F掺杂提供了过渡的绝缘三氧化钨到金属类相WO 3-xFx,其中近费米态主要形成从W 5d与O 2 p轨道的混合物。氟添加剂在WO_3中的协同效应表现在电子浓度和晶格常数的变化。在分别探讨它们对近费米态的影响时,确立了电子因素对氟氧化钨向超导态转变的主导作用。费米面的体积随着掺杂量的增加而逐渐增大。在序列WO 3 \rightarrow WO 2.5 F 0.5中,W和O离子的有效原子电荷减少,但比理想化离子模型中预测的少得多-这是由于共价相互作用W-O和W-F的存在。
2011-12-15 cond-mat.supr-con
Josephson Spin Current in Triplet Superconductor Junctions
本文从理论上讨论了自旋三重态超导体/绝缘体/自旋三重态超导体结中的自旋电流。在低温下,一个midgap Andreev共振态不仅极大地增强了充电电流,但也自旋电流。在磁场中的直流自旋流和外加偏压下的交流自旋流中,库珀对与电磁场的耦合导致了夫琅和费斑图。
2006-10-02 cond-mat.supr-con
Superconductivity of the New Medium-Entropy Alloy V4Ti2W with a Body-Centered Cubic Structure
本研究首次发现含钨三元体心立方结构中熵合金V4Ti2W为II类超导体,其超导转变温度约5.0 K,价电子浓度达4.83 e/a,为新型中高熵合金超导体研究提供新平台。
2024-03-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Strong electron-phonon coupling in 3D tungsten nitride and coexistence of intrinsic superconductivity and topological nodal line in its 2D limit
非Dirac Weyl Majorana分类的三分量费米子近年来引起了人们的广泛关注,人们对其超导电性进行了大量的研究。基于第一性原理计算,我们系统地研究了三组分费米子材料WN、WC和TaN中的电子-声子耦合。原始和加压的WC和TaN中的EPC太小而不能诱导超导性。电子掺杂可以有效地提高EPC强度,预测的Tcs达到实验值。在0.6电子/单胞掺杂时,TaN的EPC强度提高了两个数量级,Tc甚至可以高达27 K,揭示了电荷掺杂在WC和TaN中观察到的超导电性形成中的关键作用。与之形成鲜明对比的是,原始WN具有压倒性的强EPC,并且可以是具有31 K的高转变温度Tc的良好超导体。WN中的强EPC是由强费米嵌套和大变形势的协同作用决定的。从三维(3D)到二维(2D),WN薄膜(即单层W_3N_4)也是本征超导体,Tc为11 K。最重要的是,单层W3 N4在没有自旋轨道耦合(SOC)的情况下具有受镜像对称保护的狄拉克节线,包括SOC,狄拉克节线分裂成三对自旋Weyl环。这些节线位于费米能级附近,它们是纯净的,没有其他非平凡的能带,这在实际材料中是罕见的,使得奇异的拓扑性质在实验中很容易获得。WN及其二维薄膜中高转变温度和拓扑态共存的超导电性为探索拓扑超导电性提供了一个很有前途的平台。
2021-04-25 cond-mat.supr-con
Quantum Spin Fluctuations as a Source of Long-Range Proximity Effects in Diffusive Ferromagnet-Superconductor Structures
我们发现,量子自旋涨落在非均匀铁磁体显着影响的Andreev反射的铁磁体和超导体界面上的电子和空穴。结果,出现了强的长程邻近效应,与电子-空穴自旋三重态相关,并在非磁性材料的典型长度尺度上持续存在,但对铁磁体来说非常大。
2000-12-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Origin of superconductivity in tungsten thin films
本研究通过直流磁控溅射合成钨薄膜,发现晶态β-W的超导性可能源于伴生的非晶相,从而解释了其超导间隙小和Tc随厚度增加而降低的异常现象。
2023-12-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Strong interconversion of non-polar phonons and Josephson plasma oscillations induced by equilibrium Josephson currents in high T_c superconductors
我们分析了约瑟夫森结势垒中非极性晶格模对约瑟夫森电流的动态调制的后果。在高$T_c$结中,由于绝缘势垒接近超导态,这种调制的效果可能非常强。因此,声音(以及其他非极性声子)和由稳态约瑟夫森电流介导的约瑟夫森等离子体振荡的相互转换变得可能,稳态约瑟夫森电流由于各种原因可能存在于结中。我们认为,这种效应可以用于成像的静态约瑟夫森电流。估计的效果。
2001-01-10 cond-mat.supr-con
Fluctuation Diamagnetism in Two-Band Superconductors
最近在硒化铁(FeSe)上观察到超导临界温度附近的反常大起伏抗磁性[S. Kasahara等人,未出版)。这表明,超导涨落(SCF)发挥更重要的作用,在FeSe,这应该是两个能带结构,比熟悉的单带超导体。受FeSe中的数据的启发,在两带系统中检查SCF诱导的抗磁性,基于具有Ginzburg-Landau泛函的唯象方法。结果表明,由于存在两种不同的涨落模,超临界流体诱导的抗磁性可能比单带系统中的抗磁性更强。这种增强的抗磁性独特的双带系统似乎与FeSe上观察到的大的抗磁性一致,但仍然远离定量协议。
2016-04-08 cond-mat.supr-con
Simple Vortex States in Films of Type-I Ginzburg-Landau Superconductor
