双带超导体中的带边 BCS-BEC 交叉：物理性质与探测参数

铁基、二硼化镁及其他新型超导材料中的超导电性具有强烈的多带和多能隙特征。最近的实验支持由强耦合以及化学势接近其中一个带的带边所诱导的 BCS-BEC 交叉的可能性。在此，我们研究了描述双带超导体中 BCS-BEC 交叉的最简单理论模型，考虑了带间可调的相互作用和可调的能级间隔。报告了凝聚分数、关联长度和超导能隙的平均场结果，并在典型的交叉相图中定位了 BCS、交叉和 BEC 区域的边界。当超导能隙的量级与局部化学势相当时，超导电性处于 BCS-BEC 交叉的交叉区域，小带的费米面因能隙打开而变得模糊。在这种情况下，小库珀对和大库珀对共存于总凝聚体中，这是高温超导电性的最佳条件。给定带中能隙与费米能量之比是实验上定位系统处于 BCS-BEC 交叉区域的最佳探测参数。利用现有实验数据，我们的分析表明铁基超导体中小费米面的部分凝聚体处于 BCS-BEC 交叉的交叉区域，支持了最近的 ARPES 发现。