在本文中，我们探讨是否可以用传统的密度泛函能带结构理论解释最近观察到的ortho-II YBa $_2$ Cu $_3$ O $_{6.5}$的量子振荡信号。计算结果表明，$_2$ O $_{6.5}$的费米面对能带相对位置的微小位移极为敏感.随着刚性带位移约30 meV的小管状袋费米表面周围的Y点的布里渊区的发展。这些口袋上的量子振荡轨道的横截面积和带质量接近观察到的。讨论了$_2$ O $_3$和$_2$ CuPDMATHABMP O $_{8}$能带结构的差异。
英文摘要：
In this paper we explore whether the quantum oscillation signals recently observed in ortho-II YBa$_2$Cu$_3$O$_{6.5}$ may be explained by conventional density functional band-structure theory. Our calculations show that the Fermi surface of YBa$_2$Cu$_3$O$_{6.5}$ is extremely sensitive to small shifts in the relative positions of the bands. With rigid band shifts of around 30 meV small tubular pockets of Fermi surface develop around the Y point in the Brillouin zone. The cross-sectional areas and band masses of the quantum oscillatory orbits on these pockets are close to those observed. The difference between the bandstructure of YBa$_2$Cu$_3$O$_{6.5}$ and YBa$_2$Cu$_4$O$_{8}$ are discussed.
Fermi-surface pockets in $YBa_2Cu_3O_{6.5}$ : A comparison of ab initio techniques
我们用三种不同的基于密度泛函的能带结构技术（GGA，GGA+U，PSIC）研究了金属非磁性\textit{ortho} -Ⅱ YBa $_2$ Cu $_3$ O $_{6.5}$的费米面.计算得到的费米面在GGA+U和PSIC中没有口袋，在GGA中有一个较小的口袋。当费米能级在计算值附近移动时，我们反而观察到几个口袋结构。我们计算了它们的横截面积和回旋质量。总的来说，我们的计算显示，在这个阶段，没有确凿的证据表明存在类似电子的费米表面口袋，事实上也没有任何费米表面口袋。这表明，口袋的起源应该在其他不同的阶段寻找。
Magnetic quantum oscillations and multiple holon pockets in underdoped YBa$_2$Cu$_3$O$_{6+y}$
研究表明，轻掺杂$_2$ $_3$ O $_{6+y}$具有多个不同面积的空穴，导致多个频率的磁量子振荡.使用中子散射数据的无公度自旋排序，我们确定这些领域，产生的频率与实验吻合良好。磁量子振荡中观察到的有效质量的发散表明在氧含量$y\approx 0.48$的量子相变。我们认为，过渡是准静态的理论预测和中子散射中观察到的无公度磁序的发病。
本文报道了在欠掺杂铜氧化物超导体YBa $_2$ Cu $_4$ O $_8$（Y 124）中观察到的Shubnikov-de Haas振荡。对于沿c轴排列的场，振荡的频率是$660\pm 30$ T，其对应于第一布里渊区的总面积的$\sim 2.4$ %。这个轨道上准粒子的有效质量被测量为$2.7\pm0.3$乘以自由电子质量。频率和质量都与最近观察到的ortho-II YBa $_2$ Cu $_3$ O $_{6.5}$（Y123-II）相当。我们表明，虽然小费米表面口袋可以预期从能带结构计算在Y123-II，没有这样的口袋预测Y124。因此，我们的研究结果意味着这些小口袋是一个通用的功能的氧化铜平面在欠掺杂的铜酸盐。
NMR evidence for Friedel-like oscillations in the CuO chains of ortho-II YBa$_2$Cu$_3$O$_{6.5}$