在垂直磁场中,足够薄的I型超导体薄膜呈现三角形涡旋晶格,而厚的薄膜则呈现中间态。为了阐明这两个制度之间发生了什么,精确的数值计算已经在Ginzburg-Landau理论在$κ=0.5$和0.25的各种涡旋晶格结构与一个通量量子每单元格。在平均感应和膜厚度的空间中的相图包括窄楔形,其中正方形晶格是稳定的,由三角形晶格在较薄的膜/较低的场的稳定域包围,并且在另一侧,具有连续变化的纵横比的矩形晶格。涡旋晶格在正方形晶格相内和接近正方形晶格相处具有非常小的剪切模量。
2010-03-02 cond-mat.supr-con
Giant Mesoscopic Fluctuations and Long Range Superconducting Correlations in Superconductor--Ferromagnet structures
在强邻近效应的条件下,脏混合结构中出现的波动超导相关性被证明会影响广泛使用的Usadel方程在介观尺度上的形式主义的有效范围。在超导-铁磁体(SF)结构中,即使在非共线和自旋-轨道效应可以忽略的情况下,交换场对库珀对波函数的干涉效应所产生的巨介观涨落也会导致铁磁体中超导关联的缓慢衰减。由此产生的样品到样品的约瑟夫森电流在SFS结和SF混合结构中的局部态密度的波动可以提供一个解释的长程邻近现象中观察到的介观样品共线磁化。
2016-10-06 cond-mat.supr-con
Phase-Slip Lines and Anomalous Josephson Effects in a Tungsten Clusters-Topological Insulator Microbridge
由强三维拓扑绝缘体(TI)与常规$s$波超导体(SC)形成的超导拓扑系统由于可能具有Majorana零模而受到广泛研究。然而,有有限的实验实现TI-SC系统中,强大的超导配对诱导的表面状态的TI和拓扑超导状态的建立。在这里,我们通过聚焦离子束在TI Bi $_{0.91}$ Sb $_{0.09}$表面沉积钨(W)纳米团簇,制备了一种新型的TI-SC系统。我们发现,由此产生的异质结构支持充当有效约瑟夫森结的相位滑移线。我们探测系统对微波辐射的响应。我们发现,对于某些交流频率,和功率,由此产生的夏皮罗步骤的结构的电压-电流特性表现出一个失踪的第一步和一个意想不到的宽的第二夏皮罗步骤。测量的理论分析表明,不寻常的夏皮罗响应之间的相互作用产生的静态约瑟夫森结和动态的,并允许我们确定的条件下,失踪的第一步可以归因于由相位滑移线形成的约瑟夫森结的拓扑性质。我们的研究结果提出了一种新的方法来诱导超导TI,一种新的路线,以实现高度透明的拓扑约瑟夫森结,并显示如何超导系统的微波辐射的响应可以用来推断相滑移线的动力学。
2022-12-31 cond-mat.supr-con
Unstable and elusive superconductors
我们简要地回顾了以前的亚稳态或可能的超导材料的背景下,报告原始的实验结果。研究表明,外加电场诱导氯化铜(CuCl)处于导电状态,其特征类似于滑动电荷密度波(CDW)。我们讨论是否滑动CDW或集体运输的类似有序的电荷相(S)可以解释的问题,“高温超导”观察到在这个和其他材料,包括硫化镉(CdS),金属氨溶液,聚合物,无定形碳和钨氧化物。我们还讨论了发生在石墨和无定形碳表面的外来原子/分子的沉积下的局部超导性。
2015-05-28 cond-mat.supr-con
Comments on gap anisotropy and nodal constant Fermi velocity in a superconductor, BSCCO
基于超导体BSCCO-2212的不均匀性和测量的效果,我们揭示了一个非常大的能隙各向异性,称为dx 2-y2波对称性的证据[Phys. Rev. Lett. 70(1993)1553]不是本征的,并且节点处的恒定费米速度作为未解决的问题[Nature 423(2003)398]是由于dx 2-y2波绝缘体-金属跃迁。
2008-04-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
On the Anomalous Flicker Noise Intensity in High-Temperature Superconductors
讨论了在高温超导体正常状态下观测到的异常高水平的闪烁噪声问题。有人认为,异常是不正确的归一化的功率谱根据Hooge公式的结果。对已有的实验数据进行了仔细的分析,结果表明,谱功率随样本大小的比例关系与反比例关系有本质的不同。结果表明,测量的光谱服从最近提出的基本闪烁噪声的量子理论给出的规律。
2009-04-30 cond-mat.other cond-mat.supr-con
Slowing down of vortex motion in thin NbN films near the superconductor-insulator transition
我们提出了一个定量的测量之间的比较复杂的电导在低(kHz)和高(GHz)频率的NbN超导薄膜和理论预测的动力学Beresinksii-Kosterlitz无源理论。虽然在GHz政权的数据可以很好地再现,通过扩展的标准方法的非均匀样品的现实情况下,低频测量提出了一个巨大的耗散响应Tc附近。这种异常只能通过假设kHz范围内涡旋扩散的强烈减慢,或类似地通过入射有限频率场探测的长度尺度的强烈减小来解释。这种效应表明出现的涡旋运动的固有长度尺度,与STM测量在无序NbN膜中探测的不均匀性的典型尺寸相一致。
2014-12-11 cond-mat.supr-con
Anomalously high supercurrent density in a two-dimensional topological material
本文报道在二维材料1T'-WS2中发现创纪录的高临界电流密度,并证实其兼具非常规超导性和Z2拓扑性质,确立其为拓扑超导体候选材料,有望推动量子计算发展。
2023-01-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Odd-frequency pairing and Ising spin susceptibility in time-reversal invariant superfluids and superconductors
