Nonlocal interactions in doped cuprates: correlated motion of Zhang-Rice polarons
用从头计算方法研究了空穴掺杂铜氧化物中载流子的面内关联。修饰的载流子显示出让人想起Zhang-Rice(ZR)CuO 4单重态和Jahn-Teller极化子的特征。这些准粒子之间的相互作用是排斥的。在足够高的掺杂水平下,长距离未屏蔽库仑相互作用和长距离相位相干性之间的相互作用可能导致与每个极化子状态相关联的有效绝热能垒的强烈降低。对于相对平坦的多井能源景观,隧道效应不容忽视。我们认为,相干的超导量子态是涉及面内O离子的这种相干量子晶格涨落的结果。我们的发现似乎支持了超导电性与面内动能降低相关的模型。
2006-05-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Angle-resolved photoemission studies of lattice polaron formation in the cuprate Ca2CuO2Cl2
为了阐明未掺杂母体铜氧化物中单粒子激发的性质,我们使用光电子能谱对Ca 2CuO 2Cl 2进行了详细研究。哈伯德低带的光电子谱线的形状被发现是很好地描述的极化子模型。通过比较的线形和温度依赖性的较低的Hubbard带与额外的O 2p和Ca 3p的状态,我们得出结论,占主导地位的展宽机制产生的光空穴和晶格之间的相互作用。这种相互作用的强度被观察到是强烈的各向异性,并可能有重要的影响,第一掺杂空穴态的动量依赖性。
2007-02-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Prediction of the in-Gap States Above the Top of the Valence Band in the Undoped Insulating Cuprates due to Spin-Polaron Effect
在广义紧束缚方法的框架下,我们计算了$La_2 CuO_4$,$Sr_2CuO_2Cl_2$等未掺杂铜氧化物的准粒子能带结构和光谱函数。由于自旋涨落的影响,未掺杂反铁磁绝缘体中的带隙态出现在价带顶部之上,类似于空穴掺杂引起的带隙态。在ARPES实验中,能隙态可以作为弱低能卫星态被探测到。
2003-10-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Origin of the Pseudogap in High-Temperature Cuprate Superconductors
铜氧化物高温超导体在正常状态下表现出赝能隙,该赝能隙随着空穴掺杂的增加而单调减小,并且在x \approx 0.19个空穴/平面CuO 2处闭合,而超导掺杂范围为0.05 < x < 0.27,最佳Tc为x \approx 0.16。使用从头计算的水平,导致准确的带隙的量子计算,我们发现,四个Cu-网站的斑创建在附近的掺杂剂。在x \approx 0.05时,格片发生渗透,因此格片内的Cu dx 2 y 2/O pσ轨道现在形成沿着扩散带的状态带。这导致金属导电性和低于Tc的超导性。从分裂条带断开的斑被发现在费米能级处具有分裂并导致赝能隙的简并态。赝能隙可以通过简单地计算孤立斑块的空间分布来计算,从而与实验非常吻合。这为铜酸盐中存在不均匀的斑晶提供了强有力的证据。
2011-10-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Ground state of doped cuprates from first principles quantum Monte Carlo calculations
作者报告了新的高保真度模拟的电荷载流子在高T $_c$铜酸盐材料使用量子蒙特卡罗技术应用于第一原理哈密顿量。利用这种高精度的技术,发现掺杂的基态是自旋极化子,其中电荷通过与自旋的强相互作用而局域化。这种自旋极化子的计算性质与铜氧化物的现象很相似,可能是这些材料中形成费米面和电荷不均匀性的对象。自旋极化子有一些独特的特征,应该在X射线,EELS和中子实验中可见。本文所包含的结果包括一个准确的第一性原理导出的范例,从其中研究铜酸盐的超导性。
2015-08-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Small and large polarons in nickelates, manganites, and cuprates
通过比较La_{1.67} Sr_{0.33} NiO_{4}(LSNO)、Sr_{1.5} La_{0.5} MnO_4(SLMO)、Nd_2 CuO_{4-y}(NCO)和Nd_{1.96} Ce_{0.04} CuO_{4}(NCCO)的光学电导率,我们发现了这一铜酸盐家族中极化子的一种特殊行为.而在LSNO和SLMO小极化子本地化到有序结构的转变温度以下,在这些铜酸盐的极化子似乎是大的,并在低T的结合能降低。这反映为极化子半径的增加,这可能触发相干输运。
1997-02-21 cond-mat.supr-con
Novel Isotope Effects on the Pairing Pseudogap in High-$T_{c}$ Cuprates: Evidences for Polaronic Metal and Precursor BCS-Like Pairing of Large Polarons
我们在大极化子模型和两种非标准的类BCS方法下研究了欠掺杂和最佳掺杂铜氧化物中新的同位素效应对赝能隙的影响。我们已经表明,在中间耦合制度的大极化子的前体配对发生在平均场温度$T^{\ast}>T_{c}$和几乎不存在的,相当大的和非常大的氧和铜同位素效应$T^{\ast}$存在于铜酸盐与小和大的费米面。我们的结果为$T^{\ast}$,同位素位移和指数在轻微欠掺杂和最佳掺杂的铜酸盐与现有的实验定量一致,并解释各种实验之间的差异。
2010-06-15 cond-mat.supr-con quant-ph
Stripes, Electron-Like and Polaron-Like Carriers, and High-T_c in the Cuprates
