Raising Tc in charge density wave superconductor ZrTe3 by Ni intercalation
我们报告发现的大块超导性在Ni 0.05ZrTe 3在Tc = 3.1 K,通过Ni插层。在TCDW = 41K时,超导态与电荷密度波(CDW)态共存.当与母体材料ZrTe 3相比时,超导转变显著增加,而TCDW被抑制。超导态分析表明,Ni_(0.05)ZrTe_3是一种中间耦合超导体。
2011-07-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
New Lithium- and Diamines-Intercalated Superconductors Li$_x$(C$_2$H$_8$N$_2$)$_y$TiSe$_2$ and Li$_x$(C$_6$H$_{16}$N$_2$)$_y$TiSe$_2$
通过锂与乙二胺或己二胺共嵌入1 T-TiSe $_2$中,成功地合成了新型嵌入型超导体Li $_x$(C $_2$ H $_8$ N $_2$)$_y$ TiSe $_2$和Li $_x$(C $_6$ H $_{16}$ N $_2$)$_y$ TiSe $_2$($T_{\rm c}$ = 4.2 K).此外,还发现Li $_x$ TiSe $_2$和(C $_2$ H $_8$ N $_2$)$_y$ TiSe $_2$两种插层化合物也显示出超导电性,其$T_{\rm c}$分别为2.4 K和2.8 K.这些结果表明,由于锂的嵌入和TiSe 2层之间的层间距的扩展,由于二胺的嵌入的电子掺杂抑制1 T-TiSe $_2$中的电荷密度波,导致超导电性的出现。
2017-09-12 cond-mat.supr-con
Intercalation effect on hyperfine parameters of Fe in FeSe superconductor with Tc = 42 K
在4.7 - 290 K温度范围内,测量了β-FeSe超导体、Li/NH_3插层产物及其经湿He气体处理后的样品的~(57)Fe穆斯堡尔谱。在这些阶段的超精细参数和临界温度Tc之间建立了相关性。一个强大的增加异构体移位插层时解释的电荷转移从Li/NH3插层到FeSe层导致Tc增加到42 K。一个显着减少的四极分裂以上240 K已归因于扩散运动的锂离子层间空间。
2015-11-13 cond-mat.supr-con
New Alkali-Metal- and 2-Phenethylamine-Intercalated Superconductors $A_x$(C$_8$H$_{11}$N)$_y$Fe$_{1-z}$Se ($A$ = Li, Na) with the Largest Interlayer Spacings and $T_\mathrm{c}$ $\sim$ 40 K
通过碱金属和2-苯乙胺对FeSe的插层,成功地合成了新型FeSe基插层超导体$A_x$(C $_8$ H $_{11}$ N)$_y$ Fe $_{1-z}$ Se($A$ = Li,Na),其$T_\mathrm{c}$ = 39-44 K. $A_x$(C $_8$ H $_{11}$ N)$_y$ Fe $_{1-z}$ Se($A$ = Li,Na)的层间距,即相邻Fe层之间的距离$d$分别为19.04(6)和18.0(1)μ m。这些$d$值在FeSe基插层化合物中是最大的,并且被理解为是由于垂直于FeSe层串联的两个2-苯乙胺分子的插层。在FeSe基嵌入超导体中,$T_\mathrm{c}$和$d$之间的关系似乎不是domic,而是$T_\mathrm{c}$在~ 45 K处饱和,这与单层FeSe膜的$T_\mathrm{c}$值相当,对于$d$ $\geq$ 9 Ω。
2016-09-20 cond-mat.supr-con
Degenerate monolayer Ising superconductors via chiral-achiral molecule intercalation
CIC nanoGUNE(纳米技术联合研究中心);Departamento de Polímeros y Materiales Avanzados: Física, Química y Tecnología, Facultad de Químicas (EHU)(巴斯克大学化学学院先进聚合物与材料系);Universidad del País Vasco (EHU)(巴斯克大学);Instituto de Nanociencia y Materiales de Aragón (INMA) CSIC-Universidad de Zaragoza(阿拉贡纳米科学与材料研究所);Laboratorio de Microscopías Avanzadas (LMA), Universidad de Zaragoza(萨拉戈萨大学先进显微镜实验室);Donostia International Physics Center (DIPC)(圣塞巴斯蒂安国际物理中心);Ikerbasque, Basque Foundation for Science(伊克尔巴斯基奎基金会)
通过手性-非手性分子插入,TaS2和NbSe2展现出稳健的单层伊辛超导性,揭示了电子分离单层与热隧道耦合在保持反转对称性中的作用。
2025-12-19 cond-mat.supr-con
Nematic Skyrmions in Odd-Parity Superconductors
