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钒中超导态的特性:Eliashberg 方程与半解析公式

超导电性 2017-07-27 v1

摘要

钒中的超导态特征为临界温度 (TcT_{c}) 等于 5.35.3~K。借助 Eliashberg 方程计算出的库仑赝势具有异常高的值 μ(3Ωmax)=0.259\mu^{\star}\left(3\Omega_{\rm max}\right)=0.259μ(10Ωmax)=0.368\mu^{\star}\left(10\Omega_{\rm max}\right)=0.368(其中 Ωmax\Omega_{\rm max} 表示最大声子频率)。尽管电子 - 声子耦合常数相对较大 (λ=0.91\lambda=0.91),但序参量 (Δ\Delta)、比热 (CC) 和热力学临界场 (HcH_{c}) 等量所确定的无量纲比值与 BCS 理论的预测偏差不大:RΔ=2Δ(0)/kBTc=3.68R_{\Delta}=2\Delta\left(0\right)/ k_{B}T_{c}=3.68RC=ΔC(Tc)/CN(Tc)=1.69R_{C}=\Delta C\left(T_{c}\right)/ C^{N}\left(T_{c}\right)=1.69,以及 RH=TcCN(Tc)/Hc2(0)=0.171R_{H}=T_{c}C^{N}\left(T_{c}\right)/ H^{2}_{c}\left(0\right)=0.171。这一结果归因于高值的库仑赝势减弱了强耦合效应和推迟效应。研究表明,如果基于 TcT_{c}-Allen-Dynes 表达式确定 μ\mu^{\star} 的值 (μAD=0.198\mu^{\star}_{AD}=0.198),则可以利用半解析公式相对精确地复现 Eliashberg 形式体系的结果。值得注意的是,在数值方法和半解析方法中,仅在 μ=0.1\mu^{\star}=0.1 附近才获得了相同 μ\mu^{\star} 下可比的热力学参数值。

关键词

引用

@article{arxiv.1707.08228,
  title  = {Characteristics of superconducting state in vanadium: the Eliashberg equations and semi-analytical formulas},
  author = {E. A. Drzazga and I. A. Domagalska and M. W. Jarosik and R. Szczȩśniak and J. K. Kalaga},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1707.08228},
  year   = {2017}
}

备注

6 pages, 5 figures