Precision measurements of the AC field dependence of the superconducting transition in strontium titanate
钛酸锶作为一种材料重新浮出水面,引发了关于其在极低载流子浓度范围内超导电性起源的激烈争论。在这里,我们同时使用交流磁化率和输运方法来探索这种材料的超导相变区域。我们确定,钛酸锶是非常敏感的,即使是小的交流领域,这也会影响电阻转变;我们认为,极端的涡流大小和迁移率有助于这种大的影响。我们的研究结果将是重要的,准确地确定转变温度,通知钛酸锶的配对机制的辩论,甚至毫开尔文误差可能是至关重要的。
2019-07-03 cond-mat.supr-con
Normal State Correlates of Plasmon-Polaron Superconductivity in Strontium Titanate
我们分析了一个极小模型的SrTiO 3,如历史上已被用来分析超导状态。在同等基础上考虑电子-声子和电子-电子相互作用,计算了正常态的性质,重点是谱函数。我们发现一个密度驱动的交叉主要是由绝热玻色子模式,但我们的理论的光谱特征是由耦合等离子体声子振荡,而不是裸声子功能在实验中看到的占主导地位。
2021-11-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electronic spin susceptibility in metallic strontium titanate
该研究通过核磁共振测量钛酸锶稀释金属态的电子自旋磁化率,发现其行为可用非简并费米气体模型定量解释,且有效质量与温度无关,为理解非常规低密度金属态提供了微观基础。
2024-06-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Strain and ferroelectric soft mode induced superconductivity in strontium titanate
我们研究了应变对SrTiO $_3$超导电性的影响。假设一个铁电模式,在拉伸应变下软化是负责的耦合,在临界温度和超导载流子密度的范围内的增加被预测,而超导圆顶的峰值移向较低的载流子密度。在二维中使用Ginzburg-Landau方法,我们发现临界温度对应变的线性依赖性:如果序参量和不同方向的应变之间的耦合不同,而它们的总和是固定的,则可以理解单轴和双轴(均匀)应变下的不同行为。
2017-12-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
A local maximum in the superconducting transition temperature of Nb-doped strontium titanate under uniaxial compressive stress
超导钛酸锶(STO)是一种接近极序的低载流子浓度半导体材料。它的超导配对机制提出了一个开放的基本挑战,这可以通过控制超导和极序相互作用的强度来解决。在这里,我们第一次表明,非单调超导转变温度行为在单轴压缩STO可以发生,揭示了减少,然后在超导转变温度的峰值。晶格中相应的位移非常小,在亚皮米范围内,表明这种材料接近电子-声子耦合的奇点,与STO转变为影响超导性的极性(铁电)相一致。
2019-07-25 cond-mat.supr-con
Phonon thermal Hall effect in strontium titanate
十多年来,人们已经知道声子可以在磁场存在下产生非对角热导率。然而,最近的研究热霍尔电导率,$κ_{xy}$,在各种情况下,假设一个可以忽略不计的小声子的贡献。我们提出了一个研究$κ_{xy}$在量子顺电SrTiO $_3$,这是一种非磁性绝缘体,并发现其峰值超过了已报道的任何其他绝缘体,包括那些在其中的信号已被定性为“巨人”。值得注意的是,$κ_{xy}(T)$和$κ(T)$在相同的温度下达到峰值,并且在峰值的两侧,前者比后者下降得更快。有趣的是,在$_2$和$α$的情况下,$κ_{xy}(T)$和$κ(T)$也在相同的温度下达到峰值.我们还研究了KTaO $_3$,发现了一个小信号,表明相当大的$κ_{xy}(T)$不是量子顺电体的一般特征。结合其他观察,这表明反铁畸变域在生成这种固体的$κ_{xy}$中起着至关重要的作用。
