Exciton-Enhanced Superconductivity in Monolayer Films of Aluminum
本文提出激子机制解释铝单层薄膜中超导临界温度增强的现象，指出激子诱导库珀配对可产生更大能隙和更高临界温度，并通过与实验对比验证了该可能性。
2025-06-19 cond-mat.supr-con
Electron-phonon coupling and the Coexistence of Superconductivity and Charge-Density Wave in Monolayer NbSe2
单层2 H-NbSe 2最近被证明是一个二维超导体，具有共存的电荷密度波（CDW）。由于这两种现象都与电子-晶格相互作用密切相关，一个自然的问题是超导性和CDW如何通过电子-声子耦合（EPC）相互关联，这对理解二维超导性很重要。本文采用基于第一性原理计算的各向异性Migdal-Eliashberg方法研究了单层NbSe_2在CDW相中的超导电性。通过对EPC的分析，详细研究了超导电性与CDW的竞争与共存机制。结果表明，袋内散射与超导性有关，导致费米面部分区域的超导能隙几乎为常数。袋间散射被认为是负责CDW，导致部分或全部带隙上剩余的费米表面。最近的实验表明，在NbSe_2薄膜中存在着从常规超导向体中双能隙超导的转变，这一转变的根源在于CDW引起的K和K'口袋的费米面能隙。当CDW形成时，声子的位置发生了全面的蓝移，Eliashberg谱也发生了急剧的衰减.
2019-04-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
LaO as a candidate substrate for realizing superconductivity in FeSe epitaxial film
FeSe单层膜在SrTiO $_3$（001）衬底上的超导转变温度（$T_c$）的显著提高引起了人们的广泛关注。基于第一性原理的电子结构计算，我们提出了另一种候选衬底LaO（001），用于外延生长FeSe单层以实现超导电性。计算结果表明，对于FeSe单分子层在LaO（001）上的最佳吸附结构，条状反铁磁态和二聚体反铁磁态几乎能量简并，表明存在有利于超导电性出现的强磁涨落.根据Bader电荷分析，计算出的从LaO衬底到FeSe单层的电子掺杂约为0.18个电子/Fe原子，甚至大于FeSe/SrTiO $_3$（001）的情况。由于LaO也被报道为具有$T_c$ ~ 5 K的超导体，因此它可能对外延FeSe膜具有超导邻近效应，反之亦然。这些结果表明，LaO将是一个有趣的衬底，研究界面相关的超导性。
2021-06-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Evolution of multi-gap superconductivity in the atomically thin limit: Strain-enhanced three-gap superconductivity in monolayer MgB$_2$
从第一性原理出发，我们研究了MgB $_2$在超导极限下超导能隙的形成和演化。原子薄的MgB $_2$与体MgB $_2$的明显不同之处在于，表面态在电子密度上变得与体状$σ$ -和$π$ -带相当。结合从头算电子-声子耦合的各向异性Eliashberg方程，我们表明，单层MgB $_2$开发三个不同的超导间隙，完全独立的部分费米面由于出射表面的贡献。由于额外的耦合通道的开放，这些间隙与添加到膜中的每一个额外的单层非平凡地杂交。此外，我们还发现，单层MgB $_2$中的三能隙超导性在整个温度范围内都是稳定的，该温度范围延伸到相当高的临界温度20 K。后者可以在$\sim$ 4\%的双轴拉伸应变下提升到$>$ 50 K，这是比迄今已知的任何其他石墨烯相关超导体更强的增强。
2017-08-14 cond-mat.supr-con
The soft-mode phonons mediated unconventional superconductivity in monolayer 1T'-WTe2
最近的实验已经通过静电门控将单层1 T '-WTe 2调谐为超导。本文从理论上研究了1 T '-WTe_2单分子层中通过电荷掺杂引起的声子介导的超导电性。我们发现，具有特定动量的软模声子的出现是关键的电子掺杂制度，而没有这样的软模声子和超导电性出现在空穴掺杂制度，从而产生超导电性。我们还发现了一个超导圆顶，这可以归因于电子掺杂导致费米表面嵌套条件的变化。考虑到温度依赖的上临界场H_{c2}在面内和离面方向上的强各向异性，我们证明了超导态在C_{2h}点群的A_{u}沟道中可能存在非常规的等自旋三重态配对.我们的研究为H_{c2}在单层1 T '-WTe 2中的掺杂依赖的超导电性和强各向异性提供了一个有希望的理解。
2020-11-01 cond-mat.supr-con
Proximity induced superconductivity in monolayer CuO$_{2}$ on the cuprate substrates
为了理解最近观察到的在Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_{8+δ}$衬底上生长的单层CuO $_2$的高温超导性，我们提出了一个考虑衬底邻近效应的杂化氧$p_x$和$p_y$轨道的双带模型.我们证明了节点和无节点的d波超导态都可以由邻近效应引起，这取决于配对参数的强度。
2016-09-17 cond-mat.supr-con
Phonon-Mediated Superconductivity near the Lattice Instability in Hole-doped Hydrogenated Monolayer Hexagonal Boron Nitride
