外磁场以及非磁性杂质对铁基超导物理性质的影响

高温超导性质及超导微观机理的研究是当前凝聚态物理中的前沿热点课题。本项目计划以新近发现的在结构和性质上与铜氧化物超导体相类似但又存在差异的铁基超导作为主要研究对象，采取我们在铜氧化物超导体研究中已经熟练运用的方法，全面探讨自旋涨落与铁基超导的内在联系。研究其在外场，非磁性杂质散射下自旋极化率，自旋点阵弛豫率，以及局域态密度的变化情况，同时研究其低能激发性质。通过这些问题的研究并与其他非常规超导体的结果相比较，为最终确认铁基超导配对对称性和高温超导微观机理提供重要的基础研究资料。

新近发现的铁基超导的配对机制和配对对称性是高温超导领域的一个具有挑战性的问题。由于多带的费米面结构，其超导对称性有几种可能性，包括有或者没有节点的变化符号的s±波，符号不变的s++波，d波和时间反演对称性破缺的s+id波。.基于两轨道模型，我们研究了非磁性杂质以及外磁场对铁基超导体自旋磁化率的影响，我们还用自洽的Bogoliubov-de Gennes (BdG)方程计算了无序对铁基超导体超导序参量和局域态密度的影响。我们的工作包括如下部分：.(1)采用自洽的计算BdG方程的方法，我们研究了存在无序时超导序参量和局域态密度的变化情况，初步计算表明随着无序的增加，超导配对性可能会发生改变。.(2)采用非自洽的T矩阵近似，用格林函数的方法，我们计算了非磁性杂质对自旋共振峰的影响。初步计算表明，非磁性杂质会展宽自旋共振峰，但是对峰的位置却不会有太大的影响。s波和s±波下非磁性杂质对它们的影响并不是很明显。.(3)基于两轨道模型，我们在哈密顿量中加入外磁场引起的塞曼项来研究外磁场对自旋共振峰的影响，相关计算和结果正在整理中。.由于铁基超导体有四大类几十种，费米面的特征也各不相同，其费米面的具体形状在多大程度上影响了超导体的性质也是一个值得思考的问题。在探索超导体的费米面的过程中，我们学习了一些新的方法，利用自洽的第一性原理密度泛函理论，结合Keldysh 非平衡的格林函数方程，通过 Atomistix Toolkit程序包，计算了一些其他的物质的输运性质。