Superconductivity in infinite-layer CaCuO2-brownmillerite Ca2Fe2O5 superlattices
高温铜氧化物超导体具有天然的超晶格结构。无限层CaCuO 2是超导转变温度高于100 K的铜酸盐的常见成分。然而,无限层CaCuO 2本身并不超导。在这里,我们表明,超导电性出现在人工超晶格建立从无限层的CaCuO 2和brownmillerite Ca 2Fe 2 O 5生长的分子束外延。X射线衍射和电子显微镜表征表明,在超晶格中的无限层的CaCuO 2的晶体质量显着改善相比,裸薄膜的CaCuO 2。我们发现,在[(CaCuO 2)n(Ca 2Fe 2 O 5)m]N超晶格的超导电性的诱导也受到冷却过程中使用的氧化环境,因此,以最小化的CuO 2平面内的氧空位。插入的Ca 2Fe 2 O 5层缓冲了在生长过程中由点缺陷形成引发的电荷不平衡,使无限层CaCuO 2层中的阳离子缺陷最小化,从而稳定了单片无限层CaCuO 2板;在超晶格中嵌入CaCuO 2能够实现扩展的二维CuO 2平面,因此具有超导电性,而Ca 2Fe 2 O 5的作用类似于电荷。不一致熔体合成的铜酸盐超导体中的储层。
2021-09-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Charge Modulations in the Superconducting State of the Cuprates
受最近的扫描隧道显微镜(STM)和中子散射实验的启发,我们研究了铜氧化物超导体中与超导电性共存的各种电荷密度波序。导出了弱电荷调制的局域态密度及其在有序波矢处的傅里叶分量的显式表达式。结果表明,在$Bi_2Sr_2CaCu_2O_{8+δ}$的STM实验不能解释的网站或键为中心的电荷调制单独,但同意与存在的二聚跳跃和横向配对调制。我们还计算了带电条纹的光谱函数,这是由ARPES实验测量。
2002-10-17 cond-mat.supr-con
Energy-Dependent LDOS Modulation in Cuprate Superconductors
受最近的扫描隧道显微镜(STM)实验的启发[J.E. Hoffman,{ \it等人},Science { \bf 297},1148(2002)],我们研究了d波超导体中由弱缺陷和扩展缺陷引起的能量依赖调制。局域态密度(LDOS)的傅立叶分量计算到缺陷参数的第一阶。我们的数值计算得到的图像地图与能量相关的电荷调制波矢量在不同的掺杂表现出的基本特征,通过实验测量。我们还预测了新的调制波矢量在第一布里渊区。希望这些结果能在未来的STM实验中得到验证。
2002-09-13 cond-mat.supr-con
Charge Density Wave Modulation in Superconducting BaPbO$_3$/BaBiO$_3$ Superlattices
各向同性、非磁性掺杂的BaBiO $_3$超导体保持与高Tc铜酸盐的一些相似性,同时还提供用于隔离通常与超导性竞争的电荷密度波(CDW)物理的更清洁的系统。人工层状超晶格为超导电性与CDW相互作用的工程化提供了可能。在这里,我们稳定的低温,波动的短程CDW秩序,通过使用人工分层外延(BaPbO $_3$)$_{3m}$ /(BaBiO $_3$)$_m$(m = 1-10单位电池)超晶格,这是不存在于最佳掺杂的BaPb $_{0.75}$ Bi $_{0.25}$ O $_3$合金具有相同的总化学式。从BaBiO $_3$到BaPbO $_3$的电荷转移有效地掺杂前者并抑制长程CDW,然而随着短程CDW涨落在低温下的增强,电荷似乎局部化并且超导性被削弱。这里展示的单层结构控制提供了令人信服的影响,访问可控的,本地密度波订单散装合金和操纵非常规超导体中的相竞争。
2018-12-20 cond-mat.supr-con
The checkerboard modulation and the inter-layer asymmetry of the hole density in cuprates
二维玻色子对凝聚体的特征是电荷有序态,在平面上呈现棋盘格状,在c轴上呈现交替的超结构,在c轴上存在库仑能量增益,它与凝聚能成正比,这是由于层间电荷互补(玻色子凝聚体的电荷不对称性)引起的.静态c轴介电常数和面内相干长度也计算了各种铜酸盐和可用的实验数据进行比较。我们发现非常一致。
2003-10-16 cond-mat.supr-con
Roton Induced Modulations in Underdoped Cuprates as a Signature of Incipient Electronic Order
在过去的几年里,已经有测量的能量无关调制在欠掺杂铜氧化物通过扫描隧道显微镜。这些调制约4晶格常数发生在附近的涡旋核的样品和不具有超导性,并在赝隙制度的一些超导样品。最近,有人提出调制的起源是掺杂莫特绝缘体固有的电荷有序相。我们表明,即使系统没有电荷有序,接近这样的顺序将诱导调制在同一个订购波矢。这种调制是真实的或初始秩序的标志。我们构造基态波函数,其中包括竞争秩序的强波动,而没有秩序。他们表现出深roton最小值在波矢量的倒易晶格的初始顺序,由于接近的相变到电荷有序状态。这样的极小值反过来又会产生强烈的调制。此外,这种效应是通用的,并且每当电子系统接近结晶相时都会出现。即使电子系统还没有固化,这也会导致实验签名。这些特征将在稳定电子秩序的掺杂物附近无处不在。
2004-03-17 cond-mat.supr-con
Spatial Distribution of LDOS in Cuprate Superconductors With Magnetic-Field-Induced Stripe Modulation
本文采用二维晶格中的唯象模型研究了铜氧化物超导体中的d波超导电性和竞争反铁磁有序。在最佳掺杂区附近,我们发现通过施加磁场,可以诱导自旋密度波(SDW)和伴随的电荷密度波(CDW)阶数的条纹调制。磁场感应SDW和CDW的周期分别为$8a$和$4a$。在不同的偏置能量的局域态密度(LDOS)的空间分布也进行了数值研究。在接近和超过涡旋核态的能量范围内,我们发现LDOS在整个磁单元中呈现CDW条纹状调制。对于接近零偏置的能量,条纹似乎是相当本地化的旋涡。LDOS的积分谱的强度表明条纹调制的强度在远离涡核的地方衰减。这一特征与STM实验结果吻合较好。研究了磁场诱导的SDW/CDW具有4重对称性的情况。
2004-02-10 cond-mat.supr-con
