[Landau ITP Seminars] Friday 24.11.2023

[Serge Krashakov]

Уважаемые коллеги!

На заседании Ученого совета в пятницу 24 ноября в 11:30 будет заслушан 
доклад :

_П.Д. Григорьев_, В.Д. Кочев, С.С. Сеидов
*О природе неоднородной сверхпроводимости в органических металлах и в FeSe*

Наблюдаемое часто анизотропное падение сопротивления при сверхпроводящем 
переходе, наиболее сильное вдоль оси наименьшей проводимости, мы ранее 
объясняли неоднородным сверхпроводящим состоянием и описывали либо в 
приближении эффективной среды, обобщенном нами на анизотропные 
проводники, либо с помощью перколяционных расчетов. Это позволяет 
оценить на основе температурной зависимости анизотропии сопротивления 
объемную долю сверхпроводящей фазы, усредненное отношение размеров 
сверхпроводящих островков вдоль главных осей кристалла, и даже размер 
сверхпроводящих островков, используя также данные о диамагнитном отклике 
или о зависимости анизотропии сверхпроводящего перехода от размеров и 
формы образца. Однако вопрос о возможной природе фазового расслоения на 
достаточно большом масштабе длины оставался открытым. В органических 
металлах сверхпроводимость (СП) конкурирует с волной спиновой/зарядовой 
плотности (ВП), как и во многих высокотемпературных сверхпроводниках. 
Путем прямого расчета разложения Ландау для свободной энергии ВП для 
квазиодномерного спектра электронов мы показываем [1], что фазовый 
переход между ВП и металлической (или сверхпроводящей) фазой в 
органических сверхпроводниках происходит первым родом при достаточно 
низкой температуре, что объясняет пространственную сегрегацию ВП и СП на 
большом масштабе длины, соответствующем экспериментальным наблюдениям. 
Мы также оцениваем размер островков СП или ВП, полученных из разложения 
Гинзбурга-Ландау для свободной энергии ВП [2] и из анализа 
экспериментальных данных по анизотропному СП-переходу в тонких образцах 
[2]. В органических металлах мы получили размер сверхпроводящих доменов 
больше 2 мкм [2], что согласуется с экспериментальными данными об 
угловой зависимости магнитосопротивления [3].
Мы также анализируем наши результаты [4], где наблюдалось повышение Tc с 
8 до 11К, измеренной по сопротивлению вдоль оси z, в тонких образцах 
FeSe при уменьшении их толщины с 300 до 50 нм. Сравнение наших численных 
расчетов [4] порога перколяции в образцах конечных размеров в FeSe дает 
информацию о характерных размерах и форме сверхпроводящих островков 
вдали от поверхности образца, не доступную другими экспериментальными 
методами. Для FeSe мы получаем [4] соотношение сторон dz/dx~0.15 
сверхпроводящих островков, а их размер dx~100nm в плоскости x-y. Это 
сравнимо с шириной нематических доменов и указывает, что они вероятно 
являются причиной появления сверхпроводящих доменов такого большого 
размера в FeSe, поскольку известно, что сверхпроводимость подавляется на 
границах нематических доменов в FeSe [5].
1. S.S. Seidov, V.D. Kochev, P.D. Grigoriev, First-order phase 
transition between superconducting and charge/spin density wave states 
causes their coexistence in organic metals, Phys. Rev. B 108, 125123 
(2023); arXiv:2305.06957.
2. V.D. Kochev, S.S. Seidov, P.D. Grigoriev, On the size of 
superconducting islands on the density-wave background in organic 
metals, Magnetochemistry, 9(7), 173 (2023); arXiv:2305.14510.
3. A. Narayanan et al., Phys. Rev. Lett. 112, 146402 (2014).
4. P.D. Grigoriev, V.D. Kochev, A.P. Orlov, A.V. Frolov, A.A. Sinchenko, 
Inhomogeneous superconductivity onset in FeSe studied by transport 
properties, Materials, 16(5), 1840 (2023); arXiv:2301.06185.
5. Song, C.L.; Wang, Y.L.; Jiang, Y.P.; Wang, L.; He, K.; Chen, X.; 
Hoffman, J.E.; Ma, X.C.; Xue, Q.K. Suppression of Superconductivity by 
Twin Boundaries in FeSe, Phys. Rev. Lett. 2012, 109, 137004.

Кроме этого, в 16:00 состоится коллоквиум, на котором будет заслушан 
доклад :

Tigran Sedrakyan (University of Massachusetts, Amherst)
*Moat-band physics and emergent excitonic topological order in 
correlated electron-hole bilayers*

The role of the particle-particle interaction becomes increasingly 
important if the spectral band structure of a free system has increasing 
degeneracy. Ultimately, it will be the role of interactions to choose 
the state of the system. Examples include the systems with the lowest 
band having a degenerate minimum along a closed contour in the 
reciprocal space -- the Moat. A weak perturbation can set a new energy 
scale describing the state with qualitatively different properties in 
such a limit of infinite degeneracy. In this talk, I will discuss the 
general principles behind the universal properties of correlated bosons 
on moat bands, which host topological order with long-range quantum 
entanglement. In particular, I will discuss moat-band phenomena in 
shallowly inverted InAs/GaSb quantum wells, where we observe an 
unconventional time-reversal-symmetry breaking excitonic ground state 
under imbalanced electron and hole densities. I will show that the 
strong frustration of the system leads to a moat band for excitons, 
resulting in a time-reversal-symmetry breaking excitonic topological 
order, which explains all our experimental observations.


ID и пароль онлайн-трансляций в Zoom те же, что и для предыдущих 
трансляций семинаров и докладов на Ученом совете:
https://zoom.us/j/96899364518?pwd=MzBsR2lYT0lYL2x2b1oyNU9LeWlWUT09
Meeting ID: 968 9936 4518
Пароль: 250319

При числе желающих не менее 5 будет организован автобус.
Для записи на автобус из Москвы в Черноголовку необходимо до 18:00 
четверга отправить письмо на адрес электронной почты bus at itp.ac.ru
После этого записавшимся до 20:00 поступит подтверждение об отправке или 
неотправке автобуса в зависимости от числа записавшихся.
Запись на обратный автобус - на Ученом совете.
-------------- next part --------------
An HTML attachment was scrubbed...
URL: <http://mailman.itp.ac.ru/pipermail/seminars/attachments/20231120/b9707efd/attachment.htm>