Superfluid weight vs. superconducting temperature based on a U(1) slave-boson approach to the t-J Hamiltonian
基于改进的U(1)从玻色子方法,我们研究了超流质量$n_s/m^*$(超导载流子密度/载流子有效质量)与超导温度$T_c$之间的关系。从目前的研究中,我们发现,在欠掺杂区,随着掺杂浓度的增加,$n_s/m^*$和$T_c$呈线性增加,在最佳掺杂附近出现饱和,而在过掺杂区,$n_s/m^*$和$T_c$均下降。$n_s/m^*$与$T_c$的“回飞镖”形轨迹随掺杂浓度从欠掺杂区到重掺杂区的增加的这种趋势被预测为与μ子自旋弛豫测量完全一致。回旋镖的行为被发现发生在相关的单重态配对(自旋配对)的顺序在重度过掺杂区域的sp减少。
2000-05-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Study of Holon Pair Condensation Based on the U(1) Slave Boson Approach to a Modified t-J Hamiltonian
为了得到含空穴的铜酸盐体系的合理的空穴对凝聚相图,我们提出了一个修正的t-J哈密顿量,其中考虑了最近邻空穴之间的库仑排斥项.通过对自由能的研究,我们发现对称破缺可以导致空穴对凝聚。此外,我们还在反铁磁相和超导相之间的中间区域引入了$T=0K$超对称条件的可能性。
1998-12-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Breakdown of Strong-Coupling Perturbation Theory in Doped Mott Insulators
我们发现,掺杂莫特绝缘体,如铜氧化物超导体,是渐近奴役的准粒子的重量,$Z$,近半填充关键取决于存在的高能量标度设置的上哈伯德带。特别地,接近半填充时,出现以下二分法:当高能量标度被积分出时为$Z\ne 0$,但当其被保留时在热力学极限中Z=0。对高能量尺度的奴役来自于跨越莫特能隙的电子激发之间的量子干涉。铜酸盐正常状态下光发射中观察到的宽光谱特征被认为是由高能奴役引起的。
2004-12-24 cond-mat.str-el hep-th
Rotationally-invariant slave-bosons for Strongly Correlated Superconductors
我们扩展的旋转不变的奴隶玻色子方法制定超导状态。建立在Lechermann等人[Phys. Rev. B { \bf 76},155102(2007)]的最近工作基础上的这一推广允许研究强关联系统中的超导性。我们应用的形式主义的强关联超导的一个特定的情况下,发现在多轨道哈伯德模型中的碱金属掺杂的富勒烯,超导配对有语音的起源,但它已被证明是有利的强关联,由于相互作用的对称性。该方法允许处理在同一个立足点上的强关联效应和驱动超导的轨道间相互作用,并捕获强关联超导的物理,其中接近莫特过渡有利于超导现象。
2009-10-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Slave fermion interpretation of the pseudogap in doped Mott insulators
本文应用slave fermion方法研究掺杂Mott绝缘体,发现AFM关联诱导的极化子机制与holon杂化机制相互竞争导致了赝能隙的出现。
2023-10-18 cond-mat.str-el
Charge carrier correlation in the electron-doped t-J model
本文研究了电子掺杂高温超导体的t-t“-t”-J模型。一个,两个和四个载流子的模型求解32位晶格使用精确对角化。我们的研究结果表明,在掺杂水平高达x=0.125的模型具有强大的反铁磁相关。当掺杂有一个载流子时,基态具有动量(\pm π,0)和(0,\pm π)。在进一步掺杂时,载流子是未结合的,并且动量分布函数可以从单载流子基态的动量分布函数构造。费米面类似于单个载流子基态动量处的小口袋,这是轻掺杂反铁磁体的预期结果。这一特征在掺杂到我们实现的最大掺杂水平时仍然存在。因此,我们没有观察到费米表面改变形状的掺杂水平高达0.125。
2006-02-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Slave-Boson Three-Band Model with O-O Hopping for High-Tc Superconductors
本文对弱掺杂CuO_2导电平面进行了从玻色子平均场近似的解析计算,其特征在于Cu-O电荷转移能Δ_{pd},Cu-O跳跃t_0,O-O跳跃t'和Cu位上空穴间排斥U_d取为无穷大。在零掺杂δ,有限负t ',|t'|<t_0/2时,以牺牲绝缘态为代价,扩展了共价导电态的稳定范围,而绝缘态在较大的Δ_{pd}时仍保持稳定。当Δ pd足够大时,重整化电荷转移能在4| t'|而不是如在t '= 0的情况下减小到零。与t '相反,有限δ抑制绝缘状态关于δ的符号几乎对称。电荷转移能重整化接近4的区域|t'|的拟合非常好的Bi 2212和LSCO的ARPES光谱,并在后者的情况下,解释了观察到的强掺杂依赖的Cu-O跳跃。
2002-06-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Tunneling density of states of high T_c superconductors d-wave BCS model vs. SU(2) slave boson model
