Impurity-induced bound states in iron-based superconductors with s-wave cos(kx)cos(ky) pairing symmetry
利用自洽的Bogoliubov-de Gennes公式和非自洽的T矩阵方法,我们对铁基超导体中局域单一杂质诱导的带隙束缚态进行了全面的研究.我们专注于研究签名与非常规的符号改变的s波配对对称性。对于非磁性杂质,由于符号变化引起的非平凡Andreev束缚态的存在,我们发现仅在符号变化的s波配对态中存在两个关于零能量对称的带隙束缚,而在符号不变的s波配对态中不存在.对于磁性杂质,我们发现,由于局部时间反演对称性的崩溃,只存在束缚态解(轨道简并)携带的电子自旋极化之一周围的杂质。随着散射强度的增加,系统经历了从自旋非极化基态到自旋极化态的量子相变(能级交叉)。虽然磁性杂质的结果在符号改变和符号不变的s波超导态中定性相似,但在第一种情况下的束缚态更鲁棒,并且在强散射区域中杂质附近的SC带隙没有$π$相移。
2009-08-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
From band reconstruction to Bogoliubov dispersion: How dz2-band enhances iron-based superconductivity
State Key Laboratory of Low-Dimensional Quantum Physics, Department of Physics, Tsinghua University(清华大学物理系低维量子物理国家重点实验室);Frontier Science Center for Quantum Information(量子信息前沿科学中心);Department of Materials Science and Engineering, University of Utah(犹他大学材料科学与工程系);School of Physics, Beihang University(北京航空航天大学物理学院);Beijing Academy of Quantum Information Sciences(北京量子信息科学研究院);Southern University of Science and Technology(南方科技大学);Hefei National Laboratory(合肥国家实验室)
该研究发现铁基超导体中费米能级下方的深dz2能带可增强超导配对强度,通过扫描隧道显微镜调控晶格实现能带杂化,证实能带杂化是优化超导材料的有效机制。
2026-10-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Ferromagnetic Impurity Induced Majorana Zero Mode in Iron-Based Superconductor
最近的实验报道了一些具有拓扑能带结构的铁基超导体中与铁磁杂质有关的令人困惑的零能模。在这里,我们表明,足够强的铁磁杂质和衬底之间的交换耦合可以触发量子相变,超过这一点,周围的杂质的拓扑表面超导序参量的相位获得一个符号的变化。在这种情况下,我们证明了Kramers简并对马约拉纳模式可以诱导在边界分离的两个符号变化制度和周围的杂质在拓扑表面超导态的陷阱。此外,我们表明,我们的理论可以解释有争议的观察和混乱的功能,从最近的实验中的一些铁基超导体的零能量模式。
2022-07-20 cond-mat.supr-con
Single Impurity Problem in Iron-Pnictide Superconductors
在五轨道模型下,通过求解Bogoliubov-de Gennes(BdG)方程,研究了铁磷族化合物超导体中的单杂质问题,使我们能够区分s $_{+-}$和s $_{++}$超导态.我们构造了一个适合于BdG分析的五轨道模型。该模型再现了均匀情况下无规相位近似的结果。利用该模型,我们研究了非磁性杂质周围的局域态密度,并讨论了束缚态峰结构,它可用于区分s $_{+-}$和s $_{++}$态.发现杂质势$I\sim 1.0$ eV的束缚态能量接近于零,而束缚态峰在幺正极限下则粘在带隙边缘.还发现了新的多峰结构,这是由于铁磷族化合物的多轨道性质。
2010-04-28 cond-mat.supr-con
Anomalous impurity effects in the iron-based superconductor KFe$_2$As$_2$
用KAs助熔剂法生长了高质量的K(Fe $_{1-x}$ Co $_x$)$_2$ As $_2$单晶。而不是通过电子掺杂增加超导转变温度$T_{\rm c}$,我们发现,Co杂质迅速抑制$T_{\rm c}$下降到零,只有$x \approx$ 0.04。杂质对$T_{\rm c}$的这种有效抑制与在具有多个无结超导带隙的Ba $_{0.5}$ K $_{0.5}$ Fe $_2$ As $_2$中观察到的情况完全不同。零场热导率测量表明,尽管散射率急剧增加,但$3.4\%$ Co掺杂后,剩余线性项$κ_0/T$的变化很小。这些异常杂质效应的影响进行了讨论。
2014-01-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Impurity effect as a probe for order parameter symmetry in iron-based superconductors
基于S。Raghu $et$ $al.$ [Phys. Rev. B { \bf 77},R220503(2008)]和自洽的Bogoliubov-de Gennes方程。两个间隙内的共振峰被发现在或附近的杂质站点的一个典型的$s_{x^2y^2}$对称性和强散射势。对于符号不变的s波和$d_{x^2-y^2}$波序参量,不存在这种间隙内共振峰。因此,我们提出一种具有强散射势的非磁性杂质可以用来探测铁基超导体中的对对称性。
