研究了La $_{0.66}$ Ca $_{0.33}$ MnO $_3$(10 nm)/YBa $_2$ Cu $_3$ O $_7$(10 nm)超晶格中的层间耦合和邻近效应.使用元素敏感的X射线探针,可以探测Mn的磁性状态,而不会看到超导体的强抗磁性,这使得这种方法成为研究超导转变过程中磁性变化的理想方法。通过在极化软X射线测量期间使用{ \it in situ}输运测量的组合实验,我们能够看到超导状态对磁特性没有明显的影响,并且没有证据表明10 nm YBCO层上存在磁耦合。
英文摘要:
We present a study of interlayer coupling and proximity effects in a La$_{0.66}$Ca$_{0.33}$MnO$_3$(10 nm)/YBa$_2$Cu$_3$O$_7$(10 nm) superlattice. Using element-sensitive x-ray probes, the magnetic state of Mn can be probed without seeing the strong diamagnetism of the superconductor, which makes this approach ideal to study changes in the magnetic properties across the superconducting transition. By a combined experiment using {\it in situ} transport measurements during polarized soft x-ray measurements, we were able to see no noticeable influence of the superconducting state on the magnetic properties and no evidence for magnetic coupling across a 10 nm YBCO layer.
Suppressed magnetization in La$_{0.7}$Ca$_{0.3}$MnO$_3$/YBa$_2$Cu$_3$O$_{7-δ}$ superlattices
研究了La $_{0.7}$ Ca $_{0.3}$ MnO $_3$ / YBa $_2$ Cu $_3$ O $_{7-δ}$超晶格的磁性。磁性测定表明,随着YBa $_2$ Cu $_3$ O $_{7-δ}$层厚度的增加,每个La $_{0.7}$ Ca $_{0.3}$ MnO $_3$层的饱和磁化强度降低。从极化中子反射仪,我们确定,这种磁化强度的降低是由于一个不均匀的磁化深度分布所产生的抑制附近的La $_{0.7}$钙$_{0.3}$ MnO $_3$ / YBa $_2$铜$_3$ O $_{7-δ}$接口的磁化强度。电子能量损失谱表明在界面处La $_{0.7}$ Ca $_{0.3}$ MnO $_3$层中Mn原子的3d能带占有增加。因此,在La $_{0.7}$ Ca $_{0.3}$ MnO $_3$ / YBa $_2$ Cu $_3$ O $_{7-δ}$界面处的铁磁有序的抑制最有可能是由于两种材料之间的电荷转移。
X-ray absorption spectroscopy study of the electronic and magnetic proximity effects in YBa$_2$Cu$_3$O$_{7}$/La$_{2/3}$Ca$_{1/3}$MnO$_3$ and La$_{2-x}$Sr$_x$CuO$_4$/La$_{2/3}$Ca$_{1/3}$MnO$_3$ multilayers
Spin-Polarized Transport Across an La$_{0.7}$Sr$_{0.3}$MnO$_{3}$/YBa$_{2}$Cu$_{3}$O$_{7}$ Interface: Role of Andreev Bound States