本文研究了时反不变量(TRI)自旋三重态超流体和超导体中奇频自旋三重偶宇称(OTE)库珀对与表面反常磁响应之间的关系。自旋磁化率通常由两个贡献组成:偶频奇宇称对振幅和奇频偶宇称对振幅。OTE对振幅在体区域中不存在,但普遍存在于表面和界面区域作为Andreev束缚态。我们在这里澄清,额外的离散对称性,起源于内部对称性和点群对称性,施加强约束的OTE对振幅出现在表面的TRI超流体和超导体。由于对称性约束,OTE对的磁响应产生类伊辛各向异性。对于拓扑相位的$^3$ He-B在一个限制的几何形状,耦合的OTE对振幅施加的字段是禁止的额外的离散对称性。然而,一旦离散对称性被打破,OTE对开始耦合到所施加的场,这极大地增强了表面自旋磁化率。此外,我们将这一理论推广到TRI超导体,其中相应的离散对称性是镜面反射对称性。
2014-08-28 cond-mat.supr-con
Evidence of incoherent carriers associated with resonant impurity levels and their influence on superconductivity in the anomalous superconductor Pb$_{1-x}$Tl$_x$Te
我们提出了一个相结合的实验和理论研究的费米表面的异常超导体Pb $_{1-x}$ Tl $_x$ Te作为铊浓度的函数的演化,绘制磁输运测量(Shubnikov de Haas振荡和霍尔系数),角度分辨光电子能谱(ARPES),和密度泛函理论(DFT)的电子结构的计算相结合。我们的结果表明,对于Tl浓度超过一个临界值的费米能量符合共振杂质态的Pb $_{1-x}$ Tl $_x$ Te,我们排除了存在一个额外的价带最大的费米能量。通过与非超导Pb $_{1-x}$ Na $_x$ Te的比较,我们认为这些状态在费米能级的存在提供了配对相互作用,从而也提供了这种材料的高温超导性。
2017-11-15 cond-mat.supr-con
A Vertex Correction in the Gap Equation for the High Temperature Superconductors
我们表明,Migdal定理显然是违反了在高Tc的铜氧化物和顶点校正应包括在内,特别是在间隙方程,以符合在“热点”,这是从各种正常状态的实验观察到的异常强烈的非弹性散射。利用推广的沃德恒等式得到了顶点修正,证明了它在高温铜氧化物中对相互作用的重要散射通道中是成立的.结果发现,尽管由于非弹性散射的强对断裂效应,但顶点校正对Tc有很强的增强作用。
1998-10-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Competing s-wave and d-wave order in A15 superconductors
在超流$^3$ He、高温铜氧化物超导体和磷属元素化物超导体中提出了竞争对通道。虽然在超流体$^3$ He中存在强有力的实验支持,但超导体的情况较弱。在这里,我们表明,$A15$超导体竞争超导秩序提供了一个令人信服的例子。我们提出的微观参数,$A15$超导体有一个竞争的d-波秩序,除了通常的s-波超导性,并表明,这种d-波秩序提供了一系列不同的实验结果的统一解释。其中包括:出现了一个尖锐的模式,在超导状态下看到的拉曼光谱;观察到的收缩的涡核在异常低的领域;和大的各向异性测量的上临界场。我们进一步表明,当这些$A15$超导体应变时,可以出现多个超导能隙。
2011-06-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Anomalous specific heat jump in the heavy fermion superconductor CeCoIn$_5$
本文研究了CeCoIn $_5$超导体的超大比热跃变及其随压力的系统变化。从耦合电子玻色子系统超导体的一般自由能泛函出发,导出了耦合电子玻色子系统中强耦合超导体比热跃变的解析结果。然后用两组分自旋费米子模型计算了CeCoIn正常态和超导态的比热系数$C(T)/T$,计算结果与CeCoIn $_5$的实验结果吻合较好。我们的结果还清楚地表明,耦合电子玻色子系统的比热系数$C(T)/T$可以自由地解释为电子或玻色子自由度的重整化。
2003-03-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Experimental evidence of anomalously large superconducting gap on topological surface state of $β$-$\rm\mathbf{Bi_2Pd}$ film
先天拓扑超导体(TSC)在单一材料中结合了拓扑表面态和无节点超导性,实现了有效的$p$ -波配对而没有界面复杂化。利用角分辨光电子能谱和$in$ - $situ$分子束外延相结合的方法,研究了$β$ - $\rm{Bi_2Pd}$薄膜的动量分辨超导性。我们发现拓扑表面态($Δ_{TSS} \sim$ 3.8 meV)的超导能隙比体态($Δ_b \sim$ 0.8 meV)的超导能隙大大增强。$2Δ_{TSS}/k_BT_c \sim14.2$的比值基本上大于BCS值。通过测量$β$ - $\rm{Bi_2Pd}$块状单晶作为比较,我们清楚地观察到在膜中的化学势的上移。此外,我们的第一性原理计算还揭示了拓扑表面态表面重量的增加,这表明狄拉克-费米子介导的宇称混合可能导致这种反常的超导增强.我们的研究结果建立了$β$ - $\rm{Bi_2Pd}$薄膜作为一个独特的情况下,先天的TSC具有高度增强的拓扑超导能隙,这可能会稳定马约拉纳零模在较高的温度。
2019-04-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Anomalous enhancement of spin Hall conductivity in superconductor/normal metal junction