LDOS modulations in cuprate superconductors with competing AF order: the temperature effect
基于唯象$t-t'-U-V$模型,利用Bogoliubov-de Gennes方程,我们发现在低温最佳掺杂$δ=0.15$($T$)附近,只有纯d波超导(dSC)占优势,反铁磁(AF)序被完全抑制.然而,在较高的$T$的AF阶条纹调制和伴随的电荷密度波(CDW)出现,他们甚至可以存在于超导转变温度以上。这意味着CDW的存在主要取决于AF阶的存在,而不是太多的dSC。LDOS(局域态密度)图像表明,条纹调制具有在$24a \times 48a$晶格上扩展的$5a/4a$的能量无关间隔,对应于平均周期性$4.8a$。该结果可能与最近的STM实验有关[Vershinin $et al.$,Science { \bf 303},1995(2004)]。
2004-05-21 cond-mat.supr-con
Moire Superlattice Modulations in Single-Unit-Cell FeTe Films Grown on NbSe2 Single Crystals
界面可以是奇异量子态的沃土,包括拓扑超导性、马约拉纳模式、分形量子霍尔效应、非常规超导性、莫特绝缘体、本文采用分子束外延(MBE)技术在NbSe_2单晶上生长了单晶胞(1UC)FeTe薄膜,并利用自制的低温扫描隧道显微镜(STM)和非晶光学显微镜对薄膜进行了原位研究。接触式原子力显微镜(AFM)组合系统。我们发现不同的条纹状超晶格调制生长的FeTe薄膜相对于NbSe 2衬底具有不同的取向差角。我们发现这些条纹状的超晶格调制可以理解为FeTe薄膜和NbSe 2衬底之间形成的莫尔条纹。我们的研究结果表明,FeTe和NbSe 2之间的界面是原子尖锐。STM-AFM联合测量表明,当取向差角较小时(<= 3 °),莫尔超晶格调制具有电子起源;当取向差角较大时(>= 10 °),莫尔超晶格调制具有结构弛豫。
2021-06-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Dimensionality of spin modulations in 1/8-doped lanthanum cuprates from the perspective of NQR and muSR experiments
我们研究了铜酸盐系列高温超导体中的非均匀自旋调制模式的维数,特别关注1/8掺杂的铜酸镧。在核四极共振和μ子自旋旋转实验中,我们比较了一维条纹调制模式和二维自旋涡旋棋盘。此外,我们还考虑了第三种模式,一个二维叠加的自旋螺旋。总的来说,我们发现,上述模式都不能对所考虑的两种类型的实验做出一致的解释。这特别意味着根据现有的NQR/muSR实验结果不能排除自旋涡棋盘。
2012-09-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Coulomb Interaction-induced Checkerboard Patterns in Disordered Cuprates
研究了无序铜氧化物中库仑相互作用对局域态密度及其傅里叶分量的影响。结果表明,库仑相互作用强烈地抑制了掺杂杂质在各能量下诱导的LDOS的最大值,并显著地扩展了实空间中的Friedel振荡。中等强度的库仑相互作用的存在产生了能量依赖的棋盘式LDOS调制周围的杂质,这是非常不同的纯准粒子干涉所产生的。棋盘图案的取向和能量变换以及调制矢量、掺杂和偏置电压之间的关系与最近的STM实验定性一致。
2006-07-30 cond-mat.supr-con
Calculations of quantum oscillations in cuprate superconductors considering the pseudogap
在过掺杂的铜氧化物超导体中观察到的量子振荡与圆柱费米面中的电荷密度一致,但轻掺杂化合物的频率比预期的要小得多。这是由于超晶格的电荷密度波的存在导致费米面的拓扑转变。另一方面,光谱测量表明,大的二维费米表面连续变化成一组四个不连通的弧。在这里,我们考虑到的赝能隙的影响,限制了可用的$k$ -空间区域的朗道能级上的Luttinger定理,并获得正确的载流子密度。计算显示了断开的弧如何演变成一个封闭的费米面,使实验一致。
2022-07-29 cond-mat.supr-con
Magnetic-field Induced Pair Density Wave State in the Cuprate Vortex Halo
当很强的磁场抑制低掺杂铜氧化物的超导电性时,会出现一种特殊的新电子相。它支持显着的和无法解释的量子振荡,并表现出一个身份不明的密度波(DW)状态。尽管由于观察到的电荷密度调制而通常被称为“电荷”密度波(CDW),但理论表明,这实际上可能是更难以捉摸的电子对密度波状态(PDW)。为了寻找在铜氧化物中场致PDW的证据,我们可视化了Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_8$涡核周围晕内电子态密度$N(\bf{r})$的调制。这揭示了场致PDW的多个特征,包括在波矢$\bf{Q}_P$和$2\bf{Q}_P$处发生的两组$N(\bf{r})$调制,两者都具有主要的$s$对称形状因子,后者的振幅衰减速度是前者的两倍,以及在$\bf{Q}_P$处的诱导能隙调制。这样的微观现象是在详细的协议与理论场诱导的初级PDW产生二次CDW内的涡晕。这些数据表明,通过从欠掺杂的铜酸盐超导相增加磁场产生的基本状态实际上是具有大约8个CuO $_2$晶胞周期性($λ= 8a_0$)和主要的$d$对称形状因子的PDW。
2018-02-14 cond-mat.supr-con
Odd-frequency pair density wave correlations in underdoped cuprates
最近在氧化铜基高T $_\textrm{c}$超导体(铜氧化物)中观察到了由具有有限质心动量的库珀对确定的对密度波。电荷密度调制或波也普遍存在于欠掺杂的铜酸盐中。在一个一般的平均场单带模型,我们表明,在$d$波超导体,如铜的电荷密度波和均匀的超导性的共存,产生一个奇数频率的自旋单线对密度波,除了偶数频率的对应物。感应的奇频对密度波的强度取决于电荷密度波的调制波矢量,在布里渊区的部分中,奇频对密度波甚至变得与偶频密度波相当。我们表明,改变调制波矢量的电荷密度波从双轴到单轴,可以增强的奇频分量的对密度波。这种超导性和单轴电荷密度波的共存现象已经在低掺杂铜氧化物中在高磁场下得到了实验证实。我们进一步讨论了在超导性和自旋密度波共存的情况下产生适用于铁基超导体的奇频自旋三重态对密度波的可能性。因此,我们的工作提出了一种途径,在高T $_c$超导体的体奇频超导性。