2020-02-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Multiband superconductivity due to the electron - LO-phonon interaction in strontium titanate and on a SrTiO3/LaAlO3 interface
在钛酸锶中,Froehlich电子-LO-声子相互作用主导电子响应,并且还可以提供超导性。由于SrTiO_3中的LO声子频率较高,超导系统是非绝热的。我们表明,介电函数的方法是一个足够的理论方法在SrTiO 3和SrTiO 3-LaAlO 3界面上的超导性。使用实际材料参数计算临界温度。所得到的临界温度与体相和界面相超导的实验数据相一致。本方法解释了所观察到的多圆顶形状的临界温度在SrTiO 3的电子浓度的函数,由于多带超导。
2016-08-02 cond-mat.supr-con
Mesoscopic tunneling in strontium titanate
原子之间的空间相关性可以产生声学声子的能量色散的损耗。两个著名的例子是超流氦中的回旋子和金属中的科恩异常。本文报道了用中子非弹性散射方法观察到量子顺电SrTiO $_3$中横向声模的大幅度软化。在其他已知的情况下,这种软化发生在一个微小的波矢量意味着空间相关性延伸的距离长达40晶格参数。我们把这归因于局域应变和量子铁电涨落之间的耦合导致的介观涨落畴的形成。因此,绝缘SrTiO $_3$的基态的一个标志是杂化光声声子的出现。介观涨落畴在量子隧穿中起作用,这阻碍了有限宏观极化的出现。
2022-03-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Isotope tuning of the superconducting dome of strontium titanate
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。
2021-12-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity at very low density: the case of strontium titanate
掺杂的钛酸锶在密度低至n = 5 x 10^17 cm^-3时就变成了超导体,此时费米能的数量级比光子-光学-声子频率小。在这个极限中,唯一具有小于费米能量的频率的光学模式是等离子体激元。与金属相反,由于晶体的屏蔽,相互作用强度很弱,这使得可以构建等离子体超导电性的可控理论。我们表明,等离子体介导的配对单独可以占所观察到的转变温度,如果屏蔽的晶体是减少在轻微掺杂的样品相比,绝缘的。这一机制也可以解释在表面和与其他氧化物的界面处观察到的二维超导态中的配对。我们还讨论了等离子体激元机制的独特特征,这些特征出现在带隙上方的隧道态密度中。
2016-06-07 cond-mat.supr-con
Filamentary superconductivity of resistively-switched strontium titanate
SrTiO $_3$虽然是一种宽禁带绝缘体,但长期以来一直被认为在极低的掺杂水平下变成金属和超导体。这引起了关于金属性、超导性和材料极性性质共存或相互依赖的问题。这个问题变得特别有趣的观察,间接的金属性,可以诱导通过电阻开关的条件下,远低于相关的掺杂水平均匀的金属性。在这项研究中,我们表明,电阻开关也可以用来产生超导转变温度的$T_c$ $\approx$ 0.2 K的SrTiO $_3$。通过结合局部表征的电导率与理论分析,我们提出的超导性能与电形成的柱状束直径为40-50 nm,由金属丝包围的极性区域。我们提供了一个理论模型,确定共存的金属和极性区域的先决条件,如观察到的超导性。
2021-10-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Ferroelectric quantum criticality and enhanced superconductivity in plastically deformed strontium titanate
量子材料的性质通常使用实验变量来调整,例如压力、磁场和掺杂。在这里,我们探索一种不同的方法:不可逆的,塑性形变的单晶。我们表明,超导体SrTiO $_3$的压缩塑性形变诱导低维超导性显着高于超导转变温度($T_c$)未变形的样品,与超导相关性的证据,在两个数量级以上的散装$T_c$的温度。超导电性的增强与自组织位错结构的外观,所揭示的扩散中子和X射线散射。我们还观察到签名的变形引起的量子临界铁电波动和非均匀的铁电秩序通过拉曼散射。这些结果表明,周围的自组织位错结构的应变诱导局部铁电性和量子临界动力学,强烈影响$T_c$,与软极性波动增强超导性的理论一致。更广泛地说,我们的研究结果表明,塑性形变和位错工程的工具,操纵量子材料的电子性能的承诺。