2009-11-10 cond-mat.supr-con
Orbital fluctuation theory in iron-based superconductors: s-wave superconductivity, structure transition, and impurity-induced nematic order
铁基超导体的主要特征是(i)正交相转变伴随着剪切模量的显著软化,(ii)接近正交相的高Tc超导性,以及(iii)在四方相的超导转变。本文从轨道涨落理论出发,考虑e-ph相互作用和库仑相互作用,给出了它们的统一解释。发现小的e-ph耦合常数($λ~ 0.2$)足以产生大的轨道(=电荷四极$O_{xz/yz}$)涨落,从而产生无符号反转的s波超导($s_{++}$波态)。由于两个动量相反的轨道形成束缚态,导出的轨道涨落也导致了结构转变的不稳定性,这被称为“双轨道过程”。此外,当轨道涨落较强时,得到了具有$C_2$对称性的杂质诱导非定域轨道序。这种“杂质诱导的双晶态”解释了去孪晶样品中电阻率的面内各向异性。我们强调,只有当相对于$O_{xz}$和$O_{yz}$电荷四极子的轨道涨落最发散时,(i)-(iii)才是可再现的。这一事实保证了本模型哈密顿量和计算的可靠性。
2012-03-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Impurity states in multiband s-wave superconductors: analysis of iron pnictides
我们研究了一个单一的,非磁性杂质在多频带,扩展的s波超导体允许费米表面上的间隙的各向异性的影响。我们推导了连续介质中格林函数的解析表达式,并分析了尖锐的杂质诱导共振态存在的条件。底层的能带结构对于多能带情况比对于单能带情况更相关,并且能带之间的失配通常使得在参数的物理范围内不太可能形成杂质态。我们证实了这些结论,通过数值求解杂质问题的紧束缚参数化的带相关的磷属元素化物超导体。
2012-11-02 cond-mat.supr-con
Non-Magnetic Impurity induced in-gap bound states in two band $s_{\pm}$ superconductors
本文研究了两个s波序参量之间有相对相位$δ\neq0$的双带s波超导体中单个非磁性杂质的效应。研究表明,在$δ=π$($s_{\pm}$波超导体)中,非磁性杂质总是诱导出带隙束缚态。束缚态是相应的Bogoliubov-de Gennes方程的拓扑性质的结果。
2009-06-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Charge doping versus impurity scattering in chemically substituted iron-pnictides
为了揭示电荷掺杂和缺陷散射在替代改性的122铁pnictides的相对重要性,我们进行了系统的第一性原理研究在费米能级的选定频带。利用基于轨道的相干势近似(CPA),通过不同的替代方法,得到了无序效应。个别能带的显著能级位移表明,过渡金属取代引入移动载流子到系统中。然而,从这样的刚性带的情况下,以及由于杂质散射光谱展宽的重要偏差与带的字符。最后,$T$矩阵分析显示出与$s^{+-}$配对状态一致的带内散射大于带间散射。比较不同的取代揭示了沿过渡金属系列的成对断裂的增加。
2015-10-23 cond-mat.supr-con
Quasiparticle states around a nonmagnetic impurity in electron-doped iron-based superconductors with spin-density-wave order
研究了电子掺杂铁基自旋密度波(SDW)有序超导体中掺杂杂质周围的准粒子态随掺杂和杂质散射强度的变化。在未掺杂的样品中,在纯SDW状态存在的情况下,在杂质位置周围观察到两个杂质诱导的共振峰,并且随着正(负)散射势(SP)的强度增加,它们向更高(更低)的能量移动。对于SDW有序和超导有序共存的掺杂样品,其主要特征是存在尖锐的带隙内共振峰,其位置和强度取决于SP的强度和掺杂浓度。在所有的情况下,局域态密度表现出明显的$C_2$对称性。我们还注意到,在掺杂的情况下,杂质将系统分成两个具有不同磁序值的子晶格。在这里,我们使用的能带结构的双轨道模型,它考虑了不对称的As原子的上方和下方的Fe-Fe平面。该模型适用于研究铁磷族化合物的表面层性质,更适合于描述扫描隧道显微镜实验。
2011-02-11 cond-mat.supr-con
Impact of Iron-site defects on Superconductivity in LiFeAs
在传统的s波超导体中,只有磁性杂质表现出杂质束缚态,而对于s+-序参量,磁性和非磁性杂质都可以出现杂质束缚态。因此,超导体中的杂质束缚态可以提供对序参量的重要认识。在这里,我们提出了一个结合实验和理论研究的本地和工程铁网站缺陷的LiFeAs。详细比较隧道光谱测量杂质自旋涨落理论揭示了一个连续的演变,从可忽略不计的杂质束缚态的功能较弱的散射势,明显可检测的状态略强的散射势。这些中等强度势的所有束缚态都被钉扎在或接近较小间隙的间隙边缘,我们解释并归因于多轨道物理的现象。
2016-07-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The effect of Cr impurity to superconductivity in electron-doped BaFe2-xNixAs2