我们提出了一种自旋霍尔器件,在超导体/正常金属(SN)结中诱导大自旋霍尔效应。在计算正常金属的非本征自旋霍尔电导时,考虑了侧跳和斜散射机制。我们发现,当超导体与正常金属间的电压接近超导能隙时,这两种贡献都得到了极大的增强。这种增强归因于费米能级处正常金属中态密度的共振增加。我们的研究结果表明,一种新的方法来控制和放大的自旋霍尔电导率通过施加一个外部的直流电场,表明SN结具有潜在的应用与大自旋霍尔效应的自旋电子器件。
2011-06-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Striped-magnetic-order suppresses giant optical anisotropy and drives structural distortion in iron arsenide superconductors
为了研究磁性在铁基超导体超导电性中的作用,我们首先对三种具有代表性的母体化合物LaFeAsO,BaFe2As2和LiFeAs进行了第一性原理光学计算。考虑了条纹反铁磁序的自旋密度波和自旋密度波。由于它们的层状结构,NM态的这些化合物显示出极大的光学各向异性,电导率比$σ_{zz}/σ{xx}$在LaFeAsO中高达313%,在LiFeAs中高达530%。有趣的是,巨大的光学各向异性显着抑制SDW。另一方面,可变单元形状优化证实SDW确实驱动正交失真。驱动力取决于Fe亚晶格上的局部磁矩,而局部磁矩受Fe亚晶格的成键环境的调节。在此基础上,我们讨论了磁性在超导电性中的微妙作用。
2012-10-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Current dependent fluctuations in a Bi$_2$Sr$_2$CuO$_{6+δ}$ thin film
测量了Bi $_2$ Sr $_2$ CuO $_{6+δ}$薄膜的剩余电导率的电流依赖性,作为掺杂的函数。发现它对输运电流非常敏感,在整个掺杂范围内表现为$T/T_c$的普适函数。我们讨论了这些结果的角度来看,一个粒状超导体与gapless-like行为。
2005-05-11 cond-mat.supr-con
Numerical study of the isotope effect in underdoped high-temperature superconductors: Calculation of the angle-resolved photoemission spectra
本文用数值方法研究了同位素效应对未掺杂铜氧化物角分辨光电子能谱的影响。本文用无系统误差的图解蒙特卡罗方法计算了正常和同位素替代系统中tt 't“-J模型中单个空穴在与光学声子中强耦合区的Lehman谱函数。我们发现同位素效应是强烈的能量-动量依赖的,并且在中等耦合区被显著增强,而在强耦合区接近局域空穴模型的同位素效应。我们预测的影响,以及精细的细节的ARPES线形变化的强度。掺杂的情况下的影响进行了讨论。
2006-03-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Formation of tungsten carbide by focused ion beam process: A route to high magnetic field resilient patterned superconducting nanostructures
超导体的磁场弹性的尺度由顺磁极限设定。比较Bardeen-Cooper-Schrieffer(BCS)单重态基态与顺磁极化态的凝聚能表明,对于外加场${μ_0}H > 1.8~T_c$(SI),单重态配对在能量上是不利的。从基础和技术的角度来看,超过或接近这个极限的材料是有趣的。这可能是三重态超导性、Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)配对和涉及表面状态的拓扑方面的其他机制的潜在指标,并且还允许在高磁场下的库珀对注入。我们已经分析了这种材料的微观成分,这种材料来自一个意想不到的来源。有机金属气体$\rm {W[(CO)_6]}$的微射流可以被镓离子束分解,留下具有显著超导性质的镓、钨和碳的复杂残留物的轨迹,如高于其顺磁极限的上临界场$H_{c2} > 10~{\rm T} $。我们进行了原子探针断层扫描,以建立纳米晶碳化钨(WC)的轨道和自由钨的情况下形成。支持性计算表明,对于分布在WC表面的Ga,其s,p轨道增强了费米能级附近的态密度。观察到的$H_{c2}(T)$的变化并没有显示出由于粒度而导致的临界场增强的典型特征。我们的观察结果可能是有意义的背景下,一些最近的理论计算的能带结构的WC和实验观察的超导电性在WC-金属界面。
2022-03-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Anisotropic Enhancement of Lower Critical Field in Ultraclean Crystals of Spin-Triplet Superconductor UTe2
本研究测量了超洁净UTe2单晶的临界场,发现沿b轴和c轴的下临界场异常增强,提出强Ising型铁磁涨落对涡旋线能量的影响是其起源。
2023-01-12 cond-mat.supr-con
Dirac-Fermion-Induced Parity Mixing in Superconducting Topological Insulators
我们自洽地研究了超导拓扑绝缘体的表面态。我们澄清,如果一个拓扑平凡的散装s-波配对对称性实现,宇称混合的对潜在的表面附近是有害的增强表面狄拉克费米子,打开一个额外的表面间隙大于散装。与经典的s波超导体相比,所得到的表面态密度在诱导能隙处除了在体能隙处的常规峰之外,还具有额外的相干峰。我们还发现,没有这样的额外的峰出现奇宇称超导体与圆柱费米面。计算结果表明,Cu $_x$ Bi $_2$ Se $_3$中的简单U形扫描隧道显微镜谱不是源于s波超导电性,而是可以用具有圆柱费米面的奇宇称超导电性来解释.
