《非常規超導體中雜質的無序效應的動力學平均場研究》是依託北京師範大學，由宋筠擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：非常規超導體中雜質的無序效應的動力學平均場研究
- 依託單位：北京師範大學
- 項目負責人：宋筠
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本工作旨在研究雜質的無序效應對非常規超導材料性質的影響。由於摻雜不僅能夠改變超導體的載流子濃度，而且也會引入一定的無序度，因此研究電子強關聯和無序之間的競爭關係會有助於我們更加深入地認識和理解非常規超導體的一些新奇的的實驗發現。本研究所採用的統計動力學平均場理論是我們近期針對無序強關聯電子系統而發展起來的一套有效的數值方法。利用這一方法，我們不僅能夠嚴格地處理無序效應，而且也能夠有效地研究電子間的強相互作用。我們將重點研究雜質的無序效應對超導材料的多種長程式之間的競爭的影響，從而闡明無序效應在超導體的量子相變中所起的作用。此外，我們將研究無序效應對超導材料的電導、磁化率和光電導等物理量的影響，並將理論結果與實驗結果進行比較和分析，從而為深入認識材料的微觀機制奠定理論基礎。
結題摘要
本研究針對非常規超導中的無序效應進行了數值計算，著重探討了無序在超導體的量子相變中所起的作用，主要的研究成果為：（1）我們發現無序的增強能夠誘導d-波超導體發生超導-絕緣體轉變，並且在絕緣相中存在著超導和絕緣體相互混合的過渡相，而所對應的準粒子元激發因存在強無序會全部發生安德森局域化，這使得光電導的Drude權重完全下降為零；（2）針對動力學平均場理論無法計算出電子波函式的這一情況，我們引入了一個新的物理量GIPR（generalized inverse participation ratio）,由於這個物理量主要是依賴於體系的局域態密度，因此我們的計算方法能夠直接計算出這一物理量。我們的研究證明了通過GIPR的晶格尺寸標度，可以有效地區分d-波超導體中準粒子態是處於擴展態還是局域態；（3）由於安德森局域化發生在實空間，因此對數值計算的尺寸大小很敏感，而我們利用核多項式數值方法可以研究的二維d-波超導晶格的最大尺度能夠達到360*360，因此我們能夠在很大的尺寸區間對物理量GIPR進行標度，我們的研究也同時發現了GIPR的一些新奇的標度規律。；（4）在強無序情況下，儘管d-波超導材料會呈現出絕緣體的特徵，但是在材料內部仍然會存在有一些很小的局域超導區域，我們發現受強無序的保護有些局域區域的超導序參量反而會顯著地增大。這一研究發現有一定的實際意義，有望為我們探索提高超導轉變溫度提供一條可行的新辦法。