最近的实验测量的高T_{c}材料的隧道特性的扫描隧道光谱学的启发,我们已经计算了IV和微分电导曲线的超导状态在零温度。通过比较类BCS d波配对和SU(2)从玻色子方法的结果,我们发现从玻色子模型可以解释实验中观察到的非对称背景。从玻色子模型还预测,相对于背景的电导峰的高度与空穴掺杂浓度$x$成比例,至少对于欠掺杂的样品。我们还观察到的情况下,范霍夫奇点,并评论可能的影响。
2000-09-26 cond-mat.str-el
Fermi surface evolution in the antiferromagnetic state for the electron-doped t-t'-t''-J model
利用从玻色子平均场方法研究了反铁磁态下电子掺杂的t-t '-t''-J模型.研究发现,低掺杂时,在$(\pmπ,0)$和$(0,\pmπ)$周围形成费米面(FS)口袋,而随着掺杂浓度的增加,在$(\pm{π\over 2},\pm{π\over 2})$周围形成其他费米面口袋.随着掺杂的FS的演变以及计算的光谱权重与实验结果是一致的。
2004-05-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Doped carrier formulation and mean-field theory of the tt't''J model
在广义tJ模型中,通过将希尔伯特空间限制为每个位置最多一个电子的状态,来解释大的局部库仑排斥的影响。在这种情况下,电子系统可以被看作是在相关自旋晶格中跳跃的空穴,其中空穴是掺杂到半填充莫特绝缘体中的载流子。为了明确捕获的空穴动力学和本地自旋相关性之间的相互作用,我们推导出一个新的配方的广义tJ模型,其中掺杂载流子运营商使用,而不是原来的电子运营商。这种"掺杂载体“配方提供了一个新的起点,以解决掺杂自旋系统,我们用它来开发一个新的,完全费米子,平均场的描述掺杂莫特绝缘体这种平均场的方法揭示了一种新的机制,超导,即自旋-dopon混合,我们将其应用到的tt 't”J模型作为感兴趣的高温超导体。特别是,我们使用的模型参数借用能带计算和拟合ARPES数据,以获得一个平均场相图,再现半定量的空穴和电子掺杂的铜氧化物。平均场的方法在此提出帐户的本地反铁磁和d-波超导相关性,我们表明,提供了一个合理的作用,t'和t“在加强超导电性的预期实验和其他理论方法。当我们讨论t,t'和t“如何影响相图时,我们还评论了可能的情况,以了解生长态和氧减少的电子掺杂样品之间的差异。
2006-05-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Doped t-J Model on a Triangular Lattice: Possible Application to Na$_x$CoO$_2\cdot y$H$_2$0 and Na$_{1-x}$TiO$_2$
本文报道了在三角格子上用从玻色子平均场理论研究t-J模型时发现了时间反演破缺的$d_{x^2-y^2}+ id_{xy}$超导基态。对于$t/J=-5$($t/J=-9$),在电子掺杂时存在$x < 13%$($x<8%$)配对,并且在空穴掺杂时存在$x <56%$($x<13%$)配对。这些结果可能与掺杂的Mott绝缘体Na $_x$ CoO $_2$、yH $_2$ O和Na $_{1-x}$ TiO $_2$有关。
2003-12-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Doped carrier formulation of the t-J model: the projection constraint and the effective Kondo-Heisenberg lattice representation
我们表明,最近提出的掺杂载流子的t-J模型的哈密顿公式应补充的约束,项目的非物理状态。有了这个新的重要成分,以前使用的和看似不同的自旋费米子表示的t-J模型被证明是规范相关的。这种新的约束可以被视为在一个可控的方式接近半填充,这表明掺杂载流子表示提供了一个适当的理论框架,以解决在这个区域中的t-J模型。这个约束也表明,t-J模型可以映射到一个Kondo-Heisenberg晶格模型。这种映射突出了准二维重费米子和高温$_c$超导体之间重要的物理相似性。最后,我们讨论了我们的模型表示的物理意义,特别是小与大费米表面交叉的晶格自旋间隙的关闭。
2008-01-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Competing Orders and Superconductivity in the Doped Mott Insulator on the Shastry-Sutherland Lattice
在几何阻挫晶格上的量子反铁磁体通常允许有许多不寻常的顺磁基态。这些莫特绝缘体掺杂后的命运是一个重要的问题,可能会揭示一些光的高$T_c$铜酸盐的问题。我们采用t-J模型研究了Shastry-Sutherland晶格上掺杂的莫特绝缘体。从玻色子平均场论揭示了不同对称破缺态之间的强竞争。研究发现,在一定的掺杂范围内,存在着具有或不具有交错磁通或二聚化等对称性破缺序的超导相。我们的研究结果将直接关系到SrCu $_2$(BO $_3$)$_2$在未来的材料掺杂。
2003-10-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin-Dynamics in the Carrier-Doped $S=1/2$ Triangular-Lattice of Na$_{x}$CoO$_{2}$-yH$_{2}$O
用~(59)Co NMR研究了Na{x}CoO{2}-yH{2}O中混合价Co(+4-x)三角晶格的局域电子性质.当x>=1/2时,我们观察到两种不同类型的Co位,但当x~1/3时,价态似乎是平均的。本地自旋波动定性地表现出相同的趋势下降到~100 K,无论载流子浓度x,因此电子基态的性质。一个典型的费米液体行为出现低于100 K只有x~1/3。