我们研究了双组分超导体中的拓扑激发,特别关注Cu $_x$ Bi $_2$ Se $_3$作为候选材料。我们发现最低能量的拓扑激发是无核涡旋:两个空间分离的半量子涡旋的束缚态。这些物体是双螺旋Skyrmions,因为它们具有额外的拓扑电荷。在这个模型中,Skyrmion间的力是偶极的,即对Skyrmion的某些相对取向有吸引力,从而形成多Skyrmion束缚态。
2017-10-23 cond-mat.supr-con
Strong-coupling superconductivity induced by calcium intercalation in bilayer transition-metal dichalcogenides
我们从理论上研究了通过插层在过渡金属二硫属化物双层膜中实现超导态的可能性,该过程以前被广泛用于在新型超导体中实现金属化和超导态。对于钙掺杂的双层膜MoS $_2$和WS $_2$,我们发现其超导态的特征是电子-声子耦合常数大于$1.0$,超导临界温度分别为$13.3$和$9.3$ K.这些结果优于其他预测或实验观察到的二维常规超导体,并表明所研究的材料可能是纳米级超导体的良好候选者。更有趣的是,我们证明了所获得的热力学性质超出了平均场Barnes-Cooper-Schrieffer近似的预测,并且在强耦合Eliashberg理论的框架内进行的计算应被视为产生定量结果的那些。
2017-09-19 cond-mat.supr-con
Magnetic response of nematic superconductors: skyrmion stripes and their signatures in muon spin relaxation experiments
该研究提出一种新方法分析向列超导体的磁响应,发现其会形成独特的skyrmion条纹,且该结构在μ子自旋旋转实验的场分布中表现为双峰,与标准涡旋晶格信号明显不同。
2023-03-09 cond-mat.supr-con
Demonstration of $\mathbb{C}P^2$ skyrmions in three-band superconductors by self-consistent solutions to a Bogoliubov-de Gennes model
拓扑缺陷,如携带磁通量的量子涡旋,决定了超导体的磁响应,因此具有根本的重要性。在这里,我们表明,稳定的$\mathbb{C}P^2$ skyrmions存在于三带$s+\rm{i} s$超导体作为一个微观Bogoluibov-de Gennes模型的完全自洽的解决方案。这使我们能够在微观上计算$\mathbb{C}P^2$ skyrmions的磁特征及其在局域态密度中的足迹。
2022-04-25 cond-mat.supr-con
Elasticity and melting of skyrmion flux lattices in p-wave superconductors
我们解析地计算了p波超导体中Skyrmion磁通晶格在低临界场H_c1附近的能量、磁化曲线(B(H))和弹性,并利用这些结果和Lindemann判据来预测它们的熔化曲线。与总是在外场H > H_c1处熔化的涡旋通量晶格形成鲜明对比,Skyrmion通量晶格在H_c1附近从不熔化。这就提供了一个简单而明确的测试skyrmions的存在。
2007-05-07 cond-mat.supr-con
Skyrmion versus vortex flux lattices in p-wave superconductors
p波超导体除了在s波和p波材料中都可能存在的通常的涡旋之外,还允许称为Skyrmions的拓扑缺陷。在磁场中的强II型超导体中,Skyrmion磁通晶格产生的自由能低于Abrikosov磁通晶格的涡旋,因此应该在p波超导体中实现。我们解析计算了每skyrmion的能量,这与数值计算结果吻合得很好。由此,我们得到了作为外部磁场H的函数的磁感应强度B,以及在低临界场H_c 1附近的skyrmion晶格的弹性常数。与林德曼准则一起,这些结果足以预测skyrmion晶格的熔化曲线。我们发现一个显着的差异,在熔融曲线的涡旋晶格和skyrmion晶格:而前者是在所有温度下分离的迈斯纳相的涡旋液相,skyrmion晶格相共享一个直接的边界与迈斯纳相。也就是说,skyrmions晶格永远不会在Hc1附近熔化,而涡旋晶格总是在足够接近Hc1的地方熔化。这使得一个非常简单的测试是否存在一个skyrmion晶格。可能的muSR实验检测skyrmion晶格进行了讨论。
2007-11-27 cond-mat.supr-con
Skyrmionic state and stable half-quantum vortices in chiral p-wave superconductors
p波超导体中半量子涡旋和skyrmions的可观测性是一个悬而未决的问题。在大多数情况下,分数通量涡旋在大体积样品中是不稳定的。在这里,我们表明,在手征p波超导体,有一个制度,在相反的整数磁通涡旋晶格是不稳定的。相反,由空间分离的半量子涡旋构成的skyrmions是由外加场产生的拓扑缺陷。
2012-08-24 cond-mat.supr-con
Dynamics of skyrmions and edge states in the resistive regime of mesoscopic \emph{p}-wave superconductors