采用密度泛函理论与局域密度近似，我们表明，完全氢化的单层六方氮化硼（H $_2$ BN）的直接带隙为2.96 eV的蓝光区，而原始的$\textit{h}$ -BN具有更宽的间接带隙为4.78 eV。空穴掺杂的H $_2$ BN在低载流子密度（$n$）下是稳定的，但在较高的$n$下变得动态不稳定。我们预测，它是一个声子介导的超导体的转变温度（$T_c$），可以达到$\sim$ 31 K在$1.5\times$ $10^{14}$空穴的$^{-2}$附近的晶格不稳定性。通过施加6%的双轴拉伸应变以及在接近新的晶格不稳定性的$^{-2}$的$3.4\times$ 10个$^{14}$孔cm的$n$处的掺杂，$T_c$可以被增强到$\sim$ 82 K。
2021-09-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Magic Doping and Robust Superconductivity in Monolayer FeSe on Titanates
钛酸盐上单层FeSe的超导电性增强为高温超导体的合理设计开辟了一条迷人的途径。利用同步辐射角分辨光电子能谱仪，在FeSe和SrTiO_3单层膜之间插入不同原子厚度的LaTiO_3外延层，系统地调制界面化学势，随着电子在LaTiO_3-SrTiO_3表面积累的急剧增加，发现在FeSe-氧化物界面上提供功函数失配的实质性浪涌，单层FeSe中的电荷转移和超导能隙保持显著稳健。这个意想不到的发现表明存在的固有锚定的魔术掺杂内的单层FeSe系统。
2021-01-12 cond-mat.supr-con
Spin-orbit-parity coupled superconductivity in topological monolayer WTe$_2$
最近的实验报道了单层1 T $'$中的栅极诱导超导性，该单层1 T $'$-WTe是处于其正常状态的二维拓扑绝缘体[1，2]。发现面内上临界场$B_{c2}$超过常规泡利顺磁极限$B_p$ 1-3倍。这种增强不能用传统的自旋-轨道耦合来解释，这种耦合由于反转对称性而消失。在这项工作中，我们揭示了中心对称的1 T $'$的一些独特的超导性质，这些性质产生于自旋、动量和带宇称自由度的耦合。由于这种自旋-轨道-宇称耦合：（i）在远高于泡利顺磁极限$B_p$的$B_{c2}$处存在一级超导体-金属跃迁，（ii）自旋磁化率相对于面内方向是各向异性的，并且导致各向异性的$B_{c2}$，以及（iii）由于自旋-轨道-奇偶耦合仅在拓扑带交叉点附近是显著的，所以$B_{c2}$表现出强的栅极依赖性。本文还讨论了SOPC对拓扑非平凡轨道间配对相位的重要性。我们的理论一般适用于拓扑带反转的中心对称材料。
2020-08-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Two-gap superconductivity in a Janus MoSeLi monolayer
本研究聚焦六方Janus MoSeLi单层这一锂修饰二维材料，发现其具有4.5 K的声子介导超导临界温度，且呈现双能隙超导性，为二维超导研究及Janus过渡金属硫族化合物新家族探索提供了新方向。
2024-12-11 cond-mat.supr-con
Microscopic Phase-Transition Framework for Gate-Tunable Superconductivity in Monolayer WTe$_2$
The Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学）
单层WTe₂中可调超导性通过微观相变框架揭示了强散射下超导涨落的消失机制。
2026-03-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Gate-induced superconductivity in a monolayer topological insulator
最近发现层状半金属WTe_2在减薄到单层时是二维拓扑绝缘体（2D TI），具有导电的螺旋边缘通道。我们在这里报告，本征超导性可以诱导在这个单层二维TI温和的静电掺杂，在温度低于1 K。二维TI-超导体转变可以很容易地通过施加一个小的栅极电压来驱动。这一发现为结合超导性和拓扑结构的门控器件提供了新的可能性，并可能为基于拓扑保护的量子信息方案提供基础。
2018-09-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
High-temperature phonon-mediated superconductivity in monolayer Mg2B4C2
一种新的二维材料{Mg 2 B 4 C 2，属于传统超导体MgB 2的家族，理论上预测具有超导性，其临界温度Tc估计在47-48 K范围内（使用McMillian-Allen-Dynes公式预测），而不需要任何外部参数（例如掺杂、应变或衬底诱导效应）的调整。这种高的本征Tc的起源归因于存在强的电子-声子耦合和拓扑狄拉克态（这在MgB 2中不存在），从而在费米能级产生大的态密度。这种材料还具有非平凡的电子带拓扑展示狄拉克点，几乎无隙狄拉克节线，和拓扑非平凡的边缘状态。因此，它是实现二维拓扑超导的潜在候选者。该系统是在用化学惰性硼-碳层取代MgB 2中的化学活性硼层之后获得的。因此，这种材料的表面是惰性的。我们的计算证实了2D Mg 2B 4C 2的稳定性。我们还发现，这种材料的关键特征基本上保持不变，当它的厚度增加适度增加的内部MgB 2层的数量。
2021-10-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Hidden sign-changing $s$-wave superconductivity in monolayer FeSe
结合最近的扫描隧道显微镜（STM）和角分辨光电子能谱（ARPES）的测量结果，我们建立了一个适用于描述单层FeSe在SrTiO $_{3}$上生长的能带结构的紧束缚模型.然后我们提出了一个可能的配对函数，它能很好地描述ARPES观测到的能隙各向异性，并且具有隐藏的变号特性。最后，作为对该配对函数的检验，我们进一步研究了掺杂引起的束缚态，并将在以后的STM实验中得到验证。
2016-04-16 cond-mat.supr-con
Crossover of Ising- to Rashba-Type Superconductivity in Epitaxial Bi2Se3/Monolayer NbSe2 Heterostructures