2004-08-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Doping dependence of the electron-doped cuprate superconductors from the antiferromagnetic properties of the Hubbard model
利用Kotliar-Ruckenstein从玻色子方法研究了电子掺杂铜氧化物超导体的$t$ - $t'$-$t''$ - $U$模型的反铁磁性质.由于包含自旋涨落的AF阶随掺杂的降低比Hartree-Fock理论中获得的快得多。在中间{ \it常数} $U$下,计算的光谱强度的掺杂演变令人满意地再现了实验结果,而不需要如前所述的强烈掺杂依赖的$U$。这可能会调和在最近的研究中提出的光电发射和光电导率的差异。
2005-07-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Ferromagnetism in a Realistic Two-Band Model: A Slave-Boson Study
利用多带哈伯德模型的从玻色子表示,我们研究了半填充附近层状钙钛矿的两带模型。除了Hund规则耦合的强烈影响,我们得到的相图分为两个区域:弱到中等耦合区域的有效质量是弱重整化,和强耦合制度,它是强重整化。这两个政权之间的过渡非常尖锐。它发生在一个(消失)的小领域。铁磁不稳定性仅在强关联区发现,并由Hund规则耦合触发。结果进行了比较,镧掺杂的层状双烯酸盐。
2001-09-28 cond-mat.str-el
Possible Z2 phase and spin-charge separation in electron doped cuprate superconductors
本文分析了tt 'J模型的SU(2)从玻色子平均场论。研究了次近邻跳跃t'在相图中的作用。在空穴掺杂材料中发现了赝能隙相(t '<0)。赝能隙相是U(1)自旋液体(交错通量相),具有U(1)规范相互作用,没有分馏。这与空穴掺杂样品的实验结果一致。相同的计算还表明,正的t'有利于具有真正自旋-电荷分离的Z2态。当t' > 0.5J时存在的Z 2态可以作为电子掺杂铜氧化物的赝能隙相的候选(如果这样的相存在的话)。电子掺杂材料的实验情况也得到了解决。
2003-08-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Anisotropic dressing of charge-carriers in the electron-doped cuprate superconductor Sm(1.85)Ce(0.15)CuO(4) from angle-resolved photoemission measurements
对电子掺杂的铜酸盐Sm(1.85)Ce(0.15)CuO(4)的角分辨光电子能谱测量表明,由于多体相互作用,载流子的各向异性修整。最重要的是,沿区域边界的散射率饱和的结合能大于~200 meV,而沿对角线方向,它几乎线性增加的结合能在能量范围~150-500 meV。这些结果表明,沿对角线方向的多体相互作用是强大的带的底部,而沿带边界,他们变得非常弱的能量以上~200 meV。
2009-03-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Evolution of Coherence and Superconductivity in Electron-Doped Cuprates
用电子拉曼光谱研究了电子掺杂铜氧化物的超导相图。我们确定的SC序参量的大小在4.6和3.5 k_BT_c之间变化,符合弱耦合BCS理论。使用“拉曼电导率”求和规则,我们发现掺杂载流子分为相干准粒子(QP)和保持非相干的载流子。相干量子点主要位于布里渊区的(pi/2a,pi/2a)区域附近。掺杂超过最佳掺杂的载流子保持不相干。只有相干量子点有助于超流密度在SC状态。
2005-01-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
A slave boson description of pseudogap metals in t-J models
本文对单带t-J模型的标准U(1)从玻色子结构作了一个简单的修改,它考虑了自旋子和空穴的两粒子束缚态。这种结构自然会产生分馏费米液体基态,具有小,孔状口袋费米表面与各向异性的准粒子的重量在对称性的情况下打破。在特定的参数范围内,我们的方法将正方形晶格t-J模型映射到广义量子二聚体模型,该模型在[PNAS 112,9552 -9557(2015)]中作为空穴掺杂铜酸盐中金属赝能隙相的玩具模型引入。我们的奴隶玻色子结构捕捉的基本特征的numeral-antinodal二分法和直截了当地描述了尖锐的,费米弧的电子光谱函数的功能。此外,它允许研究分数费米液相和超导体或普通费米液体之间的量子相变。
2020-02-10 cond-mat.str-el
Spin dynamics in the antiferromagnetic phase for electron-doped cuprate superconductors
在$t$ - $t'$-$t''$ - $J$模型的基础上,利用从玻色子平均场论和无规相近似,计算了电子掺杂铜氧化物反铁磁相的动态自旋极化率.在不同的掺杂下,磁化率与能量和动量的关系有不同的结果。在低能量下,除了$(π,π)$和0附近的集体自旋波模式外,我们还初步观察到随着掺杂浓度的增加,在$(0.3π,0.7π)$附近和等效点附近会出现新的共振峰,这是由于两个AF带之间的粒子-空穴激发引起的。横向磁化率的峰值明显,而纵向磁化率的峰值不明显。这些功能预测中子散射测量。
2005-05-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Dynamical $t/U$ Expansion of the Doped Hubbard Model
