轨道涨落与自旋涨落竞争导致的铁基超导体节点隙结构

为理解 BaFe$_2$(As,P)$_2$ 中实现的节点隙结构起源，我们基于具有四极相互作用的三维十轨道 Hubbard 模型研究了三维隙结构。在该模型中，利用随机相位近似产生了强烈的自旋和轨道涨落。通过求解 Eliashberg 隙方程，我们获得了由于强自旋（轨道）涨落导致的空穴型与电子型费米面之间具有（不具有）符号反转的全隙 s 波态，即所谓的 $s_\pm$-波（$s_{++}$-波）态。当自旋和轨道涨落均强烈发展时（这将在正交相附近实现），我们在 $s_{++}$-波态与 $s_\pm$-波态之间的交叉区域获得了节点 s 波态。所获得的节点 s 波态在电子型费米面上具有环形节点，这是由于 k 空间中吸引相互作用与排斥相互作用竞争所致。相比之下，空穴型费米面上的超导隙由于轨道涨落而呈现全隙。本研究解释了实验中观察到的 BaFe$_2$(As,P)$_2$ 各向异性隙结构的主要特征。