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多轨道$s_{\pm}$波超导体中的无序效应:对 Zn 掺杂 BaFe$_2$As$_2$化合物的启示

强关联电子 2013-12-10 v2 超导电性

摘要

近期关于 Zn 掺杂 122 型铁基 pnictides Ba(Fe1xy_{1-x-y}Coy_yZnx_x)2_2As2_2的实验挑战了我们对 122 系列电子掺杂以及掺杂与杂质散射相互作用的理解。为了解开这一谜题,我们研究了在s±s_{\pm}波超导配对态下,强(幺正)散射极限中非磁性 Zn 杂质对系统各种性质的无序效应。基于最小双轨道模型和广泛的杂质浓度范围,自洽求解了晶格 Bogoliubov-de Gennes 方程 (BdG)。我们发现 Zn 杂质最好被建模为一种缺陷,其中电荷主要局域化,但散射延伸至几个晶格位点。随着 Zn 浓度的增加,态密度显示出能隙逐渐被填充,揭示了杂质诱导的配对破坏效应。此外,无序构型平均的超导序参量和超流密度都向脏极限急剧抑制,表明违反了传统 s 波超导体的 Anderson 定理,并且破坏了杂质平均格林函数的 Abrikosov-Gorkov 理论。此外,我们发现超导相在接近约nimp10%n_\text{imp}\approx 10\%的临界杂质浓度时被完全抑制,这与最近的实验结果一致。

关键词

引用

@article{arxiv.1309.3025,
  title  = {Disorder effects in multiorbital $s_{\pm}$-wave superconductors: Implications for Zn-doped BaFe$_2$As$_2$ compounds},
  author = {Hua Chen and Yuan-Yen Tai and C. S. Ting and Matthias J. Graf and Jianhui Dai and Jian-Xin Zhu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1309.3025},
  year   = {2013}
}

备注

12 pages, 7 figures, v2 with figure revised