2014-11-26 cond-mat.supr-con
Anomalous far infrared monochromatic transmission through a film of type-II superconductor in magnetic field
发现并报道了通过II型超导薄膜中Abrikosov涡旋晶格的异常远红外单色传输。透射频率对应于由Abrokosov晶格的缺陷局域化的光子模式。这些缺陷是由放置在理想Abrokosov晶格的节点之外的额外涡旋形成的。额外的涡旋可以被超导体的晶格缺陷钉扎。相应的频率作为磁场和温度的函数的狄拉克型的两个带模型的框架内进行了研究。虽然我们的方法是有效的所有II型超导体,具体的计算已经进行了YBa $_{2}$ Cu $_{3}$ O $_{7-δ}$(YBCO)。分析了通过改变磁场和/或温度来控制发射频率。指出所发现的透射局域模可用于远红外单色滤光片。
2008-11-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Direct spectroscopic evidence for mixed-valence Tl in the low carrier-density superconductor Pb$_{1-x}$Tl$_x$Te
当掺杂Tl时,尽管载流子密度非常低,窄带隙半导体PbTe仍表现出极高的高温超导性,并且尽管不存在磁矩,仍表现出近藤效应的特征。这些现象已经通过调用Tl掺杂剂的化合价的2 $e$波动来解释,但是迄今为止还没有报道直接测量由这种机制暗示的混合化合价。在这项工作中,我们提出了明确的观察多价的Tl在Tl掺杂的PbTe通过光发射光谱测量。它表明,通过我们的定量分析,在表现出超导性和近藤的行为的组合物的载流子密度的抑制是完全占混合价,从而强烈反对这种材料提出的自补偿方案,并加强价波动模型的情况下。除了识别的T1 $^+$和T1 $^{3+}$一个可能的第三个中间本地电荷密度的完全拟合的数据,其影响进行了讨论的上下文中的电荷-近藤效应的初步建议。
2018-08-28 cond-mat.supr-con
Low-temperature transport through a quantum dot between two superconductor leads
我们考虑一个量子点耦合到两个具有相同带隙能$Δ$的BCS超导体。利用无限$U$非交叉近似研究了体系的输运性质。在平衡态密度中,近藤效应在能隙边界附近表现为两个尖锐的峰。施加有限的电压偏置导致这些峰分裂,在每个引线的能隙的边缘附近留下被抑制的峰。近藤效应在输运中最明显的特征是非线性微分电导中的三个峰:一个在零偏压附近,另外两个在偏压$\pm 2Δ$处。这一结果与最近的实验结果一致。我们还预测,随着温度的降低,在偏置$\pm 2Δ$的微分电导急剧增加,而线性电导下降。
2004-01-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Type-II Ising Pairing in Few-Layer Stanene
自旋轨道耦合已被证明是实现拓扑材料和最近的二维超导体中的伊辛配对不可或缺的。这种配对机制依赖于反转对称性破缺,并维持着巨大的平面内极化磁场,其上限预计在低温下发散,尽管由于所需的场,这一点的实验证明仍然难以捉摸。在这项工作中,最近发现的超导体少层锡烯,即外延应变$α$ -Sn,显示出一种新的类型的伊辛配对之间的载流子驻留在附近的$Γ$ -点具有不同的轨道指数的带。带分裂是自旋轨道锁定的结果,而不参与反演对称性破缺。面内上临界场在超低温下得到强烈增强,并揭示了向上翻转的趋势。
2019-03-18 cond-mat.supr-con
Pb induces superconductivity in Bi2Se3 analyzed by point contact spectroscopy
某些拓扑绝缘体在掺杂Cu和Pd后成为超导体。非超导体中的超导性可以通过邻近效应(即非超导体与超导体接触)来诱导。超导宏观波函数将诱导电子配对进入正常化合物。在最简单的拓扑绝缘体Bi $_2$ Se $_3$中,可以用Pb诱导超导性。我们研究了通过使Bi $_2$ Se $_3$晶体和Pb接触、用银浆胶合和压制和/或向Pb施加低热量以改善接触而形成的点接触结。用薄的钨镀金W(Au)线作为一个电极,另一个电极为$Bi_2Se_3$和Pb。我们研究了电子耦合的特性,转变温度,$T_C$,随温度的变化的能隙,$Δ$,和2 $Δ$/K $_B$ T $_C$比。超导体Bi $_2$ Se $_3$-Pb的行为与经典BCS理论所解释的不同。在BCS中,超导体只有弱耦合或强耦合,这取决于形成电子凝聚体的电子相互作用。这种差异是由所提到的比率的大小给出的。BCS对于弱或强耦合极限,典型值分别为3.53至约4.3。在对Bi $_2$ Se $_3$-Pb进行的这项研究中,我们发现与正常值不同的值,从10到23,表明限制非常强。这些数值从未在其他超导体中观察到过。测得的转变温度在2.7~7K之间。这些信息和其他结果将在本文中介绍。
2015-12-30 cond-mat.supr-con
Can slow recombination in ordered superconductors explain the excess quasiparticle population?