利用输运和磁化强度测量研究了Cr掺杂对电子掺杂BaFe_(2-x)Ni_xAs_2铁磷属化合物超导相图的影响。原则上,向电子掺杂的BaFe 2-xNixAs 2中添加Cr应等同于空穴掺杂的效果。然而,我们发现Cr掺杂通过杂质效应抑制超导电性,而在100 K以上不影响正常态电阻率。我们建立了Cr掺杂BaFe_(2-x)-yNi_xCryAs_2铁磷属元素化合物的相图,证明了Cr掺杂近最佳超导电性恢复了被超导电性抑制的长程反铁磁有序。
2014-09-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Violation of Anderson's Theorem for Sign-Reversing s-Wave State of Iron-Pnictide Superconductors
在五轨道模型的基础上,研究了局域杂质对铁磷属化物带间散射的影响,发现d轨道自由度对带间杂质散射有促进作用。这一事实意味着由自旋涨落理论预测的完全带隙的反号s波态对杂质非常脆弱。在BCS理论中,只有1%的中等强度杂质诱导巨大的对断裂,导致大的能隙态和显著降低的Tc,与基于简单的无轨道模型的预测相反。本研究提供了一个严格的约束的配对对称性和铁的pnictides的电子状态。
2009-10-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Impurity-induced sub-gap bound gap states in alkali doped iron chalcogenide superconductors
杂质附近局域态密度的测量对于确定碱金属掺杂铁硫系超导体K_ xFe_{2-y} Se_2的超导能隙结构是有用的。在这里,我们研究的最近邻d波和次最近邻s波超导态中的杂质和磁性杂质的影响。对于排斥性和吸引性的杂质,它表明,子间隙束缚态只存在于d波超导体与这些束缚态的位置依赖于电子掺杂水平,而敏感。此外,对于这种无序库仑相互作用可以导致局部杂质诱导磁性的情况下,d波超导。对于磁性杂质,s波和d波超导态都支持子带隙束缚态。上述结果可以解释一个简单的分析模型,提供了一个半定量的理解作为杂质势和化学掺杂水平的函数的杂质束缚态能量的变化。
2013-08-18 cond-mat.supr-con
Reversed anisotropy of the in-plane resistivity in the antiferromagnetic phase of iron tellurides
本文系统地研究了含有过量Fe、Se替代Te和Cu替代Fe三种杂质原子的碲化铁晶体的各向异性面内电阻率。在磁结构有序相中发现了相当大的电阻率各向异性,而符号与在过渡金属掺杂的铁砷化物($ρ_a$ $<$ $ρ_b$)中观察到的相反($ρ_a$ $>$ $ρ_b$,其中$b$轴参数比$a$轴参数短)。另一方面,我们的研究结果表明,在碲化铁的电阻率各向异性的大小与杂质的量,这意味着电阻率各向异性起源于外来杂质的影响,如在砷化铁。这表明杂质对载流子的各向异性散射是铁基材料磁结构有序相的普遍现象。
2015-01-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Robust $s_{\pm}$-wave superconductivity against multi-impurity in iron-based superconductors
基于自洽的Bogoliubov-de Gennes方程,系统地研究了无序对电子掺杂铁磷属元素化合物的影响。具有相同散射势(SP)的多个杂质随机分布在正方形晶格中。研究了不同杂质浓度$δ_{imp}$、不同电子掺杂浓度$δ$的归一化序参量的概率分布。样本被发现是非常强大的对弱SP,在该序参量没有发生质的变化,即使在非常大的$δ_{imp}$。而强SP则能够方便地分解序参量。对于中等SP,杂质上和周围的序参量的变化强烈地依赖于$δ$,但是归一化序参量的分布函数具有类似的行为随着$δ_{imp}$增加。与超导序相比,磁序对多杂质效应更为敏感。在系统失去超导性之前,空间自旋密度波型已经被破坏。SC阶数对温度的依赖性与无杂质情况相似,高$δ_{imp}$显著抑制了临界温度。
2015-02-25 cond-mat.supr-con
Tunneling interstitial impurity in iron-chalcogenide based superconductors
利用扫描隧道显微镜(STM)研究了$\mathrm{FeTe_{0.5}Se_{0.5}}$超导体中Fe间隙杂质(IFI)及其最近邻位(nn)的带隙内零能束缚态(ZBS).通过引入一种新的杂质机制,即隧道杂质,并基于Bogoliubove-de Gennes(BDG)方程,我们研究了IFI和底层Fe平面的低能级。我们发现只要IFI和Fe面之间的隧穿参数足够小,并且Fe面深在SC态,ZBS的峰在磁场中不会移动或分裂。我们的结果与实验符合得很好。我们还预测了自旋密度波(SDW)或电荷密度波(CDW)的调制将抑制ZBS的强度。
2015-07-22 cond-mat.supr-con
Memory function approach to in-plane anisotropic resistivity in the antiferromagnetic phase of iron arsenide superconductors
通过对具有各向同性杂质的有序相的记忆函数方法,我们从理论上研究了砷化铁超导体条纹状反铁磁相的面内电阻率的各向异性。我们发现,当费米面的拓扑结构改变后,引入空穴的散射率的各向异性是独立的载流子密度。另一方面,Drude权重的各向异性随着狄拉克费米面的畸变而单调减小,最终导致电阻率各向异性的反转,这与实验结果一致。因此,各向异性的起源归因于杂质散射和各向异性电子态的相互作用。
2014-10-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Zn impurity induced moments and tunneling conductance asymmetry in cuprate superconductors