一个拓扑绝缘体（TI）与一个s波超导体的接口已经被预测拥有一种不寻常的超导形式，称为拓扑超导（TSC）。分子束外延（MBE）是大规模制备TI/超导体异质结的主要方法。虽然已经实现了在s波超导体上生长外延TI膜，但合成原子级薄的TI/超导体异质结构仍然是一个突出的挑战，这对于工程TSC相至关重要。在这里，我们使用分子束外延生长Bi 2Se 3薄膜的单层NbSe 2上的控制厚度，并进行原位角分辨光电子能谱和异位磁输运测量这些Bi 2Se 3/单层NbSe 2异质结。我们发现，在Bi_2Se_3/单层NbSe_2异质结构中，Rashba型体量子阱带和自旋非简并表面态的出现与超导电性的面内上临界磁场的显著抑制相一致.这是从伊辛到拉什巴型超导配对的交叉的签名，通过改变Bi 2Se 3膜厚度引起的。我们的工作开辟了一条新的途径，探索一个强大的TSC相在TI/Ising超导体异质结构。
2022-04-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Disorder induced multifractal superconductivity in monolayer niobium dichalcogenides
无序和超导之间的相互作用是量子多体物理学中一个微妙而迷人的现象。传统的超导体对稀释的杂质不敏感，这就是安德森定理。在强无序状态下，超导性被破坏，甚至发生超导体-绝缘体转变。因此，无序增强的超导电性是罕见的，只在一些合金或颗粒态中观察到。由于各种效应的纠缠，增强的机制仍在争论中。在这里，我们报告了最近发现的单层NbSe $_2$超导体中良好控制的无序效应。无序化使NbSe $_2$单层的超导转变温度显著提高。实际的理论模拟表明，这种反常的增强现象可能是由于电子波函数的多重分形性引起的。这项工作提供了多重分形超导态的第一个实验证据。
2019-04-15 cond-mat.supr-con
Phonon-mediated superconductivity in doped monolayer materials
洞察为什么原始和掺杂的单层石墨烯中的超导性似乎被强烈抑制，这是近年来在石墨烯和类石墨烯系统中实现超导性的各种创造性方法的核心。我们通过研究掺杂单层石墨烯和六方氮化硼中基于本征声子模式的电子-声子耦合和超导电性提供了进一步的见解。使用基于电子紧束缚和声子力常数模型的有效吸引力的详细模型求解石墨烯间隙方程，可以随意调节各种系统参数。与文献中的结果一致，我们发现沿费米面的轻微的间隙调制，和高能量的声子模式被证明是最重要的超导不稳定性。库仑相互作用在抑制超导性中起着重要的作用。在六方氮化硼中小电荷掺杂在费米表面直接开始大密度的状态，我们也计算了无量纲的电子-声子耦合强度，但相对较大的状态密度不能立即利用，并且获得显着的电子-声子耦合所需的电荷掺杂与石墨烯中的值相似。
2020-06-10 cond-mat.supr-con
Topological Superconductivity in Rashba Spin-Orbital Coupling Suppressed Monolayer \{beta}-Bi2Pd
弱夹层范德华材料β-Bi 2 Pd最近被确定为具有非常规自旋三重态配对和涡旋处的Majorana零模的强拓扑超导体候选者。本文根据我们的有效理论模型，研究了单层β-Bi_2 Pd中至今仍不清楚的拓扑特征和超导配对。我们发现，非Rashba自旋轨道耦合在实现和调整各种新的拓扑性质中起着至关重要的作用。特别地，在单层β-Bi 2 Pd中发现了自旋三重态p波超导配对与Majorana零模.我们的研究加深了对单层β-Bi 2 Pd的拓扑结构和超导电性的理解，表明它是实现低维拓扑超导电性的一个很有前途的平台.
2021-11-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Tuning stoichiometry and its impact on superconductivity of monolayer and multilayer FeSe on SrTiO3
单层FeSe SrTiO 3上的合成，大大增强了超导电性相比，散装FeSe，仍然是困难的。正如世界各地不同小组所报道的那样，总是需要在一定温度窗口内进行长时间退火以实现超导样品，但退火诱导超导性的机制尚未阐明。我们生长FeSe薄膜SrTiO 3的分子束外延和调整化学计量比通过沉积额外的少量的Fe原子。单层膜成为超导铁沉积后，没有任何退火，并表现出类似的超导转变温度的退火膜在运输测量。我们还证明了在5-unit-cell薄膜上，FeSe多层膜可以在具有Fe空位的非超导$\sqrt{5} \times \sqrt{5}$相和超导$1 \times 1$相之间可逆地调谐。我们的研究结果表明，传统的退火工艺在本质上消除了铁空位和额外的铁沉积作为一个更有效的方式来实现超导电性。这一工作突出了化学计量在FeSe薄膜超导性中的重要性，并为制备超导样品提供了一条简便的途径。
2020-02-15 cond-mat.supr-con
Higher-order topological superconductivity in monolayer WTe$_2$ from repulsive interactions
本文揭示了单层WTe2在排斥相互作用下通过Kohn-Luttinger机制产生p波态，实现具有角Majorana零模的二阶拓扑超导性，并发现临界温度的磁场方向依赖性增强可供实验验证。
2023-05-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Tunable Topological Superconductivity by Fully Compensated Ferrimagnets
提出基于全补偿亚铁磁体的异质结构平台，利用电场和Néel矢量在无外加磁场下实现多维可调谐拓扑超导性及Majorana模式，规避了磁化系统中的超导相干性权衡。