用“大U”轨道和“小U”轨道研究了高温铜酸盐的电子结构。一个条纹结构与三种类型的载流子诱导,极化子样的“带”携带电荷,“准电子”携带电荷和自旋,“svivons”携带自旋和晶格畸变。铜酸盐的异常物理性质的推导,特别是电阻率,霍尔常数和热电功率的系统行为。准电子和带子对态之间的跃迁驱动高温超导性。
1998-11-17 cond-mat.supr-con
Kuramoto synchronization of quantum tunneling polarons for describing the dynamic structure in cuprate superconductors
铜酸盐中的一个主要开放主题是晶格和电子动力学之间的相互作用以及它们耦合对高温超导(HTSC)机制的重要性。扩展X射线吸收精细结构实验(EXAFS)证明,非谐结构效应与不同的HTSC化合物的电荷动力学和超导相的过渡。在这里,我们描述了如何在铜酸盐系统中,通过对相关的六原子团簇执行原型非谐多体哈密顿量的精确对角化,结构非谐效应可以耦合到电子和晶格动力学,并表明EXAFS结果可以理解为与铜-顶端-氧的两个位置分布相关的耦合内部量子隧穿极化子之间的Kuramoto同步($Cu-O_{ap}$)对。此外,我们发现,这种第一顺序,反相同步过渡可以微调的温度和非谐性的晶格振动,并促进泵的电荷,最初存储在顶端的氧水库,到氧化铜平面。同时,内部量子隧穿极化子延伸到铜平面氧($Cu-O_{pl}$)对。所有这些研究结果支持解释EXAFS数据的一个有效的,量子力学的三阱势,它准确地代表了反相同步的顶端氧位移和晶格辅助电荷转移到$CuO_2$平面。
2023-02-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Polaron-bipolaron superconductivity and the intrinsic pairing symmetry in cuprate superconductors
本文用超导电性的极化子-双极化子理论计算了超导体-绝缘体-超导体结的隧道电导。预测的非相干峰特征与最佳掺杂的Bi 2Sr 2CaCu 2 O 8 +y和Bi 2Sr 2Ca 2Cu 3 O 10 +y的隧道谱定量一致。我们进一步证明了欠掺杂铜氧化物的角分辨光电子能谱与格点间双极化子的玻色-爱因斯坦凝聚一致,并且超导能隙对称性是d波,这是由反常动力学过程而不是由对相互作用决定的.在过掺杂的铜氧化物(BCS类超导体)中,超导能隙对称性与配对对称性相同,在空穴掺杂的铜氧化物中,超导能隙对称性为8个线节点的扩展s波,而在电子掺杂的铜氧化物中,超导能隙对称性为无节点s波。极化子效应显著提高了费米能级的态密度和低能声子模的有效电子-声子耦合常数,这是理解高温超导的关键。
2013-07-16 cond-mat.supr-con
Polaron Coherence as Origin of the Pseudogap Phase in High Temperature Superconducting Cuprates
在一个两个组件的方法,包括极化子耦合的高Tc铜氧化物,我们确定的pseudogap相的极化子排序的发病。这种有序性在超导阶段仍然存在。一个巨大的同位素效应的赝能隙的起始温度的预测和与实验数据一致。以上,在和低于Tc处观察到的均方铜氧离子位移的异常温度依赖性源于s波超导分量的序参量,而纯d波序参量可以单独排除。
2008-09-17 cond-mat.supr-con
Localisation of doped holes in edge-shared CuO_2 chain cuprates: consequences for dynamic spectral weight transfer
本文用O-K和Cu-L_3X射线吸收光谱研究了铜酸盐链状体系A_(1-x)CuO_2(A=Ca,Sr,Ba)的电子结构。在这些体系中的掺杂依赖行为是从根本上不同于传统的2D铜氧化物网络中的角共享CuO_4片晶,并遵循强烈抑制片晶间杂化所导致的90度的Cu-O-Cu相互作用途径的链系统。在光谱上,这导致了(a)一个经典的混合价方案,即Cu-L_3光谱中的不同终态可以直接用于“读出”Cu价态;(b)O-K光谱中从Hubbard上带到低能标度的动态光谱重量转移急剧减少。最后的图片出现的掺杂孔的本地化,与链,然后由纯Cu(II)O_4和Cu(III)O_4斑块的混合物。
2001-08-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magneto-elastic Polarons and Superconductivity of Underdoped Cuprates HTS's
讨论了d波配对高温超导体正常态的一些问题,并提出了以下假设:1)在赝能隙温度下,发生了从三维非相干正常态到Cu O 2层准二维系统的维度交叉; 2)对于含有Janh-Teller和混合价Cu离子的体系,“裸空穴”是床准粒子,电子关联和涨落很强,以及铜和氧轨道固有的强p-d杂化; 3)这导致“裸空穴”减少为两种类型的磁弹性极化子。结果表明,其中之一,铁磁束缚极化子,导致条纹的形成,和反铁磁极化子之间的吸引力导致他们的配对和超导涨落在平面内。讨论了铁磁束缚极化子和反铁磁双极化子观测的一些实验证据。
2001-12-23 cond-mat.supr-con
Oxygen Isotope Effect Resulting from Polaron-induced Superconductivity in Cuprates
在Pr和La掺杂的YBa_2Cu_3O_7(YBCO)和Ni掺杂的La_1.85Sr_0.15CuO_4(LSCO)超导体中测量的平面氧同位素效应系数作为空穴掺杂的函数,定量和定性地遵循Kresin和Wolf最初提出的形式,该形式是针对垂直于超导平面的极化子导出的。有趣的是,在赝能隙温度下的氧同位素反效应系数也遵循相同的公式。这些发现允许的结论,在YBCO和LSCO的超导电性的结果极化子或双极化子在CuO 2平面。原来的公式,提出的垂直方向,显然更普遍有效,并占在CuO 2平面的超导性。
2017-04-20 cond-mat.supr-con
Instability due to long range Coulomb interaction in a liquid of polarizable particles (polarons, etc.)