2021-03-04 cond-mat.supr-con
Electrodynamic properties of an artificial heterostructured superconducting cuprate
我们对由绝缘铜氧化物CaCuO $_2$(CCO)和绝缘钙钛矿SrTiO $_3$(STO)制备的一系列CaCuO $_2$ /SrTiO $_3$异质结构进行了红外电导率测量。我们估计的载流子密度的各种异质结构,具有不同水平的空穴掺杂的光学电导率的积分,我们测量相应的相关程度,通过估计德鲁德重量和红外光谱的积分之间的比率。该分析表明了很大程度的相关性,其随着掺杂的减少而增加。动态平均场论计算结果可以再现的实验结果,这有力地支持了CCO/STO异质结构中的相关性的作用,以及它们与最常见的铜氧化物超导体的相似性。我们的研究结果表明,铜氧化物超导体可以被看作是自然的超晶格,其中的CuO $_2$导电平面和电荷库块的属性可以完全解开。
2017-08-01 cond-mat.supr-con
High magnetic field response of superconductivity dome in quantum artificial High Tc superlattices with variable geometry
Institute of Crystallography, National Research Council, CNR(意大利国家研究委员会晶体学研究所);Rome International Center for Materials Science Superstripes RICMASS(罗马国际材料科学超晶格RICMASS中心);Department of Industrial, Electronic and Mechanical Engineering, Roma Tre University(罗马第三大学工业、电子与机械工程系);Istituto Nazionale di Fisica Nucleare INFN, Sezione Roma Tre(意大利核物理研究所INFN罗马三分部);National High Magnetic Field Laboratory (NHMFL), Florida State University (FSU)(佛罗里达州立大学国家高磁场实验室);National High Magnetic Field Laboratory (NHMFL), Los Alamos National Laboratory (LANL)(洛斯阿拉莫斯国家实验室国家高磁场实验室);Max Planck Institute for Solid State Research(马克斯·普朗克固体研究所)
研究量子人工高温超导体在高磁场下的超导体穹顶响应,通过调节几何参数揭示双带超导特性及原子尺度工程对超导性质的影响。
2026-03-26 cond-mat.supr-con quant-ph
Resonant X-Ray Scattering Measurements of a Spatial Modulation of the Cu 3d and O 2p Energies in Stripe-Ordered Cuprate Superconductors
对欠掺杂铜氧化物超导体中的条纹相的普遍描述是载流子(空穴)相在微观尺度上分离成空穴富集区和空穴贫乏区。我们报告的共振弹性X射线散射测量条纹有序的La $_{1.475}$ Nd $_{0.4}$ Sr $_{0.125}$ CuO $_4$在Cu $L$和O $K$的吸收边,确定一个额外的功能的条纹顺序。的散射强度的能量依赖性的分析表明,条纹顺序的主要签名是空间调制的能量的Cu 3d和O 2p状态,而不是大调制的电荷密度(价)设想在共同的条纹范例。这些能量转移被解释为电子结构的空间调制,并可能指向条纹相的价键固体解释。
2013-01-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Topological Defects Coupling Smectic Modulations to Intra-unit-cell Nematicity in Cuprate
研究了欠掺杂Bi_2Sr_2CaCu_2O_(8 +δ)赝能隙态中共存的近晶调制和晶胞内向列性.通过分别可视化它们的空间分量,我们确定了整个相位波动近晶态的2π拓扑缺陷。成像的位置,大量的这些拓扑缺陷的同时在单位细胞内向列性的波动揭示了强有力的经验证据,它们之间的耦合。从这些观察,我们提出了一个Ginzburg-Landau功能描述这种耦合,并演示了它如何可以解释的共存的近晶和内单位细胞破碎的对称性,也正确地预测它们在原子尺度上的相互作用。这种理论观点可以导致解开复杂的铜氧化物高临界温度超导体的相图。
2011-08-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Modulation of the local density of states within the $d$-density wave theory in the underdoped cuprates
从共存的$d$密度波和d波超导态的角度分析了欠掺杂区的低温扫描隧道显微镜谱。的计算中进行的一个低浓度的单一杂质的存在下,并在完全自洽的Bogoliubov-德Gennes理论的框架内,它允许本地调制的序参量的大小响应于杂质。我们的理论抓住了在欠掺杂的BSCCO在非常低的温度下的实验的基本方面。
2005-06-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Eight-unit-cell electronic modulations in cuprates originating from local molecular orbitals
Tsinghua University(清华大学);Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所);New Cornerstone Science Laboratory(新基石科学实验室);Hefei National Laboratory(合肥国家实验室)