为大 $U$ 极限下的单带 Hubbard 模型构建了新的 $U(1)$ slave spin 表示,并提出动力学 $t/U$ 展开方法,导出了与 Gutzwiller 近似一致的超交换 $J$ 重整化及体现 Nagaoka 铁磁性的新铁磁通道。
2019-07-18 cond-mat.str-el
Evidence for Carrier-Induced High-Tc Ferromagnetism in Mn-doped GaN film
采用分子束外延技术生长了Mn掺杂量为8.2%的GAN薄膜。磁化强度测量表明,这种高度Mn掺杂的GAN薄膜在室温以上具有铁磁性。它还揭示了高温铁磁态显着抑制低于10 K,伴随着随着温度的降低电阻率的增加。这一观察清楚地表明了Mn掺杂GAN薄膜中具有极高Tc的铁磁性与载流子输运之间的密切关系。
2006-04-28 cond-mat.str-el
Theory of high energy features in angle-resolved photo-emission spectra of hole-doped cuprates
最新的角分辨光电能谱测量显示了一个非常稳定的功能:节状准粒子色散在0.3- 0.4 eV附近破裂,在0.6- 0.8 eV附近重新出现。能量-动量空间中的强度图显示了这两个能量尺度之间的瀑布状特征。我们认为,并通过数值计算表明,这些实验特征自然地遵循强关联效应建立在熟悉的t-J模型,并反映了费米能级和较低的哈伯德带之间的连接。这些结果是通过平均场论得到的,平均场论通过两个费米子带之间的量子干涉而不是束缚从属粒子来有效地投射电子。
2006-10-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Strong energy-momentum dispersion of phonon-dressed carriers in the lightly doped band insulator SrTiO$_3$
利用角分辨光电子能谱(ARPES)研究掺杂绝缘体中的电子-声子(el-ph)耦合效应取得了很大进展,为低掺杂铜氧化物中el-ph相互作用的主导作用提供了证据。由于这些研究仅限于掺杂的莫特绝缘体,因此出现了一个重要的问题,即如何将其与掺杂的带状绝缘体进行比较,其中类似的el-ph耦合应该在起作用。典型的情况是钙钛矿SrTiO $_3$(STO),众所周知其在低温下的巨大介电常数为10000,超过La $_2$ CuO $_4$ 500倍。基于这一事实,有人认为掺杂的STO应该是典型的双极化子超导体。在这里,我们报告了轻掺杂SrTiO $_3$的高质量表面的ARPES研究。与轻掺杂的莫特绝缘体相比,我们发现只有适度的电子-声子耦合的特征:与具有$λ'\sim0.3$的低频光学声子相关的色散异常和整体带宽重整化,表明整体$λ'\sim0.7$来自高频声子。此外,我们没有发现明显的签名的大赝隙或小极化子现象。这些研究结果表明,一个大的介电常数本身是不是一个很好的指示el-ph耦合和突出的掺杂莫特绝缘体的el-ph耦合的异常强烈的影响。
2010-02-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Orbital and Spin Character of Doped Carriers in Infinite-Layer Nickelates
最近在Nd $_{1-x}$ Sr $_{x}$ NiO $_2$中发现的超导电性引起了该领域的极大关注。一个关键的开放问题是关于空穴掺杂的电子结构的演变。在这里,我们利用X射线吸收光谱(XAS)和共振非弹性X射线散射(RIXS)探测掺杂依赖的NiO $_2$平面的电子结构。在掺杂时,除了主吸收峰之外,还在Ni $L_3$边缘XAS中形成更高能量的特征。通过比较我们的数据与包括$D_{4h}$晶体场的原子多重态计算,掺杂诱导的特征与$d^8$自旋单重态一致,其中掺杂空穴驻留在$d_{x^2-y^2}$轨道中,类似于掺杂的单带哈伯德模型。这进一步得到了RIXS光谱中观察到的轨道激发的支持,其在掺杂时软化,与$d_{x^2-y^2}$轨道中的空穴增加相关的费米能级位移相证实。
2020-11-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Carrier density crossover and quasiparticle mass enhancement in a doped 5$d$ Mott insulator
本研究通过输运和比热测量,发现掺杂5$d$莫特绝缘体Sr$_2$IrO$_4$在$x$≈0.16处载流子密度从$x$交叉至$1+x$,伴随电导率和比热显著增强,表明赝能隙非前驱配对态,为超导机制研究提供新线索。
2023-12-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Ultrafast separation of photo-doped carriers in Mott antiferromagnets
利用非均匀非平衡动力学平均场论研究了强内场作用下Mott绝缘异质结构中光激发载流子的传播。反铁磁相关性被发现以一种至关重要的方式影响载流子动力学:反铁磁自旋背景可以在超快时间尺度上从光激发载流子中吸收能量,从而实现不同层之间的快速传输以及电子和空穴类载流子的分离,而在顺磁状态下,载流子在强场中变得局部化。电荷自由度和自旋自由度之间的这种相互作用可以用来控制基于具有极性层的Mott绝缘异质结构的器件的功能,例如,用于光伏应用。
2014-03-06 cond-mat.str-el
Topological phase transition from nodal to nodeless d-wave superconductivity in electron-doped cuprate superconductors