通过自洽求解由\ttju哈密顿量导出的Bogoliubov-de Gennes方程,研究了非磁性Zn杂质取代面内Cu的影响. Zn杂质,在么正极限下用一个潜在的散射体建模,在其周围产生了局部交错的磁矩,计算的NMR位移与实验的Cu NMR谱一致.我们还注意到,实验观察到的负斜率的隧穿电导可以从下一个最近的跳跃$t'$。
2001-12-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Consistent picture for the electronic structure around a vortex core in iron-based superconductors
本文基于双轨道模型,考虑杂质的存在,从理论上研究了铁磷族元素化物超导材料涡旋核的电子结构。当杂质靠近涡核时,涡被钉扎。束缚态出现在非钉扎涡旋中,并被杂质消除。我们的结果与最近的实验结果吻合得很好,并提出了一致的解释不同材料的实验所揭示的不同的电子结构的涡核。
2011-05-10 cond-mat.supr-con
Evolution of quasiparticle states with and without a Zn-impurity in doped 122 iron pnictides
基于最小双轨道模型[Tai { \it et al.},欧罗巴Lett. \textbf{103},67001(2013)],其捕获了铁磷属元素化物BaFe $_{2}$ As $_{2}$的正则电子-空穴掺杂相图,我们使用具有和不具有单个杂质的Bogoliubov-de Gennes方程研究了准粒子状态的演化作为掺杂的函数。分析均匀掺杂样品的态密度,我们能够确定在最佳空穴或电子掺杂系统中观察到的两个超导能隙的起源。局域态密度(LDOS),然后检查附近的一个单一的杂质样品中没有反铁磁序。我们的结果在单个杂质附近的定性特征与基于五轨道模型的工作一致[K。Toshikaze { \it等人},日本物理学会\textbf{79},083704(2010)]。这进一步支持了我们的双轨道模型在处理单杂质LDOS问题中的有效性。最后,我们研究了在单一或强散射极限下,掺杂在单个杂质附近的LDOS的演化,例如Zn取代Fe。在我们的LDOS中所显示的铟镓共振峰的位置可以间接地反映费米表面拓扑结构的演变,根据相图。我们的预测的ingap状态和附近的强散射单个杂质的LDOS的演变可以通过实验探测本地准粒子谱验证。
2014-05-30 cond-mat.supr-con
Kondo-like mass enhancement of Dirac fermion in iron pnictides Ba(Fe$_{1-x}$Mn$_x$As)$_2$
研究了Mn作为磁性杂质取代Fe对Ba(Fe $_{1-x}$ Mn $_x$ As)$_2$中狄拉克锥的影响。磁电阻和霍尔电阻率的研究清楚地表明,回旋有效质量($m^{\ast}$)的狄拉克锥是有害的增强在低温下的杂质,虽然其演变作为一个函数的载流子数在较高的温度下以传统的方式进行。提出了由磁性杂质散射引起的类近藤带重正化解释这一现象,并讨论了狄拉克费米子的反常质量增强。
2014-01-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Effect of spin-orbit impurity scattering in the superconducting state of t-J model
研究了二维t-J模型中d_{x^2-y^2}波超导态中磁性杂质的作用,将杂质看作经典自旋,研究了杂质的自旋-轨道相互作用和自旋-交换相互作用. Bogoliubov de Gennes方程在从玻色子平均场近似下数值求解T = 0。自旋交换散射在杂质附近诱导出自旋三重态p波SC序参量,而在自旋-轨道相互作用存在下,出现时间反演对称性破缺的SC态和自发电流.当这两种相互作用共存时,就会出现一种携带自发自旋电流的状态。
2000-05-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quasiparticle Resonant States Induced by a Unitary Impurity in a d-Wave Superconductor
通过求解基于t-J模型的Bogoliubov-de Gennes方程组,研究了d波超导体中单一杂质周围幺正散射的准粒子共振态.研究了杂质周围的序参量和局域态密度的空间变化。我们发现:(i)粒子-空穴对称系统在LDOS中有一个对称的零能峰,而与超导相干长度的大小无关;(ii)对于粒子-空穴不对称的情况,零能峰的不对称分裂是具有小PDMATHABMM_0值的系统所固有的。
2000-01-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Impurity-induced quasiparticle interference in the parent compounds of iron-pnictide superconductors
基于唯象双轨道四带模型和T矩阵方法,研究了铁磷族化合物超导体母体化合物中杂质诱导的准粒子干涉效应。我们发现,QPI是敏感的值的磁序,这可能会有所不同,从一个化合物到另一个。对于较小的磁序值,由QPI引起的局域态密度(LDOS)的振荡模式表现出二维特征,与在1111化合物中观察到的驻波态一致。当磁序值较大时,LDOS空间调制的主要特征是一维条纹结构的存在,这与122系统母体化合物的一维条纹结构一致。在这两种情况下,系统都表现出$C_2$对称性,只有在较大磁序的情况下,才存在带隙束缚态。给出了相应的$q$ -空间中的QPI。LDOS在非零能量下的调制模式归因于底层能带结构和费米面之间的相互作用。
2011-09-27 cond-mat.supr-con