2021-05-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
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。
2018-11-24 cond-mat.supr-con
Superconductivity in the dilute single band limit in reduced Strontium Titanate
本文报道了载流子密度为$\textit{n} < 1.4 \times10^{18}cm^{-3}$的SrTiO $_{3-δ}$单晶的超导电性,其中只有一个能带被占据。对于该状态下的所有样品,电阻转变发生在$T_{c} \approx 65 \pm 25 \ mK$。我们观察到$\textit{n}$和$1.03 \times10^{17}cm^{-3}$一样低的零电阻状态,以及$\textit{n} = 3.85 \times10^{16}cm^{-3}$的部分电阻转变。我们观察到低的临界电流密度,相对较高的和各向同性的上临界场,并在这些样品中的抗磁屏蔽的情况下。我们的研究结果表明,一个非均匀的超导状态,嵌入在一个均匀的高迁移率的三维电子气。当$\textit{n}$的变化超过一个数量级时,$T_{c}$不会有明显的变化,这与传统的超导性不一致。
2019-09-30 cond-mat.supr-con
Superconducting Dome in Ionic Liquid Gated Homoepitaxial Strontium Titanate Thin Films
University of Cincinnati(辛辛那提大学);University of Minnesota(明尼苏达大学);Stanford University(斯坦福大学);SLAC National Accelerator Laboratory(SLAC国家加速器实验室)
研究通过离子液体门控调控电子密度,在氧化锶钛薄片上实现二维电子气,并发现超导临界温度高达503 mK,揭示了超导参数的BCS缩放关系。
2026-03-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Back to mechanisms of superconductivity in low-doped strontium titanate
我们已经分析了最近提出的两种机制,在掺杂SrTiO 3-等离子体介导的配对和潜在的瞬时吸引力的两个电子之间的起源,由高频光学声子的交换。第一种方法似乎是自洽的,但在有限的范围内的介电常数。对于两个电子之间的直接瞬时相互作用,假设是由于带LO声子的交换。后一种假设是不正确的。在目前的文件中,它表明,对具有净吸引力的结构的配对矩阵元素的贡献,只有作为无序的结果。事实上,实验揭示了掺杂SrTiO 3的迁移率边缘。占据具有低于迁移率边缘的能量的状态的掺杂电子被定位在掺杂剂上,从而变得与晶格振动强耦合。附着在缺陷上的局域声子模的出现就是这种电子-晶格耦合的结果之一。对于导带中的两个电子,这种局域模的量子的虚交换表现为有效吸引。从这些过程中的配对矩阵元的总贡献,随着浓度的增加,可以压倒库仑排斥带LO声子屏蔽。也就是说,先前归因于带LO声子的作用实际上属于局域声子。
2016-10-06 cond-mat.supr-con
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)
通过远红外吸收测量,发现金属SrTiO3中存在自旋介导的电子与横向极性声子之间的直接耦合,产生具有大有效磁矩的手性声子模式,并解释了其超导起源。
2026-06-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Generalized Rashba Electron-Phonon Coupling and Superconductivity in Strontium Titanate
本文使用从头计算结合微观模型研究 SrTiO3 中传导电子与铁电软模的线性耦合,发现广义 Rashba 动态耦合能解释超导圆顶行为,且无需自由参数即可与实验结果吻合。是理解体超导的潜在配对机制。
2023-04-21 cond-mat.supr-con