与空穴掺杂的铜氧化物不同,在电子掺杂的铜氧化物中观察到节超导和无节超导。为了理解这两种类型的SC状态,我们提出了一个统一的理论,通过考虑二维的t-J模型接近反铁磁(AF)长程有序态。在从玻色子平均场近似下,d波配对对称性仍然是最有利的,即使在外部AF场的存在下。在节点相,发现节点携带涡量,并受到时间反演和一个单位晶格平移的伴随对称性的保护。鲁棒的边缘模式得到,建议节d波SC是一个拓扑弱配对相。随着掺杂浓度的降低或AF场的增加,相反涡度的节点湮灭,出现无节点的强配对相。拓扑相变的特点是由一个临界点与各向异性Bogoliubov准粒子,并建立了一个普遍的理解,从而为所有的电子掺杂的铜酸盐。
2017-05-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Carrier-doping effect and anomalous transport properties in Ni-doped CeCoIn5 investigated by Hall resistivity measurements
College of Science, Ibaraki University(茨城大学理学部);Institute for Solid State Physics, The University of Tokyo(东京大学固体物理研究所);Institute for Materials Research, Tohoku University(东北大学材料科学高等研究所);Faculty of Education, Shinshu University(信州大学教育学部)
通过霍尔电阻测量研究了Ni掺杂对CeCoIn5中载流子密度和异常输运性质的影响,发现载流子密度随掺杂量增加线性增加,表明Ni掺杂作为电子掺杂剂,同时异常霍尔电阻在超导上临界场附近和超导转变温度以上低场区域显著增强,但Ni掺杂显著抑制了这种异常,探讨了可能的抑制原因。
2026-05-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
A Structural Probe of the Doped Holes in Cuprate Superconductors
关于铜氧化物超导体的一个未解决的问题是载流子在CuO(2)平面上的分布是均匀的还是不均匀的。由于载流子只占总电荷密度的一小部分,并且可能快速波动,因此调制难以直接检测。在这里,我们表明,在异常的x射线散射在氧K边缘的铜酸盐,载流子的散射振幅的贡献被选择性地放大82倍。这使掺杂空穴的衍射增强了10 ^3倍以上,从而可以对超导基态进行直接的结构分析。La(2)CuO(4+x)(Tc = 39 K)薄膜在T=(50 +/- 5)K时在倒易间隔(0,0,0.21)->(0,0,1.21)和(0,0,0.6)->(0.3,0,0.6)上的散射表明衬底附近载流子密度的圆化,表明存在耗尽区或类似效应。离镜面散射的结构因子小于3 × 10 -7 e,表明该材料中不存在面内孔有序。
2002-08-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nature of carrier doping in T'-La1.8-xEu0.2SrxCuO4 studied by X-Ray Photoemission and Absorption Spectroscopy
近年来,空穴掺杂的T '结构La_(1.8-x)Eu_(0.2)Sr_xCuO_4(LESCO)超导材料引起了人们的广泛关注。我们已经进行了X射线光电子能谱和吸收光谱测量生长和减少T0-LESCO。结果表明,还原退火和Sr置换分别对电子和空穴进行了掺杂。然而,它表明,该系统仍然在电子掺杂侧的莫特绝缘体或电荷转移间隙崩溃的母体化合物。
2019-07-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The role of the lattice structure in determining the magnon-mediated interactions between charge carriers doped into a magnetically ordered background
我们用两种最近提出的方法精确计算了零温下两个自旋${1\over 2}$载流子在铁磁背景中运动的三种模型的能谱。通过比较单载流子和双载流子扇区中的低能态,我们分析了具有多个子晶格的复杂模型是否可以用简单的哈密顿量(如单带模型)精确描述。我们发现,虽然这是可能的,在一个粒子的部门,磁振子介导的相互作用,这是正确描述的复杂模型的两个载体状态的关键是不复制的简单的模型。我们认为,这不仅是真的铁磁,但也为反铁磁背景。我们的研究结果质疑简单的单波段模型准确描述铜氧化物层的低能物理的能力。
2012-08-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Carrier Density Collapse and Colossal Magnetoresistance in Doped Manganites
在强电子-声子耦合的掺杂电荷转移绝缘体中发现了一种新的铁磁相变,并伴有载流子密度崩塌。跃迁是由极化子载流子与局域自旋的交换相互作用驱动的;相互作用的强度决定了跃迁是一阶还是二阶。在过渡期间,载流子数量的巨大下降,这是在接近过渡的顺磁相中形成束缚对的结果,对外部磁场极其敏感。这种载流子密度崩塌描述了掺杂锰氧化物的电阻率峰值和巨磁阻效应。
1998-12-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Doping n-type carriers by La-substitution for Ba in YBa_2Cu_3O_y system