本文通过扫描隧道显微镜发现铜氧化物中八晶胞周期电子调制源于掺杂空穴形成的4a0分子轨道,并指出8a0配对密度波是掺杂足够高时出现的空间次谐波。
2026-09-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Charge modulation, spin response, and dual Hofstadter butterfly in high-Tc cuprates
在最近的STM实验中观察到的调制态密度在欠掺杂铜氧化物被认为是一种表现形式的电荷密度波的库珀对(CPCDW)。CPCDW的形成是由于半填充附近的Mott-Hubbard关联增强的超导相位起伏。CPCDW背后的物理学与对偶超导体中的Hofstadter问题有关。结果表明,CPCDW不影响节费米子在领导秩序。提出了一个实验,以探测耦合的CPCDW节准粒子所携带的自旋。
2004-10-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Implications of spin vortex scenario for 1/8-doped lanthanum cuprates
自旋涡旋的超晶格已在早期的文章中提出,作为替代的条纹解释的自旋调制在1/8掺杂铜酸镧。本文讨论了自旋涡旋晶格的几个附加特性,即:(i)扩展电荷态的性质;(ii)作为掺杂函数的中子自旋峰的位置;以及(iii)不存在高阶自旋谐波。所有这些特性提供了直接连接到角分辨光电子能谱,电阻率测量和中子散射产生的实验结果。
2010-04-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Visualizing the Energy-gap Modulations of the Cuprate Pair Density Wave State
当库珀对形成有限的质心动量,定义的特点是空间调制超导能隙$Δ(r)$。最近,这一概念已被推广到对密度波(PDW)状态预测存在于各种强关联的电子材料,如铜酸盐。虽然铜氧化物PDW的签名已经在库珀对隧穿中被检测到,但在周期性$Δ(r)$调制的单电子隧穿中的独特签名从未被观察到。在这里,使用一种新的方法,我们发现强大的$Δ(r)$调制在Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_8$ + $δ$有8个单位细胞周期或波矢量$Q=2π/a_0(1/8,0)$ ; $2π/a_0(0,1/8)$。这构成了第一个能量分辨光谱证据的铜酸盐PDW状态。$Δ(r)$调制的空间排列的分析则揭示了该PDW主要是单向的,但是具有指示残留PDW的纳米级域的排列。局域态密度$N(r,E)$的同时成像揭示了与波矢$Q$和$2Q$的电子调制,正如预期的那样,当PDW与超导性共存时。最后,通过可视化的拓扑缺陷,这些$N(r,E)$密度波在$2Q$,我们发现它们集中在PDW空间相位变化的$π$,半涡理论预测的PDW状态。总的来说,这是一个令人信服的证明,从多个单电子签名,PDW状态共存的超导性在零磁场,在典型的铜酸盐Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_8$ + $δ$。
2021-09-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Atomic-scale Electronic Structure of the Cuprate Pair Density Wave State Coexisting with Superconductivity
空穴掺杂的铜氧化物的定义特征是$d$波高温超导性。然而,目前理论上的兴趣集中在对密度波态(PDW)是否能与铜氧化物超导性共存(D。F. Agterberg等人,Annual Review of凝聚态物理11,231(2020))。在这里,我们使用铜氧化物的强耦合平均场论,模拟原子尺度的电子结构的八个单位晶胞周期,$d$对称形状因子,对密度波(PDW)状态共存的$d$波超导(DSC)。从这个PDW+DSC模型,Bogoliubov准粒子态N(r,E)的原子分辨密度预测在终端Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_8$的BiO表面,并与高精度电子可视化实验使用光谱成像STM。PDW+DSC模型的预测包括N(r,E)的晶胞内结构和周期调制,相干峰能量$Δ_p$(r)的调制,以及散射波矢空间(q空间)中Bogoliubov准粒子干涉的特性。所有这些预测和相应的实验之间的一致性表明,轻空穴掺杂的Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_8$确实包含PDW+DSC状态。此外,在模型中的PDW+DSC状态变得不稳定的纯DSC状态在临界空穴密度p*,与经验等效的现象发生在实验中。所有这些结果都符合这样一个图景:铜氧化物平移对称破缺态是一个PDW,观察到的电荷调制是它的结果,波腹赝能隙是PDW态的赝能隙,并且由于PDW的消失,在p* ~ 19%处出现了铜氧化物临…
2020-04-27 cond-mat.supr-con
Visualizing the periodic modulation of Cooper pairing in a severely underdoped cuprate
理解铜氧化物中库珀配对机制的一个主要障碍是存在与自旋、电荷和库珀对相关的各种交织有序。特别重要的是无处不在的电荷顺序功能,已观察到在各种铜酸盐,特别是在欠掺杂制度的相图。为了解释电荷序的起源及其对超导相的影响,人们提出了许多理论模型,如电荷条纹、电子向列性和费米面不稳定性。一个非常吸引人的物理图像是所谓的对密度波(PDW),这是库珀配对在空间中的周期性调制,也可能引起电荷有序。为了阐明PDW有序的存在和性质,我们利用扫描隧道显微镜(STM)研究了严重欠掺杂的Bi2Sr2CaCu2O8+δ,其中超导性只是出现在明显的棋盘电荷有序之上.通过分析超导特性的光谱特征的空间分布,我们观察到超导相干峰和间隙深度的周期性调制,证明了库珀配对的密度波阶的存在。PDW阶数与电荷阶数具有相同的空间周期性,且两阶数的振幅呈现明显的正相关。这些结果为铜酸盐中电荷序和库珀配对调制的起源和相互作用提供了重要的新线索。
2019-05-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Oxygen sublattice disorder and valence state modulation in infinite-layer nickelate superlattices