导出了在长程库仑相互作用下极化子与费曼系统的相互作用哈密顿量,并计算了平均场中的介电函数。对于足够大的浓度,这种颗粒的液体变得不稳定。不稳定性的开始是由集体光学模式的软化发出信号的,在集体光学模式中,所有电子在各自的自陷势中同相振荡。我们将不稳定性与系统的金属化联系起来。在此理论范围内,在轻微掺杂的铜酸盐和掺杂的镍酸盐的光学实验进行了分析。我们讨论为什么掺杂铜金属化,而镍酸盐不。
1999-11-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
On the nature of dispersion of the polaronic bands in ARPES spectra of cuprates: supplement of the Franck-Condon principle
自旋关联被认为是铜酸盐ARPES谱中极化子带色散的唯一可能来源。然而,对于铜酸盐的ARPES谱中的宽O 2 p π带,在实验上观察到相同的色散[Phys.Rev.B75,075115(2007)],尽管O 2 p π态不经历与低能自旋自由度的任何耦合。本报告的目的是探索在Frohlich-Pekar极化子模型的框架中ARPES谱中极化子带的色散,其中该带是解析计算的[Phys.Rev.B77,165136(2008)]。通过考虑反冲动量的影响,我们改进了该方法,得到了光电子速率随结合能和动量变化的新的解析表达式。由此计算得到的极化子带的色散和展宽与实验符合得很好。色散是由反冲动量引起的,可以用来从实验ARPES谱中提取极化子有效质量。我们还补充了弗兰克-康登原理的指示,如果声子场是在一个相干态,然后在快速(光)过渡的平均坐标的声子场谐波不改变,但它们的平均动量改变由于反冲动量。
2015-07-03 cond-mat.supr-con
Polaron formation as origin of unconventional isotope effects in cuprate superconductors
在高温超导铜氧化物中发现了各种非常规的同位素效应,这些效应超出了BCS理论的范畴。它们的起源调查内极化子理论,导致重整化的单粒子能量,并在这里引入了能级位移。结果表明,第二近邻跳跃积分的指数压缩对超导转变温度Tc和穿透深度都有正确的同位素效应。预测平均超导能隙具有与穿透深度相当的同位素效应。结果表明,电子自由度与Jahn-Teller Q2型模的耦合是这些同位素效应的起源。
2004-09-29 cond-mat.supr-con
Half-filled metal and molecular-orbital-mediated pairing in cuprate
本文提出铜氧化物中掺杂空穴形成 4a0 电子分子并恢复半填充金属态,以共享分子轨道自旋单态介导巡游空穴配对,解释节点弧、Fermi 面和超导机制。
2025-09-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Correlation of optical conductivity and ARPES spectra of strong-coupling large polarons and its display in cuprates
在ARPES谱和电导谱中,强耦合大极化子(SCLP)光解离能带的计算采用了一般的方法。它基于SCLP中声子场的相干态表示。计算的两个带最大值的位置是一个参数的通用函数-SCLP结合能Ep:ARPES带最大值位于结合能约3.2Ep; OC带最大值位于光子能量约4.2Ep。带的半宽主要由Ep决定,对Frohlich电子-声子耦合常数有一定的依赖性:当耦合常数为6-8时,ARPES带的半宽为1.7-1.3Ep,OC带的半宽为2.8-2.2Ep。利用这些结果,可以从中红外光学中心带的最大值预测ARPES带的最大值和半宽的近似位置,反之亦然。与实验结果的比较导致的结论是,欠掺杂的铜酸盐包含SCLP与Ep=0.1-0.2 eV,这是在良好的符合在铜酸盐的介质参数。由同一材料的实验ARPES谱和OC谱所测得的极化子结合能值也具有很好的一致性,两者之间的差异在10%以内。
2007-12-17 cond-mat.supr-con
Interfacial Polarons Driven by Charge Transfer In WSe2/Cuprate Superconductor Systems
Shanghai University(上海大学);The Hong Kong Polytechnic University(香港理工大学);Institute of Materials Research and Engineering (IMRE), Agency for Science, Technology and Research (A*STAR)(材料研究与应用科学研究院(IMRE),科技研究局(A*STAR));National University of Singapore(新加坡国立大学);Shenzhen University(深圳大学)
研究揭示了WSe2/LSCO界面因电荷转移形成的界面极子对铜酸超导体电子结构的影响,并提供了一种探索极子与超导性关系的新方法。
2025-12-22 cond-mat.supr-con
Polaronic optical absorption in electron-doped and hole-doped cuprates