2025-04-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Two-dimensional superconductivity of the Ca-intercalated graphene on SiC: vital role of the interface between monolayer graphene and the substrate
Ca的插入为SiC上石墨烯的超导电性开辟了一条道路。然而，原子和电子结构对超导性至关重要，仍在讨论中。我们发现单层石墨烯和SiC衬底之间的界面的超导性的重要作用。在Ca-嵌入过程中，在界面处，终止SiC的碳层通过SiC的Ca-终止而变为石墨烯（单层石墨烯变为双层），其中诱导比独立模型更多的载流子。然后，Ca被插入石墨烯层之间，其显示出超导电性，更新的临界温度（$T_{C}$）高达5.7 K。另外，$T_{C}$与正常态电导率的关系是不寻常的，呈“圆顶状”。这些发现超出了简单的C6 CaC 6模型，其中s波BCS超导性的理论预测。本工作提出了一个在SiC上的石墨烯的嵌入诱导的超导电性的一般图片，并阐明了由其他嵌入物诱导的超导电性的潜力。
2021-11-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Electrically Tunable Low Density Superconductivity in a Monolayer Topological Insulator
在物质的超导态和绝缘态之间进行电切换的能力代表了相关电子系统的最先进工程中的一种新范式。一个令人兴奋的可能性是在拓扑非平凡绝缘体中开启超导性，这为寻找非阿贝尔拓扑态提供了一条途径。然而，现有的超导体-绝缘体开关的演示只涉及拓扑上微不足道的系统，甚至那些是罕见的，由于严格的要求，以调整载流子密度在很宽的范围内。在这里，我们报告可逆的，在原位静电开关超导最近建立的量子自旋霍尔绝缘体，即单层钨二碲化（WTe 2）。制造成范德瓦尔斯场效应晶体管，单层的基态可以连续地从拓扑绝缘到超导状态进行栅极调谐，临界温度Tc高达~ 1开尔文。据估计，超导开始的临界密度约为5 x 10^12 cm^-2，是二维（2D）超导体中最低的密度之一。我们的研究结果建立单层WTe 2作为工程新型超导纳米器件和拓扑相的物质的材料平台。
2018-09-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Nodal and nodeless gap in proximity induced superconductivity: application to monolayer CuO$_2$ on BSCCO substrate
本文详细分析了Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_{8+δ}$衬底中单层CuO $_2$和体CuO $_2$平面之间的跳跃现象。用双带模型证明了无节点带隙仅在单层CuO $_2$面空穴浓度很大或很小时才能存在。我们认为，可能的相分离可能在最近的实验观察的无节点间隙的重要作用。
2017-09-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Resilient nodeless $d$-wave superconductivity in monolayer FeSe
单层FeSe在铁基超导体中表现出最高的转变温度，并且似乎是完全带隙的，似乎与$s$波超导性一致。在这里，我们发展了一个理论的基础上耦合到棋盘格磁序（具有相同的平移对称性的晶格）的波动的超导性。的电子状态描述的对称性为基础的${\bf k}\cdot {\bf p}$类理论和自然帐户的角度分辨光电子能谱观察到的状态。我们表明，该理论的预测是，由此产生的超导态是一个完全带隙，nodeless，$d$波状态。这种状态通常会有节点，但保持无节点，因为如实验所见，相关的自旋轨道耦合项的能量尺度小于超导能隙。
2017-12-01 cond-mat.supr-con
Tuning monolayer superconductivity in twisted NbSe$_2$ graphene heterostructures
本研究探讨扭曲堆叠的NbSe$_2$与掺杂石墨烯异质结构，发现通过改变扭曲角度可显著调控单层NbSe$_2$的超导态，为设计高可控性单层超导体提供了新策略。
2024-05-23 cond-mat.supr-con
Evidence for superconductivity in Li-decorated monolayer graphene
单层石墨烯表现出许多壮观的电子特性，超导性可以说是最显着的例外。理论上提出，可以通过用碱性吸附原子超晶格装饰石墨烯来增强电子-声子耦合来诱导超导性[Profeta等人，Nat.Phys.8，131-134（2012）]。虽然实验确实证明了adatom诱导的电子-声子耦合的增强，但超导性从未被观察到。使用角分辨光电子能谱（ARPES），我们表明，在低温下沉积在石墨烯上的锂强烈地改变了声子态密度，导致电子-声子耦合的增强高达$λ\!\simeq\!0.58$。在石墨烯衍生的$π^*$带费米表面的一部分上，我们然后观察到$Δ\!\simeq\!0.9$ meV温度依赖性配对间隙的打开。据我们所知，这一结果首次表明，Li修饰的单层石墨烯确实与$T_c\!\simeq\!5.9 K$超导。
2015-08-29 cond-mat.supr-con
Fantastic Behavior of High-TC Superconductor Junctions: Tunable Superconductivity
在YBa_2Cu_3O_7（YBCO）异质结中进行的载流子注入表现出与半导体器件完全不同的可调电阻。利用电学过程实现了YBCO结的可调超导性，其转变温度提高了20 K以上。据我们所知，这是第一个观察到的本征性质的高TC超导体的超导性可以作为可调的功能参数的设备进行调整。基于提出的载流子自陷模型和BCS理论，讨论了载流子注入引起的奇异现象。
2009-01-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Field induced superconductivity with enhanced and tunable paramagnetic limit
