非晶氧化铟超导谐振器中钉扎涡旋玻璃的量子临界坍缩
作者用等离激元微波谱学直接测量非晶氧化铟(a:InO)超导谐振器的平衡超流刚度直至临界场Bc,发现超流密度在近三个数量级的磁场范围内仅呈对数下降,与涡旋晶格预期的幂律抑制形成对比,归因于涡旋-涡旋相互作用反而增强的集体钉扎机制(pinned vortex glass)。
推荐理由:论文用对照实验对比了非晶氧化铟与MoGe的超流密度磁场依赖,凸显对数抑制这一反常行为。
作者用等离激元微波谱学直接测量非晶氧化铟(a:InO)超导谐振器的平衡超流刚度直至临界场Bc,发现超流密度在近三个数量级的磁场范围内仅呈对数下降,与涡旋晶格预期的幂律抑制形成对比,归因于涡旋-涡旋相互作用反而增强的集体钉扎机制(pinned vortex glass)。
推荐理由:论文用对照实验对比了非晶氧化铟与MoGe的超流密度磁场依赖,凸显对数抑制这一反常行为。
中国科学院物理研究所团队用超快光学光谱追踪轻度欠掺杂Bi2Sr2CaCu2O8+δ(Bi2212)在最高37 GPa压力下的非平衡准粒子动力学,在时域上分离赝能隙与超导两个弛豫通道。
推荐理由:该文用高压超快光谱在37 GPa范围内同时提取赝能隙与超导能隙,展示了化学掺杂之外的独立调控路径。
论文用紧束缚晶格模型加唯象层间隧穿,自洽求解扭转双层铜氧化物的超导能隙方程,扫描扭转角、填充ν、隧穿强度g0与温度,得到含TRSB与TRS多种相的相图。
研究者在70 mK、100至250 mT条件下对UTe2单晶做b-c平面场角旋转热导测量,观察到κ/T随场角的两重振荡,调制幅度约为平均值的25%,极小值沿b轴。结合实验测得的紧束缚费米面建模各候选能隙结构后,作者判定零场零压下UTe2体超导序参量属B2u不可约表示,点节点沿晶体b轴;κ(θ)/T在约125 mK出现的90度反转也与B2u模型预期一致。
推荐理由:论文梳理了UTe2超导序参量对称性的争议证据,并给出判定节点沿b轴的实验与建模方法。
论文在空穴填充ν=−1、转角3.65°的扭转双层WSe2中,用Hartree–Fock、无规相位近似和泛函重整化群分析竞争电子相,发现兼具d波单态与p波三重态特征的超导不稳定性,出现在谷间相干自旋密度波序附近,配对胶水指向谷间相干自旋涨落。
推荐理由:论文对比连续模型与紧束缚模型的配对结果,说明相互作用程如何决定理论能否复现实验中零位移场下的超导。
论文指出玻色码中transmon辅助比特的χ匹配保护在码模式含光子时会打开一条光子刺激Raman衰变通道 |f,n⟩→|g,n+1⟩,其分支比随光子数线性增长,速率正比于(n+1)(χge/2g01)²。
一个面向 AI 的 ARPES 社区数据库框架被提出,由 Zhi-Xun Shen 等来自 Stanford、SLAC、Advanced Light Source 等机构的合作者共同撰写。该框架旨在为角分辨光电子能谱数据建立可被人工智能直接利用的社区数据库规范。文章发表于 arXiv cond-mat.supr-con。
香港科技大学物理系团队在论文中提出,晶体中孤立能带的量子度量分布可通过局域束缚态的倏逝尾巴产生实空间干涉,动量空间中量子度量热点的间距决定干涉振荡周期,最窄热点的宽度决定长程衰减长度,这一量子几何干涉在(近)平带中尤为显著。作者进一步演示可用 Josephson STM 通过约瑟夫森临界电流对针尖位置的依赖在实验上观测该实空间干涉,从而建立动量空间量子几何与实空间干涉的直接对应。
Uppsala 大学的 Sourounis 和 Oppeneer 用第一性原理输入求解自洽 Migdal-Eliashberg 方程,并纳入相互作用驱动的电子基态对称性破缺,研究菱形多层石墨烯中的声子介导超导。随载流子密度和位移场变化,计算复现了实验观测到的多个超导区域,其能隙和 Tc 等性质与实验相当,并预测了尚未发现的额外超导相,表明多个超导区可用声子介导配对解释。
研究团队用 X 射线衍射、截面扫描透射电子显微镜和低温扫描隧道显微镜表征失配层超导体 (SnS)1.17NbS2 的体相结构与解理面。STM 分辨出 SnS 终止面和 NbS2 终止面两类台面,其中 SnS 表面原子排列与体相失配结构不同,提示存在明显表面弛豫;2 K 下的隧道谱显示两种终止面上的超导能隙几乎相同,能隙的空间变化未见与失配晶格对应的调制。
上海交通大学团队在化学计量比1QL-Bi2Te3/FeTe异质结中观测到堆叠涡旋结构,并实现数目可调的Majorana零模(MZM)。
推荐理由:论文给出通过磁场与Bi2Te3岛尺寸调控Majorana零模数量的具体途径,可迁移至其他界面超导平台的涡旋控制方案。