本研究针对无限层镍酸盐超导仅在外延薄膜中观测到的问题,利用软X射线光谱研究其超晶格的电子结构,发现界面价态与配体场重构局限于1-2个晶胞,氧亚晶格无序与层间材料定量相关,为高温超导体设计提供依据。
2025-02-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pairing Symmetry, Spin-Gap and more in HTSC Cuprates
这项工作是基于双重相关的线性聚合的棋盘几何孔。证明了配对函数对称性为- d(x*x-y*y),与实验观察到的一致。同时还指出,在观察到磁非公度调制峰时,存在一个与实验一致的“自旋带隙”。此外,未扰动哈密顿量进行了重新分析和修改。
2014-02-18 cond-mat.supr-con
Pseudo-spin Skyrmions in the Phase Diagram of Cuprate Superconductors
物质的拓扑状态是凝聚态物理中一些最迷人现象的根源。在这里,我们认为与新兴的SU(2)对称性相关的伪自旋空间中的skyrmions揭示了欠掺杂铜氧化物中伪能隙相的许多神秘性质。我们详细介绍了SU(2)对称性在控制铜氧化物相图中的作用,特别是如何级联的相变解释了在低温下出现的赝能隙,超导和电荷调制相。我们指定的电荷调制的结构内的涡核下面的$T_{c}$,以及在一个广泛的温度区域以上的$T_{c}$,这是一个签名的skyrmion拓扑结构。我们认为,潜在的SU(2)对称性的主要结构控制涌现的复杂性的激发在赝能隙尺度$T^{*}$。该理论产生了一个大部分的布里渊区的波腹区域的间隙,随着$q=0$相变,两个振荡和回路电流字符。
2018-06-27 cond-mat.supr-con
Wiedemann-Franz law in the underdoped cuprate superconductor YBa2Cu3Oy
最近在YBa 2Cu 3 Oy和其他铜酸盐超导体中检测到的电荷密度调制引起了关于欠掺杂铜酸盐正常状态的新问题。在一类理论中,调制与对偶状态中的配对交织在一起,预期作为涡旋液体持续到高磁场。在支持这样的状态,比热和磁化数据YBa 2Cu 3 Oy已被解释在涡旋液体持续以上的涡旋熔化场Hvs在T = 0。在这里,我们报告了YBa2Cu3O6.54的电霍尔电导率和热霍尔电导率的高场测量,这使我们能够探索Wiedemann-Franz定律,这是对金属中是否存在超导性的敏感测试。在T = 0的极限,我们发现,该法律是满足的领域直接高于Hvs。这就排除了涡旋液体的存在,并对低掺杂铜酸盐的正常态性质进行了严格的限制。
2016-02-24 cond-mat.supr-con
The temperature dependence of the local tunnelling conductance in cuprate superconductors with competing AF order
基于描述铜氧化物超导体的$t-t'-U-V$模型,通过适当选择参数,发现在低温最佳掺杂($T$)附近,只有纯d波超导($d$ SC),反铁磁(AF)序被完全抑制.在较高的$T$下,可以出现具有条纹调制的AF阶和伴随的电荷阶,并且它们可以在高于$d$ SC转变温度时存在。我们从局域态密度(LDOS)计算了局域微分隧穿电导(LDTC),并表明随着$T$的增加,它们的能量变化是相当不同的。虽然计算的LDTC/LDOS中的调制周期性和“赝能隙”区域中LDTC的傅立叶振幅的偏置能量依赖性与最近的STM实验[Vershinin $et al.$,Science { \bf 303},1995(2004)]很好地一致,但是我们指出LDTC中的一些能量依赖性特征并不代表样品的本征特性。
2004-08-26 cond-mat.supr-con
Overlapping hot spots and charge modulation in cuprates
在费米子与反铁磁自旋涨落相互作用的二维模型(自旋费米子模型)中研究了粒子-空穴不稳定性。与以前的工作相比,我们假设相邻的热点重叠,由于在波腹区域的电子光谱的浅色散,并包括在考虑的残余低能量和动量库仑相互作用的影响。事实证明,模型的这种修改极大地改变了系统的行为。在不太弱的费米子-费米子相互作用下,导致粒子-空穴不稳定性的不再是先前预测的沿布里渊区对角线调制的电荷密度波,而是费米面的Pomeranchuk型形变破坏了系统的C $_{4}$对称性.该顺序并不阻止在较低温度下的进一步相变。我们表明,根据相互作用的参数,无论是d波超导性或电荷密度波调制沿键的$CuO$晶格是可能的。低动量剩余库仑相互作用增强了电荷密度波的d-形状因子。与实验数据的比较使我们能够得出结论,在许多铜酸盐化合物的条件下,所提出的方案确实得到满足。我们的结果可以解释最近观察到的电荷调制的重要特征。
2016-02-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Controllable Rashba spin-orbit interaction in artificially engineered superlattices involving the heavy-fermion superconductor CeCoIn5
利用分子束外延技术,在具有强Pauli对破缺效应的重费米子超导体CeCoIn_5和重金属YbCoIn_5之间制备了一种新型的原子层厚度可控的交替块体超导超晶格。YbCoIn_5块层厚度调制的引入打破了以CeCoIn_5超导块为中心的反转对称性。这种配置导致上临界场的温度和角度依赖性的急剧变化,这可以通过考虑由反转对称性破缺和泡利对破缺效应的相关减弱所产生的Rashba自旋轨道相互作用的影响来理解。由于厚度调制的程度是这种类型的超晶格的设计特征,因此Rashba相互作用和对断裂的性质在这些具有强自旋轨道耦合的调制超晶格中在很大程度上是可调的。
2014-04-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Anomalous Enhancement of the Superconducting Transition Temperature in Electron-Doped Cuprate Heterostructures