在一个手性$p\,$波超导体的介观样品中,在面外外加磁场中稳定了包含Skyrmion和边缘态的新态。使用时间相关的金兹伯格-朗道方程,我们揭示了动态响应的状态,外部施加电流。三个不同的制度,即超导(静态),电阻(非静态)和正常制度,类似于传统的$s$波超导体。然而,在电阻制度和依赖于外部电流,我们发现,移动skyrmions和边缘状态的行为明显不同于传统的运动学涡旋,从而提供了新的指纹识别的$p\,$波超导。
2016-03-07 cond-mat.supr-con
Magnetic skyrmion lattices in heavy fermion superconductor UPt3
对Machida等人提出的UPt $_{3}$的近SO(3)_{spin}对称Ginzburg-Landau理论的拓扑分析表明,存在一类携带两个磁通量单位的新解:磁skyrmion.这些解决方案没有奇异的核心,如Abrikosov涡,并在低磁场,他们成为强II型超导体轻。磁skyrmions互相排斥的$1/r$在距离远大于磁穿透深度$λ$,形成一个相对稳健的三角形晶格。发现$H_{c1}$附近的磁感应强度随着$(H-H_{c1})^{2}$而增加。这种行为与实验结果吻合得很好。
1999-01-02 cond-mat.supr-con
Magnetic skyrmions and their lattices in triplet superconductors
本文对SO(3)对称Ginzburg-Landau自由能方程的解进行了拓扑分类,并在弱外磁场中识别出一类新的具有两个单位磁通量的解.这些解决方案,磁skyrmions,不具有奇异的核心,如Abrikosov涡,并在低磁场变得更轻的强II型超导体。结果,较低临界磁场Hc 1减小log(kappa)的因子。磁skyrmions相互排斥为1/r的距离远大于磁穿透深度形成相对稳健的三角形晶格。Hc 1附近的磁感应强度随着(H-Hc 1)^[2]的增大而逐渐增大。这与重费米子超导体UPt 3的实验结果非常吻合。新发现的Ru基化合物Sr 2 RuO 4和Sr 2 YRu(1-x)Cu(x)O 6是具有Skyrmion晶格的其他可能的候选者。精确SO(3)对称性的偏差也进行了研究。
1999-01-23 cond-mat.supr-con
The Effect of Pearl Vortices on the Shape and Position of Néel-Type Skyrmions in Superconductor-Chiral Ferromagnet Heterostructures
本综述基于解析与数值方法,研究了超导体-手性铁磁体异质结构中超导涡旋对 Néel 型斯格明子形状与位置的影响,预测了半径增大、手性改变及形状改变等效应,并讨论了相关实验。
2025-07-15 cond-mat.supr-con
Vortical versus skyrmionic states in mesoscopic \emph{p}-wave superconductors
我们研究了$p\,$波超导的Ginzburg-Landau模型中由于介观约束和多组分序参量而产生的超导态。当外加磁场和费米面的各向异性参数变化时,不仅可以观察到传统的涡旋,还可以观察到半量子涡旋和skyrmion。的解决方案是很好地区分由一个拓扑电荷,skyrmions是由Hopf不变量和涡流的超导速度的循环。我们揭示了几个独特的国家结合涡旋和skyrmions,他们可能的重新配置与不同的磁场,以及新的时间和场诱导的涡旋和skyrmionic状态之间的过渡。
2015-09-16 cond-mat.supr-con
Visualization of Skyrmion-Superconducting Vortex Pairs in a Chiral-Magnet-Superconductor Heterostructure
本文在手性磁体-超导体异质结中实现了零场Néel型斯格明子与超导涡旋的耦合,并直接观察到依赖于外磁场方向的斯格明子-超导涡旋对,为操控斯格明子量子态及拓扑量子计算提供了新方法。
2024-10-21 cond-mat.supr-con
Synthesis of New Lithium- and Monoamine-Intercalated Superconductors Li$_x$(C$_n$H$_{2n+3}$N)$_y$Fe$_{1-z}$Se ($n$ = 6, 8, 18) with the Dramatically Expanded Interlayer Spacing
通过线性单胺与Li共插层FeSe,合成了新型超导体$_x$(CPDMATHABMN H $_{2n+3}$ N)$_y$ Fe $_{1-z}$ Se($n$ = 6,8,18).当n = 18时,相邻Fe层之间的距离扩展到55.7 μ m,这比FeSe基嵌入超导体中19 μ m的先前记录大得多。Tc在$\sim$ 42 K时保持饱和。
2020-12-15 cond-mat.supr-con
Exchange-induced suppression of superconductivity in a nano-skyrmion lattice - superconductor hybrid
Beijing Institute of Technology(北京理工大学);University of Hamburg(汉堡大学);University of Melbourne(墨尔本大学)
该研究构建Fe纳米斯格明子晶格与Nb(110)超导衬底的异质结,发现交换耦合增强会抑制超导性,为拓扑超导异质结设计提供了微观约束。
2026-08-11 cond-mat.supr-con