到目前为止,还没有一种铜酸盐体系,其中可以掺杂n型和p型载流子而不改变晶体结构。为了研究同一结构下的电子-空穴对称性,我们尝试通过降低氧含量和用La ~(3+)离子取代Ba ~(2+)离子的方法在YBa_2Cu_3 O_y体系中掺杂n型载流子。用Y2 O3坩埚助熔剂法生长了掺La的YBa 2Cu 3 Oy单晶,证实La实际上替代了13%的Ba。通过在具有受控氧分压的气氛中退火晶体,氧含量y可以在6.21和6.95之间变化。发现室温下的面内电阻率rho_ab随着氧含量y的降低而增加,但有趣的是y的进一步降低导致rho_ab的降低。y = 6.21的最大还原样品在室温下显示出约30 mOhm cm的rho_ab,这比y = 6.32时的最大值小多达七个数量级。此外,发现y = 6.21样品的霍尔系数和塞贝克系数在室温下均为负。目前的研究结果表明,非掺杂莫特绝缘状态已被跨越后,减少y和n型载流子被成功地掺杂在这种材料。
2006-09-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Coexistence of the antiferromagnetic and superconducting order and its effect on spin dynamics in electron-doped high-$T_{c}$ cuprates
在$t-t'-t''-J$模型的从玻色子方法的框架下,发现对于电子掺杂的高- $T_c$铜酸盐,交错反铁磁(AF)有序与超导(SC)有序共存,其掺杂范围从平均场水平的欠掺杂到接近最佳掺杂。在共存阶段,它揭示了自旋响应是相称的,在一个基本的频率范围内低于交叉频率$ω_{c}$考虑所有的掺杂,它切换到无公度结构时,频率高于$ω_{c}$。这一结果与实验测量相一致。的自旋响应之间的共存相和纯SC相与$d_{x^{2}-y^{2}}$波配对加上高次谐波项(DP+HH)的比较表明,包含的双带效应是重要的,始终占的自旋响应的色散和非单调的间隙行为在电子掺杂的铜酸盐。
2009-07-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Carrier dynamics in doped bilayer iridates near magnetic quantum criticality
受载子掺杂双层铱酸盐$(\text{Sr}_{1-x}\text{La}_x)_3\text{Ir}_2\text{O}_7$实验的启发,考虑IrO $_6$八面体的空间交错旋转,我们研究了自旋轨道耦合下双层磁体中单个掺杂电子的动力学.我们采用了一个有效的单轨道双层$t$ - $J$模型,集中在磁量子临界点附近的量子顺磁相。我们确定使用自洽玻恩和键运营商技术相结合的载流子色散。外推到有限的小载流子密度,我们发现,对于实验相关的参数,八面体旋转和自旋轨道耦合的组合诱导的能带折叠的结果在费米表面的小双电子口袋,在惊人的协议与实验观察。我们还确定了自旋-轨道耦合的影响的量子临界点的位置在未掺杂的情况下,并讨论方面的全局相图掺杂双层莫特绝缘体。
2018-12-19 cond-mat.str-el
Importance of Fermi Surface Topology for In-Plane Resistivity Anisotropy in Hole- and Electron-Doped Ba(Fe$_{1-x}$TM$_{x}$)$_2$As$_2$ (TM=Cr, Mn and Co)
研究了Ba(Fe $_{1-x}$ TM $_{x}$)$_2$ As $_2$(TM-Ba 122,TM $=$ Cr,Mn和Co)的电阻率的面内各向异性,其中对于不同的TM元素,替代位置相同,但掺杂载流子不同。霍尔系数的测量结果表明,空穴载流子有效地掺杂的Cr替代,但不是由Mn替代。结果表明,Cr-Ba_(122)的反铁磁-正交(AFO)相的电阻率差$Δρ=ρ_{\rm b}-ρ_{\rm a}$最初为正,但随着Cr含量的增加而变为负,而Mn-Ba_(122)中正的电阻率差$Δρ$随着Mn的替代而单调增加。在顺磁-四方晶系中,$Δρ$始终为正,但与电子掺杂的情况相反,在Cr-Ba 122中随着取代而减小。这些结果表明,电阻率各向异性表现出电子-空穴不对称性在AFO和α相,它取决于费米表面的拓扑结构,无论是在一个积极的或消极的$Δρ$的载流子散射结果。
2015-08-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Role of doped holes in a U(1) spin liquid
在SU(2)从玻色子理论的背景下,我们证明了在单个瞬子势中,合子的凝聚可以导致节自旋子的零模。在零模存在下的瞬子贡献引起了特胡夫特有效相互作用,这里是自旋子的质量。我们发现,自旋子的质量是由存在的零模的瞬子的状态。质量对应于节自旋的反铁磁矩。考虑到瞬子的状态,我们讨论了欠掺杂铜氧化物中反铁磁性和$d-wave$超导电性共存的可能性。
2005-03-09 cond-mat.str-el
Evolution of band structure from optimally doped to heavily overdoped Co-substituted NaFeAs
用角分辨光电子能谱研究了NaFe $_{1-x}$ Co $_x$ As从最佳掺杂超导化合物($x=0.028$)到重过掺杂非超导化合物($x=0.109$)的电子结构。与“122”型铁磷属元素化合物的情况类似,我们的数据表明,在NaFe $_{1-x}$ Co $_x$ As中的Co掺杂提供了额外的载流子,并相应地移动了费米能级。在$x=0.109$化合物中,围绕带中心$Γ$的空穴状带移动到更深的结合能,而出现电子口袋。在整个掺杂范围内,我们研究的整体能带重整化基本上保持不变,这表明局部磁/电子相关性不受载流子掺杂的影响。我们推测,流动载流子的巡游特性和局域相互作用之间的平衡可能对超导性起着重要的作用。