在化学掺杂的高临界温度超导体的母体化合物的反射率光谱中检测到类似于先前在铜酸盐的光致光谱中观察到的极化特征,这两种$n$型和$p$型。在钕$_2$ CuO $_{4-y}$这些功能,其强度取决于掺杂和温度,包括本地振动模式在远红外和一个宽带中心在$\sim$ 1000厘米$^{-1}$。后一个带是由两个(或三个)本地模式的泛音产生的,并很好地描述了一个小极化子模型,结合能约为500 cm $^{-1}$。上述红外特征中的大多数在Nd $_{2-x}$ Ce $_x$ Cu 0 $_{4-y}$、Bi $_2$ Sr $_2$ CuO $_6$和YBa $_2$ Cu $_3$ O $_{7-y}$的金属相中被示出,在那里它们作为超Drude峰出现。极化子的出现归因于与载流子强耦合的局域模,如与隧穿结果的比较所示。
1995-10-27 cond-mat.supr-con supr-con
Breakdown of the Wiedemann-Franz law in strongly-coupled electron-phonon system, application to the cuprates
考虑到超导铜氧化物,一组么正变换被用来解耦强耦合极限下的电子和声子。当声子几乎保持未重整化时,电子被转变成iterent单重态和三重态双极化子和热激发极化子。三重态/单重态交换能和双极化子的结合能被认为分别解释了铜酸盐中的自旋和电荷赝能隙。我们计算了系统的Hall Lorenz数,表明由于极化子和双极化子对热流的贡献的干扰,Wiedemann-Franz定律被打破。该模型提供了一个定量的铜酸盐的磁输运数据。此外,我们能够提取声子成分的热导率与使用的实验数据和模型。我们的结果进一步验证了使用带电玻色气体模型来描述非常规超导体的正常和超导性质。
2003-01-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nernst effect and the thermoelectric power in strongly coupled electron-phonon systems
理解高温超导性显然需要其正常状态的性质,然而铜酸盐的正常状态知之甚少。一个可能的解释是双极化子模型,其中移动的,重声子修饰的空穴(极化子)在真实空间中配对。基态由位间单重态双极化子组成,其中激发可以产生三重态双极化子和极化子带。在此基础上,导出了铜酸盐的能斯特系数和热电功率。能斯特系数显示了一个有趣的干扰项,由于三重态和单重态双极化子和极化子电流流动。即使散射率与能量无关,干涉仍然存在。
2003-04-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconducting phase diagrams of cuprates and pnictides as a key to the HTSC mechanism
本文回顾了铜酸盐和磷族化合物的实验相图,以证明在所提出的方法的框架内,它假设形成,在异价掺杂,局部trion复合物组成的掺杂载流子和电荷转移(CT)激子的超导相图的具体功能,在bothHTSC家庭可以理解。在晶体的基面中含有CT激子(CT斑)的这种单元的几何形状由其晶体结构和掺杂剂的类型确定,使得对于每种特定化合物,可以容易地确定对应于CT斑的渗滤簇的存在的掺杂剂浓度范围。这些掺杂剂的浓度范围符合良好的精度与实验范围的超导圆顶的相图中考虑的高温超导化合物。在这种模式中,自由载流子的产生和超导配对机制与相邻CT斑块中出现的双激子复合物(Heitler-London中心)有关。
2018-01-21 cond-mat.supr-con
Froehlich-Coulomb model of high-temperature superconductivity and charge segregation in the cuprates
我们介绍了一个通用的Froehlich-Coulomb模型的氧化物,其中还包括无限的现场(Hubbard)排斥,并描述了一个简单的分析方法,解决复杂的晶格结构中的多极化子问题。研究了两种特殊的晶格,锯齿形阶梯和钙钛矿层。我们发现,根据Froehlich和库仑相互作用的相对强度,这些系统要么极化费米(或Luttinger)液体,双极化超导体,或电荷隔离绝缘体。在超导阶段,载流子是超轻移动的双极化子。该模型描述了铜酸盐的关键特征,如它们的Tc值,同位素效应,正常状态的抗磁性,赝能隙,和光谱功能测量隧道效应和光电发射。我们认为,低费米能级和载流子与高频声子的强耦合是新型超导体高临界温度的原因。
2002-03-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity in Fe and As based compounds: a bridge between MgB2 and cuprates
通过解释各种实验数据的新的高温FeAs型超导体的晶格介导的多间隙超导性,它表明,这些系统强烈类似于MgB 2,然而,与局部极化晶格效应存在的区别。这一事实建立了一个连接到铜氧化物高温超导体,其中极化子的形成是必不可少的赝能隙相和非常规的同位素效应观察。然而,类似于MgB 2,与铜酸盐相反,Fe-As基材料中的两个超导带隙是各向同性的s波带隙。
2009-06-12 cond-mat.supr-con
Pairing interactions and pairing mechanism in high temperature copper oxide superconductors
在未掺杂的母体铜氧化物的极化子结合能E_{p}已被确定为约1.0 eV的反铁磁有序温度的非常规氧同位素效应。推导出的E_{p}值与由独立光学数据估计的值和由测量的介电常数理论估计的值在定量上是一致的。在最佳掺杂的铜酸盐中观察到的面内超载流子质量上的大量氧同位素效应表明极化子被束缚到库珀对中。我们还确定了声子模式,强烈耦合到传导电子的角度分辨的光电子能谱,隧穿光谱,和光学数据。我们一贯表明,有一个非常强的电子-声子耦合功能,在声子能量约20毫电子伏沿波腹方向,这种耦合变得越来越弱的对角方向。我们进一步指出,铜酸盐的高温超导电性是由强的电子-声子耦合、极化子效应以及与2 eV Cu-O电荷转移涨落的显著耦合引起的。