Evidence for skyrmions in the high-temperature superconductors
我们声称,最近发现的电荷密度波的共振软X射线散射在层状氧化铜是由相邻的铜$^{3+}$离子之间的距离确定的CuO $_2$层的临界温度的四重对称性。我们发现的证据表明,这tetraxenic对称是一个skyrmionic状态,这是负责一个不寻常的磁秩序和电荷流的层,导致时间反演对称性的赝能隙线以下的破坏。Skyrmions的核心形成局部磁场的口袋,以与单位晶胞的其余部分相反的方向穿透超导层。
2013-10-16 cond-mat.supr-con
Anisotropic superconductivity in graphite intercalation compound YbC6
本文报道了由角相关磁阻测量确定的YbC 6(Tc = 6.5K)的上临界场(Bc 2)的各向异性。虽然垂直相干长度比层间距长得多,但测量的Bc 2的角度依赖性很好地拟合了Lawrence-Doniach模型或Tinkham模型,这些模型已知适用于准二维材料或薄膜,而不是有效质量模型。这一观察结果与Jobiliong等人[E.若比利翁港Zhou,J.A. Janik,Y.-乔湖Balicas,J.S.布鲁克斯,C.R. Wiebe,Phys.Rev.B76(2007)31052511]。这些模型的意想不到的适用性的一个可能的解释是,我们的YbC 6样品的主机石墨中的薄片合成。
2008-11-18 cond-mat.supr-con
Skyrmions formation due to unconventional magnetic modes in anisotropic multi-band superconductors
多带超导体具有足够的自由度,允许以Skyrmionic拓扑不变量为特征的拓扑激发。在最常见的,干净的s波多频带,系统的带间磁耦合有利于复合涡旋解决方案,没有Skyrmionic拓扑电荷。最近讨论了某些类型的各向异性导致带间相位差(Leggett)模式与磁模式的杂交,极大地改变了系统的流体静磁特性。在这里,我们报告这种效果的一系列参数,大大改变了拓扑激励的性质,导致解决方案的特点是由一个非平凡的拓扑不变,而不是标准的复合涡的解决方案。这个不变量不是真正的拓扑守恒,但能量守恒,导致在每个带中形成的束缚激发,即分数涡旋,每个携带一部分通量量子的纹理。我们证明,在这个政权有一个丰富的光谱Skyrmion解决方案,与各种拓扑电荷,这是强大的相对于系统的参数的变化,并提出了广泛的各向异性。
2019-12-03 cond-mat.supr-con
New Lithium- and Diamine-Intercalated Superconductors Lix(CnH2n+4N2)yMoSe2 (n = 2, 6)
通过将锂与乙二胺或己二胺共嵌入到半导体2 H-MoSe 2中,成功地合成了新的嵌入型超导体Lix(C_2 H_8 N_2)_yMoSe_2和Lix(C_6 H_(16)N_2)_yMoSe_2,其Tc分别为4.2和3.8- 6.0K。已经发现,Tc值与MoSe 2层之间的层间距关系不大,而是与费米能级处的电子态密度(EDOS)有关。此外,已经发现只有具有小层间距的Li插层的LixMoSe 2是非超导的。因此,已经得出结论,不仅由于从嵌入Li到MoSe 2层的电荷转移而导致的费米能级处的足够量的EDOS,而且由于MoSe 2层之间的层间距的扩展而导致的晶体结构和/或电子结构的二维性的增强对于MoSe 2基嵌入超导体中的超导性的出现是必要的。本文讨论了2 H-MoX_2(X = S,Se,Te)双电层晶体管中的配对机制及其与超导电性的类比。
2018-05-29 cond-mat.supr-con
Skyrmion spin texture in ferromagnetic semiconductor-superconductor heterostructures
我们提供了一个推导的自旋Skyrmion数分类的二维拓扑超导体从铁磁和Rashba自旋轨道耦合超导体异质结构。我们表明,在非平凡的拓扑相,其特征在于一个非零的陈数,总是有一个拓扑自旋纹理的占用带所代表的Skyrmion数。Skyrmion数具有物理直观和使用自旋敏感能带结构成像技术直接测量的优点。此外,我们表明,Skyrmion分类可以扩展到等效的一维拓扑超导体。
2014-04-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Skyrmion-induced bound states in a superconductor
我们考虑一个超导体邻近耦合到一个二维铁磁薄膜与skyrmion纹理。利用T矩阵计算和数值模拟,我们计算了超导体中Skyrmion附近的自旋极化局域态密度。我们预测的skyrmion束缚态(SBS),在超导体中诱导,类似于著名的Yu-Shiba-Rusinov(YSR)状态。SBS波函数具有空间幂律衰减。SBS的存在表明,当它们的SBS波函数重叠时,超导性可以促进Skyrmions之间有效的长程相互作用的机制。
2016-09-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Properties of skyrmions and multi-quanta vortices in chiral $p$-wave superconductors