我们证明了在具有交替层间耦合的超导多层膜系统中，在面内磁场作用下可以实现一种新型的非均匀超导态。在这种状态下的塞曼效应是由成键和反键能级之间的能量分裂补偿。这种低温补偿机制导致了场致超导。我们讨论了实验观测到的预测现象的条件。
2005-05-31 cond-mat.supr-con
Lateral quantum confinement effect on monolayer high-Tc superconductors
本文通过扫描隧道谱研究 SrTiO3 衬底上横向受限 FeSe 单层，发现边界半岛区和孤立小岛中仍保持超导电性并呈现 BCS 到 BEC 渡越，揭示非常规超导体中的横向量子限制效应。
2023-12-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Gate-tuned ambipolar superconductivity with strong pairing interaction in intrinsic gapped monolayer 1T'-MoTe2
在研究超导相变时，门可调谐二维（2D）超导体提供了显著的优势。在这里，我们解决超导电性剥离的1 T '-MoTe 2单层的本征带隙为~7.3毫电子伏，使用静电掺杂。尽管导带和价带的色散有很大的差异，但电子和空穴都可以很容易地实现超导。对于两种载流子类型，超导性的起始发生在7- 8 K附近。该温度比散装样品高得多。此外，在这两种情况下，面内上临界场强烈增强，并超过BCS泡利极限。间隙信息是使用点接触光谱提取。间隙比超过BCS弱耦合预期值的数倍。所有这些观察结果都表明配对相互作用的强烈增强。
2023-02-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Universal Substrate Effect on the Superconductivity of FeSe Monolayer Films
为了阐明单层（1 ML）FeSe在SrTiO $_3$（STO）上的$T_c$增强的机制，我们在金红石TiO $_2$的矩形（100）面上生长了高应变的1 ML FeSe，并在63 K的$T_c$下观察到了复制带和超导电性的共存。从该系统与STO（001）上的1 ML FeSe之间的相似的$T_c$，我们得出结论，在这些系统中，应变和介电常数可能对增强的$T_c$不重要。一个系统的比较1 ML FeSe的TiO $_2$与其他系统中的FeSe家庭表明，虽然单独的电荷转移可以提高$T_c$，它只是与界面的电子-声子耦合，$T_c$可以增加到在STO上的1 ML FeSe的水平。
2016-06-30 cond-mat.supr-con
Anisotropic gap structure and sign reversal symmetry in monolayer Fe(Se,Te)
铁基超导体是揭示非常规超导和潜在拓扑超导之谜的理想平台。其中，单层Fe（Se，Te）/SrTiO 3（001），这被认为是拓扑非平凡的，显示界面增强的高温超导在二维极限。然而，单层Fe（Se，Te）薄膜超导配对机制的实验研究仍然有限。本文报道了通过测量单层Fe（Se，Te）/SrTiO_3（001）中的准粒子干涉，观察到大超导能隙的各向异性结构和不同电子袋上超导能隙的符号变化。结果与自旋涨落和自旋轨道耦合驱动的“成键-反键"+波配对对称性相一致。我们的工作不仅对铁基超导体的统一超导形式具有基础性意义，而且对理解高温超导体的拓扑超导性也具有重要意义。
2022-11-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Charge Density Wave Order and Superconductivity in Janus MoXH Monolayers
Chulalongkorn University（朱拉隆功大学）；University of Edinburgh（爱丁堡大学）
研究揭示Janus MoXH单层中电荷密度波与超导性的相互作用及调控机制。
2026-01-06 cond-mat.supr-con
Predicting Stable Phase Monolayer Mo$_2$C (MXene), a Superconductor with Chemically-Tunable Critical Temperature
二维（2D）超导体由于在更低维度中可能出现新现象而引起了人们的极大关注。由于许多过渡金属碳化物是众所周知的传统超导体，在这里，我们进行第一性原理计算，以评估在二维单层钼$_2$ C可能的超导性。考虑了三种候选结构（单层α-Mo $_2$ C、1 T MXene-Mo $_2$ C和2 H MXene-Mo $_2$ C），发现最稳定的形式是2 H MXene-Mo $_2$ C。电子结构计算表明，未钝化和钝化的2 H形式表现出金属性质。利用密度泛函微扰理论得到了声子频率和电子-声子耦合，并根据BCS理论和McMillan方程，估算了表面终止物种（O，H和OH）的临界温度在~0-13 K范围内.最有趣的端基是H，它可以增加电子-声子耦合，使临界温度达到13 K。这表明一个相当高的临界温度，可调的表面终止，使这种二维碳化物低维超导性的一个有趣的测试床。
2017-02-11 cond-mat.supr-con
A full superconducting dome of strong Ising protection in gated monolayer WS2
最近的研究表明，超导电性不仅存在于原子级薄的单层膜中，而且可以表现出更高的转变温度和更强的临界场。然而，除了是空气不稳定的，在这些固有的金属单层弱的可调谐性，在探索单层超导性，从而阻碍了可能的应用在电子器件中构成了严重的限制。利用场效应门控，我们在容易获得的CVD生长的WS2，一个典型的环境稳定的半导体过渡金属二硫属化物（TMD）的单层超导电性。在这里，我们提出了一套完整的竞争电子阶段在一个前所未有的范围从带绝缘体，超导体，一个意想不到的再入绝缘体。在整个超导圆顶中，库珀对自旋被强烈的内部自旋轨道相互作用所固定，使得这种材料可以说是磁场中最有弹性的超导体。重入绝缘状态，在正高的门电压是合理的归因于本地化诱导的单层的特征性弱屏蔽，提供了关键的洞察到许多圆顶状的超导相场诱导准二维超导体中观察到。