2004-11-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spinon Singlet Pairing: Microscopic nature of plaquettes in stripy LDOS
Chongqing University(重庆大学);Beijing Computational Science Research Center(北京计算科学研究中心);Beijing Normal University(北京师范大学)
本文通过量子色弦模型揭示了stripe LDOS中普遍存在的$4a_0\times4a_0$ plaquettes与自旋子singlet对的关联,并通过对比铜基超导体LDOS数据,识别出粒子-空穴对称性破缺导致的$2a_0$位移现象。
2026-09-07 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pseudogap state of underdoped cuprate HTSC as a display of the Jahn-Teller pseudoeffect
对于欠掺杂的铜氧化物高温超导体,在载流子(空穴和Zhang-Rice极化子)的双组分模型框架下,考虑了空穴分子轨道在铜-氧平面内的两个近简并态。这两种状态分别是单格点Zhang-Rice极化子周围的空穴分子轨道状态和两个最近的具有反铁磁有序自旋的Jahn-Teller铜离子与普通氧离子的双格点氧团簇周围的双格点空穴分子轨道状态。考虑到这些近简并电子态的电子振动混合导致了Jahn-Teller动力学效应,本文讨论了赝能隙态是Jahn-Teller赝效应的结果的假设。结果表明,双位Jahn-Teller极化子的存在与最近在赝能隙态中观察到的时间反演对称性破缺是一致的。
2003-11-07 cond-mat.supr-con
Phenomenological lattice model for dynamic spin and charge fluctuations in the cuprates
最近的铜酸盐超导体的中子散射实验的启发,我们提出了一个唯象的框架,描述耦合到电荷/键序波动的集体自旋激发的动力学。我们的量子晶格模型包含两个序参量场,可以在静态晶格调制的对称性破缺态以及电荷/键序起伏的均匀态中捕获自旋激发.我们目前的结果为不同类型的静电荷/键序,即网站和债券为中心的条纹,和元格调制。
2004-08-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Model of d-wave electron pairing in hole doped cuprate superconductors: A possible explanation for the pseudogap regime
在掺空穴铜氧化物超导体的Cu-O平面内构造了实空间局域空穴对。我们证明了解析和数值计算,两个电子,由于最近邻库仑排斥禁闭效应,可以在一个单一的plaquette与d-波对称配对。该方案支持铜酸盐的“无胶”配对图片。在此基础上,给出了费米口袋(或费米弧)的物理起源和两种赝能隙行为。我们的框架直接导致在这些化合物的赝能隙温度T* 和空穴掺杂水平x之间的统一的线性关系。
2010-07-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Strong-Coupling Theory of High Temperature Superconductivity
铜酸盐的高温超导性是对传统理论的挑战。在这里,我回顾了多极子方法的基础上,我们的BCS理论的强耦合制度的扩展问题。由于几乎没有延迟(即没有托尔马切夫-莫雷尔-安德森对数)减少库仑排斥,e-ph相互作用应该相对较强,以克服直接的库仑排斥,所以载流子必须是极化的,以在新型超导体中形成对。我确定的Froehlich电子-声子相互作用的超导铜酸盐的配对是最重要的,并讨论了“Froehlich库仑”模型的高温超导,低能量结构,和铜酸盐的相图。“个人”与库珀配对,正常状态的属性,特别是在面内电阻率,的霍尔效应,磁化率,洛伦兹数,能斯特效应,抗磁性,自旋和电荷赝隙,和c轴运输也进行了讨论。我提出了一个参数的Tc,同位素效应的解释,比热异常,上临界场,对称性和空间调制的序参量的评价。最后,我介绍了一个模型的过掺杂铜氧化物的移动双极化子和简并晶格极化子的混合物。
2005-12-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The mechanism of doping and the features of phase diagrams of HTSC cuprates and ferropnictides