Topological Ultranodal pair states in iron-based superconductors
Bogoliubov费米面是在超导状态下受到保护的零能量激发的轮廓。在这里,我们表明,占主导地位的自旋单线态,带内配对的自旋1/2电子的多带超导体可以进行过渡到一个状态与Bogoliubov费米面,如果自旋轨道耦合,带间配对和时间反演对称性破缺也存在。这些后者的影响可能是小的,但驱动过渡到拓扑状态的适当的节点结构的带内对。这样的状态应该显示非零偏置态密度和相应的剩余索末菲系数作为一个无序的节点超导体,但即使在纯的情况下发生。我们提出了一个适合铁基超导体的拓扑转变与创建一个Bogoliubov费米表面可以研究的模型。该模型给出的结果非常类似于实验FeSe $_{1-x}$ S $_x$在整个过渡,这种ultranodal行为可能已经被观察到。
2020-01-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Impurity effects on spin dynamics in magnetic and superconducting iron pnictides and chalcogenides
本文综述了铁基超导体及其母体化合物中磁性和非磁性杂质对自旋动力学的影响。最近的中子光谱测量自旋激发的背景下,化学取代,空位和无序的抑制或稳定的超导性和自旋密度波相位的影响进行了审查。我们还提出了新的结果,在BaFe2As2单晶掺杂Mn的本地时刻的磁波动的结构,并讨论它们与以前报道的棋盘格磁激发(π,π)分支。
2016-12-21 cond-mat.supr-con
Quantum Interference Phenomena Between Impurity States in d-wave Superconductors
我们研究了二维d波超导体中杂质的相互影响,涉及Bogoliubov-de Gennes方程的自洽解。分析了局域序参量抑制、局域态密度以及杂质诱导结构的干扰。我们对DOS采用了杂质位置平均方案,该方案不会像常用的$T$矩阵方法那样忽视这些干扰效应。
2001-07-31 cond-mat.supr-con
Impurity Potential Renormalization by Strong Electron Correlation
研究了非磁性杂质势的强电子关联重整化。我们采用t-t '-t”-J模型,主要考虑δ函数杂质势。变分Monte Carlo方法表明,Gutzwiller投影准粒子激发态间的杂质势散射矩阵元与跳跃项一样,都是强重整化的.这样的重整化也可以通过含有杂质的Bogoliubov-de Gennes方程看到,其中强关联由具有局部Gutzwiller因子和局部化学势的Gutzwiller平均场论处理。也就是说,δ函数势被有效地削弱和加宽。我们强调的重要性,包括当地的化学势,这是很少注意到在文献中,通过物理考虑的掺杂依赖的局部空穴密度。我们还研究了杂质势平滑变化的影响,强关联产生了带隙能量与相干峰高度的近似关系,同时具有大的带隙分布,这与实验结果一致。
2009-05-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Impurity state in the vortex core of d-wave superconductors: Anderson impurity model versus unitary impurity model
采用扩展的Anderson/Kondo杂质模型描述高$T_{\text{c}}$ d波铜氧化物中杂质周围的磁矩,在从玻色子平均场方法的框架下,通过精确对角化Bogoliubov-de Gennes方程,数值研究了涡旋核中杂质态.低能杂质态与扫描隧道显微镜观察结果符合得很好。在杂质位钉扎一个涡旋后,我们通过考察磁场对杂质态的影响,比较了幺正杂质模型和扩展的Anderson杂质模型。我们发现,在幺正杂质模型中,杂质共振受到涡旋的强烈抑制,而在扩展的Anderson杂质模型中,杂质共振对场的影响不敏感。
2002-05-28 cond-mat.supr-con
Spin-Density-Wave and Asymmetry of Coherence Peaks in iron-Pnictide Superconductors from a two-orbital model
本文基于双轨道模型和Bogoliubov-de Gennes方程,从理论上研究了电子掺杂铁磷族化合物超导体中自旋密度波(SDW)与超导电性的共存。绘制了相图,并给出了费米面随掺杂变化的演化过程。局域态密度(LDOS)也已计算从低到高掺杂。结果表明,在欠掺杂区,SDW有序增强了正能超导相干峰的强度,抑制了负能超导相干峰的强度。我们的结果的几个特点是在很好的协议与实验。
2010-02-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nematic resonance in the Raman response of iron-based superconductors
在完全带隙的超导体中,如果Bogoliubov激发不相关,则电子拉曼响应在超导能隙$Δ$的两倍处具有成对断裂峰。受铁基超导体的启发,我们研究了如果超导相具有向列相结构的量子临界点,这个峰是如何被修改的。我们表明,在接近这一点的调整,例如,掺杂,准粒子之间的双光子关联的增长将对断裂峰转变为双光子共振。模式能量低于2 $Δ$,并且在量子临界点处保持有限,在量子临界点处其光谱权重急剧增强。后者是一致的,最近的实验上的电子掺杂的铁基超导体,并提供了直接的证据,在其超导相的超导相关性。
2016-01-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Impurity states and cooperative magnetic order in Fe-based superconductors