手征$p$波超导态支持不同于常规超导态的丰富的拓扑激发谱。除了畴壁分隔不同的手征态,手征$p$波态支持奇异和无核涡旋也被解释为skyrmion。在这里,我们提出了一个孤立的奇异和无核涡旋态的能量特性的各向异性和磁场穿透长度的函数的数值研究。在给定的手征态下,具有相反缠绕的单量子涡旋具有不同的能量,因此只有一种在能量上是有利的。我们发现,与适当的相位绕组的符号,两个量子(无芯)涡总是积极优于两个孤立的单量子(奇异)涡。我们还报告解决方案进行更多的通量量子。然而,与携带两个通量量子的那些相比,这些通常在能量上更昂贵/亚稳态。
2016-04-20 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
Intercalation and High Temperature Superconductivity of Fullerides
将多原子分子嵌入超导体中可以极大地影响化合物的性质。提出了一种机制,导致这种系统的Tc大幅增加。这解释了最近在空穴掺杂的C_(60)/CHX_3(X=Cl,Br)化合物中观察到的高T_c超导电性以及它们的T_c随Cl ~->Br取代的大位移。Tc的增加是由于电子与分子振动流形相互作用产生的配对的贡献。提出的机制开辟了可能性,观察位点选择性同位素效应。我们还认为,插入CHI_3将进一步提高临界温度的Tc= 140 K。
2002-03-26 cond-mat.supr-con
Interaction of Skyrmions and Pearl Vortices in Superconductor-Chiral Ferromagnet Heterostructures
我们研究了一种在手征铁磁体内部含有磁性Skyrmions(Sk)的混合异质结构,手征铁磁体通过绝缘势垒与薄超导膜连接。势垒阻止超导体和手性磁体之间的电子输运,使得耦合只能通过这些材料产生的磁场发生。我们发现珍珠涡旋(PV)在Skyrmion半径内自发产生,而反珍珠涡旋(\(\overline{\mathrm{PV}}\))补偿珍珠涡旋的磁矩在Sk半径外产生,形成一个能量稳定的拓扑混合结构.最后,我们分析了skyrmion和vortex晶格的相互作用以及它们之间的相互反馈。特别是,我们认为,的skyrmions的大小将受到很大的影响的涡旋的存在提供了另一个前景操纵skyrmionic大小接近超导体。
2019-03-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Critical Temperature Tc versus Charging Energy Ec in Molecular-Intercalated Fullerenes
本文研究了最近发现的117-Kelvin场效应晶体管超导体系C_(60)/CHBr_3,提出了嵌入分子CHBr_3在C_(60)富勒烯超导体中起电容器作用的可能性,这与嵌入分子在该体系中起简单间隔分子作用的预期相反。通过对几种C_(60)/X(X:嵌入分子)的临界温度T_c的估算,提出了寻找具有大分子极化率的嵌入分子,以获得更高的T_c,从而更系统地开发高T_c超导电子器件。
2001-11-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Pseudo-spin Skyrmions in the Phase Diagram of Cuprate Superconductors
物质的拓扑状态是凝聚态物理中一些最迷人现象的根源。在这里,我们认为与新兴的SU(2)对称性相关的伪自旋空间中的skyrmions揭示了欠掺杂铜氧化物中伪能隙相的许多神秘性质。我们详细介绍了SU(2)对称性在控制铜氧化物相图中的作用,特别是如何级联的相变解释了在低温下出现的赝能隙,超导和电荷调制相。我们指定的电荷调制的结构内的涡核下面的$T_{c}$,以及在一个广泛的温度区域以上的$T_{c}$,这是一个签名的skyrmion拓扑结构。我们认为,潜在的SU(2)对称性的主要结构控制涌现的复杂性的激发在赝能隙尺度$T^{*}$。该理论产生了一个大部分的布里渊区的波腹区域的间隙,随着$q=0$相变,两个振荡和回路电流字符。
2018-06-27 cond-mat.supr-con
CaFeAs$_2$: a Staggered Intercalation of Quantum Spin Hall and High Temperature Superconductivity
我们预测CaFeAs $_2$是一种新发现的铁基高温(T $_c$)超导体,是一种集拓扑量子自旋霍尔(QSH)和超导性(SC)于一体的交错插层化合物。CaFeAs $_2$具有CaAs和FeAs层交错的结构。虽然FeAs层是已知的负责高T $_c$超导性,我们表明,自旋轨道耦合每个CaAs层是一个$Z_{2}$拓扑非平凡的二维QSH绝缘体和散装是一个3维弱拓扑绝缘体。在超导状态下,CaAs层中的边缘态是自然的一维拓扑超导体。QSH和SC的交错插入为我们提供了一个独特的机会来实现和探索新的物理,如马约拉纳模和马约拉纳费米子链。
2015-03-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Skyrmions induced by dissipationless drag in U(1)xU(1) superconductors
更一般地说,多组分超导体和超流体具有组分间的电流-电流相互作用。我们发现,在具有很强的组分间拖曳相互作用的超导体中,在外场中形成的拓扑缺陷的特征在于Skyrmionic拓扑电荷。然后,我们证明,它们可以区分从普通的涡旋物质的一个非常典型的磁化过程中,由于间skyrmion力的偶极性质。这些结果为证实或排除$p$波超导体中自旋刚度降低的$p$波态的形成提供了实验依据。