Modeling polar order in compressively strained SrTiO$_{3}$
钛酸锶是一种早期的铁电体,在极低的掺杂水平下出现超导性。值得注意的是,稳定的极性相通过应变或化学取代已被证明显着提高超导临界温度,和极性不稳定性在大多数提出的超导配对机制中起着关键作用。因此,对铁电性的严格理解对于阐明这种材料中的电子配对机制至关重要。为了研究钛酸锶中极性顺序的性质,我们开发了一个简化的自由能模型,该模型仅包括捕获双轴压缩应变系统中的相关物理所需的自由度。我们的模型是能够计算大型,无序系统的能量与近DFT水平的精度。我们用Monte Carlo方法模拟了铁电和反铁畸变相变,讨论了不同序参量之间的耦合。最后,我们评估极性转变的性质,我们发现既不是严格的位移,也不是有序无序。
2022-12-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
50 Ohm Transmission Lines with Extreme Wavelength Compression Based on Superconducting Nanowires on High-Permittivity Substrates
我们展示了阻抗匹配的低损耗传输线的信号波长小于150倍的自由空间波长使用超导纳米线高介电常数基板。氮化铌薄膜在由高电阻率硅上的100 nm外延钛酸锶组成的双层衬底上以共面波导(CPW)传输线几何形状图案化。在硅上使用钛酸锶能够实现晶圆级制造并最大化工艺兼容性。它还使得可以在从纳米尺度到宏观尺度的宽范围的CPW宽度上实现$50$ $Ω$特性阻抗。我们制作并表征了一个近似于$50$ $Ω$的CPW器件,该器件具有两个半波短截线谐振器。将测量的透射系数与数值模拟进行比较,我们确定钛酸锶膜具有$1.1 \times 10^3$的介电常数和不大于0.009的损耗角正切。为了方便设计的分布式微波器件的基础上,这种类型的材料系统,我们描述了一个分析模型的CPW属性,给出了良好的协议与测量和模拟。
2021-12-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con physics.app-ph
Superconductivity in Correlated Multi-Orbital Systems with Spin-Orbit Coupling: Coexistence of Even- and Odd-Frequency Pairing and the Case of Strontium Ruthenate
锶的超导序参量是一个持久的难题的中心,需要理论研究,包括很少考虑的自旋-轨道耦合的影响和频率依赖的序参量。在这里,我们推广的频率依赖理论的超导介导的自旋和电荷的波动,包括自旋-轨道耦合在多轨道系统,我们使用自旋-宇称-轨道-时间$SPOT$量子数,群论,和相位分布在复平面上的超导态的特征。我们推导出一个赝自旋公式,该公式将正常状态Eliashberg方程的赝自旋间扇区映射到赝自旋对角扇区。从一个实际的密度泛函理论正常态出发,得到了铼酸锶可能的超导序参量。我们发现,自旋轨道耦合导致无处不在的自旋和轨道的量子数纠缠,以及显着的混合之间的偶数和奇数频率的相关性。我们提出了一个相图,从温度依赖性的领先和subleading对称性的赝自旋轨道基础。在铼酸锶中,B $_{1g}^+$和A $_{2g}^-$的主要赝自旋间对称性之间的偶然简并可以解决明显的实验矛盾。
2022-08-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Strain-engineered interaction of quantum polar and superconducting phases
现代凝聚态物理的大部分焦点都涉及量子相位的控制,例如石墨烯双层中的平带超导性,磁性和铁电性的相互作用,以及通过应变诱导拓扑转变。在这里,我们报告的第一个观察到的超导临界温度,$T_c$,在钛酸锶(SrTiO 3)通过仔细的应变工程相互作用的超导相和极性量子相(量子顺电)的可重复性和强烈的增强。我们的研究结果显示,$T_c$增加了近50%,有迹象表明增加可能达到几百%。因此,我们发现了一种通过施加应变来控制两个量子相的相互作用的方法,这对于量子信息科学可能是重要的。此外,我们的工作阐明了神秘的pseudogap-like和预形成的电子对的现象,在低维钛酸锶作为潜在的局部应变堵塞的tetraxylene域。
2019-01-28 cond-mat.supr-con
