Publicação: Superconductivity in Chromium-pnictides: A Matrix Random Phase Approximation analysis
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CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA::FISICA DA MATERIA CONDENSADA::SUPERCONDUTIVIDADE
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Resumo
A supercondutividade não convencional tem sido um importante tópico de pesquisa desde sua descoberta no CeCu2 Si2 (com Tc = 0,7K), por Frank Steglich e colaboradores em 1979. Sua importância aumentou muito em 1986, quando Bednorz e Müller descobriram a supercondutividade com Tc = 35K em um material de cerâmica cuprata. Desde então, várias famílias diferentes de supercondutores não convencionais foram descobertas. Em todos eles, acredita-se que o mecanismo de emparelhamento não seja via fônons, daí o apelido “não convencional”. Todas essas famílias apresentam claramente correlações eletrônicas, que se acredita universalmente estarem envolvidas no mecanismo de emparelhamento. O fato de o problema de muitos corpos envolvido não ter uma solução conhecida explica a longevidade desse problema. Nesta dissertação, aplicamos a Aproximação de Fase Aleatória de Matriz para estudar a supercondutividade em LaCrAsO. Variamos o potencial químico para induzir uma transição de Lifshitz, ou seja, uma mudança na topologia da superfície de Fermi, e estudamos a supercondutividade ao longo dessa transição. Descobrimos que o emparelhamento de spin singleto é induzido por flutuações de spin de caráter ferromagnético, o que faz com que o emparelhamento tripleto seja competitivo com o emparelhamento singleto, embora não seja dominante. Além disso, a simetria dxy (B2g) da função de lacuna (com nós ao longo dos eixos de coordenadas) não varia na transição de Lifshitz. Por fim, na transição de Lifshitz, as bordas externas dos bolsões de elétrons, próximas ao limite da zona de Brillouin, acumulam a maior parte da amplitude da função de lacuna, enquanto o bolsão de buracos (localizado ao redor do centro da zona de Brillouin) quase não apresenta amplitude de função de lacuna.
Abstract
Unconventional superconductivity has been an important topic of research since its dis-
covery in CeCu2 Si2 (with Tc = 0.7K), by Frank Steglich and collaborators in 1979. Its
importance greatly increased in 1986 when Bednorz and Müller discovered superconduc-
tivity with Tc = 35K in a cuprate ceramic material. Since then, several different families
of unconventional superconductors have been discovered. In all of them, the pairing
mechanism is believed to not be via phonons, thus the ‘unconventional’ sobriquet. All of
these families clearly present electronic correlations, which are universally believed to be
involved in the pairing mechanism. The fact that the many-body problem involved has
no known solution explains the longevity of this problem. In this dissertation, we apply
the Matrix Random Phase Approximation to study superconductivity in LaCrAsO. We
vary the chemical potential to induce a Lifshitz transition, i.e., a change in the topology
of the Fermi surface, and study superconductivity across this transition. We find that spin
singlet pairing is induced by spin fluctuations of ferromagnetic character, which results in
the triplet pairing being competitive with the singlet pairing, although not dominant. In
addition, the dxy (B2g ) symmetry of the gap function (with nodes along the coordinate
axes)does not vary across the Lifshitz transition. Finally, across the Lifshitz transition,
the outer edges of the electron pockets, close to the Brillouin zone boundary, accumulate
the majority of the amplitude of the gap function, while the hole pocket (located around
the Brillouin zone center) presents almost no gap function amplitude.
Palavras-chave
Unconventional superconductivity, Matrix Random Phase Approximation, Lifshitz transition
Citação
MENDONÇA, Henri Gonçalves. Superconductivity in Chromium-pnictides: A matrix random phase approximation analysis. 2024. 68 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2024. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2024.5113.