2014-03-08 cond-mat.supr-con hep-th
Majorana bound states in magnetic skyrmions imposed onto a superconductor
考虑了超导薄膜交换耦合到附近的手征磁性层,研究了磁性skyrmions如何诱导超导体中Majorana束缚态的形成。受Yang等人[Phys. Rev. B 93,224505(2016)]的提议的启发,该提议提出了偶数缠绕数的skyrmion中的MBS,我们探索了这样的skyrmion是否可以由普通skyrmion合并而成。我们的结论是,形成更高的绕组skyrmions是不现实的手征磁铁。随后,我们提出了一种可能性,以获得MBS从现实的skyrmion的缠绕数1,如果形成的skyrmion涡对,而不是一个裸露的skyrmion。具体地说,我们表明,MBS支持在一对圆形skyrmion和涡都有一个缠绕数为1。我们备份我们的分析预测与数值对角化的结果,并获得MBS的空间分布。鉴于最近的实验进展操纵skyrmions,这样的系统是有前途的候选人,以实现直接空间控制的MBS。
2019-08-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Skyrmion-induced subgap states in p-wave superconductors
在s波系统中,理论上已经证明,承载skyrmion的铁磁膜可以诱导嵌入反自旋连续体中的束缚态。在这项工作中,我们考虑的情况下,skyrmion诱导态的p波超导体。我们发现,skyrmion诱导的束缚态,通常驻留在\emph{within}的光谱间隙,并从所有其他状态隔离,在传统的超导体的情况下。为此,我们推导出一个近似表达式的$T$矩阵,通过它,我们计算的自旋极化的局域态密度,这是在扫描隧道显微镜测量观察。我们发现独特的光谱特征的skyrmion诱导的束缚态,并讨论如何我们的预测可以作为新的实验探针p波超导态。
2016-08-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Theory of Superconductivity in Graphite Intercalation Compounds
在1982年成功地应用于KC_8、RbC_8和CsC_8的模型的基础上,我们计算了CaC_6和YbC_6的超导转变温度T_c,发现同一模型也再现了在这些化合物中观察到的T_c,表明它是T_c在三个数量级以上的石墨层间化合物的超导性的标准模型。进一步增强Tc远超过10 K也预测。本文将第一性原理计算Tc的方法与超导体的密度泛函理论计算Tc的方法进行了比较,指出了不用库仑赝势概念来确定Tc的特点。
2016-01-12 cond-mat.supr-con
Tailored flux pinning in superconductor/ferromagnet multilayers with engineered magnetic domain morphology from stripes to skyrmions
超导体/铁磁体(S/F)混合系统表现出有趣的磁输运行为,这是由于两个组分之间的性质转移。例如,磁记忆可以通过铁磁织构对超导涡旋的钉扎从F转移到S。定制这种类型的诱导行为的能力对于扩大其应用范围是重要的。在这里,我们表明,工程的F磁化反转允许调整的强度的涡旋钉扎(和记忆)的影响,以及它们出现的字段范围。这是通过使用磁性多层膜来实现的,其中Co薄膜与不同的重金属(Ru、Ir、Pt)组合。通过选择层的材料、厚度和堆叠顺序,我们可以设计特征畴尺寸和形态,从平面外的磁条畴到小得多的磁skyrmion。这些变化强烈地影响磁输运性质。通过将实验结果与磁钉扎模型进行比较,确定了相关机制。
2020-03-02 cond-mat.supr-con
Mesoscale phase separation of skyrmion-vortex matter in chiral magnet-superconductor heterostructures
本文从理论上研究了超导体-手征磁体双层膜中多个磁skyrmions与多个超导涡旋相互作用的平衡位形。我们发现,在这个系统中的旋涡和skyrmions混溶混合物打破了在一个特定的波数足够强的耦合,给地方显着不同的介观模式:凝胶,条纹,集群,夹层条纹和复合凝胶集群结构。我们还表明,通过适当的参数选择,可以热调谐均匀和密度调制相之间。
2021-12-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Symmetries, Length Scales, Magnetic Response and Skyrmion Chains in Nematic Superconductors
该研究揭示向列超导体中混合简正模引发磁响应自发扭转的机制,发现低场下的斯格明子链及高场下的三角晶胞相变,提出可用于识别向列超导材料的实验标识,并发展了通用的涡旋晶格晶胞计算新方法。
2023-05-15 cond-mat.supr-con
Synthesis and post-annealing effects of alkaline-metal-ethylenediamine-intercalated superconductors Ax(C2H8N2)yFe2-zSe2 (A = Li, Na) with Tc = 45 K
