铁基超导体中缺陷诱导的局域态密度的理论研究

发布时间：2019-07-09 06:15

【摘要】：铁基高温超导电性一经发现,便很快在凝聚态领域引起了极大的关注。与铜氧超导体类似,铁基超导体也有一个层状结构,超导电性来自于Fe-Fe平面中的库伯对。目前,铁基超导体已发展为一个庞大的家族,不同的铁基超导材料有一个相同的Fe2X2(X=As,Se,Te等)层。铁基超导体的母体化合物是具有反铁磁序的坏金属,通过电子或空穴掺杂,反铁磁序被压缩,随着掺杂浓度的进一步增加,反铁磁序最终消失,超导电性显现。但不同于空穴型单带的铜氧超导体,铁基超导体是一个空穴型和电子型混合的多带超导体。铁基超导材料是继铜氧超导体之后发现的另一个高温超导家族,它为高温超导电性的研究提供了新的平台。实验中生长的晶体往往含有缺陷,例如杂质和空穴等。铁基超导体中间隙Fe原子引起的零能束缚态已被STM实验所报道,而非磁性杂质以及As空穴也对铁基超导体中的局域态密度产生一定的影响。本文将基于一个铁基超导体中的两轨道四带紧束缚模型,分别对单个非磁性杂质和As空穴在具有?S波配对的铁基超导体中诱导的局域态密度展开研究。铁基超导体中单个非磁性杂质引起的隙内束缚态可以用来区分S波和?S波配对对称性。本文基于一个两轨道四带紧束缚模型,详细地研究了在具有?S波配对对称性的铁基超导体中单个非磁性杂质对局域态密度的影响,获得了杂质共振峰的高度、位置与杂质势的关系。本文中发现在一定的杂质势范围内正、负能侧杂质共振峰出现的位置是对称的,当Vs0.40 e V时正能侧的共振峰分裂为两个峰,在Vs=0.70 e V附近区间在次近邻点上的局域态密度中可以观察到四个明显的杂质共振峰。像这样的隙内束缚态可以通过扫描遂穿实验直接观测。本文也基于该两轨道四带紧束缚模型,给出了存在As空穴时的哈密顿量,并利用正则变换及波戈留波夫变换将总的哈密顿量对角化。通过求解费米子湮灭算符和格林函数的运动方程,经过一系列繁琐但直接地计算,最终分别给出了亚晶格A和亚晶格B上的局域态密度表达式。
文内图片：
图片说明：水银中电阻随温度的变化关系
[Abstract]:Once iron-based high temperature superconductivity has been discovered, it has attracted great attention in the field of condensed matter. Similar to the copper-oxygen superconductor, the iron-based superconductor has a layered structure, and the superconductivity comes from the Cooper pair in the Fe-Fe plane. At present, iron-based superconductors have developed into a large family. Different iron-based superconductors have the same Fe2X2 (X 鈮，

本文编号：2511917