对去孪晶的Ortho-II型$_2$ O $_{6.5}$（YBCO 6.5）单晶的CuO链的核磁共振（NMR）测量揭示了不寻常的和显著的性质。链Cu共振显着加宽，但逐渐，从室温冷却。其线形及其温度依赖性与常规自旋/电荷密度波（S/CDW）相变的线形及其温度依赖性显著不同。相反，线加宽归因于小振幅静态自旋和电荷密度振荡，其具有与有限长度链的末端连接的空间变化的振幅。这种CuO链现象的影响也清楚地表现在平面Cu NMR中。
Optical Conductivity of Ortho-II YBa$_2$Cu$_3$O$_6.5$
$_2$ O $_6.5$的Ortho-II相的特征在于空Cu和填充Cu-O b轴的周期性交替使晶胞在a方向上加倍。在完整的链中的额外的氧产生了一个有吸引力的潜力，在飞机上的孔。在新的布里渊区边界$k_x=\pm pi/2$，我们估计从LDA计算的间隙开口的平面带分裂成两个。使用一个平面模型，它对待的d-波超导平均场近似，我们表明，带间跃迁产生强烈的各向异性特征的光学电导率控制的区域在k空间接近（$π/2,π/2$）。该特征的边缘位置给出了该区域准粒子谱随温度变化的信息。双层分裂将显示为双边形状。
Distinct Charge Orders in the Planes and Chains of Ortho-III-Ordered YBa$_2$Cu$_3$O$_{6+δ}$ Superconductors Identified by Resonant Elastic X-ray Scattering
最近，电荷密度波（CDW）秩序的CuO $_2$平面欠掺杂的YBa $_2$ Cu $_3$ O $_{6+δ}$检测使用共振软X射线散射。一个重要的问题仍然存在：是链层负责这种电荷排序？在这里，我们探讨的共振散射强度的能量和偏振依赖性的解孪晶样品的YBa $_2$铜$_3$ O $_{6.75}$与邻-III氧在链层中的顺序。我们表明，邻-III CDW秩序的链是不同的CDW秩序的飞机。邻位-III结构产生相称的超晶格反射在$Q$ =[0.33 0 $L$ ]，其能量和偏振依赖性同意与预期的氧有序和空间调制的Cu价在链中。在[0.30 0 $L$ ]和[0 0.30 $L$ ]从在平面中的CDW顺序的不相称的峰被示出是不同的$Q$以及它们的温度，能量和偏振依赖性，因此是无关的链层的结构。此外，在平面中的CDW顺序的能量依赖性被示出从Cu 2 $p$到3 $d_{x^2-y^2}$过渡的能量的空间调制的结果，类似于条纹有序的214铜酸盐。
Evidence for Static Magnetism in the Vortex Cores of Ortho-II YBa$_2$Cu$_3$O$_{6.50}$
报道了欠掺杂$_2$ O $_{6+x}$涡旋芯中存在静态交变磁场的证据。在$H = 1$ T和$H = 4$ T的外加磁场中测量了YBa $_2$ Cu $_3$ O $_{6.50}$涡旋态的内部磁场分布，发现了高场尾部磁场分布的一个特征，这一特征在最佳掺杂的YBa $_2$ Cu $_3$ O $_{6.95}$中不存在，并且很好地符合涡旋核中具有静态磁场的模型。场的大小估计为18（2）G，并在$T = 10$ K以上减小。我们在现有理论的背景下讨论了额外的涡核磁性的可能起源。
Anisotropic microwave conductivity of cuprate superconductors in the presence of CuO chain induced impurities
在动能驱动的超导机制下，研究了邻位Ⅱ型$_2$的微波电导各向异性.邻位-Ⅱ $_2$ $_3$ O $_{6.50}$的特征在于填充和空$\hat{b}$轴CuO链的周期性交替。考虑CuO链诱导的扩展各向异性杂质散射，基于准粒子激发和散射过程的节块近似，再现了邻位Ⅱ型$_2$微波电导各向异性的主要特征，包括$\hat{a}$轴和$\hat{b}$轴微波电导的能量和温度依赖性的强度和线形.我们的研究结果也证实了$\hat{b}$轴CuO链诱导杂质是各向异性的主要来源。
Magnetic correlations on the full chains of Ortho-II YBa$_2$Cu$_3$O$_{6.5}$
我们提出，在化学计量比高的$T_c$超导体Ortho-II YBa $_2$ Cu $_3$ O $_{6.5}$中，Cu链上的NMR谱线形状是由O空位附近的Cu上的感应磁化决定的，这是由于链中强的磁相关.对具有最近邻d波对相互作用的耦合链-平面哈伯德模型的非限制性Hartree-Fock计算表明，低温下NMR谱线的展宽与无序诱导磁化相一致.此外，我们给出了一个可能的解释，在高温下观察到的反常双峰线形状的不均匀的Cu价在链。链和CuO平面之间的接近诱导平面Cu上的各向异性磁化，并根据链线的平面NMR线加宽，与实验一致。我们讨论了欠掺杂YBCO的其他实验模型的影响。