本文通过隧道结测量铝和铌薄膜的态密度,评估并否定了准粒子过剩源于亚能隙态局域化导致缓慢复合的假设,表明其主要来自非热产生源。
2025-07-03 cond-mat.supr-con quant-ph
Coexistence of metallicity and superconductivity in adjacent bilayers of a high-Tc superconductor
电子结构的实验研究仍然是理解高温超导性质和检验相关理论模型的基本手段。最近,分别利用角分辨光电子能谱(ARPES)和非弹性中子散射(INS)对BSCCO(参考文献1)中的电荷动力学和YBCO中的自旋动力学进行了研究,为建立高温超导的整体图景做出了可观的贡献。这些技术中的每一种在“合适的”化合物上的浓度被证明是通往关键定量测试的道路上的障碍,该测试允许支持或丢弃自旋波动(电荷和自旋自由度之间的相互作用)作为掺杂铜酸盐中配对的可能起源。在这里,我们解决了长期存在的困惑ARPES的YBCO的光电子能谱的YBCO通常包括两个组件:一个从最高的过掺杂的金属CuO 2双层和其他从下一个超导双层,保留了散装性能。我们的研究结果清楚地显示了一个大的超导能隙的开放,并首次展示了各向异性重整化的YBCO的体成分,支持这些效应的普遍性,为不同的铜酸盐家庭。通过我们的研究,我们重新开放了这个铜酸盐家族,用于新的系统性ARPES研究。
2006-08-12 cond-mat.supr-con
Dimensional crossover in the quasi-one-dimensional superconductor Tl$_2$Mo$_6$Se$_6$
准一维(q1 D)超导纳米线阵列中的长程有序是通过从波动的1D制度到相位相干的3D基态的维度交叉建立的。如果一个均匀的晶体超导体表现出足够高的单轴各向异性,一个类似的1D $\rightarrow$ 3D交叉已被预测发生,假设单粒子跳跃横向于1D轴是在正常状态下缺席。在这里,我们提出的磁穿透深度和电输运数据在单晶的q 1 D Tl $_2$ Mo $_6$ Se $_6$,揭示了一个一维$\rightarrow$三维超导空间交叉。这两种实验技术揭示了超导转变中的多个能量尺度,描述了一系列波动的制度。当温度降低到$T_{ons}=$ ~6.7 K以下时,在低于$T_p\sim$ ~5.9 K的温度下,1D对涨落被1D相位滑移所取代。在$T_{x2}\sim$ ~ 4.4~K处的维度交叉之前,这些为低于$T_{ab}=$ ~ 4.9~K的3D相位起伏让路。低于$T_{ab}$的电阻率与通过约瑟夫森涡弦逐渐结合以形成3D环的相位相干性的建立定量地一致。一个非常低的超流密度持续下降到$\sim$ 3~K之前急剧上升-在协议与q1 D超导体的交叉的理论模型,并建议一个小人口的未绑定,弱钉扎涡生存的交叉以下。在超导状态中观察到的维度交叉对Tl $_2$ Mo $_6$ Se $_6$和类似的q1 D金属中的低温正常态具有重要的影响,这些金属可能在比能带结构计算所建议的大得多的温度范围内表现出一…
2018-07-08 cond-mat.supr-con
Imaging and characterization of spontaneous vortices in a proximity-induced superconductor
Kobe University(神户大学);National Institute for Materials Science(物质材料研究机构);Tohoku University(东北大学)
研究近邻诱导超导体中自发涡旋,采用近邻耦合超导纳米复合材料及扫描超导量子干涉器件显微镜测量,观察到不同特性涡旋,其场分布更复杂,穿透深度约1至10微米,为相变早期局部相位差提供见解。
2026-08-26 cond-mat.supr-con
A sturdy spin-momentum locking in a chiral organic superconductor
本文实验发现手性有机超导体中存在巨大的电致磁手性各向异性与超导二极管效应,揭示出超越能带理论预期的坚固自旋-动量锁定,表明手性系统存在未知的自旋极化驱动力。
2025-01-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconducting Energy Scales and Anomalous Dissipative Conductivity in Thin Films of Molybdenum Nitride
报道了不同厚度和无序度的氮化钼(MoN)薄膜的研究结果,其超导转变温度为9.89 K,$\ge{T_c}\ge$为2.78 K。使用太赫兹频域光谱,我们探讨了正常和超导电荷载流子的动态频率覆盖范围从3至38厘米$^{-1}$(0.1至1.1太赫兹)。超导能量尺度,即临界温度$T_c$、配对能$Δ$、超流刚度$J$和超流密度$n_s$可以在常规超导体的Bardeen-Cooper-Schrieffer理论中很好地描述。与此同时,我们发现了一个巨大的耗散电导率,这不能用热激发准粒子来解释,而是由一个依赖于温度的正常导电分数,持续深入到超导状态。我们的研究结果对这个无序系统限制制度,其中可辨别的影响来自无序诱导的超导体-绝缘体转变可能成为相关的,MoN薄膜的转变温度低于至少2.78 K。
2016-07-19 cond-mat.supr-con
Highly crystalline 2D superconductors
控制材料的最新技术进步已经开发出生产理想化的二维(2D)电子系统的方法,例如异质界面、分子束外延(MBE)生长的原子层、剥离的薄片和场效应器件。这些2D电子系统是高度结晶的,通常具有较少的无序,其中一些甚至在原子层或单层中确实显示出比常规非晶/颗粒状薄膜的薄层电阻低一个数量级以上的薄层电阻。在这里,我们提出了一个高度结晶的2D超导体的最新发展和一系列前所未有的物理性质在这些系统中发现的评论。特别是,我们强调的量子金属态(或可能的金属基态),量子格里菲斯相在面外磁场,和超导状态保持在非常大的面内磁场,这是在剥离的二维材料,分子束外延生长的原子层薄膜和双电层(离子门控)接口观察。这些现象进行了讨论的基础上削弱的障碍和/或打破空间反演对称性。这些新的方面表明,高度结晶的2D系统是探索新的量子物理和超导体的有前途的平台。
