本文报道了在30 mK < T < 52 K的温度范围内，Zn掺杂Bi_2Sr_2CaCu_2O $_{8+δ}$中杂质诱导共振态的温度依赖性。已知Zn杂质在接近费米能级的能量处诱导隧道谱中的尖锐共振峰。我们观察到共振峰在52 K时仍然存在。随着温度的升高，峰变宽，这是由热效应解释的。该结果提供了理解共振峰的起源的信息。
英文摘要：
We report on the temperature dependence of the impurity-induced resonant state in Zn-doped Bi_2Sr_2CaCu_2O$_{8+δ}$ by scanning tunneling spectroscopy at 30 mK < T < 52 K. It is known that a Zn impurity induces a sharp resonant peak in tunnel spectrum at an energy close to the Fermi level. We observed that the resonant peak survives up to 52 K. The peak broadens with increasing temperature, which is explained by the thermal effect. This result provides information to understand the origin of the resonant peak.
Disappearance of zinc impurity resonance in large gap region on Bi$_{\mathrm{2}}$Sr$_{\mathrm{2}}$CaCu$_{\mathrm{2}}$O$_{\mathrm{8+}δ}$ probed by scanning tunneling spectroscopy
利用扫描隧道谱（STS），我们报道了在固定的Zn浓度（$x$ $\sim$ 0.5%/Cu原子）下，具有不同载流子（空穴）浓度（$p$）的Bi $_{\mathrm{2}}$ Sr $_{\mathrm{2}}$ Ca（Cu $_{\mathrm{1-}x}$ Zn $_{x}$）$_{\mathrm{2}}$ O $_{\mathrm{8+}δ}$中的空间能隙不均匀性与Zn杂质共振之间的相关性.在所有的样品中，杂质共振只存在于带隙值小于$\sim$ 60 meV的区域。此外，尽管$x$是固定的，但Zn共振位点的数量随着$p$的降低而急剧降低。实验结果表明，虽然Zn杂质明显存在于大禁带中，但在大禁带中并没有出现Zn杂质共振。
Evidence of strong correlations at the van Hove singularity in the scanning tunneling spectra of superconducting Bi_{2}Sr_{2}CaCu_{2}O_{8+δ} single crystals
Induced superconductivity in noncuprate layers of the Bi$_2$Sr$_2$CaCu$_2$O$_{8+δ}$ high-temperature superconductor: Modeling of scanning tunneling spectra
我们分析了在铜氧化物高温超导体的扫描隧道光谱（STS）中观察到的相干峰如何从铜氧化物层转移到STS显微镜尖端附近的氧化物层。为此，我们对Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_{8+δ}$（Bi 2212）超导态进行了多带计算，假设短程d波对相互作用局限于最近邻Cu $d_{x^2-y^2}$轨道.由此产生的异常矩阵元素的格林函数，使我们能够监测如何配对，然后诱导不仅在铜酸盐双层内，但也内和跨其他层和网站。描述了各种反常矩阵元的对称性和相关的选择规则。
Modeling scanning tunneling spectra of $Bi_2 Sr_2 CaCu_2 O_{8+δ}$
最近的角分辨光电子能谱和中子散射数据为解释Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_{8+δ}$的扫描隧道谱提供了新的成分。我们分析了低温隧道谱，从氧过掺杂到欠掺杂样品，包括双层分裂和中子共振峰的细节。两个van Hove奇异性被确定：第一个是集成在相干峰，第二个是严重加宽在较高的结合能。隧道光谱的形状表明一个强耦合的准粒子的集体模式，和光电发射的比较表明，在隧道中的散射率是一个数量级小于ARPES。最后，用各向同性隧穿矩阵元计算的理论谱比用各向异性矩阵元计算的理论谱更符合实验数据。
Possible Nodeless Superconducting Gaps in Bi$_2$Sr$_2$CaCu$_2$O$_{8+δ}$ and YBa$_2$Cu$_3$O$_{7-x}$ Revealed by Cross-Sectional Scanning Tunneling Spectroscopy
铜氧化物高温超导体中的配对及其起源仍然是凝聚态物理学中最持久的谜团之一。利用截面扫描隧道显微镜/光谱，我们清楚地揭示了BiPDMATHABMM Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_{8+δ}$（Bi 2212）和YBaPDMATHABMM Cu $_3$ O $_{7-x}$（YBCO）超导能隙结构沿其$c$ -轴的空间依赖性或不均匀性，其尺度小于层间距.通过对Bi 2212单晶和YBCO薄膜的（100）面隧穿，我们在每个样品的不同区域都观察到了具有扩展的平坦零电导底部的U形隧穿谱和V形带隙结构。在YBCO薄膜上，隧穿到（110）面的带隙为U形，没有零偏压峰。我们的分析表明，U形间隙可能是一个无节点的超导间隙。V形间隙具有非常小的幅度，并且可能是由具有较大U形间隙的区域引起的接近。
