Superconductivity from energy fluctuations in dilute quantum critical polar metals.
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DOI：
10.1038/s41467-022-32303-2
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发表时间：
2022-08-06
影响因子：
16.6
通讯作者：
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
低载流子密度金属中的超导性对传统的电子-声子理论提出了挑战，这是由于不存在克服库仑排斥所需的延迟。在这里，我们表明，配对介导的能量波动，无处不在的存在接近连续相变，发生在稀量子临界极性金属和结果在一个圆顶状的超导Tc载流子密度的依赖性，非BCS超导体的特性。在量子临界极性金属中，库仑排斥被严重屏蔽，而临界横光学声子与电子电荷解耦。在由此产生的真空中，从临界声子的能量波动中出现了长程吸引相互作用，类似于不带电暗物质宇宙的引力相互作用。我们的估计表明，这种机制可以解释在掺杂SrTiO 3中观察到的临界温度。我们提供的预测，可用于测试我们的理论在二维和三维材料的超导电性的增强近极性量子临界。低载流子密度极性金属（如SrTiO 3）的超导性挑战了传统的电子-声子理论，因为没有克服库仑排斥所需的延迟。在这里，作者提出量子临界声子的能量波动可以解释SrTiO 3的超导电性。
Superconductivity in low carrier density metals challenges the conventional electron-phonon theory due to the absence of retardation required to overcome Coulomb repulsion. Here we demonstrate that pairing mediated by energy fluctuations, ubiquitously present close to continuous phase transitions, occurs in dilute quantum critical polar metals and results in a dome-like dependence of the superconducting Tc on carrier density, characteristic of non-BCS superconductors. In quantum critical polar metals, the Coulomb repulsion is heavily screened, while the critical transverse optical phonons decouple from the electron charge. In the resulting vacuum, long-range attractive interactions emerge from the energy fluctuations of the critical phonons, resembling the gravitational interactions of a chargeless dark matter universe. Our estimates show that this mechanism may explain the critical temperatures observed in doped SrTiO3. We provide predictions for the enhancement of superconductivity near polar quantum criticality in two- and three-dimensional materials that can be used to test our theory. Superconductivity in low-carrier-density polar metals, such as SrTiO3, challenges the conventional electron-phonon theory due to the absence of retardation required to overcome Coulomb repulsion. Here, the authors propose that energy fluctuations of quantum-critical phonons could account for the superconductivity of SrTiO3.
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DOI：
10.1007/bf01315325
发表时间：
1980-01-01
期刊：
ZEITSCHRIFT FUR PHYSIK B-CONDENSED MATTER
影响因子：
--
作者：
BAUERLE, D;WAGNER, D;KRAXENBERGER, H
通讯作者：
KRAXENBERGER, H
影响因子：
8.6
作者：
Edge, Jonathan M.;Kedem, Yaron;Balatsky, Alexander V.
通讯作者：
Balatsky, Alexander V.
影响因子：
8.6
作者：
Kolodiazhnyi, T.;Tachibana, M.;Takayama-Muromachi, E.
通讯作者：
Takayama-Muromachi, E.
DOI：
10.1073/pnas.1604145113
发表时间：
2016-04-26
影响因子：
11.1
作者：
Gor'kov, Lev P.
通讯作者：
Gor'kov, Lev P.
DOI：
10.1007/bf02745585
发表时间：
1958-01-01
期刊：
NUOVO CIMENTO
影响因子：
--
作者：
BOGOLJUBOV, NN
通讯作者：
BOGOLJUBOV, NN