2017-03-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Anomalous superconducting proximity effect of planar Pb-RhPb2 heterojunctions in the clean limit
由于Andreev态的发现和界面处可能出现的Majorana束缚态,人们对超导邻近效应的兴趣又重新燃起。到目前为止,这些状态的光谱仅限于扩散机制中的少数超导体-金属系统,而在其他清洁超导体-超导体异质结中的报道很少。在这里,我们实现分子束外延生长的原子尖锐的平面异质结之间的铅和拓扑超导体候选人RhPb 2,使我们能够光谱图像的邻近效应在干净的限制。测得的RhPb 2的能谱与近端铅的空间分离而变化,并表现出不寻常的修改的配对间隙的结构和大小,延伸超过一个距离远远超出的相干长度。这种异常的长程邻近效应破坏了实空间中库珀对势的旋转对称性,并使Abrikosov涡核发生了很大的变形。我们的工作为Andreev物理的基础研究和清洁超导异质结中的异常状态开辟了有希望的途径。
2022-12-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Atomic-layer Rashba-type superconductor protected by dynamic spin-momentum locking
自旋-动量锁定是反转对称破缺材料自旋分裂费米面的基本特征,它是由Rashba型或Zeeman型自旋-轨道耦合引起的。虽然塞曼型SOC对超导电性的影响最近已经在实验上得到了证实,但Rashba型SOC的影响仍然难以捉摸。在这里,我们报告令人信服的证据的关键作用的自旋动量锁定晶体原子层超导体的表面上,Rashba型SOC的存在被证明。原位电子输运测量结果表明,在平面上临界磁场是有害的增强,达到约三倍的泡利极限在$T = 0$。我们的定量分析阐明,动态自旋动量锁定,自旋被迫翻转在每个弹性电子散射的机制,抑制了数量级的库珀对-破缺参数,从而保护超导性。目前的结果提供了一个新的见解如何超导可以生存的有害影响的强磁场和交换相互作用。
2021-03-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Strong-Coupling Superconductivity in BaPd2As2 Induced by Soft Phonons in the ThCr2Si2-type Polymorph
测量了BaPd_2As_2的两种多晶型的比热。ThCr 2 Si 2型多晶型物(空间群I4/mmm,$D_{4h}^{17}$,No. 139)是先前报道的超导体,其转变温度Tc $\simeq$为3.5 K,而CeMg 2 Si 2型多晶型物(P4/mmm,$D_{4h}^{1}$,No. 123)是普通金属,在低至1.8 K时不表现出超导性。我们的研究结果表明,ThCr 2Si 2型有一个非常低的德拜温度,软声子的指示,相比CeMg 2Si 2型。此外,在T_c处的比热跃变表明,ThCr_2Si_2型超导体是一种强耦合型超导体,可能是由软声子引起的。
2017-05-23 cond-mat.supr-con
Gap Anisotropy, Spin Fluctuations and Normal-State Properties of the Electron Doped Superconductor Sr0.9La0.1CuO2
我们报告的结果,从热电和铜核磁共振(NMR)研究的无限CuO 2层电子掺杂的高温超导铜酸盐(HTSC),Sr 0.9 La 0.1 CuO 2。我们发现,热电势的温度依赖性,S(T),是从空穴掺杂HTSC中观察到的不同。特别地,我们发现dS(T)/dT在~120 K以上为正值。然而,我们发现,S(T)仍然可以描述的空穴掺杂的HTSC开发的相同的模型,因此S(T)是不反常的,并不意味着声子介导的配对,如以前所建议的。Cu NMR数据揭示了低于Tc的Knight位移和自旋晶格弛豫速率与各向同性s波配对不一致。在正常状态下的Cu自旋晶格弛豫速率,然而,是居里-外斯一样,是可比的最佳和过度掺杂的空穴掺杂的HTSC,La 2-xSrxCuO 4。Knight位移的大小表明,当与具有相同Tc的空穴掺杂的HTSC相比时,费米能级处的态密度非常小,表明费米能级处的态密度的大小在HTSC中是不重要的。我们没有发现正常状态的赝能隙的证据,观察到在空穴掺杂的HTSC和最近报道存在于电子掺杂的HTSC,Nd 1.85Ce 0.15CuO 4,从红外反射测量。
2001-12-24 cond-mat.supr-con
Pristine and intercalated transition metal dichalcogenide superconductors
过渡金属二硫属化合物(TMD)是一类准二维层状化合物,具有强竞争的电荷密度波(CDW)和超导(SC)序参量(OP)。八面体或三角棱柱TMD结构单元的六方层之间的弱范德华层间键合允许许多多型体。非超导$1T$多型体可以具有一个或多个CDW。$2H$多型体具有两个或多个费米面和鞍带,允许双重排序,其可以是共存的CDW和SC排序,如MgB $_2$中的两个SC间隙,或两个CDW间隙。CDW跃迁$T_{\rm CDW}$ s通常大大超过低超导$T_{\rm c}$ s,它们的轨道OP通常是高度各向异性的,甚至可以包含节点,与高$T_{\rm c}$铜氧化物赝能隙非常相似,它们的存在会对SC OP产生很大的影响。在2 $_2$中,CDW使其一般的$s$波SC-OP轨道对称性高度各向异性,并大大降低了其与Pb的约瑟夫森耦合强度($I_{\rm c}R_{\rm n}$).压力和插层通常抑制CDW,增强$T_{\rm c}$。错配插层化合物(LaSe)$_{1.14}$(NbSe $_2$)和许多插层$2H$,例如TaS $_2$(吡啶)$_{1/2}$,具有完全非相干的$c$轴输运、维度交叉效应,并且表现为本征约瑟夫森结的堆叠。除了(LaSe)$_{1.14}$(NbSe $_2$)上临界场的Pauli极限的极大破坏外,这些性质与铜酸盐Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $…