2012-06-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fermi blockade of the electron-phonon interaction: why strong coupling effects may not be seen in optimally doped high temperature superconductors
通过求解自旋极化费米子的二维Holstein模型,采用无近似的粗线图解Monte Carlo(BDMC)方法,研究了强电子-声子相互作用(EPI)的表现形式与载流子浓度的关系.我们表明,强EPI,显然存在于非常小的费米子浓度,被掩盖的费米封锁效应和Migdal定理的程度,它表现为温和的一个在大的载流子密度。强EPI指纹的抑制与掺杂高温超导体中的实验观察一致
2020-07-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Carrier induced ferromagnetism in room temperature ferromagnetic semiconductor rutile TiO2 doped with Co
铁磁半导体金红石型(Ti,Co)O2在室温下表现出反常的霍尔效应。反常霍尔效应以及磁光响应对载流子浓度的强烈依赖性表明该化合物中存在载流子诱导的铁磁性。这两种铁磁响应都是由主半导体带边的载流子引起的,表明自旋电子器件在室温下工作的可能性。
2003-07-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Carrier localization and electronic phase separation in a doped spin-orbit driven Mott phase in Sr3(Ir1-xRux)2O7
对许多强自旋轨道耦合的5d过渡金属氧化物绝缘体的兴趣源于将它们的电子结构映射到J=1/2 Mott相。希望之一是建立它们的Mott母态,并探索这些系统在载流子掺杂后实现新电子态的潜力。然而,一旦掺杂,很少有人了解他们的库仑相互作用U相对于他们的强相关的3d电子表兄弟的作用。在这里,我们表明,在空穴掺杂的候选人J=1/2莫特绝缘体,载流子保持本地化的纳米级相分离的基态。局部区域和巡回区域之间的相互作用发生了一个双金属-绝缘体转变,稳定了临界区域以外的反铁磁金属相。我们的研究结果表明,掺杂的5d-和3d-电子莫特系统之间的一个令人惊讶的平行,并建议通过附近的电子相或直接的载流子本地化,U是必不可少的,这个掺杂的自旋轨道莫特绝缘体的载流子响应。
2014-03-14 cond-mat.str-el
Spin-gapped incoherent metal with preformed pairing in the doped antiferromagnetic Mott insulator
我们研究了反铁磁莫特绝缘体如何通过空穴掺杂演化为d波BCS超导体。在强耦合方法中考虑自旋涨落,我们发现了一个自旋能隙的非相干金属作为反铁磁莫特绝缘体和d波超导体之间的中间相。这种非费米液态金属在自旋分解规范理论中被认为是红外稳定的固定点,类似于从玻色子规范理论中的自旋液体绝缘体。我们考虑了反常金属相的单粒子能谱和动态自旋极化率,并讨论了其物理意义。
2007-08-13 cond-mat.str-el
Acoustic plasmons and conducting carriers in hole-doped cuprate superconductors
铜氧化物的超导电性是通过在莫特绝缘体中掺杂电子或空穴而产生的,自几十年前被发现以来一直是一个谜。然而,在铜酸盐中存在固有的电子-空穴不对称性。铜酸盐的层状晶体结构能够实现与三维金属的集体电荷激发根本不同的集体电荷激发,即,声等离子体声学等离子体最近已观察到在电子掺杂的铜酸盐的共振非弹性X射线散射(RIXS),相反,有没有证据表明,在空穴掺杂的铜酸盐的声学等离子体,尽管广泛的测量。这种对比使我们研究铜氧化物La $_{2-x}$ Sr $_x$ CuO $_4$中的掺杂空穴是导电载流子还是太不相干而导致集体电荷激发。在这里,我们提出了动量分辨RIXS测量和计算集体电荷响应通过损失函数来调和上述问题。我们的研究结果提供了前所未有的声学等离子体激元和长期寻求在空穴掺杂铜酸盐导电p孔的光谱证据。
2021-09-11 cond-mat.str-el
Optical Method for Determination of Carrier Density in Modulation Doped Quantum Wells
本文提出了一种光学方法来测定调制掺杂量子阱中的二维电子浓度,其电子密度在10^{9}和2 × 10 ^{11} cm^{-2}之间。该方法是基于带电激子(trions)的磁反射谱的分析。带电激子的圆极化度和振子强度包含了二维电子气密度和自旋极化的信息。该方法适用于CdTe/(Cd,Mg)Te和ZnSe/Zn,Mg)(S,Se)异质结构。
2001-11-30 cond-mat.str-el
Nonequilibrium quantum dynamics of a charge carrier doped into a Mott insulator
本文研究了引入到非掺杂莫特绝缘体中的载流子在恒定电场F作用下在t-J梯形和正方形晶格上的实时动力学行为。我们计算准稳态电流。在这两个系统中,观察到绝热制度,其次是正微分电阻率(PDR)在中等领域的载流子迁移率确定。当在大磁场下两个系统都进入负微分电阻率(NDR)区域时,梯形和二维(2D)系统之间出现定量差异。在梯形系统中,布洛赫振荡占主导地位,而在2D中,电流保持有限,与1/F成比例。在2D中PDR和NDR区域之间的交叉伴随着传播自旋极化子的空间结构的变化。
2011-05-09 cond-mat.str-el
Absence of magic fillings of carrier-doped C$_{60}$ in a field-effect transistor