由欠掺杂(或未掺杂)和过掺杂La% $_{2-x}$ Ce $_{x}$ CuO $_{4}$(LCCO)和Pr $_{2-x}$ Ce $_{x}$ CuO $_{4}$(PCCO)组成的多层电子掺杂铜氧化物薄膜的超导转变温度$T_{c}$相对于相应的单相薄膜的$T_{c}$显著增加。通过研究不同掺杂水平和层厚的超晶格的临界电流密度,我们发现$T_{c}$的增强是由电荷在一个非常大的距离上的重新分布引起的。
2011-02-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Charge Order in the Pseudogap Phase of Cuprate Superconductors
在铜氧化物高温超导体的多轨道模型中,假设软反铁磁模重构费米面形成节袋。随后的电荷有序跃迁导致相邻的氧p_x和p_y轨道之间的空间调制的电荷转移和铜d_{x^2-y^2}轨道上的电荷密度的弱调制的相。作为AF费米面重建的主要结果,电荷调制的波矢沿晶轴取向,其周期性与实验定量一致。这解决了实验之间的差异,发现轴向顺序,和以前的理论计算,发现调制波矢量沿布里渊区(BZ)对角线。通过Cu4s轨道的跳跃过程来稳定轴向顺序,这通常不包括在铜氧化物超导体的模型分析中。
2014-12-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
On the stability of hole crystals in layered cuprates
最近的STM测量揭示了某些铜氧化物超导体表面存在周期性的电荷调制。在这里,我们表明,所观察到的图案是兼容的掺杂孔的三维晶体的形成,与不同的铜-O层之间延伸的空间相关性。这就严重限制了结晶空穴结构的动态稳定性,导致电子调制的周期性和层间距离之间的密切关系。
2004-10-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin-fermion model with overlapping hot spots and charge modulation in cuprates
我们研究的自旋费米子(SF)模型的框架中的粒子-空穴不稳定性。与以前的研究相比,我们假设相邻的热点可以重叠,由于浅分散的电子光谱在波腹区域。此外,我们考虑到剩余的低能量和动量库仑相互作用的影响。我们证明,在足够小的值$|\varepsilon (π,0)-E_{F}|\lesssim Γ$,其中$E_{F}$是费米能量,$\varepsilon \left( π,0\right) $是布里渊区边缘的中间的能量,和$Γ$是由于反铁磁涨落的费米子-费米子相互作用的特征能量,主要的粒子-空穴不稳定性是d-形状因子费米面变形(Pomeranchuk不稳定性),而不是在标准SF模型中预测的沿布里渊区对角线的电荷调制。在较低的温度下,我们发现,变形的费米面是进一步不稳定的形成的d-形状因子电荷密度波(CDW)的波矢量沿Cu-O-Cu键(布里渊区的轴)。我们发现,残余库仑相互作用增强了CDW的d-形状因子对称性。这些发现可以解释这种顺序在铜酸盐中的稳健性。在该文件中所作的近似是合理的一个小参数,允许一个Eliashberg样的治疗。与实验的比较表明,在许多铜酸盐化合物中,所提出的情况的先决条件确实得到了满足,并且获得的结果可以解释最近观察到的电荷调制的重要特征。
2016-03-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Commensurate $4a_0$ period Charge Density Modulations throughout the $Bi_2Sr_2CaCu_2O_{8+x}$ Pseudogap Regime
基于强实空间(r-空间)电子-电子相互作用的理论长期以来预测具有四个晶胞(4 $a_0$)周期性的单向电荷密度调制(CDM)应该发生在空穴掺杂的铜氧化物莫特绝缘体(MI)中。然而,在实验上,据报道,增加空穴密度p会导致CDM的常规定义的波矢量$Q_A$连续地演变,就好像主要由动量空间(k空间)效应驱动一样。在这里,我们介绍了相分辨电子结构的可视化确定的铜酸盐CDM波矢量。值得注意的是,这种新技术揭示了一个几乎掺杂独立锁定的本地CDM波矢量在$|Q_0|=2π/4a_0$整个欠掺杂的典型铜氧化物$Bi_2Sr_2CaCu_2O_8$的相图。这些观测结果具有重要的基本后果,因为它们与基于k空间(费米面)的铜酸盐CDM图像正交,但与基于强耦合r空间的理论一致。我们的研究结果意味着,这是后者提供的内在组织原则的铜酸盐CDM状态。
2016-08-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconducting charge-ordered states in cuprates
最近的中子散射和扫描隧道显微镜(STM)的实验铜氧化物超导体的动机,我们讨论的电荷有序状态,特别是二维电荷调制模式,共存的超导性。我们扩展了以前的研究大N平均场制定的t-J模型。除了在低掺杂的键心超导条纹状态,我们发现棋盘调制的超导状态,这是有利的,在一个中间的掺杂间隔。我们还分析了几种可能的调制模式的局域态密度的傅立叶分量的能量依赖性,并与STM结果进行了比较。
2002-09-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Striped electronic phases in an incommensurately modulated van der Waals superlattice
本文报道体相范德华超晶格 SrTa$_2$S$_5$ 中非公度一维调制诱导的条纹电子相,发现各向异性输运和层间相干受抑的非常规超导,并归因于条纹结构孕育的一维配对密度波。
2024-02-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Wide-band frequency modulation of a terahertz intrinsic Josephson junction emitter of a cuprate superconductor
本研究针对太赫兹源稳定辐射与调制频率的矛盾,利用铜氧化物超导体本征约瑟夫森结实现宽带调频太赫兹连续波产生,解调信噪比提升两个数量级,为太赫兹通信与计量研究提供新路径。
2023-12-13 cond-mat.supr-con physics.app-ph physics.optics
Magic-angle graphene superlattices: a new platform for unconventional superconductivity