2017-03-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Dichotomy of superconductivity between monolayer FeS and FeSe
高温（Tc）超导性在单层FeSe的SrTiO 3的发现提出了一个根本性的问题，是否高Tc通常是在单层铁基超导体实现。由于块体FeS是一种超导体，其Tc可与同构FeSe的Tc相媲美，因此四硫化二铁是解决这一问题的关键材料。然而，由于其亚稳态性质，合成四元单层FeS的困难阻碍了进一步的研究。在这里，我们报告的能带结构的单层FeS的SrTiO 3，使一个独特的组合，在原位topotactic反应和分子束外延。我们的角分辨光电子能谱上的FeS和FeSe揭示了显着的相似之处的电子结构，如重电子掺杂和界面的电子-声子耦合，这两者都被认为是可能的来源，高Tc的FeSe。然而，令人惊讶的是，高Tc超导性是不存在的单层FeS。这与电子掺杂多层FeS中的弱超导配对有关，其中界面效应不存在。我们的研究结果强烈表明，跨界面的电子-声子耦合增强Tc只有当它与超导层固有的配对相互作用。这一发现为探索新的异质界面高温超导体提供了关键的见解。
2019-12-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Observation of high-Tc superconductivity in rectangular FeSe/STO(110) monolayer
众所周知，铁基材料中的超导性在四重对称性下是有利的，而竞争的有序，如自旋密度波（SDW）和自旋波有序出现或在破坏四重（C4）对称性时得到加强。因此，在欠掺杂的化合物中发现了低于超导转变温度（Tc）的正交性的抑制。在选定的衬底上的外延膜生长允许晶体特定的晶格畸变的设计。在这里，我们表明，尽管在晶格参数的5%的差异引起的C4对称性的击穿，通过分子束外延（MBE）生长在SrTiO 3（STO）衬底[FeSe/STO（110）]的（110）表面上的FeSe单层表现出大的接近各向同性的超导（SC）的间隙为16 meV关闭约60 K。我们对这种新的界面材料的研究结果，类似于以前在FeSe/STO（001）上获得的结果，与人们普遍认为的C4对称性对于在Fe基超导体中达到高Tc是必不可少的观点相矛盾。
2015-12-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Inversion-protected higher order topological superconductivity in monolayer WTe$_2$
单层WTe $_2$，一种中心对称的过渡金属碲化物，最近被确定为量子自旋霍尔绝缘体，并发现在门控时超导。本文用平均场微观模型研究了超导WTe $_2$的对对称性和拓扑性质。令人惊讶的是，我们发现在我们的相图中的自旋三重态相所有主机马约拉纳模式本地化的两个对角。即使当传统的配对是有利的，我们发现，一个中间的平面内磁场超过泡利极限稳定非常规的等自旋配对对齐的字段，这也主机马约拉纳角模式。基于我们的发现，我们从边界的角度得到了具有“高阶拓扑”的二维超导体的配方：通常，超导反对称量子自旋霍尔材料的正常态费米表面远离高对称点，如门控单层WTe $_2$，如果超导性是奇偶奇的，主机马约拉纳角模。我们进一步指出，这种高阶相是一种反转保护的拓扑晶体超导体，并研究了体边界对应。最后，我们讨论了可能的实验探测马约拉纳角模式。我们的研究结果表明，超导单层WTe $_2$是一个游乐场的高阶拓扑超导性，并可能是第一个材料实现反型保护马约拉纳角模不利用邻近效应。
2020-09-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Time-reversal symmetry breaking superconductivity in hole-doped monolayer MoS$_{2}$
在考虑原子自旋-轨道耦合的三轨道吸引Hubbard类模型的基础上，研究了空穴掺杂单层MoS $_{2}$中时间反演破缺对态的性质.由于非中心对称晶体结构中Mo $d$轨道的多带特性，空穴掺杂时会发生Lifshitz跃迁。通过Lifshitz转变点，库珀对分量之间的相对相位的符号急剧变化，导致具有复杂间隙函数的时间反演破缺相位的出现。结果表明，这种有趣的配对态的特征是在K和K $'$点附近的费米面口袋上具有三重旋转对称性的轨道和自旋角动量的有限动量空间分布.时间反转破缺超导机制可以普遍应用于非中心对称晶体结构中的自旋轨道耦合金属。
2019-06-09 cond-mat.supr-con
Enhanced Superconductivity in Monolayer $T_d$-MoTe$_2$ with Tilted Ising Spin Texture
具有低载流子密度的二维晶体超导体是一类令人兴奋的新材料，其中超导性与强相互作用共存，复杂拓扑结构的影响不会被无序所掩盖，并且可以通过静电门来强烈地调节电子性质。最近，两种这样的材料，“魔角”扭曲双层石墨烯和单层$T_d$ -WTe $_2$，已被报道在接近1 K的温度下显示超导性。本文报道了半金属单层$T_d$ -MoTe $_2$的超导电性。临界温度$T_\textrm{c}$达到8 K，与体相相比提高了60倍。这种$T_\textrm{c}$的异常增加仅在单层中观察到，并且可能指示电子介导的配对。反映低载流子密度，临界温度，磁场和电流密度都是可调的施加的栅极电压，揭示了一个超导圆顶，跨越空穴和电子口袋。的温度依赖性的面内上临界场是不同的$2H$过渡金属二硫属化物（TMD），符合倾斜的自旋织构预测的\textit{ab initio}理论。
2020-08-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Proximity-Effect-Induced Anisotropic Superconductivity in Monolayer Ni-Pb Binary Alloy