基于场效应晶体管(FET)中载流子掺杂C $_{60}$的最新实验,从理论上研究了空间单粒子势变化对Mott-Hubbard(MH)绝缘体的影响。结果表明,强随机电位的存在下,导致电子性质的依赖性降低带填充和MH绝缘行为消失在整数填充。一个简单的物理图片来解释这种行为给出了使用的MH绝缘体的自掺杂的概念。我们的研究结果对FET中载流子掺杂C $_{60}$的一些令人困惑的观察具有重要意义。本文还讨论了Al{ $_2$ }O{ $_3$ }电介质的FET结构提供了一个具有强无序的“理想”系统。
2001-10-29 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Large temperature dependence of the number of carriers in Co-doped BaFe2As2
利用角分辨光电子能谱研究了Ba(Fe(1-x)Cox)_2As_2中载流子数随Co含量和温度的变化。我们发现,有一个依赖于k的能量转移相比,密度泛函计算,这是大的在低钴含量和低温,并减少了一个因素2的空穴和电子口袋的体积。这种k位移在高Co含量下变得可以忽略不计,并且可能是由于带间电荷或自旋波动。我们进一步揭示,带随温度变化,显着改变它们包含的载流子的数量(高达50%)。我们解释了这种演变的热激发之间的窄带,可能与温度演变的k-依赖的波动。
2013-01-29 cond-mat.str-el
Phase diagram of electrostatically doped Strontium Titanate (SrTiO3)
双电层晶体管配置已被用于静电掺杂绝缘SrTiO_{3}的单晶。在这里,我们报告的结果,这样的掺杂在宽范围的温度和载流子浓度采用离子液体作为栅极电介质。令人惊讶的结果是,随着载流子浓度的增加,一个明显的载流子密度依赖的导体-绝缘体转变,一个制度的异常霍尔效应,这表明磁有序,并最终出现超导性。在绝缘和超导状态之间的边界附近可能出现磁序,这让人想起某些复杂化合物中与量子临界行为相关的效应。
2011-03-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Evidence of attraction between charge-carriers in a doped Mott insulator
光学捕获超冷原子气体的最新进展使得在掺杂的莫特绝缘体中获得微观观测值成为可能,这些绝缘体是高温超导体的母态。这使得有可能解决长期存在的问题的温度尺度之间的吸引载流子的存在,和他们的机制。由于符号问题,在低温下无法得到该问题的可控理论结果。在这项工作中,我们采用蠕虫算法蒙特卡罗获得完全无偏的结果,两个电荷载流子在莫特绝缘体。我们的方法提供了比目前实验中可能的温度更低的温度,并提供了在超冷原子系统中可行的温度范围内掺杂剂之间吸引力的证据。我们还报告自旋相关的存在下的载流子,这是直接可比的实验。
2020-10-25 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Quasi-isotropic orbital magnetoresistance in lightly doped SrTiO$_{3}$
平行于电流的磁场不会在载流子上产生洛伦兹力。因此,轨道纵向磁阻是意料之外的。本文报道了在轻掺杂SrTiO $_{3-x}$中观察到的与电流和磁场的相对取向无关的大的非饱和磁电阻。我们表明,这种准各向同性的磁阻可以解释,如果沿所有方向的载流子迁移率平滑地随磁场。当偶极相关长度大于载流子之间的距离时,这种反常状态仅限于低浓度。我们确定回旋运动的电子在一个潜在的景观定制的极域准各向同性轨道磁阻的摇篮。这一结果对理论提出了挑战,可能是轻掺杂量子电材料的一个普遍特征。
2021-01-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Metallic state in La-doped YBa$_2$Cu$_3$O$_y$ thin films with $n$-type charge carriers
本文报道了用脉冲激光沉积技术制备的La掺杂YBaPDMATHABMMCuPDMATHABMNOPDMATHABMO(YBCO)薄膜,以及随后的\emph{in-situ}退火和真空退火的结果。$n$型样品在最佳还原条件下显示出低于Mott极限的金属行为和室温下$\sim2.8$ $\times$ 10 $^{21}$ cm $^{-3}$的高载流子密度(\emph{T}). $n$型样品的面内电阻率($ρ$ $_{ab}$)在中等\emph{T}范围内表现出二次\emph{T}依赖性,并且在相对较高的\emph{T}处显示出异常,这可能与类似于欠掺杂Nd $_{2-x}$ Ce $_x$ CuO $_4$(NCCO)的赝能隙形成有关。此外,在$p$ -侧和$n$ -侧研究了$ρ$ $_{ab}$(T)、\emph{T} $_c$和具有最小电阻率的\emph{T}(\emph{T} $_{min}$)。目前的结果揭示了欠掺杂铜氧化物金属态区域内的$n$ - $p$不对称性(对称性),并表明单个YBCO系统中双极超导性的潜力。
2012-07-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fractionally delta-doped oxide superlattices for higher carrier mobilities
氧化物异质结构中的二维电子气系统是新现象的重要场所。在这里,我们表明,通过使用分数δ掺杂来控制界面的LaxSr 1-xTiO 3/SrTiO 3人工氧化物超晶格的组成,填充控制的二维绝缘体-金属转变可以实现。d-电子带填充的原子尺度控制,这反过来又有助于调整的有效质量和密度的载流子,被发现是一个迷人的路线,大大提高载流子迁移率。
2012-09-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el