基于密度泛函理论(DFT)得到的能带结构和杂质势,我们在一个实际的五带模型下研究了LiFeAs超导态中的杂质束缚态和杂质诱导有序.在最近的实验中,我们发现,Co杂质太弱,产生子带隙束缚态,而更强的杂质,如铜。我们还获得了磁性杂质,如锰的束缚态谱,并显示如何自旋分辨隧道效应可能会确定铁pnictides,使用杂质束缚态作为探针的基态配对对称性的先决条件的各种缺陷位点的性质。最后,我们展示了杂质钉轨道和磁序,提供了一个解释越来越多的实验证据不寻常的磁性相掺杂铁pnictides。
2013-10-09 cond-mat.supr-con
Superfluid density of the $\pm$s-wave state for the iron-based superconductors
研究了铁基超导体最小两带模型的$\pm$ s波态的超流密度及其随杂质浓度的演化。我们表明,强耦合极限的杂质散射诱导的自能的一般形式$Im Σ_{imp} (ω) \approx i γ+ i βω$超过一个临界杂质浓度$Γ_{imp} > Γ_{crit}$。这种形式的$Im Σ_{imp} (ω)$导致超流密度$[ρ_{s}(T) - ρ_{s}(0)] \approx - γT^2 -βT^3$的温度依赖性。结合较低杂质浓度$Γ_{imp} < Γ_{crit}$的$ρ_{s}(T)$的全隙行为,$\pm$ s波状态产生$Δλ(T)$的连续演化:随着杂质浓度的增加,指数平坦的$\to T^3 \to T^2$与Fe磷属元素化物超导体如$M$-1111的测量一致($M$ =La,Nd,Sm,Pr)和Ba-122,除LaFePO外,最近的实验表明其在低温下显示出$Δλ(T) \propto T^{1.2}$。我们的研究结果还表明,态密度(DOS)测量的热力学性质和DOS测量的输运性质一般可以是不同的。
2009-05-05 cond-mat.supr-con
Andreev bound states in iron pnictide superconductors
最近,铁磷族化合物的Andreev束缚态被提出作为探测$s_\pm$ -波配对中相对负号的实验探针。虽然以前的理论研究证明了这种方法的可行性,但在中间带隙区域的局部态密度很小,使得在实验中很难检测到。我们重新审视这个重要的问题,从Bogoliubov-德Gennes哈密顿的正方形晶格适当的边界条件。显着的光谱权重在midgap制度被发现,导致在实验中容易检测的Andreev束缚态。动量分辨局域态密度出现峰值,并导致特定动量处准粒子干扰增强。我们分析了这些魔点的位置,并提出它们可以在实验中通过傅立叶变换扫描隧道光谱进行验证。
2009-11-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Impurity effects on BCS-BEC crossover in ultracold atomic Fermi gases
本文利用对涨落理论系统地研究了费米原子气体中杂质对$s$波BCS-BEC交叉的影响。配对和杂质散射$T$矩阵的处理自洽在同一时间。虽然该系统是不太敏感的杂质散射在玻恩极限,对于强杂质散射体,频率和间隙函数高度重整化,导致显着抑制的超流$T_c$,序参量和超流密度。我们还发现了费米子态密度中杂质带的形成和相干峰的拖尾,导致了Bogoliubov准粒子的谱权转移和有限寿命。在BCS区,高密度杂质很容易破坏超流性。相比之下,在幺正和BEC制度的超流性是相对更强大的。
2016-08-06 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The Anderson prescription for surfaces and impurities
我们测试了Anderson公式[1],一种描述非均匀系统中超导性的BCS形式主义,并将结果与Bogoliubov-de Gennes形式主义,使用具有表面和非均匀杂质的有吸引力的哈伯德模型获得的结果进行了比较。安德森方法捕获的间隙参数和电子密度的空间变化的基本特征,在很宽的参数范围内的表面或杂质周围。然而,在弱杂质势的强耦合区,它会被破坏。[1]P. W. Anderson,J. Phys. Chem. Solids 11,26(1959).
2000-03-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Instability of $j= 3/2$ Bogoliubov Fermi-surfaces
包括拓扑态和非费米液体的奇异量子相可以通过具有总角动量$j=3/2$的量子态来实现,如碲化汞和烧绿石铱酸盐中所示。最近,在中心对称的$j=3/2$系统中,在Z $_2$拓扑不变量的保护下,提出了一种零能Bogoliubov(BG)准粒子态密度非零的奇异超导态--Bogoliubov费米面(BG-FS).在这里,我们考虑了中心对称BG-FS的相互作用效应,并通过平均场和重整化群分析证明了它的不稳定性。Bardeen-Cooper-Schrieffer(BCS)型的热力学增强在与反演对称性相关的涨落通道中显示。因此,我们认为,反演对称不稳定性是BG准粒子之间的一般吸引力相互作用下的BG-FS的一个内在特征。与标准BCS超导性形成鲜明对比的是,费米面甚至可以在不稳定性下生存。我们提出的实验装置,二次谐波产生实验与应变梯度,检测不稳定性。讨论了在铁基超导体和含FeSe的重费米子体系中的可能应用。
2020-04-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Local Quasiparticle States around an Anderson Impurity in a d-Wave Superconductor: Kondo Effects