Electronic charge and orbital reconstruction at cuprate-titanate interfaces
在物理上不同的钙钛矿化合物的复杂过渡金属氧化物异质结构中,界面现象可以导致在其组分中未观察到的新物理性质。这一显著特征为基于纳米氧化物薄膜的氧化物电子器件的技术应用开辟了新的前景。在这里,我们报告了一个显着的电子电荷和轨道重建YBa2Cu3O6和SrTiO3之间的界面研究使用局域自旋密度近似(LSDA)与原子内库仑排斥(LSDA+U)。我们发现,界面极性的结果,在铜钛酸盐超晶格的金属性的空穴载流子主要集中在CuO 2和BaO层,并在第一界面TiO 2和SrO平面。我们还发现,界面结构弛豫导致强烈的变化的轨道占领的Cu 3d轨道的CuO 2层。Cu价态从+2到+3的伴随变化与在与SrO平面终止SrTiO 3的界面处Cu $3d_{3z^2-r^2}$轨道的部分占据有关。界面诱导的预掺杂和轨道重建的CuO 2层是关键机制,控制的基础上开发的铜钛酸盐异质结构的场效应器件的超导性能。
2008-03-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Frequency-dependent Inter-pseudospin Solutions to Superconducting Strontium Ruthenate
Sr $_2$ RuO $_4$的超导序参量的长期困惑需要理论研究,包括很少考虑的影响。在这里,我们包括自旋-轨道耦合效应的电子结构,然后解决线性化的Eliashberg方程的赝自旋的基础上,包括自旋和电荷的波动诱导频率依赖的超导序参量的可能性。我们发现自旋-轨道耦合在轨道、自旋和频率空间中混合了偶数和奇数贡献,并且主要的赝自旋间对称性B $_{1g}^+$和A $_{2g}^-$在松原频率中分别具有偶数和奇数的轨道内分量。这两者之间的偶然简并可以解决明显的实验矛盾。
2022-01-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin-Orbit Coupling and Symmetry of the Order Parameter in Strontium Ruthenate
确定自旋三重态Sr $_2$ RuO $_4$超导体的轨道对称性是一个相当重要的挑战。大多数实验表明,实现了$\hat{z} (k_x \pm ik_y)$型的手性态,并且在降低温度时保持稳定。本文研究了Sr $_2$ RuO $_4$在自旋轨道耦合作用下的各种超导态的稳定性。从数值上我们发现手征态从来都不是最小能量。在所研究的五种状态中,只有它具有$<{\bf \hat L}.{\bf \hat S} >=0$,因此在耦合参数$λ$中不受线性顺序的影响。我们发现手性态的稳定性需要自旋相关的配对相互作用。这对配对机制施加了强约束。
2004-11-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
First-Principles Correlated Approach to the Normal State of Strontium Ruthenate
多带之间的相互作用,相当大的多带电子相关性和强的自旋轨道耦合可能合谋在选择一个相当不寻常的非常规配对对称性层状Sr $_{2}$ RuO $_{4}$。这要求详细地重新审视正常状态,特别是依赖于$T$的非相干-相干交叉。使用现代第一性原理相关的观点,我们研究了这个问题的实际结构的Sr $_{2}$ RuO $_{4}$,并提出了一个统一的和定量的描述范围内的不寻常的物理响应在正常状态。有了这些,我们建议,一个新的和重要的元素,占主导地位的多轨道电荷波动的洪德的金属,可能是一个主要的非常规超导对胶水。从而建立了该系统的正常态响应与超导电性之间的联系。
2016-08-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Enhanced Superconducting Transition Temperature due to Tetragonal Domains in Two-Dimensionally Doped SrTiO$_3$
钛酸锶是一种低温、非巴氏-库珀-施里弗超导体,其超导载流子浓度低于任何其他系统,并在低温下表现出避免的铁电性。钛酸锶的超导电性机制以及结构和介电性质对超导电性的重要性都没有很好的理解。研究了5.5 nm厚的掺杂SrTiO $_{3}$嵌入未掺杂SrTiO $_{3}$中的孪晶结构对超导电性的影响。我们使用了扫描超导量子干涉仪成像的局部抗磁响应的样品作为温度的函数。我们观察到表现出超导转变温度$T_{c}$ $\gtrsim$比样品完全超导时的温度高10%的区域。这些地区的模式在空间上变化的方式特征的结构孪生域。我们的研究结果强调了SrTiO $_{3}$的各向异性介电性质对其超导电性的重要性,并且在任何超导电性机制的理论中需要考虑。