对强相关材料的理解,特别是非常规超导体,困扰了物理学家几十年。这些困难激发了新的研究范式,例如用于模拟量子材料的超冷原子晶格。在这里,我们报告的实现内在的非常规超导性的二维超晶格通过堆叠两个石墨烯片与一个小的扭曲角。对于接近$1.1^\circ$的角度,即第一个“魔”角,扭曲双层石墨烯(TBG)在电荷中性附近表现出超平带,这导致半填充时的相关绝缘态。在静电掺杂远离这些相关的绝缘状态,我们观察到可调的零电阻状态的临界温度$T_c$高达1.7 K。温度-密度相图显示出与铜氧化物的相似之处,包括超导圆顶。此外,量子振荡表明小费米表面附近的相关绝缘相,在类比下掺杂的铜酸盐。相对高的$T_c$,给定这样小的费米表面(对应于$10^{11} \textrm{cm}^{-2}$的创纪录低的2D载流子密度),使得TBG在最强耦合超导体中处于接近BCS-BEC交叉的状态。这些新的结果确立了TBG作为第一个纯碳基2D超导体,并作为一个高度可调的平台,以研究强相关现象,这可能导致深入了解高$T_c$超导体和量子自旋液体的物理。
2018-05-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Moire Engineering of Cooper-Pair Density Modulation States
The Pennsylvania State University(宾夕法尼亚州立大学);University of Washington(华盛顿大学);Rutgers University(罗格斯大学);Boston College(波士顿学院)
该研究通过在拓扑绝缘体Sb2Te3与反铁磁FeTe层的异质结构中引入莫尔超晶格,实现了对超导库珀对密度调制态的调控,展示了通过异质结构设计工程化超导态的新方法。
2026-02-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Estimating the mass of vortices in the cuprate superconductors
我们探讨了最近的理论的量子动力学的超流体接近莫特绝缘体(cond-mat/0408329和cond-mat/0409470)的涡旋的实验意义。该理论预测在涡旋执行其量子零点运动的区域中的局部态密度的调制。我们在扫描隧道显微镜测量中使用这种调制的空间范围(Hoffman等人,cond-mat/0201348)对BSCCO的涡格进行分析,以估算点涡的惯性质量。我们讨论其他更直接的,实验签名的旋涡动力学。
2006-01-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
A competing order scenario of two-gap behavior in hole doped cuprates
角度依赖的间隙函数的研究提供了证据的两个不同的间隙在空穴掺杂的铜氧化物中共存,在节点方向附近的间隙尺度与超导转变温度$T_c$,而在反节点方向尺度与赝能隙温度。我们提出的模型计算表明,在最近的角分辨光电子能谱(ARPES)以及扫描隧道显微镜(STM)的两个间隙的研究中观察到的大多数特征是一致的,在这种情况下,赝隙具有非超导起源的竞争阶段。我们的分析表明,接近最佳掺杂,超导性可以在低温下淬灭竞争秩序,并且STM和ARPES结果之间观察到的一些关键差异可以深入了解竞争秩序的超晶格对称性。
2008-02-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Detecting the quantum zero-point motion of vortices in the cuprate superconductors
我们探讨了最近的量子动力学理论的实验意义的涡旋在二维超流体接近莫特绝缘体。该理论预测在涡旋执行其量子零点运动的区域中的局部态密度的调制。我们使用这种调制的空间范围在扫描隧道显微镜测量的BSCCO的涡旋晶格估计的惯性质量的点涡旋。我们讨论其他更直接的,实验签名的旋涡动力学。
2006-02-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Two types of nematicity in the phase diagram of the cuprate superconductor YBa$_2$Cu$_3$O$_y$
向列性已成为铜氧化物超导体的一个关键特征,但它与其他基本性质如超导性、电荷序和赝能隙的联系仍不清楚。在这里,我们使用测量的YBa $_2$ Cu $_3$ O $_y$的输运各向异性区分两种类型的向列性。第一个与近$p = 0.12$掺杂区的短程电荷密度波调制有关。它在能斯特系数中被检测到,而不是在电阻率中。第二种类型在较低掺杂时占优势,其中存在自旋调制但没有电荷调制。在这种情况下,在能斯特系数和电阻率检测的面内各向异性的发病-遵循跟踪赝能隙能量的温度掺杂相图中的线。我们讨论了两种可能的情况下,后者向列性。
2015-12-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Controlling unconventional superconductivity in artificially engineered $f$-electron Kondo superlattices
非常规的超导性和磁性在微观水平上交织在一个广泛的材料类别中,包括高$T_c$铜酸盐,铁磷属元素化物和重费米子化合物。一种新的方法来解决这个最基本和激烈争论的问题,重点是超导电子之间的相互作用和异质结构中相邻层之间的界面处的玻色子波动的作用。最近的国家的最先进的分子束外延技术使我们能够制造超晶格组成的不同的重费米子化合物的原子厚度。这些近藤超晶格提供了一个独特的机会来研究非常规超导性和磁序之间的相互作用,通过原子界面。在这里,我们设计和制造的混合近藤超晶格组成的超导CeCoIn $_5$与$d$波配对对称和超导金属YbCoIn $_5$或反铁磁重费米子金属,如CeRhIn $_5$和CeIn $_3$的交替层。在这些近藤超晶格中,超导重电子被限制在二维CeCoIn $_5$块层内,并通过界面与相邻的磁性层或磁性层相互作用。在CeCoIn $_5$ /YbCoIn $_5$超晶格中,界面处的局域反转对称性破缺对超导电性有很强的影响.在CeCoIn $_5$ /CeRhIn $_5$和CeCoIn $_5$ /CeIn $_3$超晶格中,超导态和反铁磁态共存于空间分离的层中,但它们通过界面的相互耦合显著地改变了超导和磁性。各种各样的杂化超晶格的制备为研究强关联材料中非常规超导性与磁性之间的关系开辟了新的途径。