We observe proximity-induced superconductivity in the \textit{in situ} prepared heterostructures constructed by topological insulator Bi$_{2}$Te$_{3}$ thin films and high-temperature cuprate superconductors Bi$_{2}$Sr$_{2}$CaCu$_{2}$O$_{8+δ}$. The superconducting gap maximum is about 7.6 meV on the surface of Bi$_{2}$Te$_{3}$ thin films with a thickness of two quintuple layers, and the gap value decreases with an increase in the film thickness. Moreover, the quasiparticle interference data show a clear evidence of a twofold symmetric superconducting gap with gap minima along one pair of the pr…
Unusual dependence of vortex core states on the superconducting gap in Bi$_2$Sr$_2$CaCu$_2$O$_{8+δ}$
利用扫描隧道谱研究了Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_{8+δ}$中涡旋核的准粒子态.观察到的涡核态的能量与核外区域的超导能隙近似成线性比例。这清楚地将它们与传统的定域核心状态区分开来，并且是负责它们在高温超导体中离散外观的机制的签名。涡核态的能量标度也表明了Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_{8+δ}$和YBa $_2$ Cu $_3$ O $_{7-δ}$中涡核的共同性质。最后，观察到的涡核状态不显示任何依赖于所施加的磁场的范围从1到6 T。
Anomalous dispersion in the autocorrelation of ARPES data of Bi$_2$Sr$_2$CaCu$_2$O$_{8+δ}$
我们发现，在角分辨光电子能谱数据的自相关的峰值Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_{8+δ}$在超导状态下的结合能小于最大超导能隙的色散行为。然而，对于更高的能量，观察到一个惊人的异常色散，这是电子与集体激发相互作用的结果。相比之下，在赝能隙阶段，我们只观察到自相关峰的无色散行为。我们的研究结果的影响方面的傅立叶变换扫描隧道光谱数据进行了讨论。
Modulation of pairing interaction in Bi$_2$Sr$_2$CaCu$_2$O$_{8+δ}$ by an O dopant: a density functional theory study
对高温超导体Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_{8+δ}$的扫描隧道谱测量表明，在O掺杂原子附近有一个增强的谱隙.我们计算，在密度泛函理论（DFT），电子结构的变化，由于这样的掺杂剂。然后，我们构建和讨论的几个紧束缚（TB）适合的DFT带和没有O掺杂剂的有效性。利用掺杂调制的TB参数，我们最终计算了自旋涨落理论下的自旋磁化率和对相互作用。d-波配对本征值增强以上的纯系统没有O掺杂剂，支持这样的缺陷周围的增强本地配对的图片。
Doping Dependence of Gap Inhomogeneities at Bi$_{2}$Sr$_{2}$CaCu$_{2}$O$_{8+δ}$ Surfaces
我们研究了由STM观察到的Bi $_{2}$ Sr $_{2}$ CaCu $_{2}$ O $_{8+δ}$表面附近的电子配对间隙的不均匀性与间隙O缺陷。我们在无序$t-t^{\prime}-J$模型的从玻色子平均场论中处理了这个问题，发现O缺陷与非均匀性有关的三个方面：（1）超交换相互作用在它们附近局部增强，这增强了局部对隙，降低了相干峰;（2）它们将空穴贡献到CuO $_2$平面，这降低了自旋态密度，从而降低了大掺杂时的平均带隙;（3）空穴被局部吸引到氧缺陷附近，形成杂质束缚态，进一步降低相干峰。这些机制的相互作用同时解释了氧缺陷周围的局部增强的配对间隙，以及随着氧浓度的增加平均间隙的减小。
Unexpected weak spatial variation of local density of sates induced by individual Co impurity atoms in Na(Fe{1-x}Cox)As as revealed by scanning tunneling spectroscopy
As a typical hole-doped cuprate superconductor, Bi 2 Sr 2 CaCu 2 O 8+δ (Bi2212) carrier doping is mostly determined by its oxygen content. Traditional doping methods can regulate its doping level within the range of hole doping. Here we report the first application of CaH 2 annealing method in regulating the doping level of Bi2212. By continuously controlling the anneal time, a series of differently doped samples can be obtained. The combined experimental results of x-ray diffraction, scanning transmission electron microscopy, resistance and Hall measurements demonstrate that the CaH 2 induced…
The study of electronic nematicity in an overdoped (Bi, Pb)$_2$Sr$_2$CuO$_{6+δ}$ superconductor using scanning tunneling spectroscopy