2015-05-23 cond-mat.supr-con
Enhancement of Ising superconductivity in monolayer NbSe$_2$ via surface fluorination
基于Migdal-Eliashberg理论和BdG哈密顿量,证明表面氟化可通过维持镜面对称、抑制电荷密度波及增强电声子耦合,显著提升单层NbSe$_2$的Ising超导转变温度和上临界场。
2024-01-07 cond-mat.supr-con
$s$-wave superconductivity in the noncentrosymmetric W$_3$Al$_2$C superconductor: An NMR study
本文报道了用$^{27}$ Al-和$^{13}$ C核磁共振(NMR)对非中心对称超导体W $_3$ Al $_2$ C($T_c$ = 7.6 K)的微观研究。由于在这种材料中,费米能级的态密度主要由钨的5个$d$轨道决定,我们预计会有相当大的自旋轨道耦合(SOC)效应。正常状态下的电子性能W $_3$铝$_2$ C类似于那些一个标准的金属,但与Korringa产品$1/(T_{1}T)$显着小于金属铝,反映了边缘的作用所发挥的$s$ -电子。在超导状态下,我们观察到减少的奈特位移和指数下降的NMR弛豫率$1/T_1$,典型的$s$波超导。在$^{13}$ C NMR弛豫速率中,在$T_c$正下方观察到一个小而明显的相干峰,这进一步支持了这一点,这与从远低于$T_c$的电子比热数据推断出的完全带隙的超导态一致。上述特征与同一家族的成员,特别是Mo $_3$ Al $_2$ C的那些特征进行比较,通常声称表现出非常规的超导性。我们讨论了为什么,尽管增强SOC,W $_3$ Al $_2$ C不显示自旋三重态的功能,在其超导状态,并考虑我们的结果在一般的非中心对称超导体的更广泛的后果。
2022-02-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Probing chiral superconductivity in Sr$_{2}$RuO$_{4}$ underneath the surface by point contact measurements
$_{2}$ RuO $_{4}$(SRO)是临界温度为$T_{c}(SRO)\sim$ 1.5 K的手征$p$波超导体的主要候选者.提出了具有相反手性的手性结构域$p_{x}\pm ip_{y}$,但尚未得到证实。我们测量了钨针尖和SRO-Ru共晶晶体之间的点接触电阻(PC)的场依赖性,其中微米级的Ru夹杂物嵌入SRO中,具有原子尖锐的界面。钌是一种$s$波超导体,其$T_{c}(Ru)\sim$为0.5 K,从PC电阻和光谱可以看出,钉扎在Ru夹杂物附近的磁通可以抑制其超导电性。这种磁通钉扎效应源于SRO \textit{underneath}表面,并且非常强。为了完全去除它,必须对$T_{c}(SRO)$以上的样品进行热循环。这类似于铁磁体的热退磁,其中铁磁畴在其居里温度以上随机化。另一种方法是通过施加具有减小幅度的交变场,类似于铁磁体的场退磁。所观察到的磁电阻的磁滞现象可以用畴动力学来解释,为手性畴的存在提供了支持。讨论了\textit{underneath}在表面的强钉扎起源。
2016-10-21 cond-mat.supr-con
Strongly-overdoped La$_{2-x}$Sr$_x$CuO$_4$: Evidence for Josephson-coupled grains of strongly-correlated superconductor
对于铜酸盐在大空穴掺杂下超导性如何消失的解释一直存在争议。为了解决这个问题,我们提出了一个实验研究的单晶和薄膜样品的La $_{2-x}$ Sr $_x$ CuO $_4$(LSCO)与$x\ge0.25$。特别是,测量与$x=0.25$ LSCO晶体的体磁化率表明在$T_{c1}=38.5$ K的抗磁性的开始,与一个尖锐的过渡到一个阶段,在$T_{c2}=18$ K,独立的字段方向与全体屏蔽。引人注目的是,面内电阻率仅在$T_{c2}$处变为零。$x=0.25$晶体上的非弹性中子散射证实了与较低掺杂水平相比强度降低的低能量无公度磁激发的存在。自旋能隙与$T_{c2}$的比值非常大。我们的研究结果是一致的强烈过掺杂的铜酸盐的斯皮瓦克,Oreto和Kivelson,其中超导性最初开发的断开的自组织颗粒内的特点是减少空穴浓度,与体超导性发生后,超导性是由邻近效应引起的周围介质中的空穴浓度较高。除了超导到金属的过渡,局部微分电导测量的LSCO薄膜上的配对相关的区域生存,但太稀,以支持超导秩序。未来的实验将需要测试的程度,这些结果适用于过掺杂铜酸盐一般。
2022-12-21 cond-mat.supr-con
Enhancement of Superconductivity in WP via Oxide-Assisted Chemical Vapor Transport
本研究通过氧化物辅助化学气相传输法生长WP单晶,降低其低温散射并形成更三维形态,发现其超导转变起始温度高于1 K,为WP的超导特性研究提供了新的实验数据。
2025-02-19 cond-mat.supr-con
Emergent BEC mechanism in flat-band superconductors
University of Massachusetts, Amherst(马萨诸塞大学阿默斯特分校);King’s College London(伦敦国王学院)
研究平带超导体中,当平带与下带接触时,基于相互作用诱导能隙的BEC机制仍稳健高效,可形成轻质量束缚对,实现极高$T_c$。
2026-08-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con