重费米子超导与竞争序

与其他非常规超导系列相比, 重费米子超导体往往具有丰富多样的竞争序, 超导与各种竞争序相伴而生, 电子配对与反铁磁涨落、铁磁涨落、价态涨落、电四极矩涨落等量子临界涨落密切相关, 扩充了非常规超导的研究内容. 重费米子材料中的f电子往往同时参与超导与各种竞争序的形成, 表现出局域与巡游的二重性. 重费米子二流体理论为理解重费米子超导与竞争序的关系提供了新的思路.     

重费米子超导理论和材料研究进展

重费米子超导体是一类典型的强关联和非常规超导系统,超导的产生与量子临界涨落有着紧密的关系.在实际材料中,不同结构体系的重费米子超导体往往表现出非常不同的竞争序和超导性质,表明f电子的行为对材料的结构特征具有敏感依赖性.特别是最近几年的超导实验研究,表明具体材料的实际电子结构对重费米子超导的性质具有重要影响.本文将简要介...     

自旋阻挫重费米子体系中的量子相变

近藤效应和RKKY交换相互作用的竞争决定了多数重费米子化合物的基态性质。通过压力、磁场等非热力学参量调控,该类材料能够在绝对零温附近实现费米液体和磁有序相之间的连续转变,提供了研究量子相变的理想平台。另一方面,在绝缘的量子磁体中,自旋阻挫引起的量子涨落抑制低温下长程磁有序的发生,导致自旋液体相等新奇物态的产生。在近藤晶格中引入自旋阻挫将给重费米子材料提供一个新的调控维度,深刻改变该类材料的量子临界相图,是重费米子材料领域的一个新颖研究方向。文章首先介绍阻挫重费米子体系的研究背景,然后针对CePdAl的物性展开讨论,探讨阻挫对重费米子材料量子临界物性的影响以及量子临界相的普适性。     

压力环境下重费米子体系的物性探索

@@@@重费米子体系是近藤晶格中的强关联电子系统,它由于电、磁等相互作用的竞争呈现出丰富的电子基态,而且由于各种相互作用的能量尺度较小,它会对外界参量(压力、掺杂、磁场)的调控比较敏感。文章论述了重费米子体系的基本性质和它在压力环境下的物性演变以及相关的量子临界现象。超导态一般会出现在量子临界点附近,文章特别以“115”超导体系为例,讲述了超导态与其他长程序共存时可能出现的纹络化结构,介绍了如何运用压力下的谱学测量(如转角比热、软点接触隧道谱)来研究压力下重费米子体系的物性特别是超导序参量的对称性。     

压力环境下重费米子体系的物性探索

重费米子体系是近藤晶格中的强关联电子系统,它由于电、磁等相互作用的竞争呈现出丰富的电子基态,而且由于各种相互作用的能量尺度较小,它会对外界参量(压力、掺杂、磁场)的调控比较敏感。文章论述了重费米子体系的基本性质和它在压力环境下的物性演变以及相关的量子临界现象。超导态一般会出现在量子临界点附近,文章特别以“115”超导体系为例,讲述了超导态与其他长程序共存时可能出现的纹络化结构,介绍了如何运用压力下的谱学测量(如转角比热、软点接触隧道谱)来研究压力下重费米子体系的物性特别是超导序参量的对称性。     

重费米子超导体中的超声Plasmon模

将重费米子超导体看成由s电子和f电子组成的系统,得到了一种可能的低能元激发模——超声Plasmon。证明在一定条件下,电子间通过交换这种低能集体元激发模,除了可导致s电子形成Cooper对外,同时还可导致s-f电子间混合对的形成。对系统的介电函数作了RPA近似计算,得到了超导转变温度的表达式,并讨论了混合对效应。另外,通过对比热反常的分析,讨论了在重费米子超导体中存在超声Plasmon模的可能性。     

重费米子二流体理论

强关联电子同时表现出局域和巡游的二重性,这是量子力学波粒二象性在凝聚态物理领域 的表现,也是导致强关联材料中各种新奇量子效应的根源。本文以重费米子材料为例,探讨强关 联f 电子在该类材料中局域和巡游二重行为的实验表现,重点介绍重费米子的二流体唯象理论。 这一理论成功解释了众多先前无法解释的实验现象,揭示了重费米子体系复杂行为背后的统一物 理起源,为理解强关联系统包括铜氧化物和铁基超导材料中电子的奇异行为提供了一种新的思 路,亟待更加深入的理论和实验探索。     

重费米子超导体UPd2Al3与常规超导体Nb之间波函数的量子相干效应

超导体的电子波函数对称性一直是引人注目的重要问题。本研究了波函数为Ｐ态或ｄ态的“高温”重费米子超导体ＵＰｄ２Ａｌ３（Ｔｃ￣２Ｋ）与Ｓ态的常规超导体Ｎｂ之间的量子相干效应。精确测量表明，在一个包括由上述两种超导体组成的Ｊｏｓｅｐｈｓｏｎ结的超导环中，有持续电流产生，且环中磁通是量子化的，每一个磁通量大小为（０．９９±０．０３）ｈ／２ｅ，明确无误的表明这一复合系统中两种对称性不同的波函数位相相干。此     

在重费米子化合物中由磁性中介的超导电性

在自由空间,电子是相互排斥的,而超导又以电子结成库珀对为前提,因此人们只能从固体内部寻找“对态”的“粘胶”．在传统超导体中,电子配对是由晶格密度波中介的,这一寻常机制不能解释在铜氧化物中出现的超导电性．那么,配对是否可以通过其他非寻常机制（例如：磁机...     