研究了d波超导体中安德森杂质的近藤效应。在从玻色子平均场方法中,导出的Bogoliubov-de Gennes方程通过精确对角化求解。我们发现,一个临界耦合强度,在此之上的近藤效应发生,存在无论是否存在带粒子-空穴对称性。共振准粒子峰被发现在局域态密度(LDOS)都直接在杂质和周围的邻居,这是在鲜明的对比的情况下,单一的杂质,LDOS消失的杂质网站。
2000-11-13 cond-mat.supr-con
Effect of transition-metal substitution in iron-based superconductors
通过将铁基超导体中的过渡金属离子视为随机分布的杂质,从理论上研究了目前存在争议的铁基超导体中过渡金属离子替代效应问题。来自TM元素的额外电子局限于杂质位置。同时,化学势在取代时发生变化。绘制了相图,TM元素似乎可以作为有效的掺杂剂。计算了局域态密度(LDOS),随着杂质浓度的增加,底部变成V形。在费米能级$ρ(ω=0)$处的LDOS是有限的,并且在最佳掺杂水平处达到最小值。我们的结果与扫描隧道显微镜的实验结果符合得很好。
2012-02-24 cond-mat.supr-con
Specifics of impurity effects in ferropnictide superconductors
本文讨论了杂质和无序对铁磷族化合物超导体准粒子谱的影响。本文讨论了在超导能隙中由于杂质而产生定域能级的可能性,以及由此引起的能带结构和超导序参量的变化。追踪了杂质掺杂时超导态的演化。
2011-05-18 cond-mat.supr-con
Impurity- and Magnetic-field-induced Quasiparticle States in Chiral $p$-wave Superconductors
本文通过自洽求解Bogoliubov-de Gennes方程,研究了手征$p$波超导体中杂质和磁场诱导的准粒子态。在强散射极限下,我们发现对于单个磁性杂质和单个磁性杂质,都可以诱导出束缚在杂质上的普适态。此外,我们发现不同的手征序参量和相应的超电流在线性杂质周围有均匀的分布。计算了外加磁场时的局域态密度,结果表明,通过调节外加磁场或对相互作用的强度,可以显著地增强涡核中零能Majorana模的强度峰值.
2017-05-09 cond-mat.supr-con
Current patterns and magnetic impurities in time-reversal breaking superconductor
从Bogoliubov-de Gennes(BdG)方程出发,研究了时间反转对称性(${\cal T}$)破缺超导体中的杂质效应.在违反${\cal T}$的超导体中,杂质周围会感应出自发电流。杂质周围的电流模式反映了库珀对的结构。本文用数值方法研究了两类${\cal T}$违反超导体$(p_{x}\pm {\rm i}p_{y}$和$d+{\rm i}s)$的杂质问题,并研究了杂质周围的电流.我们还研究了p波($p_{x}\pm {\rm i}p_{y}$)超导体中磁性杂质的影响,特别是考虑到与基态的相变有关的能级的零能交叉。
1999-11-23 cond-mat.supr-con
Robust Zero Energy Bound States Localized at Magnetic Impurities in Iron-based Superconductors
研究了自旋轨道耦合对非常规(符号改变)和常规(符号不变)$s$波配对对称性多带超导体中磁性杂质带隙束缚态的影响,这可能与铁基超导体有关.在没有自旋-轨道耦合的情况下,对于自旋单态超导体,已知这种束缚态在杂质散射强度的临界值处穿过零能量并获得有限的自旋极化。此外,简并的,自旋极化的,零能量的束缚态是不稳定的应用塞曼场以及偏离临界的杂质散射强度。使用T矩阵的形式主义以及分析参数,我们表明,在存在的自旋轨道耦合,零能量束缚态定位在非常规的,符号改变,$s$波超导体的磁性杂质获得令人惊讶的鲁棒性应用塞曼场和杂质散射强度的变化,这是在传统的,符号不变,$s$波超导体中不存在的效果。考虑到铁基多带超导体可能具有大量的自旋-轨道耦合,如在最近的实验中看到的,我们的结果可能提供一个可能的解释,令人惊讶的鲁棒的零偏压扫描隧道显微镜峰定位在铁基超导体中的磁性杂质提供的序参量对称性是符号变化的$s_{+-}$波。
2017-04-20 cond-mat.supr-con
Pinning of Vortices by impurities in Unconventional superconductors
本研究利用BDG形式对强关联d波超导体中的涡旋晶格进行微观研究,发现涡旋与杂质的结合依赖于杂质符号和掺杂等参数,揭示了该现象源于强关联效应。
2023-11-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Observation of charge accumulation and onsite Coulomb repulsion at transition metal impurities in the iron pnictides
本文报道了单晶Ca(Fe,Co)_2As_2和Ba(Fe,TM)_2As_2(TM=Ni或Cu)的价带光电子能谱和俄歇能谱的联合研究。价带光电子能谱数据直接表明,随着原子序数的增加,TM态向更高的结合能方向移动,对费米能级附近态的贡献越来越小。此外,对于Ni和Cu观察到的LVV俄歇衰变的3d8终态明确地揭示了这些杂质处的电荷积累。我们还表明,现场库仑相互作用的杂质强烈增加时,从钴镍铜。我们的结果量化了杂质势,并暗示超导态对杂质散射是稳健的。
2012-10-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Comment on "Nonmagnetic Impurity Resonances as a Signature of Sign-Reversal Pairing in Fe-As-Based Superconductors"