采用碱金属在乙二胺中的插层法,成功地合成了Tc = 45 K的新型铁基插层超导体Ax(C2 H8 N2)yFe 2-zSe 2(A = Li,Na)。Ax(C2 H8 N2)yFe 2-zSe 2(A = Li,Na)的c轴长度分别为20.74(7)nm和21.9(1)nm,比KxFe 2Se 2的长约50%,表明FeSe的Se-Se层间不仅有碱金属而且有乙二胺插层。Ax(C_2H_8N_2)_yFe_(2-z)Se_2(A = Li,Na)的高Tc可能是由于其c轴长度较大而可能具有的二维电子结构所致。通过在真空玻璃管中的后退火,已经发现Tc随着后退火温度的升高而降低,并且EDA从插层样品中的脱嵌发生在低于250 °C的低温下。
2014-08-02 cond-mat.supr-con
Interactions of composite magnetic skyrmion-superconducting vortex pairs in ferromagnetic superconductors
KTH Royal Institute of Technology(皇家理工学院);Edge Hill University(边缘山大学);Keio University(庆应义塾大学)
研究铁磁超导体中Skyrmion-涡旋对的相互作用,揭示其在不同区域的束缚态行为及聚类现象,为控制混合拓扑物质提供理论支持。
2026-01-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Prediction of above $20$ K superconductivity of blue phosphorus bilayer with metal intercalations
第一性原理计算预测单层蓝磷是磷的另一种二维同素异形体,就像最近发现的单层黑磷一样。由于其独特的晶体结构和电子结构,蓝磷可能是一个有前途的候选人作为BCS超导体适当的嵌入。本研究利用第一性原理计算确定了一些碱金属和碱土金属在蓝-P双层膜中的有利嵌入位置,改变了双层膜的堆积构型。然后,由于电荷从金属转移到磷,蓝磷双层从半导体转变为金属。由于强的电子-声子耦合,诱导出各向同性超导态,计算出Li-、Na-和Mg-嵌入的相变温度分别为$20.4$、$20.1$和$14.4$ K,优于其它预测或实验观察到的二维BCS超导体.
2016-07-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Repulsion of a Néel-type skyrmion from a Pearl vortex in thin ferromagnet-superconductor heterostructures
该研究非微扰分析铁磁-超导异质结构中杂散场导致的斯格明子—涡旋排斥,揭示涡旋磁场增强会抑制排斥并缩短二者平衡距离。
2022-10-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconductivity in graphite intercalation compounds with sodium
本文通过从头算进化结构搜索发现钠插层石墨化合物NaC4在5 GPa下具有41.2 K的超导临界温度,为目前GICs中最高值,其超导性源于石墨烯π电子与Na-C低频振动的耦合,表明Na-GICs有望成为高温超导体。
2023-07-05 cond-mat.supr-con physics.comp-ph
Josephson effect through magnetic skyrmion
我们发现,多个自由度与磁skyrmion:大小,位置和手性,都可以用来控制约瑟夫森效应和0-π跃迁发生在超导体/磁skyrmion/超导体结。在两个skyrmion的存在下,约瑟夫森效应强烈地依赖于它们的相对手征性,并导致超电流的手征性晶体管效应的可能性,其中临界电流仅通过反转磁skyrmion的手征性而改变几个数量级。此外,我们证明了夫琅和费图案可以显示一个局部最小值在零通量作为一个直接结果的skyrmion磁织构。这些发现展示了将拓扑磁性物体与超导体相结合时出现的丰富物理学,并可能导致超导自旋电子学的新观点。
2015-08-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Majorana zero modes in superconductor-magnet heterostructures with d-wave order
McGill University(麦吉尔大学);University of Toronto(多伦多大学);Argonne National Laboratory(阿贡国家实验室)
研究发现,在具有d波有序的超导-磁体异质结构中,强d波配对或强Skyrmion诱导自旋扭折可破坏拓扑性,从而影响Majorana零模的稳定性。
2026-02-09 cond-mat.supr-con quant-ph
Skyrmion-(Anti)Vortex Coupling in a Chiral Magnet-Superconductor Heterostructure
本文报道了[IrFeCoPt]/Nb异质结中手征磁性与超导电性的耦合实验。半径约为50 nm的skyrmions的杂散场足以在25 nm的Nb膜中形成反晶格,通过模拟证实了磁化,临界电流和通量动力学的独特特征。我们还检测到一个热调谐Rashba-Edelstein交换耦合在孤立的skyrmion阶段。这种强相互作用的skyrmion-(反)涡旋系统的实现开辟了一条通往可控拓扑混合材料的道路,迄今为止还无法实现。