赝能隙（PG）态及其相关的晶胞内对称性破缺一直是铜氧化物超导体研究的热点。虽然在$_2$ $_2$ O $_{8+δ}$，特别是欠掺杂样品中已经研究了向列性，但是它在其他铜酸盐和不同掺杂区域中的行为仍然不清楚。在这里，我们应用扫描隧道显微镜探索过掺杂（Bi，Pb）$_2$ Sr $_2$ CuO $_{6+δ}$与一个大的费米面（FS）。当能量尺度接近PG时，可以看到一个有序的建立及其实空间分布。
Superconducting (SC) fluctuations in cuprate superconductors have been extensively studied to gain a deep insight into preformed Cooper pairs above the SC transition temperature $T_{\text{c}}$. While the various measurements, such as the terahertz (THz) optical conductivity, Nernst effect, angle-resolved photoemission spectroscopy (ARPES), and scanning tunneling microscopy (STM) measurements have provided the signature of the SC fluctuations, the onset temperature of the SC fluctuations depends on the measurement scheme. Here, we shed light on the Higgs mode to investigate the SC fluctuations,…
Distinguishing impurity-induced bound states from Majorana-like zero-energy peaks in strained CsCa2Fe4As4F2 by scanning tunneling microscopy
Hefei National Research Center for Physical Sciences at the Microscale and Department of Physics, University of Science and Technology of China（中国科学技术大学物理系和微尺度物质科学国家研究中心）；School of Physics, Zhejiang University（浙江大学物理学院）；New Cornerstone Science Laboratory, Hefei National Laboratory（合肥国家实验室新 cornerstone 科学实验室）
Thermodynamic transitions in inhomogeneous cuprate superconductors
扫描隧道光谱的研究表明，在间隙尺寸的大的空间变化的电子不均匀性的存在下，Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_{8+δ}$。Andersen { \it et al}通过假设空间变化的配对相互作用来模拟这种变化。我们表明，他们的计算比热是不符合实验数据，表现出狭窄的转变。这就对现在普遍的间隙和配对不均匀性的假设提出了质疑。
Interpretation of scanning tunneling quasiparticle interference and impurity states in cuprates
我们应用最近开发的方法相结合的第一性原理为基础的Wannier函数的Bogoliubov-de Gennes方程的解的问题解释STM数据在铜氧化物超导体。我们发现，所观察到的图像上的Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_8$的表面上的Zn只能通过占的Cu Wannier函数的尾巴，其中包括在相邻的单位晶胞顶端O网站上的显着的重量来理解。这种计算将早期粗糙的“过滤器”理论置于微观基础上，解决了一个长期存在的难题。然后，我们研究了准粒子的干扰现象引起的平面外弱势散射，并显示如何长期观察到的图案在铜酸盐可以理解的Wannier函数的干扰在表面上。我们的研究结果显示出良好的协议与实验，并使更好地了解新的现象，通过STM成像的铜酸盐。
We study the subgap spectrum of a 2D Abrikosov vortex in an s-wave superconductor in the absence and presence of a point impurity. By solving the Eilenberger equations without impurity for two models of the vortex (including a self-consistent one), we find multiple subgap spectral branches. The number of these branches may be arbitrary large provided that the magnetic field screening length is large enough. The quasiclassical spectrum of the vortex has a local gap with a width of the order of the bulk gap and a spatial extent of several coherence lengths. The existence of such gap is the prere…