我们提出了一个普遍的模型,在高温超导铜酸盐和铁磷属化合物掺杂下的电子结构修改。在该模型中,掺杂的作用仅在于由于形成三价铁离子复合物而使铜酸盐和磷铁族化合物的母相的电子结构发生局部变化,所述三价铁离子复合物包括位于晶胞中的掺杂载流子和围绕其的电荷转移(CT)激子,这些CT激子出现在CuO 2或FeAs基面中的CuO 4或AsFe 4片晶中(CT斑)的影响下,掺杂的载体,限制其巡回。随着掺杂剂浓度的增加,CT斑块结合成所谓的CT相的簇。在模型中与HTSC相相关的正是该CT相。为了支持这一假设,我们确定了符合CT相的渗流簇的存在的掺杂剂浓度的范围;这些范围被证明与这些化合物的相图上的超导圆顶的位置相一致。该模型还完美地描述了各种铜酸盐和铁磷族化合物的相图的微妙特征,包括1/8异常,在伦敦渗透深度对掺杂剂浓度的依赖性中的窄峰,以及其他具体特征。被认为是在CT阶段,由本征自掺杂提供的自由载流子的产生的机制。该机制是不直接相关的外部掺杂,但由于带电子与所谓的Heitler-London(HL)中心固有地存在于CT相的渗滤集群中,并表示在CuO 2或FeAs基面的相邻的CuO 4或AsFe 4 CT斑块对的相互作用。CT相的材料被证明是一种介质,在这种介质中,由带电子与HL中心的相互作用指定的激子超导机制可以实现。
2020-09-01 cond-mat.supr-con
Lorenz number in high Tc superconductors: evidence for bipolarons
在过去的十年里,铜酸盐中强的电子-声子相互作用在许多实验中得到了支持。当声子几乎保持非重整化时,当电子-声子相互作用强时,电子被转化为iterent双极化子和热激发极化子。我们计算了系统的洛伦兹数,表明由于热流中极化子和双极化子的干扰,Wiedemann-Franz定律失效。该模型在数值上拟合了实验霍尔-洛伦兹数,为铜氧化物中存在双极化子提供了直接证据。
2002-11-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Experimental evidence of chemical-pressure-controlled superconductivity in cuprates
利用X射线吸收光谱(XAS)和高分辨X射线衍射(XRD)相结合的方法,研究了电荷补偿CaxLa_(1-x)Ba_(1.75-x)La_(0.25)+xCu_(30)O_y(0<x<0.5,y=7.13)体系中电子结构和晶格结构在控制铜氧化物超导电性中的相互作用.尽管在Tc的大的变化,掺杂的空穴,确定的Cu L和O K XAS,几乎没有表现出任何变化与x。另一方面,由于取代阳离子的大小不同,CuO 2的片晶尺寸表现出系统的变化。结果为化学压强是控制铜氧化物超导基态的关键参数提供了直接证据。
2009-06-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Polaron in t-J model
本文给出了t-J模型中单个空穴与光学声子耦合的基态和角分辨光电子能谱的数值计算结果。采用无系统误差的图解Monte Carlo方法,其中松原格林函数在虚时间中的费曼图完全关于声子变量求和,而磁性变量则进行非交叉近似。我们得到,在与高Tc铜氧化物相关的电子-声子耦合常数下,极化子经历自陷跃迁到强耦合极限,理论ARPES显示出实验观察到的特征:谱底的宽峰具有动量依赖性,这与纯t-J模型中空穴的动量依赖性相一致。
2004-03-31 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Effect of Coulomb repulsion on the London penetration depth in cuprate superconductors
基于铜氧化物超导体中费米准粒子的自旋极化子性质的概念,研究了氧空穴间的库仑排斥对伦敦穿透深度$λ$的影响。结果表明,对于一般公认的自旋费米子模型参数值,考虑库仑相互作用,单格点Hubbard $U_p$和次近邻氧离子上空穴间的相互作用$V_2$,使得计算的$λ^{-2}$的温度依赖性与La $_{2-x}$ Sr $_{x}$ CuO $_4$中的实验数据更好地一致。在最佳掺杂范围内。
2020-04-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
High temperature superconductivity due to the long-range electron-phonon interaction, application to isotope effects, thermomagnetic transport and nanoscale heterogeneity in cuprates
在过去的十年里,在大量的实验中,铜氧化物和其他高温超导体中强的电子-声子相互作用得到了支持。本文简要介绍了高温超导的Froehlich-Coulomb多极子模型,该模型包含了强的在位排斥关联以及长程库仑和电子-声子(e-ph)相互作用。我们将BCS理论推广到具有长程\emph{unscreened}电子-声子相互作用的强耦合区域,可以自然地解释铜氧化物中的同位素效应、非常规热磁输运和棋盘式隧道态密度调制。
2005-03-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Charge dynamics of t-J model and anomalous bond-stretching phonons in cuprates
本文从t-J模型出发,采用从玻色子1/N表象,讨论了掺杂Mott-Hubbard绝缘体的密度响应。在O(1)阶下,密度涨落谱$N({\bf q},ω)$由大动量转移时的无阻尼集体模决定,这与精确对角化的结果明显不同,后者揭示了一个很宽的色散峰,强自旋-电荷耦合的发散。1/N修正引入了玻色空穴在均匀RVB背景中运动的极化子性质。由此产生的$N({\bf q},ω)$捕获对角化研究中观察到的所有功能,满足适当的总和规则,除了扩大集体模式显示了一个新的低能量的功能在能量$χJ+δt$相关的极化子运动的自旋背景。它进一步表明,低能量结构,这是特别明显的$(π,0)$方向,描述了强重整化和异常阻尼的最高键伸缩声子在La $_{2-x}$ Sr $_x$ CuO $_4$。
