非常规超导体中T_c的普适标度律
超导电性
2025-10-30 v1 强关联电子
摘要
理解非常规超导体的配对机制仍然是凝聚态物理学的核心挑战,特别是关于由电子-电子相互作用引起的相关效应是否统一了各种非常规超导体(UcS)的持续争论。为应对这一挑战,有必要建立超导转变温度(T_c)的普适量化关系,该关系可直接从实验中获得,并与不同材料系统的微观参数相关联。在这项工作中,我们建立了一个关系:N_CP·k_B T_c^⋆ = α·U,其中α = 1/(16π)是普适常数,k_B是玻尔兹曼常数,T_c^⋆是最大T_c,U是格点库仑相互作用,N_CP(∝(ξ_0/a)^D)量化了D维空间中库珀对的空间范围(ξ_0)相对于晶格参数(a)。该标度关系的有效性通过来自13个不同UcS家族的173种不同化合物在超过500次实验中的数据库,在跨越四个数量级的T_c^⋆范围(0.08--133 K)内得到了经验证明。不同UcS家族的不同材料满足统一关系这一事实揭示它们可能共享超导机制。此外,标度关系表明存在由最小N_CP决定的最大T_c^⋆,为高温超导的理论和实验探索提供了基准。
引用
@article{arxiv.2510.25082,
title = {A Universal Scaling Law for $T_c$ in Unconventional Superconductors},
author = {Way Wang and Zhongshui Ma and Hai-qing Lin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.25082},
year = {2025}
}