2021-03-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Momentum-Space Spin Texture in a Topological Superconductor
一个具有自旋-轨道耦合的常规超导体在塞曼能量超过临界强度时转变为拓扑超导体。动量空间中的自旋期望值$\mathbf{S}(\mathbf{k})$通过布里渊区内自旋织构的拓扑特征的特征变化来跟踪这种转变。在跃迁处,skyrmion计数从0切换到1/2,通过其类似于meron的自旋纹理识别拓扑超导体。Skyrmion计数数的变化关键地由从布里渊区(即环面)到单位球的映射$\mathbf{S}(\mathbf{k})/|\mathbf{S}(\mathbf{k})|$的奇点控制。这个自旋映射的复杂性进行了讨论,在零温度以及扩展到有限的温度。
2017-01-03 cond-mat.supr-con
Chiral CP^2 skyrmions in three-band superconductors
研究表明,在一定条件下,三分量超导体(特别是三带系统)允许存在不同于涡旋的稳定拓扑缺陷。我们证明了这些激发的存在,其特征在于由一个$CP^2$拓扑不变,在模型中的三组分超导体的时间反演对称性破缺。我们将这些拓扑缺陷称为“手性$GL^{(3)}$ skyrmions”,其中“手性”是指由于时间反演对称性破缺,这些缺陷具有不等价的左手和右手版本。在某些情况下,这些物体在能量上比涡旋便宜,并且应该由所施加的磁场引起。在其他情况下,这些skyrmions是亚稳态,可以通过猝灭产生。这些缺陷的观察可以在三带超导体或$s_\pm$和s波超导体的约瑟夫森耦合双层中发出时间反演对称性破缺的信号。
2013-01-14 cond-mat.supr-con hep-ph hep-th
Charge pairing and superconductivity in high-Tc cuprate superconductors
我们提出了一个高Tc超导体的模型,其中包括Cu++磁性离子的自旋波动和O-掺杂的空穴(自旋子)的自旋。掺杂剂(holon)的电荷与Cu++自旋背景的量子skyrmion激发有关。量子skyrmion有效相互作用势作为掺杂和温度的函数进行评估,表明库珀对的形成是由这两种类型的自旋涨落之间的竞争。超导转变发生在有效势允许Skyrmion束缚态时。我们对LSCO和YBCO超导相图的理论预测与实验符合得很好。
2001-11-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Towards skyrmion-superconductor hybrid systems
利用自旋极化扫描隧道显微镜研究了Re(0001)衬底上不同薄膜的磁状态,在1.7 K以下Re(0001)衬底上的薄膜变为超导。所有的磁性薄膜都含有Fe/Ir界面,这是已知的,以促进非共线磁序的出现。对于不同厚度的超薄Ir膜上的Fe单层,我们发现了几种不同的原子尺度的磁态。对于Pd/Fe双层膜,我们发现纳米尺度的自旋螺旋作为磁性基态的Ir厚度的三个和四个原子层。在外加磁场中,出现了skyrmion,在剩磁中,非平凡的磁性结构存在。这证明了在超导衬底上制备斯氏体磁性薄膜的可能性。
2020-06-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Electrochemical synthesis and crystal structure of the organic ion intercalated superconductor (TMA)0.5Fe2Se2 with Tc = 43 K
有机阳离子在超导硒化铁中的嵌入可以显著提高临界温度(Tc)。本文提出了一种用浮在汞阴极上的β-FeSe晶体(Tc ~ 8 K)定量嵌入四甲基铵离子(TMA+)的电化学方法,获得了Tc = 43 K的(TMA)0.5Fe2Se2块状样品。的层状晶体结构是密切相关的ThCr 2Si 2型与无序TMA+离子之间的FeSe层。虽然有机离子不能通过X射线衍射检测到,但包装要求以及第一原理DFT计算限制了指定的结构。我们的合成路线使其他有机阳离子的电化学插层具有高产率,大大优化了超导性能,并扩大了这类高Tc材料。
2021-02-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum skyrmions and the destruction of long-range antiferromagnetic order in the high-Tc superconductors La(2-x)Sr(x)CuO(4) and YBa(2)Cu(3)O(6+x)
在二维量子海森堡反铁磁体的CP 1非线性西格玛模型框架下,研究了高温超导体La(2-x)Sr(x)CuO(4)和YBa(2)Cu(3)O(6+x)中反铁磁有序的破坏.掺杂剂作为独立的费米子引入,具有由费米表面的形状确定的适当的色散关系。Skyrmion拓扑缺陷的能量,这是由掺杂引入,被用作反铁磁序的序参量。我们得到了作为掺杂函数的解析表达式,这使我们能够绘制YBCO和LSCO的T_N(x_c)\times x_c和M(x)\times x曲线,与实验数据定量吻合。
2000-09-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con hep-th