两带s波铁基超导体在外磁场下的若干相变特性研究

来源 :华北电力大学(北京) | 被引量 : 0次 | 上传用户:zy1yi
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2008年日本Hosono研究组在掺F的LaFeAsO(1111)样品中发现了相变温度为26K的超导体,由此掀起了铁基超导研究的热潮。铁基高温超导材料比铜氧化物超导体的临界磁场更高,且铁基超导体内超导性和磁性共存的特点使其在高温超导机理探索以及自旋电子学应用方面均具有重要价值。铁基超导材料除了上述的1 1 11体系之外,目前还发现了其他的122、11、111体系以及结构上更复杂的Sr4Sc2O6Fe2As2超导体。2020年,Hardy等人在实验上对典型的11型两带铁基超导材料FeSe在强磁场下的行为进行了仔细研究。在一定的磁场和温度范围内,若存在序参量随空间调制的Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)相到正常态的二阶相变,则可以更好地拟合上临界磁场的实验数据,这间接说明在FFLO相和涡旋混合相之间有可能会出现新的无能隙超导Sarma相。在本论文中,我们首先利用两带Bardeen-Cooper-Schrieffer理论对在外磁场作用下准二维两带s波铁基超导体的Sarma相进行了细致分析,根据正常态和超导态自由能之间的差值,我们认为铁基超导体两能隙之间的较大不对称性和非零的带间交换相互作用是形成稳定Sarma相的重要条件。同时,我们基于两带Ginzburg-Landau理论对铁基超导体FeSe的上临界磁场及相关磁性相变特性进行了仔细研究。理论分析结果说明,在较宽的温度范围内,我们对上临界磁场和伦敦穿透深度的数值计算结果与实验数据符合得较好,证实了 FeSe是一种存在两个超导能隙的s波超导体。我们的计算结果还表明,具有较大(或较小)能隙的能带有效质量各向异性参数约为10(或2)。
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