有限质心动量库珀配对的精确解
超导电性
2023-11-15 v1 强关联电子
摘要
对密度波(PDWs)是由具有非零质心动量的电子“库珀对”形成的超导态。其特征是空间调制的序参量，并可能出现在铜氧化物、过渡金属二硫族化物(TMDs)和Kagome金属等多种新兴量子材料中。尽管有大量的理论和数值研究在各种晶格和相互作用设置中寻找PDWs，目前仍没有在存在时间反演对称性的情况下有利于超导序参量调制解的通用且稳健的机制。在此，我们研究两个受各向异性(d波)吸引势作用的电子的问题。我们精确求解两体薛定谔波动方程，以确定配对结合能作为质心动量的函数。我们发现，在临界相互作用以上，调制(有限动量)配对优于均匀(零动量)解。利用这一来自精确两体解的认识，我们构造了一个类BCS变分多体波函数，并计算了自由能和超导能隙作为质心动量的函数。对能量的零温分析表明，两体问题的结论在多体极限下是稳健的。我们的结果为PDWs的存在奠定了理论和微观基础。
引用
@article{arxiv.2209.10568,
title = {Exact solution for finite center-of-mass momentum Cooper pairing},
author = {Chandan Setty and Jinchao Zhao and Laura Fanfarillo and Edwin W. Huang and Peter J. Hirschfeld and Philip W. Phillips and Kun Yang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2209.10568},
year = {2023}
}
备注
24 pages, 6 figures