Strong variations in superconducting critical temperatures in different families of the cuprate perovskites, even with similar hole doping in their copper-oxygen planes, suggest the importance of lattice modulation effects. The one-dimensional incommensurate lattice modulation (ILM) of Bi_2Sr_2CaCu_2O_{8+y}, with the average atomic positions perturbed beyond the unit cell, offers an ideal test ground for studying the interplay between superconductivity and the long-range incommensurate lattice fluctuations. Here we report Scanning nano X-ray Diffraction (SnXRD) imaging of incommensurate lattic…
A scanning tunneling microscope for spectroscopic imaging below 90 mK in magnetic fields up to 17.5 T
我们描述了超高真空扫描隧道显微镜的发展和性能的组合极端条件下的超低温和高磁场。我们结合了顶部加载稀释制冷机和标准桶杜瓦瓶与底部加载超导磁体，以实现4.5天的运行时间，这是足够长的时间来执行各种光谱成像测量。为了使有效电子温度更接近混合室温度，我们特别注意滤除射频噪声，以及增强显微镜单元和混合室之间的热连接。通过测量铝的超导能隙谱，我们估计最低有效电子温度在90 mK以下。我们证实了长期稳定的光谱成像测量可视化超导涡旋的铜酸盐超导体Bi $_{2}$ Sr $_{2}$ CaCu $_{2}$ O $_{8+δ}$。
Density of States Modulations from Oxygen Phonons in d-wave Superconductors: Reconciling Angle-Resolved Photoemission Spectroscopy and Scanning Tunneling Microscopy
扫描隧道显微镜（STM）测量观察到调制的状态（DOS）的高T $_c$铜酸盐的密度。这些调制已被解释在电子玻色子耦合类似的角度分辨光电子能谱（ARPES）观察到的色散“扭结”。然而，目前缺乏直接的能量尺度和两个探头观察到的功能的和解。本文用Eliashberg理论研究了$d-$波超导体中的el-boson耦合的一般特征，着重于调制的结构和自能贡献$λ_z$和$λ_ϕ$的作用。我们确定的功能，在DOS中对应的间隙移位玻色子模式的能量和讨论如何调制的结构提供有关的基本配对机制和配对性质的玻色子的信息。我们认为，与STM数据最一致的情况是，一个低能量玻色子模式重整超过第二个主导的配对相互作用，我们确定这种低能量模式的相外键屈曲氧声子。非弹性阻尼对声子调制态密度的影响也被研究的情况下，Bi $_2$硅$_2$钙铜$_2$ O $_{8+δ}$。使用这个简化的框架，我们能够解释所观察到的同位素位移和反相关的本地间隙和模式的能量。结合起来，这项工作提供了一个直接的和解的带结构重整化观察到的ARPES和STM的耦合光学氧声子。
Impurity-induced bound states as a signature of pairing symmetry in multiband superconducting CeCu$_{2}$Si$_{2}$
最近提出的多带超导性占主导地位的两个间隙的功能，挑战早期接受的节$d$波配对在第一个非常规超导体CeCu $_{2}$ Si $_{2}$。本文通过第一性原理计算得到了CeCu $_{2}$ Si $_{2}$的多带费米面拓扑结构，并在一个包含详细能带结构的有效双杂化能带模型下研究了该问题.在T-矩阵近似下，我们的计算表明，不同的配对候选人可以产生定性不同的特征，其特征在于杂质诱导的束缚态。除无节$s^{\pm}$波外，环节$s$波和$d$波对都能产生带隙内杂质束缚态.特别地，$d_{x^2-y^2}$波和环结$s$波的能隙内态是可区分的，并且分别位于费米能附近或远离费米能。这些功能可以很容易地通过高分辨率扫描隧道显微镜/光谱学验证，并提供了一个明确的理由正在进行的辩论有关的超导能隙对称性CeCu $_{2}$ Si $_{2}$在环境压力下。
On the theory of supermodulation of the superconducting order parameter created by structural supermodulation of apex distance in optimally doped Bi$_2$Sr$_2$CaCu$_2$O$_{8+x}$
Georgi Nadjakov Institute of Solid State Physics, Bulgarian Academy of Sciences（保加利亚科学院格奥尔吉·纳贾科夫固体物理研究所）
We have imaged the current noise with atomic resolution in a Josephson scanning tunneling microscope with a Pb-Pb junction. By measuring the current noise as a function of applied bias, we reveal the change from single electron tunneling above the superconducting gap energy to double electron charge transfer below the gap energy when Andreev processes become dominant. Our spatially resolved noise maps show that this doubling occurs homogeneously on the surface, also on impurity locations, demonstrating that indeed the charge pairing is not influenced by disruptions in the superconductor smalle…