研究对NaH6进行综合第一性原理计算,发现R3̄m与Pm3̄m两个相在宽压力范围内主导其结构格局。R3̄m相在10 GPa下动力学稳定、计算Tc为34 K,50 GPa时升至99 K;Pm3̄m相在50 GPa下计算Tc达230 K。两个相均含拉长的类H2单元,模式分辨的电子-声子耦合分析显示Raman活性氢振动与超导相关模式强关联,表明氢子晶格结构重组可在相对温和压力下实现高温超导。
室温生长的 Mo2N/FePt 双层在零外磁场下演示了超导二极管效应,效率最高约 85%(3.4 K 的 Mo2N(10)/FePt,2.8 K 时约 78%;Mo2N(20)/FePt 在约 6 K 达约 83%)。
推荐理由:论文给出了与同类超导/铁磁杂化二极管的效率对比,便于判断该双层结构在零场运行上的位置。
作者在每个格点定义dx2−y2波函数并计算轨道重叠,得到含变号的层间隧穿振幅,直接隧穿项随扭转角呈cos2θ依赖,在45°处因正负贡献相消而为零,且长程隧穿在接近45°时往往超过直接隧穿。
Ortino 等人研究用钒氧体系金属-绝缘体转变(MIT)氧化物实现超导线圈的温度触发智能绝缘,即正常运行时绝缘、热点附近导通,以兼顾绝缘线圈的快升流与非绝缘线圈的被动能量泄放。
论文研究了交替磁涨落驱动的超导配对,指出正常态能带的子晶格极化(SLP)阻止不同子晶格间形成库珀对,从而压制近邻反铁磁交换主导的自旋单态配对,使长程同子晶格配对占优。
作者基于 TaS₂/NbSe₂ 异质结构实现混合分子约瑟夫森结,选择性向 TaS₂ 插入 TMA⁺ 阳离子诱导类单层 Ising 超导,结表现出非对称 Fraunhofer 干涉、场致与自发约瑟夫森二极管效应。
研究者用软定向点接触谱(SDPCS)结合电阻测量,在最高2.1 GPa静水压下探测kagome超导体CsV3Sb5的超导序参量。
通过数值求解含时 Ginzburg–Landau(TDGL)方程,研究了正弦变宽周期超导通道中的驱动涡旋运动,发现涡旋运动产生的电场基频 f0 由通道周期决定,并可通过通道几何有效调控谐波成分。
论文报道在中心对称超导体FeTe0.7Se0.3(FTS)纳米片中通过扭折边界诱导的应变工程实现非互易电荷输运。CVD生长中的应力松弛在薄片中心形成尖点状扭折带边界,产生空间非均匀应变场和破坏反演对称性的有效面内极性;原子力显微镜显示平坦区厚度60 nm,扭折边界高度1664 nm且两侧斜率明显不对称。
上海交大团队用稀释制冷机STM在40 mK下测量Bi2Te3/NbSe2异质结,在5QL和7QL Bi2Te3薄膜中分辨出相干峰内的内峰或内折角结构。实验发现谱形随局域化学势变化,结合紧束缚模型模拟表明这些特征来自Bi2Te3体态和表面态分别被NbSe2单一各向同性s波隙邻近耦合的贡献,而非继承NbSe2的各向异性序参量;模拟还显示化学势升高时谱重从内峰向外交移。
推荐理由:论文用化学势依赖谱学区分了体态与表面态的超导贡献,为解读邻近耦合材料的多通道谱形提供了方法。
Los Alamos 与 University of Tennessee 的研究者用 DFT 拟合的多轨道紧束缚模型研究电子掺杂菱方四层石墨烯中的 Kohn–Luttinger 超导。
南开大学研究团队基于第一性原理计算提出,在空穴掺杂La2-xSrxCuO4中Sr掺杂剂倾向于形成二聚体而非孤立分布,该趋势同样适用于Na掺杂Ca2CuO2Cl2和电子型Nd2-xCexCuO4。
Razanajatovo、Cayssol 与 Dutreix 在 Phys. Rev. B 114, L231403 发表论文,提出一种层析方法,可从单杂质周围的准粒子干涉图重建电子态的密度矩阵,用于表征电子能带结构所需的波函数及其量子几何信息,文中考虑了双轨道模型。
研究者用含时 Dirac 方程结合分步算符传播方法,研究了单层石墨烯中由周期排列圆形势垒与势阱(净势为零)构成的光子晶体式静电超晶格对电子波包传输的几何调控定向效应。文章发表于 Phys. Rev. B 114, 245412。
Fabian Döschl 和 Annabelle Bohrdt 通过基于关联的分析方法研究了神经量子态(NQS)内部机制的可解释性,指出 NQS 作为表示量子多体波函数的变分拟设虽已强大,但其内部机制仍不清楚。文章发表于 Phys. Rev. B 114, 245114。
Physical Review B 发表研究,揭示四重钙钛矿 CeCu3Ru3.25O12 中由 f–d 与 d–d 杂化诱导的重费米子行为。强关联 4f、5f 电子体系因轨道杂化与电子局域化协同常表现出大有效质量,而 ACu3Ru4O12 型钌酸盐是罕见的类重费米子候选体系。