重费米子材料中的反常物性

重费米子研究对探索强关联电子体系新奇量子现象的组织原则具有重要的意义。文章介绍了作者近年来对重费米子材料正常态反常性质的研究进展,揭示了重电子的普适温度演化行为和Fano干涉效应,为理解重费米子物理和探索非常规超导机理提供了新的思路。     

重费米子材料中的反常物性

重费米子研究对探索强关联电子体系新奇量子现象的组织原则具有重要的意义。文章介绍了作者近年来对重费米子材料正常态反常性质的研究进展,揭示了重电子的普适温度演化行为和Fano干涉效应,为理解重费米子物理和探索非常规超导机理提供了新的思路。     

IBFM中费米子算符的表达式

本短文给出了包含g玻色子的IBFM中费米子算符的表达式.     

三重兼并费米子拓扑半金属MoP高压超导相的低压截获

碳化钨结构的三重兼并费米子拓扑半金属MoP高压下发生超导转变，然而，高压超导相能否在低压甚至常压截获尚不清楚.本文对两个密封于金刚石对顶砧中的MoP高压超导相在室温条件下进行快速卸压，通过测量低温电阻对温度的依赖关系，验证能否在低压甚至常压截获高压超导相.实验结果表明：初始压力61.5 GPa的样品#1,超导电性可截获的最低压力为44.2 GPa;初始压力95.0 GPa的样品#2,超导电性可截获的最低压力为3.5 GPa.     

Majorana费米子与拓扑量子计算

1937年,Majorana发现Dirac所提出的相对论性协变的电子波动方程,在另一个表象下所得到解可以描述不带电荷的费米子,具有与Dirac费米子不同的性质。在基本粒子领域,对这种Majorana费米子的寻找至今一直在进行中;而在凝聚态物理领域,对拓扑超导体和分数量子霍尔态的研究,人们已经发现了与Majorana费米子有相同行为的准粒子。特别是在二维拓扑超导体系中出现的涡旋元激发包含了零能量的Majorana准粒子,它们在交换操作下表现出非阿贝尔的统计性质,因而有望借以实现拓扑量子计算。文章系统地介绍了凝聚态物质系统中获得Majorana费米子的理论模型和物理实现,并进一步介绍了与之相关的拓扑量子计算的实现方法。     

重费米子化合物 CemMnIn3m+2n(m = 1, 2, 3; n = 0, 1, 2; M = Co,Rh,Ir,Pt 及Pd) 的角分辨光电子能谱研究

重费米子材料以其新奇多变的宏观性质,复杂而难以理解的微观物理过程而受到广泛的关注,长期是凝聚态物理研究的重点。角分辨光电子能谱作为一种能够直接探测材料电子结构的实验手段,随着近年来实验技术的高度发展,能量和动量分辨率得到了极大的提高,能够有力地探测到强关联材料中更加精细的电子结构。使用角分辨光电子能谱探测重费米子材料的电子结构,为理解其各种物理过程提供强有力的实验证据,进而推进重费米子理论的发展。本文回顾 Ce 基重费米子材料 CemMnIn3m+2n (m = 1; 2; 3;n = 0; 1; 2;M =Co, Rh, Ir, Pt, Pd) 系列化合物的角分辨光电子能谱研究,包括电子结构的维度、近藤共振、f 电子与导带电子的杂化和电子结构随温度的变化等。     

有限温下三维QED中费米速度对费米子手征凝聚的影响（英文）

三维QED 具有两个和QCD类似的性质:动力学手征对称破缺和禁闭。为了研究动力学手征对称破缺,基于彩虹近似,在Dyson-Schwinger 方程框架下,通过迭代求解有限温下的费米子自能方程,讨论了不同的费米速度下费米子手征凝聚与费米子味数之间的关系。发现在有限温下,对于固定的费米子味数,费米手征凝聚随费米速度的变大而单调减小。Analogous to Quantum QCD, QED₃ has two interesting features: dynamical chiral symmetry breaking (DCSB) and confinement. By adopting the rainbow approximation, we numerically solve the fermion self-energy equation at finite temperature in the framework of Dyson-Schwinger equations and discuss the relation between chiral condensate and fermion flavor for several fermion velocities in the finite temperature QED₃. It is found that the fermion chiral condensate decreases monotonically with the fermion velocity increasing for a fixed N at finite temperature.     

超导磁通量子比特的性能表征

采用超导电路实现的量子计算近十几年来发展迅速,目前已经实现了质因数15的分解、高保真度的单和双量子比特等等。为实现量子计算,采用正交剥离自对准工艺,制备了射频超导量子干涉器件(rf-SQUID)结构的超导磁通量子比特芯片。在稀释制冷机mK温度下,对其基本结构参数进行了表征,并通过理论分析、软件仿真验证了测试结果。此外,还分析了测试系统的噪声性能,对可能的噪声源进行了消除。最后,通过量子比特初态的制备,观测到了双势阱能级间的共振隧穿现象。     

探寻马约拉纳费米子

1937年,31岁的意大利科学家马约拉纳发表了一篇理论文章,预言自然界可能存在一种与其反粒子完全相同的特殊粒子,也就是马约拉纳费米子。一年之后,这位年轻的天才物理学家在一次度假途中神秘消失。此后近80年里,尽管江湖上各种传闻,各路物理界高手四处打探,他和他所预言的“马约拉纳费米子”一直渺无音讯,神秘无踪。