2003-12-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Real-space pairing through a confined local nematic state in cuprate superconductors
本研究通过对极度欠掺杂Bi2Sr2-xLaxCuO6-delta进行自旋分辨隧穿测量,揭示4a0×4a0斑块内的受限局部向列态及其超导前驱隙特征,提出其构成实空间局部配对形式。
2022-07-13 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
Theory of SIS tunnelling in cuprates
我们表明,单粒子极化子格林函数描述SIS隧道在铜酸盐,包括没有欧姆定律在高电压下,在一阶导数的电流,大量的非相干光谱重量超出准粒子峰和不寻常的形状的峰值的下降/驼峰功能。该理论使我们能够确定的特征声子频率,正常和超导的差距,杂质散射率,和电子-声子耦合的隧道数据。
2001-02-23 cond-mat.supr-con
Persistent current generation by small polarons in a spin-density wave background
从理论上研究了二维晶格中自旋密度波背景下小极化子的持续电流产生。当嵌入的小极化子成为meron和antimeron的核心时,自旋Berry相由meron和antimeron的螺旋结构产生,并在极化子周围产生自旋流。然而,由于上下自旋电子流的精确抵消,电流是不存在的。通过增加一个虚磁通量来抵消自旋Berry相的虚磁通量,具有重子和反重子的状态得以稳定,并出现非零电流;当重子和反重子的并列双极化核形成时,虚磁通量变为实磁通量,其中实磁通量自发地产生于整个系统运动的波函数;因此双极化子用作持续电流的泵。它还表明,能斯特信号源于热扩散的双极化子。本文还讨论了当前结果对铜氧化物超导体异常性质的影响,包括增强的能斯特信号、德鲁德峰和费米弧。本文的结果表明,在铜氧化物体系中,在不破坏整体U(1)规范不变性的情况下,超导性出现了相变量或"南武-戈德斯通“模式.
2006-07-03 cond-mat.supr-con
Stripe-Like Inhomogeneities, Carriers, and BCS-BEC Crossover in the High-Tc Cuprates
在考虑“大U”和“小U”轨道的情况下,发现高温超导铜氧化物的载流子是位于条状不均匀体上的带电荷的极化子状“带子”,带电荷和自旋的“准电子”,带自旋和晶格畸变的“活子”.这表明,在观察到的异常光谱和运输性质的铜酸盐的结果。配对是由带子和准电子对态之间的相互作用引起的,BCS和玻色-爱因斯坦凝聚行为之间存在交叉.
2002-03-07 cond-mat.supr-con
Consistent explanations of tunneling and photoemission data in cuprate superconductors: No evidence for magnetic pairing
分析了两种电子掺杂铜氧化物Pr_(0.88)LaCe_(0.12)CuO_4(Tc = 21 K和24 K)的扫描隧道谱,并与空穴掺杂La_(1.84)Sr_(0.16)CuO_4的隧道谱和空穴掺杂La_(1.97)Sr_(0.03)CuO_4的有效电子玻色子谱函数(从角分辨光电子能谱中提取)进行了比较。我们还分析了空穴掺杂Bi_2Sr_2CaCu_2O_8的隧穿谱和角分辨光电子谱。这些结果明确地排除了电子和空穴掺杂的铜酸盐中的磁配对机制,并支持空穴掺杂的Bi 2Sr 2CaCu 2 O 8中的极化/双极化超导电性。
2013-07-16 cond-mat.supr-con
Stripes, Carriers, Pseudogap, and Superconductivity in the Cuprates
本文从“大U”轨道和“小U”轨道两方面研究了高温铜酸盐的电子结构。得到了一种条纹结构,以及三种类型的载流子:携带电荷的极化子样的“条带”,携带电荷和自旋的“准电子”,以及携带自旋和晶格畸变的“svivons”。异常性质的铜酸盐,特别是他们的输运性质的推导。配对被发现是由于准电子和带子通过交换svivons对状态之间的转换。这种配对导致超导时,条导电是相干的,并在一个赝隙相时,它不是。
1999-06-16 cond-mat.supr-con
Electron correlations and bond-length fluctuations in layered copper oxides: electron versus hole doping
本文研究了CuO_4片晶和CuO_6八面体掺杂链的电子基态和电子-晶格耦合的性质。未掺杂的构型意味着Cu的3d^9和O的2p^6形式价态。多组态计算的结果表明,4-元格(或4-八面体)的线性集群强的电子-晶格相互作用和极化行为的掺杂粒子,电子和空穴掺杂。对于某些阶段的氧离子半呼吸扭曲的多井能源景观的预测。由于每个阱都与位于不同位置的载流子相关联,因此半呼吸位移引起沿链的电荷转移。在空穴掺杂的情况下,用密度矩阵重正化群方法计算了p-d、推广的哈伯德模型(链上有几十个CuO_4片晶)的四八面体团簇,证实了用ab initio多组态方法计算的趋势。在电荷分离和形成1/3掺杂条纹的假设下,我们的结果似乎支持了最近对铜氧化物超导性的一些贡献中提出的电子振动机制和电荷密度行波方案。
2006-03-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