邻近效应促进了库珀对的穿透，从而使普通金属具有超导性，为将异质材料转变为超导体和发展特殊的量子现象提供了一种有前途的方法。本文采用扫描隧道显微镜/光谱（STM/STS）和理论计算相结合的方法，系统地研究了单层Ni-Pb二元合金中的邻近感生各向异性超导电性。采用高温生长方法在Pb（111）表面制备了（3root 3by 3root 3）R300 Ni-Pb表面合金，STM模拟结果进一步证实了该表面合金中畴界的出现和晶格的转变。考虑到高的空间和能量分辨率，隧穿电导（dI/dU）谱已经分辨出约1.0 meV的减小但各向异性的超导能隙NiPb，与常规Pb（111）上约1.3 meV的各向同性Pb形成鲜明对比。此外，Ni-Pb表面合金的费米能级（D（EF））态密度的增加导致了相干峰的高度增加。根据NiPb随温度变化的Tc与Pb（111）的Tc相同，约为7.1K，以及NiPb随温度变化的空间单调衰减的Ld较短，约为3.55nm，这两个结果都支持邻近诱导超导性。尽管缺乏大块对应物，但原子厚的Ni-Pb超导化合物开辟了一条新的途径，将超导特性设计到低维极限，通过邻近效应引起各向异性超导性的出现。
2021-09-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con physics.app-ph
Theoretical prediction of structural stability and superconductivity in T-hexagonal molybdenum dihydrides Monolayer
Department of Physics, Faculty of Science, Chulalongkorn University（朱拉隆功大学理学院物理系）
研究通过第一性原理计算，对比六方二氢化钼单层不同相的能量，确定T相为基态构型。在相关理论框架内评估其晶格动力学和超导性质，发现强电子-声子耦合，预测常压下超导转变温度，凸显该单层是探索低维常规超导的稳定平台。
2026-07-16 cond-mat.supr-con
Hydrogen-induced high-temperature superconductivity in two-dimensional materials: Example of hydrogenated monolayer MgB$_2$
氢基化合物在超高压下，如聚二甲基硅氧烷$_3$ S和LaH $_{10}$，通过传统的电子-声子耦合机制实现超导，以达到迄今为止已知的创纪录的临界温度。我们在这里证明，氢的声子介导的超导性的固有优势，可以利用在一个完全不同的系统，即二维（2D）材料。我们发现，氢吸附原子可以强烈增强二维材料的超导性，由于平带状态起源于原子状氢轨道，从而产生高密度的状态，并由于高频氢相关的声子模式的出现，提高了电子-声子耦合。作为一个具体的例子，我们研究了氢原子对单层MgB $_2$超导性质的影响，通过求解完全各向异性的Eliashberg方程，结合第一性原理描述的电子和振动态，以及它们之间的耦合.我们表明，氢化导致一个高的临界温度为67 K，这可以提高到100 K以上的双向拉伸应变。
2019-02-11 cond-mat.supr-con
Flat bands and superconductivity induced by periodic strain in monolayer graphene
本文用行列式量子蒙特卡罗方法研究周期性应变单层石墨烯，发现应变诱导平带中产生以次近邻 d+id 配对为主的超导电性，并伴随铁磁性及半填充反铁磁绝缘相，揭示了其作为强关联现象平台的潜力。
2024-12-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nodeless high-T$_c$ superconductivity in highly-overdoped monolayer CuO$_2$
本文研究了最近在$d$波铜氧化物超导体Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_{8+δ}$上生长的CuO $_2$单层的电子结构和超导电性。密度泛函理论的计算表明，显着的电荷转移的界面，使CuO $_2$单层是严重过掺杂到空穴丰富的制度，但无法在散装铜酸盐。我们发现Cu的$d_{x^2-y^2}$和$d_{3z^2-r^2}$轨道都变得重要，费米面分别包含一个电子和一个空穴口袋。构建一个最小的相关的两轨道模型的$e_g$复杂的，我们表明，自旋轨道交换相互作用产生的无节点超导体扩展$s$波配对对称性和配对能隙相媲美的散装$d$波间隙，与最近的实验一致。研究结果指出了在臭氧生长的过渡金属氧化物单层异质结构中实现新的高$T_c$超导体的方向。
2018-11-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Enhanced superconductivity accompanying a Lifshitz transition in electron-doped FeSe monolayer
最近发现的在SrTiO $_{3}$（STO）上生长的FeSe单层膜在50 K以上的超导电性增强的起源，与体相FeSe中的8 K相比，存在激烈的争论。与铁硫族化合物A $_{x}$ Fe $_{2-y}$ Se $_{2}$和钾掺杂的FeSe一样，它们也具有相对高的超导临界温度（$T_c$），FeSe/STO单层膜的费米表面（FS）没有空穴状FS，这表明这些空穴FS消失的Lifshitz转变可能有助于增加$T_c$。然而，解释$T_c$增加的根本原因仍不清楚。在这里，我们报告了一个15 K的$T_c$跳跃伴随着第二个Lifshitz过渡，其特征在于在布里渊区（BZ）中心的电子口袋的出现，这是由高电子掺杂后，在FeSe/STO单层膜上原位沉积钾触发。我们的研究结果表明，配对相互作用是轨道依赖的$d_{xy}$轨道发挥决定性的作用，在FeSe产生增强的超导电性。
2016-06-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Two bands Ising superconductivity from Coulomb interactions in monolayer NbSe$_2$