通过La $_{0.7}$ Sr $_{0.3}MnO$ _{3}/YBa $_{2}Cu$ _{3} $O$ _{7} $(LSMO/YBCO), interface is studied as a function of temperature and surface morphology. For comparison, control measurements are performed in non-magnetic heterostructures of LaNiO$ _{3}$/YBCO和Ag/YBCO的输运。在所有情况下,YBCO被用作底层,以消除沟道电阻并最小化热效应。所观察到的微分电导反映了Andreev束缚态在a-b平面中的作用,并首次提出了通过跨界面的自旋极化输运对这种状态的抑制。测量数据的理论分析揭示了自旋极化随温度的LSMO表面附近的衰减,与报告的光电发射数据一致。
Selective interlayer ferromagnetic coupling between the Cu spins in YBa$_2$ Cu$_3$ O$_{7-x}$ grown on top of La$_{0.7}$ Ca$_{0.3}$ MnO$_3$
铁磁/d波超导异质结构的研究主要集中在界面处或界面附近的影响,而忽略了体性质对异质结构的响应。本文利用共振软X射线散射谱研究了在铁磁La $_{0.7}$ Ca $_{0.3}$ MnO $_3$(LCMO)锰氧化物层上生长的YBa $_2$ Cu $_3$ O $_{7-x}$(YBCO)超导体中,面内Cu自旋之间的c轴铁磁耦合.这种耦合存在于YBCO的正常态和超导态,对界面终止敏感,仅在MnO_2界面终止的双层膜中观察到,而在La $_{0.7}$ Ca $_{0.3}$界面终止的双层膜中观察不到。这种不同的行为,我们认为,是由于不同的能量的CuO链和CuO $_2$平面在La $_{0.7}$钙$_{0.3}$和MnO $_2$终止界面,从而影响不同的自旋极化电子从锰氧化物到铜酸盐的转移。我们的研究结果表明,超导/铁磁双层膜与适当的界面工程可以很好的候选人搜索理论的Fulde-Ferrel-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)状态在铜酸盐和研究竞争的量子级在高度相关的电子系统。
X-ray absorption study of the ferromagnetic Cu moment at the $\mathbf{{YBa_2Cu_3O_7}/{La_{2/3}Ca_{1/3}MnO_3}}$ interface and the variation of its exchange interaction with the Mn moment
Superconducting and normal-state interlayer-exchange-coupling in La$_{0.67}$Sr$_{0.33}$MnO${3}$-YBa$_{2}$Cu$_{3}$O$_{7}-La$_{0.67}$Sr$_{0.33}$ MnO${3}$ epitaxial trilayers
Dynamical decoherence of the light induced interlayer coupling in YBa$_{2}$Cu$_{3}$O$_{6+δ}$
YBa $_{2}$ Cu $_{3}$ O $_{6+δ}$中顶端氧振动的光激发已被证明可以增强其c轴超导相的刚性,正如平衡双层间约瑟夫森等离子体共振的瞬态蓝移所证明的那样。令人惊讶的是,瞬态c轴等离子体模式也可以诱导以上T $_{c}$由相同的顶端氧激发,这表明光激活的超流体隧道在整个赝隙相的YBa $_{2}$铜$_{3}$ O $_{6+δ}$。然而,尽管上述T $_{c}$瞬态等离子体模式和平衡约瑟夫森等离子体激元之间的相似性,涉及高迁移率准粒子输运的替代解释应被考虑。在这里,我们报告了一个广泛的研究的光诱导等离子体激元的松弛到平衡非相干相。这些新的实验允许对这种模式的性质进行批判性评估。我们确定,瞬态等离子体松弛通过其相干长度的崩溃,而不是其载体(或超流体)密度。这些意见是不容易调和与准粒子层间输运,而是支持瞬态超流隧穿的光致层间耦合的YBa $_{2}$铜$_{3}$ O $_{6+δ}$的起源。
Depth profile of the ferromagnetic order in a YBa$_2$Cu$_3$O$_7$ / La$_{2/3}$Ca$_{1/3}$MnO$_3$ superlattice on a LSAT substrate: a polarized neutron reflectometry study
Superconductor to Mott insulator transition in YBa$_2$Cu$_3$O$_7$/LaCaMnO$_3$ heterostructures
