SrTiO$_3$中超导穹顶的量子临界起源
超导电性
2015-12-16 v1
摘要
我们使用密度泛函和强耦合理论在量子临界性框架内研究掺杂SrTiO(STO)中超导的起源。我们对铁电软模频率作为掺杂函数的密度泛函计算揭示了从量子顺电到铁电行为的跨接，其掺杂水平与实验观测到的超导穹顶顶部一致。基于这一发现，我们探索了一个模型，其中STO中的超导由其靠近铁电量子临界点实现，并且软模涨落提供载流子引入时的配对相互作用。在我们的模型中，超导穹顶的低掺杂极限由费米面的出现解释，高掺杂极限由偏离量子临界区解释。我们预测最高临界温度将增加，并且随着O同位素替代增加向更低载流子掺杂移动，这是一个实验可验证的情形。
引用
@article{arxiv.1507.08275,
title = {Quantum critical origin of the superconducting dome in SrTiO$_3$},
author = {Jonathan M. Edge and Yaron Kedem and Ulrich Aschauer and Nicola A. Spaldin and Alexander V. Balatsky},
journal= {arXiv preprint arXiv:1507.08275},
year = {2015}
}
备注
4 pages + supplemental, 3 + 2 figures