2016-05-30 cond-mat.supr-con
Magnetic interactions at the nanoscale in trilayer titanates LaTiO$_3$/SrTiO$_3$/YTiO$_3$
本文报道了LaTiO $_{3}$ /SrTiO $_{3}$ /YTiO $_{3}$超薄三层异质结构中纳米尺度下的竞争磁相互作用相图,其中界面反转对称性被明确破缺。结合原子层分辨扫描透射电子显微镜与电子能量损失谱和电输运已经证实了空间分离的二维电子液体和高密度的二维局域磁矩的形成在LaTiO $_3$/SrTiO $_3$和SrTiO $_3$ /YTiO $_3$界面,分别。共振软X射线线性二向色光谱研究表明,LaTiO $_3$ /SrTiO $_3$和SrTiO $_3$ /YTiO $_3$中存在轨道极化电子.我们的研究结果为探索新的磁性界面、设计可调二维$d$ -电子近藤晶格和潜在的自旋霍尔应用提供了一条有前景的途径。
2016-02-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Interlayer Coupling and p-wave Pairing in Strontium Ruthenate
在三轨道模型和电子间有效吸引相互作用的基础上,我们研究了Sr $_2$ RuO $_4$的可能超导态,它们具有$p$和$f$波内对称性.对于面内和面外最近邻钌原子之间的轨道相关相互作用,我们发现了一个准粒子能谱中的能隙在费米面的$α$和$β$片上有一个线节点,但在$γ$ -片上没有节点的复杂态.我们表明,这种状态是符合所有可用的实验数据。特别是,我们提出的比热和穿透深度作为温度的函数的计算结果。
2001-09-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Group-theoretic classification of superconducting states of Strontium Ruthenate
本文将铼酸锶(Sr $_2$ RuO $_4$)的可能超导态组织成点群$D_{4h}$的不可约表示,并特别强调了超导能隙内的节点。我们的分析涵盖了有和没有自旋-轨道耦合的情况下,并考虑到三带内的轨道间配对的可能性,紧束缚描述的Sr $_2$ RuO $_4$。没有动力学处理,如果执行:我们是限制自己的群论分析。单轴变形的情况下,点群对称性减少到$D_{2h}$,也包括在内。事实证明,节线,特别是赤道节线,出现在大多数表示。我们还强调了一些特定的多轨道超导性的结果。除此之外,我们发现,奇数轨道间配对允许结合单重态和三重态超导whithin相同的不可约表示,纯轨道间超导性导致节点表面和节点的概念所施加的对称性没有明确定义。
2019-05-24 cond-mat.supr-con
Theory of superconductivity due to Ngai's mechanism in lightly doped SrTiO3
我们发展了低密度钛酸锶中由于电子密度与软横光学声子的二次耦合而产生的超导配对理论。它导致电子之间的静态吸引势,其衰减长度与软光学带隙成反比。当电子密度较低时,电子间的吸引力是局域的,得到了相变温度Tc,计算了低掺杂时Tc(n)的变化规律,与实验数据符合较好。接下来,我们表明,抑制Tc的静水压力和强烈增加的Tc由于同位素取代在我们的理论解释。
2021-07-03 cond-mat.supr-con
Dynamic nanoscale structural correlations in strontium ruthenate
University of Zagreb(萨格勒布大学);University of Minnesota(明尼苏达大学);Indian Institute of Technology Jammu(詹穆印度理工学院);Oak Ridge National Laboratory(橡树岭国家实验室);Max-Planck-Institute for the Chemical Physics of Solids(马克斯·普朗克固体化学物理研究所);Argonne National Laboratory(阿贡国家实验室)