单层过渡金属二硫属化物的超导电性的本质仍然是一个争论的对象。已经有人认为，排斥库仑相互作用，结合不相交的费米面周围的$K$，$K'$谷和在$Γ$点，可以导致超导不稳定性单层NbSe $_2$。在这里，我们证明了NbSe $_2$的超导性的两个带的性质。它是由长程谷内和短程谷间相互作用以及伊辛自旋轨道耦合相互作用的竞争引起的。两个不同的超导间隙，每个自旋轨道分裂带之一，由s波和f波分量的混合物。它们不同的振幅是由于费米能级上两个带的正常态密度不同。使用微观多带BCS方法，我们推导出并自洽地解决了间隙方程，证明了非平凡的解决方案在现实的参数范围内的稳定性。我们发现一个普遍的行为的温度依赖性的差距和临界面内场，这是与现有的各种实验数据。
2022-06-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Multichannel superconductivity of monolayer FeSe on SrTiO$_3$: Interplay of spin fluctuations and electron-phonon interaction
我们研究了电子-声子耦合以及自旋和电荷涨落对SrTiO $_3$衬底上单层FeSe超导态的影响。这三个玻色子介质库珀配对平等对待的多通道，全带宽，多频带，各向异性的Eliashberg理论的相互作用状态。我们的自洽计算表明，s波对称的超导能隙是兼容的，只有完全没有自旋涨落。当自旋涨落存在时，总是得到符号变化的无节d波配对对称性，但解释能隙大小和临界温度的基本成分仍然是界面电子-声子相互作用。
2020-09-18 cond-mat.supr-con
Layer-dependent superconductivity in iron-based superconductors
本研究通过制备CsCa2Fe4As4F2和CaKFe4As4超薄薄片，探究了铁基超导体中维度对超导性的影响，揭示了准二维超导体中依赖于层数的超导转变温度的一般趋势和经验规律。
2023-11-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Topological Superconductivity in Monolayer T$_{\textrm{d}}$-MoTe$_2$
本文提出在单层 T$_{\ extrm{d}}$-MoTe$_2$ 中利用超过 Pauli 极限的面内磁场，结合 Zeeman 耦合与 Ising 加面内 SOC 诱导 $p_x+ip_y$ 配对，从而实现拓扑超导。
2024-05-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Ising Superconductivity and Quantum Phase Transition in Macro-Size Monolayer NbSe2
二维（2D）过渡金属二硫属化物（TMD）具有一系列独特的物理性质，可用于电子学、光子学、自旋电子学和量子计算器件的开发。微尺寸TMD薄片的机械剥离技术由于其简单性和成本效益而引起了特别的兴趣。然而，对于大多数应用，优选大面积和高质量的膜。此外，当结晶膜的厚度下降到2D极限（单层）时，由于量子限制和对称性破缺，可以预期奇异的性质。本文采用分子束外延（MBE）方法，在6 H-SiC（0001）衬底的双层石墨烯末端表面成功制备了宏观尺寸原子级平坦单层NbSe 2薄膜。该薄膜表现出的起始超导临界转变温度高于6 K，2倍高于机械剥离NbSe 2薄片。同时，高磁场下的输运测量表明，平行特征场Bc//至少是顺磁极限场的4.5倍，符合塞曼保护的伊辛超导机制.此外，通过超低温电输运测量，单层NbSe 2薄膜在接近零温度量子临界点时显示出量子Griffiths奇异性。
2017-07-18 cond-mat.supr-con
Superconductivity in monolayer FeSe enhanced by quantum geometry
Kyoto University（京都大学）；ETH Zurich（苏黎世联邦理工学院）；Institute for Molecular Science（分子科学研究所）
本研究基于布洛赫电子几何性质推导非常规超导体超流权重公式，应用于单层FeSe模型后发现量子几何贡献可显著提升其Berezinskii-Kosterlitz-Thouless转变温度，揭示了量子几何在超导中的关键作用。
2021-08-30 cond-mat.supr-con
Tunneling spectroscopy of few-monolayer NbSe$_2$ in high magnetic field: Ising protection and triplet superconductivity
在传统的Bardeen-Cooper-Scrieffer（BCS）超导体中，相反自旋的电子的库珀对（即单线态结构）形成基态。超流体$^3$ He中的等自旋三重态对（ESTPs）在超导自旋电子学和拓扑超导学中具有重要的意义，但至今仍难以发现。最近，奇宇称ESTPs被预测出现在（少）单层超导NbSe $_2$，从面外伊辛自旋轨道场（由于单层NbSe $_2$的反演对称性的缺乏）和所施加的面内磁场之间的非共线性。这些ESTPs耦合到有限域上的单态序参量。利用范德华隧道结，我们对单层厚度为2- 25的$_2$超导薄片进行了光谱测量，测量了准粒子态密度（DOS）随面内磁场的变化，最高可达33 T。在$\lesssim$ 15单层厚的薄片中，DOS具有单个超导能隙。在这些薄样品中，磁场主要作用于电子的自旋（相对于轨道）自由度，并且超导性进一步受到伊辛场的保护。从我们的隧穿谱中提取的超导能隙随外加磁场的变化而减小。然而，在双层NbSe $_2$中，接近临界场（高达30 T，比泡利极限大得多），超导性似乎比单独使用伊辛保护的预期更稳健。我们的数据可以用上述ESTPs来解释。
2022-08-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
