铁基超导体中的轨道涨落理论：s波超导、结构转变和杂质诱导的向列序
强关联电子
2015-06-04 v2 超导电性
摘要
铁基超导体的主要特征包括：(i) 伴随剪切模量显著软化的正交相变，(ii) 接近正交相的高温超导，(iii) 四方相中的向列相变。在本文中，我们基于轨道涨落理论，同时考虑电子-声子相互作用和库仑相互作用，为这些现象提供了统一的解释。我们发现，较小的电子-声子耦合常数（λ ~ 0.2）足以产生大的轨道（即电荷四极矩 O_{xz/yz}）涨落，这导致了无符号反转的 s 波超导（s_{++} 波态）。推导出的轨道涨落还通过两个具有相反动量的轨道子形成束缚态（称为“双轨道子过程”）而引起结构转变的不稳定性。此外，当轨道涨落较强时，会得到杂质诱导的具有 C_2 对称性的非局域轨道序。这种“杂质诱导的向列态”解释了去孪晶样品中电阻率的平面内各向异性。我们强调，(i)-(iii) 只有在关于 O_{xz} 和 O_{yz} 电荷四极矩的轨道涨落最为发散时才可重现。这一事实保证了当前模型哈密顿量和计算的可靠性。
引用
@article{arxiv.1203.4602,
title = {Orbital fluctuation theory in iron-based superconductors: s-wave superconductivity, structure transition, and impurity-induced nematic order},
author = {H. Kontani and Y. Inoue and T. Saito and Y. Yamakawa and S. Onari},
journal= {arXiv preprint arXiv:1203.4602},
year = {2015}
}
备注
13 pages, 9 figures, an article in a special issue on Iron Pnictide Superconductors in Solid State Communications