利用中子与X射线散射发现钌酸锶(Sr2RuO4)中存在皮秒时间尺度的自组织结构不均匀性,并证明其源于RuO2平面中氧原子的关联位移,与第一性原理计算中的轨道序畸变一致,暗示轨道效应在SRO物理中起关键作用。
2026-06-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Observation of superconducting current in a mesa-heterostructure with an interlayer of the strontium iridate film with strong spin-orbit interaction
在Nb/Au/Sr_2 IrO_4/YBa_2Cu_3 Ox(Sr_2 IrO_4层间厚度d=5和7 nm,面内尺寸L=10-50 mcm)的台面异质结构中观察到超导电流。铱酸锶,Sr 2 IrO 4,在低温下被认为是一种倾斜的反铁磁绝缘体,并且由于IrO 2平面的影响,其特征还在于强的自旋-轨道相互作用。在T=4.2K时,当d=7 nm时,超导临界电流密度jC = 0.3A/cm ^2。超导临界电流IC(T)和Nb电极带隙奇异性I-V曲线上的电压位置随温度的升高而增大,与Nb能隙的BCS行为相对应。临界电流对外部磁场的影响非常敏感,在与地球磁场相当的外部磁场(L=40-50 mcm,H=0.2 Oe)下,临界电流减小两倍;低H下的磁场依赖性IC(H)比夫琅和费图案窄约1.5倍。在频率fe=38 GHz和fe=50 GHz的微波辐射下,观察到电压V=(m/n)(h/2 e)fe的整数和分数Shapiro阶跃。分数阶Shapiro阶跃(m/n=1/2,3/2)可能表明超导电流-相位关系中存在二次谐波。
2018-12-06 cond-mat.supr-con
Superconductivity in SrTiO$_{3}$: dielectric function method for non-parabolic bands
基于密度泛函理论计算了SrTiO $_{3}$的导带载流子的非抛物色散和光学声子的色散,并将介电函数方法应用于SrTiO的超导电性.在$n\sim5\times10^{18}$ ~ $5\times10^{20}$ cm $^{-3}$密度范围内,得到的SrTiO $_{3}$超导相变的临界温度与实验结果一致。的介电函数方法预测也在钛酸锶的异常同位素效应的迹象,符合最近的观察。
2018-11-28 cond-mat.supr-con
Gap Nodes and Time Reversal Symmetry Breaking in Strontium Ruthenate
我们研究了超导状态的Sr $_2$ RuO $_4$的基础上的电子-电子吸引力的唯象,但轨道特定的描述和现实的定量帐户的电子结构在正常状态。我们发现,一个简单的模型,其功能与强度$U_{\parallel}=40$ meV和$U_{\perp}=48$ meV的“在平面内”和“出平面”耦合分别再现实验观察到的低温比热$C_v(T)$,超流密度$n_s(T)$和热导率的定量详细的幂律行为。此外,它预言了准粒子谱的$γ$ -片是完全缺口和相应的序参量打破了时间反演对称性。我们还研究了这个模型的稳定性,以包括进一步的相互作用常数,特别是%那些描述“邻近耦合”的轨道之间的$γ$片的费米面和$α$和$β$片。我们发现,该模型的预测在这种变化下是稳健的。最后,我们将弱无序的描述纳入模型,并探讨了它的一些后果。例如,我们证明了无序对序参量的$f$波分量的影响比对p波分量的影响更显著。
2003-06-06 cond-mat.supr-con
A possible mechanism of the lifetime effects of electron pairs at the $SrTiO_3/LaTiO_3$ interface
在钛酸锶/铝酸镧(STO/LAO)界面处制造的单电子晶体管的非典型行为被认为是由电子对的寿命效应引起的。此外,如Richter的实验所示,能隙$Δ$应该保持在超导转变温度$T_c$以上。为了解释这些实验,本文试图将声子-电子相互作用与电子对的形成和衰变机制联系起来。此外,通过采用包含两种超导机制的玻色子费米子模型,我们再现了能隙在$T_c$之上保持有限的阶梯状$Δ-T_c$关系.计算结果与实验结果基本一致。新引入的模型和形式主义可能有助于描述超导体的寿命效应和有限的能隙$Δ$以上$T_c$。
2020-03-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con