2021-02-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pressure-dependent Electronic Superlattice in the Kagome-Superconductor CsV$_3$Sb$_5$
本研究通过高分辨率X射线衍射发现kagome超导体CsV$_3$Sb$_5$在0.7 GPa压力下电子超晶格从$2\times2$模式转变为长程有序调制,该变化与超导转变温度双峰相关,挑战了现有理论机制。
2024-11-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pinning of dynamic spin density wave fluctuations in the cuprate superconductors
我们提出了一个理论的钉扎动态自旋密度波(SDW)波动的d波超导体的局部缺陷,保持自旋旋转不变性,如杂质或涡核。钉扎导致自旋单重态观测的静态空间调制,而SDW相关性保持动态:这些是自旋能隙反铁磁体的“弗里德尔振荡”。我们将这些调制的光谱通过扫描隧道显微镜观察到的非弹性中子散射测量的动态自旋结构因子。
2002-03-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Evolution of Charge and Pair Density Modulations in Overdoped Bi2Sr2CuO6+delta
铜酸盐高温超导机制的核心问题之一是普遍存在的电荷序的性质及其对超导性的影响。在这里,我们使用扫描隧道显微镜研究的电荷顺序从最佳掺杂到强过掺杂的Bi2Sr2CuO6+δ铜酸盐的演变。我们发现,随着空穴浓度的增加,长程棋盘秩序逐渐演变成短程玻璃图案组成的稀释电荷水坑。每个电荷池都具有单向的超导内部结构,超导相干峰和能隙深度的空间变化揭示了电荷对密度的明显调制。在强过掺杂的非超导体系中,电荷池和向列性都完全消失,这时出现了另一种具有root2 * root2周期性的短程有序。这些结果揭示了铜酸盐的相互交织的秩序和超导相之间错综复杂的相互作用的重要新的光。
2021-01-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Charge order at high temperature in cuprate superconductors
除了超导性之外,铜酸盐相图中存在不同的电子序,这表明它们可能是揭示这类材料奥秘的关键。特别是电荷密度波(CDW)形式的电荷序,即,CuO $_2$平面中电子密度的无公度调制在不同的族中普遍存在,并且呈现出与超导性的明显相互作用。直到最近,人们才发现CDW被限制在相图的一个相当小的区域内,低于赝能隙温度和最佳掺杂。这一现象可能会使人们对这种“低温现象”实际上控制正常态或超导态铜酸盐性质的可能性产生怀疑。然而,最近的共振X射线散射(RXS)实验正在推翻这一范式。它的结果是,非常短程的电荷调制渗透到更广泛的区域的相图,在较低的温度下与CDW共存,并持续到温度远高于pseudogap开放。在这里,我们回顾了这些高温电荷调制的特点,这是目前在几个铜酸盐家庭,具有相似性和差异。一个特别强调的是把它们的动力学特性和晶格和磁激发,性能,可以确定与高分辨率共振非弹性X射线散射(RIXS)的耦合。
2021-09-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electron-phonon interaction in cuprate-oxide superconductors
我们提出了一种新的电子-声子相互作用所产生的超交换相互作用的声子调制。它被自旋和超导涨落所增强,这主要是由于超交换相互作用而产生的。它必须负责的声子和扭结的准粒子的色散关系的软化。然而,超交换作用必须是形成库珀对的主要原因。
2003-12-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Anisotropy of the Seebeck Coefficient in the Cuprate Superconductor YBa$_{2}$Cu$_{3}$O$_{y}$: Fermi-Surface Reconstruction by Bidirectional Charge Order
在磁场足以抑制超导性的情况下,在空穴掺杂$p = 0.11$和$p = 0.12$的情况下,测量了铜氧化物YBa $_{2}$ Cu $_{3}$ O $_{y}$的Seebeck系数$S$。对于两个方向,$S/T$在低温下减小并变为负值,这是费米面由于平移对称性破缺而经历重构的标志。在明确的阈值场以上,$S_{\rm b}$中出现了一个强的新特征,仅用于沿$b$轴的传导。我们将这一特征归因于X射线衍射所见的3D相干单向电荷密度波调制的发生,也仅沿PDMATHAMT轴。由于这些调制有一个急剧的起始温度远低于温度时,$S/T$开始下降到负值,我们推断,他们不是费米面重建的原因。相反,重建必须引起的准2D双向调制,在显着更高的温度下发展。
2017-04-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Direct phase-sensitive identification of a d-form factor density wave in underdoped cuprates
欠掺杂铜氧化物的基本对称性破缺(如果有的话)的身份尚未得到解决。然而,越来越多的证据表明,这种状态可能是一种非常规的密度波。在这里,我们在每个CuO $_2$晶胞内进行特定于位点的测量,将结果分离成仅包含Cu位点(Cu(r))和仅包含x/y轴O位点(O $_x$(r)和O $_y$(r))的三个单独的电子结构图像。相位分辨傅立叶分析直接揭示了O $_x$(r)和O $_y$(r)亚晶格像中的调制一致地表现出$π$的相对相位。我们证实了这一发现的两个高度不同的铜酸盐化合物,排除隧道矩阵元素和材料的具体系统学。这些观察表明,通过直接的亚晶格相分辨可视化,在欠掺杂的铜酸盐中发现的密度波由表现出主要的d-对称形状因子的晶胞内状态的调制组成。
2014-05-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con