掺杂钛酸锶SrTiO $_3$（STO）是当今已知的最稀的超导体之一。超导性在非常低的载流子浓度下发生的事实是配对机制尚未被理解的两个原因之一，另一个是接近铁电不稳定性所起的作用。在未掺杂的STO中，铁电有序事实上可以通过用其较重的同位素$^{18}$ O取代$^{16}$ O来稳定。在这里，我们探索的超导性能的掺杂和同位素取代的SrTi $(^{18}$ O $_{y}^{16}$ O $_{1-y})_{3-δ}$的$0\le y \le 0.81$和$6\times 10^{17}$和$2\times 10^{20}$ cm $^{-3}$（$δ<0.02$）之间的载流子浓度。我们发现，超导$T_c$增加时，$^{18}$ O浓度的增加。对于约$5\times 10^{19}$ ~cm $^{-3}$的载流子浓度，该$T_c$增加几乎相当于$3$的一个因子，对于$y=0.74$，$T_c$高达580~mK。当接近SrTi $^{18}$ O $_3$时，最大$T_c$出现在比纯SrTi $^{16}$ O $_3$小得多的载流子密度处。我们的观察同意定性的情况下，超导配对介导的铁电软模式的波动。
英文摘要：
Doped strontium titanate SrTiO$_3$ (STO) is one of the most dilute superconductors known today. The fact that superconductivity occurs at very low carrier concentrations is one of the two reasons that the pairing mechanism is not yet understood, the other is the role played by the proximity to a ferroelectric instability. In undoped STO, ferroelectric order can in fact be stabilized by substituting $^{16}$O with its heavier isotope $^{18}$O. Here we explore the superconducting properties of doped and isotope-substituted SrTi$(^{18}$O$_{y}^{16}$O$_{1-y})_{3-δ}$ for $0\le y \le 0.81$ and carrier concentrations between $6\times 10^{17}$ and $2\times 10^{20}$ cm$^{-3}$ ($δ<0.02$). We show that the superconducting $T_c$ increases when the $^{18}$O concentration is increased. For carrier concentrations around $5\times 10^{19}$~cm$^{-3}$ this $T_c$ increase amounts to almost a factor $3$, with $T_c$ as high as 580~mK for $y=0.74$. When approaching SrTi$^{18}$O$_3$ the maximum $T_c$ occurs at a much smaller carrier densities than for pure SrTi$^{16}$O$_3$. Our observations agree qualitatively with a scenario where superconducting pairing is mediated by fluctuations of the ferroelectric soft mode.
Extended Mean-Field Theory for the 2D Hubbard Model in Degenerate Dilute Electron Gases: Fluctuations, Superconducting Dome, and Interaction Mechanisms in Strontium Titanate
School of Materials Science and Engineering, Guilin University of Electronic Technology（桂林电子科技大学材料科学与工程学院）
Thermal transport and phonon hydrodynamics in strontium titanate
我们提出了一个研究的热导率，$κ$，在未掺杂和掺杂的钛酸锶在很宽的温度范围内（2-400 K）和检测不同的制度的热流。在未掺杂的SrTiO $_{3}$中，$κ$在低于其峰值的温度和在窄的温度窗口中比立方更快地演化。先前在少数固体中观察到的这种行为被归因于声子的Poiffille流，预计当动量守恒散射事件超过动量退化事件时会出现。这种效应在掺杂剂存在下消失。在SrTi $_{1-x}$ Nb $_{x}$ O $_{3}$中，晶格热导率在低于平均掺杂剂间距离和声学声子的热波长变得相当的温度下开始显著降低。在高温状态下，热扩散率与温度的倒数成正比，前因子由声速和普朗克时间（$τ_{p}=\frac{\hbar}{k_{B}T}$）设置。
Modulation of superconductivity by quantum confinement in doped strontium titanate
薄膜几何中的量子限制提供了通过改变态密度和配对相互作用来调整超导体临界性质的可行途径。像掺杂钛酸锶这样的低密度系统特别容易受到这些约束诱导效应的影响。本文通过测量不同掺杂层厚度下的电阻率跃迁和霍尔载流子密度，证明了在掺杂浓度为$x=1\%$的SrTiO $_3$/SrTi $_{1-x}$ Nb $_x$ O $_3$ /SrTiO $_3$异质结构中，超导临界温度$T_c$通过量子限域效应得到了提高。我们观察到$T_c$在恒定载流子密度下随着层厚度的减小而非单调升高，这是从霍尔效应估计的。我们分析的结果，通过求解一个双带模型与配对相互作用再现的密度依赖的$T_c$掺杂的SrTiO $_3$在体，我们限制到一个潜在的建立自洽的带电Nb掺杂剂。理论$T_c$随厚度的演化与实验结果吻合较好。我们指出了密度不均匀性的可能作用，并提出了工程超导外延薄膜的新方法。
Spin-chiral electron-phonon coupling in metallic strontium titanate
Department of Physics, Faculty of Science, University of Zagreb（萨格勒布大学理学院物理系）；School of Physics and Astronomy, University of Minnesota（明尼苏达大学物理与天文学学院）；Asia Pacific Center for Theoretical Physics (APCTP)（亚太理论物理中心）；Laboratoire National des Champs Magnétiques Intenses（强磁场国家实验室）；Leibniz Institute for Solid State and Materials Research Dresden（德累斯顿莱布尼茨固体与材料研究所）；Donostia International Physics Centre（圣塞巴斯蒂安国际物理中心）；Department of Physics, Bar-Ilan University（巴伊兰大学物理系）
Universal bound to the amplitude of the vortex Nernst signal in superconductors
超导涡旋的液体产生横向热电响应。由于超导波动，这个能斯特信号在正常状态下有一个很深的尾巴。在这里，我们提出了一个二维异质结构的铌掺杂钛酸锶（STO）和非晶钼锗的能斯特效应的研究。在高于临界温度的短暂库珀对产生的能斯特信号具有STO中理论预期的幅度。另一方面，尽管临界温度和临界磁场分布很大，但在这两种超导体和许多其他超导体中，低于$T_c$的涡旋能斯特信号的峰值幅度是相当的。在属于不同族的四种超导体中，最大能斯特信号对应于$\approx$ k $_Bln2$的每层每涡旋熵。
Multiple nodeless superconducting gaps in optimally-doped SrTi$_{1-x}$Nb$_{x}$O$_{3}$
我们首次研究了超导SrTi $_{1-x}$ Nb $_{x}$ O $_{3}$的热导率，充分掺杂到接近其最大临界温度。由比热跃变确定的体临界温度发生在比电阻T $_{c}$低得多的温度。热导率，占主导地位的电子的贡献，偏离其正常状态的幅度在散装T $_{c}$，以下的Bardeen-Rickayzen-Tewordt（BRT）的行为，预计由Bogoliubov激发的热传输。在非常低的温度下T-线性项的缺乏排除了节准粒子的存在。另一方面，热传导率的场依赖性指向至少两个不同的超导间隙的存在。最佳掺杂的钛酸锶是一种多能隙无结超导体。