由外部磁场、无序或空间限制等手段诱导的超导体到绝缘体的转变(SIT)是量子相变显著影响超导序参量的生动例证。为了寻求通过界面电荷转移实现SIT的新方法,我们研制了由高$T_c$超导体YBa $_2$ Cu $_3$ O $_7$(YBCO)和巨磁电阻铁磁体La $_{0.67}$ Ca $_{0.33}$ MnO $_3$(LCMO)组成的超薄超晶格。通过使用线性偏振共振X射线吸收光谱和磁性圆二色性,结合硬X射线光电子能谱,我们推导出一个完整的图片的界面载流子掺杂在铜酸盐和锰氧化物原子层,导致从超导过渡到一个不寻常的莫特绝缘状态出现的LCMO层厚度的增加。此外,与通常认为只有过渡金属离子才能对电荷转移过程做出响应相反,我们发现电荷也被界面的稀土和碱土金属离子主动补偿。这种通过纯电子掺杂而没有任何化学取代的阻碍作用的$T_c$的确定性控制是另一种有希望的途径,以解开无序对欠掺杂铜氧化物的赝能隙和电荷密度波相位的作用。
Signatures of three-dimensional photo-induced superconductivity in YBa$_2$Cu$_3$O$_{6.48}$
Max Planck Institute for the Structure and Dynamics of Matter(马普物质结构与动力学研究所);Physics Department, Politecnico di Milano(米兰理工大学物理系);Max Planck Institute for Solid State Research(马普固态研究所);Department of Physics, Clarendon Laboratory, University of Oxford(牛津大学克拉伦登实验室物理系)
Magnetic oscillations measure interlayer coupling in cuprate superconductors
YBCO高温超导体中的磁振荡在过去的十年中得到了广泛的研究,它由三个等距的低频组成,中心频率比它的两个肩部强几倍。这仍然是一个谜,尽管有无数的尝试来解释相应的小费米面口袋。此外,ARPES的数据表明,只有四个费米弧与双层分裂,并没有显示这样的小区域的费米表面的迹象。在这里,我们认为,在欠掺杂的双层高温超导体,特别是YBa $_{2}$ Cu $_{3}$ O $_{6+δ}$中测量的磁振荡,提供了一个测量的面间电子耦合,而不是来自感生电荷密度波的费米表面的细晶粒重构的区域。这种识别是基于不同峰的相对强度,以及它们的角度依赖性,这指向一个有效的费米表面,大于振荡频率,并与ARPES的几个指示兼容。这种频率相对于来自费米表面的基频的优势对于强相关准二维电子系统是自然的,其中频率的非线性混合更能抵抗样本不均匀性。
Effect of Interface Induced Exchange Fields on Cuprate-Manganite Spin Switches
本文用联合输运和极化中子反射法研究了La $_{0.7}$ Ca $_{0.3}$ MnO $_3$(LCMO)/YBa $_2$ Cu $_3$ O $_{7-δ}$(YBCO)/LCMO三层膜中反常的逆自旋开关行为。测量磁化曲线和磁阻在一个平面内旋转磁场,我们证明,相反,许多公认的理论方案,两个LCMO的磁化之间的相对取向是不足以确定的磁阻。相反,场的依赖性的磁电阻的解释之间的相互作用所施加的磁场和(指数尾)在YBCO中的感应交换场,后者起源于电子重建在LCMO/YBCO接口。
Long-range charge density wave proximity effect at cuprate-manganate interfaces
电荷密度波(CDW)和高温超导之间的相互作用是目前正在紧张的调查。对这个问题的实验研究是困难的,因为块体铜氧化物中的CDW形成强烈地受随机无序的影响,并且在高磁场中的长程有序CDW状态难以用光谱和衍射探针访问。在这里,我们使用共振X射线散射在零磁场表明,界面与金属铁磁体La $_{2/3}$ Ca $_{1/3}$ MnO $_3$大大提高CDW形成在最佳掺杂的高温超导体YBa $_2$ Cu $_3$ O $_{6+δ}$($\bf δ\sim 1$),这种效果持续超过几十nm。的无公度CDW的波矢量作为一个内部校准标准的载流子浓度,这使我们能够排除任何显着的影响,氧的非化学计量,并归因于观察到的现象,一个真正的电子邻近效应。因此,由异质界面引起的长程邻近效应提供了一种强有力的方法来稳定铜氧化物中的电荷密度波状态,更一般地说,操纵金属氧化物中不同集体现象之间的相互作用。