在最近的一封信[PRL 103,186402(2009)]中,Fe-As基超导体的能量能带结构用紧束缚模型拟合,该模型具有每个晶胞两个Fe离子和每个Fe离子两个简并xz和yz轨道。作者声称,所提出的模型,这显着不同于其他作者以前所使用的相同的两个轨道在相同的化合物中的模型,具有所需的对称性来描述铁磷属元素化物超导体中的Fe-As平面。在这篇评论中,我们认为情况并非如此。
2010-02-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Direct Numerical Demonstration of Sign-preserving Quasiparticle Interference via Impurity inside Vortex Core in Unconventional Superconductors
我们进行了大规模的数值计算,自洽地解决Bogoliubov-de Gennes(BdG)方程的磁场与随机杂质一起直接证明了典型的准粒子干涉(QPI)在非常规超导体中的扫描隧道显微镜/光谱实验观察到的涡旋的存在。计算结果表明,涡旋本身并不作为散射体而产生QPI斑图,但含有杂质的涡旋核使保号QPI峰增强。它的起源是杂质扭曲的Andreev束缚态,所有的测量结果一致地解释了基于数值结果的方案。
2012-03-22 cond-mat.supr-con
Single nonmagnetic impurity resonance in FeSe-based 122-type superconductors as a probe for pairing symmetry
我们研究了一个单一的非磁性杂质在A $_{y}$ Fe $_{2-x}$ Se $_{2}$(A=K,Rb,或Cs)超导体中的影响,通过考虑各种配对状态的基础上的三轨道模型与光电子能谱实验一致。通过自洽求解Bogoliubov-de Gennes方程,计算了杂质位上及其附近的局域态密度。在无节点的$d_{x^2-y^2}$波配对态中,杂质诱导的带隙束缚态仅在吸引杂质散射势下存在,如掺杂Co或Ni的情况,其特征在于强的粒子-空穴不对称性.这一性质可用于探测FeSe基122型超导体的配对对称性。
2013-03-22 cond-mat.supr-con
Local density of states around a magnetic impurity in high-Tc superconductors based on the t-J model
本文采用二维t-J模型,结合实际的能带结构,研究了高温超导体中磁性杂质周围的局域态密度。在Gutzwiller近似和Bogoliubov-de Gennes理论的范围内,以自洽的方式确定了序参量。在鲜明对比的情况下,磁性杂质附近的LDOS显示出两个共振峰,反映自旋相关的共振态的存在。研究还表明,这些共振态大致局限于杂质周围。本文的结果对Bi_{2} Sr_{2} Ca(Cu_{1-x} Ni[Zn]_{x})_{2} O_{8+delta}的扫描隧道光谱观察具有重要意义。
2000-02-23 cond-mat.supr-con
The superconductivity mechanism in Nd-1111 iron-based superconductor doped by calcium
本文研究了NdFeAsO_(0.8)F_(0.2)铁基超导体中杂质对超导行为的影响。电阻率测量表明,随着钙杂质含量的增加(x<0.05),超导电性受到抑制。此外,Tc随着剩余电阻率的增加而降低。这种行为定性描述的Abrikosov-Gorkov理论,并证实这些杂质作为散射中心。对于我们的样品,钙和传导电子自旋之间的交换常数估计为Jexc= |8| meV。此外,我们还绘制了不同钙掺杂的样品的相图,发现随着钙杂质含量的增加和自旋密度波(TSDW)温度的降低,Fe离子在较低温度下呈反铁磁条纹排列,超导转变温度(TC)也随之降低。根据我们的结果并与文中所解释的现有理论一致,由于S++态对杂质掺杂的样品没有影响,并且归因于自旋涨落机制的S+-态对低量钙产生超导抑制。因此,它证实了在我们合成的样品中,自旋涨落作为主导配对机制的作用。
2019-08-02 cond-mat.supr-con
Orbital Fluctuation Mediated Superconductivity in Iron Pnictides: Analysis of Five Orbital Hubbard-Holstein Model
在铁磷族化合物中,我们发现由于铁离子振荡引起的适度的电子-声子相互作用可以引起临界d轨道涨落,而不被库仑相互作用所禁止。这些波动引起了强烈的配对相互作用的s波超导(SC)状态没有符号反转($s_{++}$波状态),这是一致的实验观察到的超导性对杂质的鲁棒性。当库仑相互作用引起的磁涨落也很强时,随着杂质浓度的增加,SC态表现出从符号反转的s波态($s_\pm$波态)到$s_{++}$波态的平滑过渡。
2010-04-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Influence of superconductivity on the magnetic moment of quantum impurity embedded in BCS superconductor
采用单杂质Anderson哈密顿量模型,研究了超导性对S波Bardeen-Cooper-Schrieffer(BCS)超导介质中单能级量子杂质局域磁矩形成的影响.本文在自洽的Hartree-Fock平均场近似下,将Bogoliubov变换与格林函数方法相结合,分析了在低频极限$|ω|<<Δ_{sc}$和有限超导能隙$Δ_{sc}$下,金属(超导体)中杂质位磁矩形成的必要条件。我们将这些结果与其他理论结果以及嵌入在正常金属基质中的单能级量子杂质进行了比较。进一步分析了有限超导能隙超导体中量子杂质的电子谱密度,研究了子能隙态随杂质参数的变化。
2020-12-09 cond-mat.supr-con