2024博士后的开题报告

投稿：才子 时间：2022-10-24 14:49:01 收藏下载文档

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1. 不均匀铁基超导体中自旋动力学的研究

　　报告人: 高绎

　　主要内容:

　　在铁基超导体中，超导相紧邻着反铁磁相出现，因此人们猜测反铁磁自旋涨落有可能是铁基超导体中超导产生的机理。要确定超导机理，最基本的信息是要知道超导能隙函数的结构 ― 在动量空间中电子对的强度和相位。在由声子机制引导的传统超导体中，超导能隙函数在动量空间中的各点有相同的强度和相位（s波对称性），而在由自旋涨落引导的超导体中，超导能隙函数在由反铁磁自旋涨落的特征波矢Q所连接的两个费米动量上会呈现相反的符号。因此，动量空间中就会出现零能隙的平面（超导能隙函数为零处）。如果零能隙的平面与费米面相交（交点称为节点），那么低能的准粒子态就会在节点附近出现。

　　但是对于铁基超导体来说，费米能级处有多条能带穿过，从而产生了分别位于点和M点处的彼此不相连的二维空穴型和电子型费米面。由于空穴型和电子型的费米面形状、大小都相似，因此这些费米面之间的准嵌套就会产生特征波矢位于Q=（π，π）处的自旋涨落。如果这种自旋涨落导致了电子配对，那么在空穴型和电子型的费米面之上，超导的能隙函数就会符号相反，从而导致所谓的s±波对称性。

　　一个具有s±波对称性的超导体，其低能的准粒子激发谱与传统的s波超导体无法区分，这是因为费米面上不存在零能隙的节点。的确，穿透深度测量以及角分辨光电子能谱实验观察到超导能隙的大小在所有费米面上都为有限值，没有零点的存在。因此为了区分s±波超导体与传统的s波超导体，必须由对相位敏感的实验来确定空穴型和电子型的费米面上超导能隙函数的相对相位。我们的目的就是从理论上解释并预言各种对相位敏感的实验所可能观察到的实验现象，从而确定铁基超导体中超导能隙函数的结构。另外一方面，为了考察磁性与超导间的关联，研究自旋密度波的存在与否对超导性质的影响也是重要手段之一。之前的研究关注的多是均匀超导体的性质，但是，当超导体中存在由杂质和外加磁场所引起的不均匀性时，所表现出的一些物理现象有助于分析超导序参量的对称性以及磁性与超导间的关联。为此，我们的研究内容包括以下两个方面：

　　1. 理论上研究自旋动力学，着重于自旋磁化率受杂质和外加磁场的影响。分析和研究自旋磁化率受杂质和外加磁场的影响时，重点研究s±波和s波对称两种情况。

　　2. 理论上研究当杂质和外加磁场在系统中引起自旋密度波时，自旋动力学随之而产生的变化。