Reconstructed Fermi surface and quantum oscillation of doped resonating valence bond state with incommensurate charge order in underdoped cuprates
最近的实验已经揭示了欠掺杂铜氧化物（如YBa $_2$ Cu $_3$ O $_{6+δ}$和HgBa $_2$ CuO $_{4+δ}$）中赝能隙区的非公度电荷密度波（CDW）。然而，它与pseudogap的关系仍然存在争议。在这项工作中，我们采取的掺杂共振价键（RVB）状态和CDW秩序的唯象综合。从Yang-Rice-Zhang Green函数对掺杂RVB态的解释[Phys. Rev. B { \bf 73}，174501（2006）]出发，其中Fermi表面被反节点RVB能隙部分截断为四个节孔状Fermi口袋，我们证明了连接Fermi弧尖端的波矢处的CDW阶（热点）诱导费米表面重构，产生类电子费米口袋（$α$轨道）和新的类空穴费米口袋（$β$轨道）。$α$轨道是通过在热点处连接费米弧而形成的，并且它在量子振荡傅里叶光谱中占据主导地位，而$β$轨道是通过连接原始空穴的外部补丁而形成的，其光谱权重小得几乎为零。从磁场中的态密度振荡中提取了这些轨道所围成的区域，定量地与实验相符合。
Fragile charge order in the non-superconducting ground state of the underdoped high temperature superconductors
几十年来，空穴欠掺杂氧化铜超导体的正常态一直是一个谜。测量一个小的费米面的量子振荡抑制超导高施加磁场，连同互补的光谱测量的空穴欠掺杂的氧化铜超导体，点从电荷顺序在YBa 2 Cu 3 O 6 +x的节点电子口袋。在这里，我们报告的量子振荡测量密切相关的化学计量材料YBa 2Cu 4 O 8，这揭示了类似的费米表面性质YBa 2Cu 3 O 6 +x，尽管没有在相同的光谱技术，如X-射线衍射，揭示在YBa 2Cu 3 O 6 +x的电荷顺序签名。费米面重建YBa 2Cu 4 O 8建议发生从磁场增强的电荷秩序，呈现脆弱的零磁场，因为它的潜在的非常规对称性，和/或其发生作为一个附属的更强大的潜在的电子相关性。
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。
Fermi surface arcs and the infrared conductivity of underdoped YBa$_{2}$Cu$_{3}$O$_{6.50}$
我们重新分析了欠掺杂$_{2}$（YBCO $_{6.50}$）的面内远红外电导率的数据，在这个模型中，赝能隙在费米面的一部分上打开，而剩余的未被覆盖的部分与温度成正比.我们的模型的动机来自于最近的角度分辨光电子能谱数据欠掺杂的Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_{8+δ}$（Bi-2212），这揭示了费米表面上的弧的存在。我们发现的光学数据是一致的电弧形成。此外，我们发现一些证据表明，电子状态下失去的赝能隙$Δ_{pg}$恢复的能量区域，至少在$T_c$附近的温度。
Anomalous spectral weight transfer in the nematic state of iron-selenide superconductor
在铁基超导体中，向列相与高温超导性密切相关。它的机制与超导的配对机制密切相关，但仍存在争议。因此，对电子态如何在双相中重建的全面表征至关重要。然而，大多数实验只关注带色散的重建。电子态的另一个重要特征--谱权至今还没有得到详细的研究。本文利用角分辨光电子能谱和原位去孪晶技术研究了FeSe $_{0.9}$ S $_{0.1}$的电子转移过程。在布里渊区拐角处有两个相互垂直重叠的椭圆形电子袋。我们发现，在冷却时，一个电子口袋失去光谱重量和消失，而另一个电子口袋获得光谱重量和变得明显。结果表明，电子态的对称性破缺不仅表现为各向异性的能带色散，还表现为谱权的带选择性调制。我们的观察完成了我们对电子态的理解，并对理论模型提出了强有力的约束。它进一步为理解铁硒化物超导体的能隙各向异性和轨道选择配对提供了重要线索。
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。