Talkington 和 Mele 在 Phys. Rev. B 114, 235408 发表论文,指出二维 moiré 材料受光照时表现出圆二色和双折射形式的光学旋光性,该旋光可分解为层间电子耦合带来的本征贡献与材料在物理空间中扭转嵌入带来的外禀贡献。作者对 moiré 材料做了一般对称性分析,识别出本征与外禀贡献分别占主导的区间,并将分析应用于扭转双层石墨烯和扭转 MoTe2。
Physical Review B 发表研究,Yuan Yang 等人针对双层铜氧化物超导体和镍氧化物超导体 La3Ni2O7,研究了有限宽度双层 t−J−J⊥ 梯子中从层内超导向层间超导的演化,其中 t 为面内电子跳跃、J 为面内自旋相互作用、J⊥ 为层间自旋相互作用。
Jae-Mo Lihm 等人在 Physical Review B 提出用平移等变与高阶有限差分精确计算 Wannier 中心、位置矩阵及复合算符,用于获得 Bloch 波函数的动量空间导数。该方法服务于量子几何与固体平衡、响应性质的第一性原理研究,其中位置及相关复合矩阵通过 Wannier 插值获得。文章发表于 Phys. Rev. B 114, 225121。
Physical Review B 发表了 E. S. Andriyakhina 等人的理论工作,给出磁化均匀进动的弹道 N/F/S 和 S/F/S 结的理论,指出进动磁化可产生长程等自旋超导关联。文章分析了该体系的非平衡分布函数,对应 Phys. Rev. B 114, 214507,于 10 月 13 日发表。
Physical Review B 发表研究,通过电输运与 Raman 光谱对比 α- 与 β-WP₂ 晶体中的极高载流子迁移率,探讨过渡金属二磷化物中高迁移率的微观起源。文中指出其机制尚存争议,候选解释包括流体动力学电子流以及自旋-动量锁定导致的动量弛豫抑制,WP₂ 被选为研究平台。
Fang Qi、Weixuan Zhang、Wenhui Cao 与 Xiangdong Zhang 在 Phys. Rev. B 114, 214103 中提出通过时间界面实现并观测非阿贝尔合成规范场的方案。非阿贝尔规范场在高能物理与凝聚态物理中具有核心意义,已在量子材料、超冷原子和人工结构等系统中被实验实现。
研究人员利用双色泵浦-探测反射实验,观测到金属范德瓦尔斯铁磁体 Fe3GeTe2 在磁相变附近自旋动力学的超快临界慢化,以及涌现的非平衡 Fano 干涉。该工作揭示了电子激发与自旋、晶格自由度在磁相变过程中的耦合机制。
X. Z. Zhang 提出开放关联晶格中慢 Liouvillian 扇区选择的微观理论,其出发点是在位双粒子与分支分辨近邻键之间的局域相互作用共振,而非预设的非厄米能带。该共振机制选择出慢扇区,成果发表于 Phys. Rev. B 114, 204305。
机器学习分子动力学模拟系统研究了点缺陷与拉伸应变对 θ-TaN 晶格热导率的调制作用,指出合成引入的点缺陷是此前分子动力学模拟与实验结果存在显著差异的原因。研究由 Chenyang Cao、Yifei Ning、Ping Qian 等完成,发表于 Phys. Rev. B 114, 204304。
Physical Review B 发表 Polsin 等人的论文,报道一种测量薄钽涂层冲击卸载后表面热状态的技术,结合温度与 X 射线衍射测量。钽在常温及沿主 Hugoniot 直至熔点均为体心立方金属,但直接的熔化温度测量数据有限。
Harley D. Scammell 和 Oleg P. Sushkov 提出利用能级排斥实现零磁场下的激子凝聚,该凝聚态是束缚电子-空穴对的集体相位相干态,有望带来无耗散对流等现象。文章将该机制应用于双层石墨烯,讨论了半导体中实现激子凝聚所需的条件。论文发表于 Phys. Rev. B 114, 194508。
研究表明,二维非中心对称超导体在临界温度 Tc 以上的超导涨落会诱导出库珀对,使其电导率获得随波矢奇变的非互易分量。作者采用含时 Ginzburg-Landau 理论,研究了该体系的空间色散电导率及其非互易二向色性和旋光性。论文发表于 Phys. Rev. B 114, 194506。
该论文演示了在单个纳米磁体和偶极耦合纳米磁体对中,施加电流的方向会影响无磁场全电学磁化翻转的阈值电流密度。作者将该方法推广到人工自旋冰,展示了偶极相互作用如何影响纳米磁体翻转并实现对其磁化的选择性控制,为可编程操控偶极耦合纳米磁体器件提供了路径。论文发表于 Phys. Rev. B 114, 194411。