【摘 要】
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重费米子化合物CeCu2Si2作为首个被发现的非常规超导体被人们广泛关注,打破了大众对传统超导微观机理的认知,CeCu2Si2自发现四十余年以来一直作为重费米子超导体研究的重中之重。研究重费米子超导体,对探究非常规超导体的微观机理非常重要,并且能促进其它新奇超导体的发展。近年来,大量低温实验揭示重费米子超导体CeCu2Si2具有多个能带,通过计算发现其费米面主要由一个轻空穴带和一个重电子带构成。并
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重费米子化合物CeCu2Si2作为首个被发现的非常规超导体被人们广泛关注,打破了大众对传统超导微观机理的认知,CeCu2Si2自发现四十余年以来一直作为重费米子超导体研究的重中之重。研究重费米子超导体,对探究非常规超导体的微观机理非常重要,并且能促进其它新奇超导体的发展。近年来,大量低温实验揭示重费米子超导体CeCu2Si2具有多个能带,通过计算发现其费米面主要由一个轻空穴带和一个重电子带构成。并且有大量研究提出,CeCu2Si2并不存在能隙节点,对于其配对对称性则更支持无能隙节点的s-波,如有符号反转的s+--波和无符号反转的s++-波配对,质疑早期提出的单态d-波配对。由于CeCu2Si2特殊的费米面拓扑结构,传统的相敏测量方法不能很好地检测并区分其配对对称性。随着实验技术的不断改进,目前具有高分辨率的扫描隧道显微镜实验作为一种新的光谱测量技术,可对能带结构进行直接探测;重费米子准粒子相干谱(QPI)可适用于更低温条件下确定准粒子配对能隙,并在微电子伏特能量范围内测量动量空间能隙函数。本文从理论上将这种计算方法运用到区分CeCu2Si2的超导能隙结构中。首先,我们应用LDA+U方法,计算得到CeCu2Si2杂化后的双能带模型。在双能带模型下,本文利用T矩阵近似结合格林函数方法,分别计算了Born散射势和强散射势下单个非磁性杂质对动量空间局域电子态密度的影响,即博戈留波夫准粒子相干谱。我们发现在Born散射极限下,只有d22x-y-波与dxy-波配对的准粒子相干峰会随着能量的改变而出现不同变化,而s+--波和s++-波配对的QPI图像并不会随着能量而改变。随后,我们为了分辨无节点的s+--波和s++-波配对,将杂质散射强度提高到强散射极限,发现只有在引入带间杂质散射后,s+--波和s++-波配对对称性会随着能量的改变出现不同变化,此时才可对目前争议较大的无节点的s+--波和s++-波作出明显的区分。这些计算结果可为扫描隧道谱实验观测提供理论依据,从而有助澄清CeCu2Si2的超导能隙对称性。
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