On self-protecting singlets in cuprate superconductors
铜酸盐超导体的基底区域(Cu-Cu网格)不仅倾向于在空穴掺杂时收缩,如从单电子量子化学所预期的,而且在最佳掺杂n_opt = 0.16附近还表现出电子不可压缩的"驼峰"。峰在临界掺杂n_crit = 0.19附近塌陷。我们分析了驼峰的起源在一个经典的液体相互作用的不可压缩粒子在容器中的反铁磁壁。与壁相互作用的氧空穴形成单线态,通过不可压缩的“自旋栅栏”保护自己免受其他空穴的影响,因此也与晶格相互作用。因此,对于包围铜孔的氧笼,具有孔的CuO_2晶格的占据必须遵循非双占据者约束。最紧密的包装的自保护单被发现发生在临界掺杂附近,最紧密的包装的配对的自保护单周围的最佳掺杂。这些单态是玻色子,但不是磁极化子。
2003-12-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Stripe Fluctuations, Carriers, Spectroscopies, Transport, and BCS-BEC Crossover in the High-T_c Cuprates
高T_c铜氧化物的准粒子是由带电荷的极化子“带子”、带电荷和自旋的准电子和带自旋的晶格畸变的准电子组成。结果表明,这种电子结构导致了铜酸盐的光谱和输运性质的系统行为。高T_c配对是由带电子和准电子对态之间的相互交换引起的。铜酸盐处于BCS和预制对玻色-爱因斯坦凝聚行为之间的交叉区域。
2001-10-19 cond-mat.supr-con
Resistance of High-Temperature Cuprate Superconductors
铜氧化物超导体在每个晶胞中有许多不同的原子。在材料超导之前,大部分电池(5-25%)必须被修改(“掺杂”)。因此,尽管有近20万篇论文,但对超导机制几乎没有共识也就不足为奇了。最令人惊讶的是,对于最简单的电学性质,电阻,“尽管在过去的二十年里持续的理论努力,它的起源及其与超导机制的关系仍然是一个深刻的未解之谜。“目前,用于拟合正常状态属性的模型参数是实验特定的,并且从一种掺杂到另一种掺杂任意变化。在这里,我们提供了一个定量的解释的温度和掺杂的电阻率,霍尔效应,磁阻在一个自洽的模型显示,铜氧化物本质上是不均匀的一个绝缘区域和金属区域。利用简单的计数掺杂诱导的斑,我们表明,超导配对和电阻率是由于声子。
2013-05-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Chemical potential jump between hole- and electron-doped sides of ambipolar high-Tc cuprate
为了研究空穴和电子掺杂的高Tc超导体之间的本征化学势跳跃,我们对Y0.38La0.62Ba1.74La0.26Cu3Oy(YLBLCO)进行了芯能级X射线光电子能谱(XPS)测量,其中可以在保持相同的晶体结构的情况下掺杂空穴和电子。与空穴掺杂的La_(2-x)Sr_xCuO_4和电子掺杂的Nd_(2-x)Ce_xCuO_4的情况不同,我们估计空穴掺杂和电子掺杂的YLBLCO之间的真实化学势跃变约为0.8eV,这比报道的母体绝缘化合物的光学带隙1.4- 1.7eV小得多。我们归因于减少跳跃的间接性质的电荷激发间隙,以及掺杂载流子的极化性质。
2009-12-31 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Stripes, Carriers, and High Tc in the Cuprates
考虑到“大U”和“小U”轨道,发现高温铜氧化物具有条纹结构和三种类型的载流子:携带电荷的极化子样“带子”、携带电荷和自旋的“准电子”和携带自旋和晶格畸变的“斯维翁”。结果表明,这种电子结构导致铜酸盐的异常物理性质,特别是电阻率,霍尔常数和热电功率的系统行为。高Tc配对是准电子与带子通过交换电子对态而发生跃迁的结果。赝能隙相发生时,配对发生的温度以上的带成为连贯的,这个温度决定了上村极限。
1999-05-12 cond-mat.supr-con
Microscopic theory of pseudogap phenomena and unconventional Bose-liquid superconductivity and superfluidity in high-$T_c$ cuprates and other systems
基于在高$T_c$的铜氧化物及相关体系中,费米子之间的有效吸引能$\varepsilon_A$与它们的费米能$\varepsilon_F$相当,玻色Cooper对在$T_c$之上形成,然后一部分Cooper对在$T_c$处凝聚成玻色超流体的事实,提出了赝能隙现象和新型玻色液体超导电性(超流性)的一个自洽的微观理论.高- $T_c$铜氧化物和其他具有低费米能($\varepsilon_F\sim\varepsilon_A$)的系统是玻色超导体/超流体,并且在高于$T_c$时表现出赝能隙相,在$T_c$时表现出类似$λ$的超导转变,并且在低于$T_c$时表现出玻色液体超导性。高$T_c$铜氧化物中的相关电荷载流子是束缚在$T_c$上方的玻色子库珀对中的极化子。极化子和赝能隙效应随着掺杂量的增加而减弱,并在量子临界点处消失。修正的类BCS理论描述了另一种赝能隙区,但高$T_c$铜氧化物及其它体系的超流相变既不是类BCS相变,也不是通常的玻色-爱因斯坦凝聚。给出了Cooper对玻色化的判据。相干单粒子和玻色Cooper对凝聚体的平均场理论较好地描述了高$T_c$铜氧化物的新超导态和性质,与实验结果完全一致。不寻常的超导/超流体状态和其他奇异系统的性质(例如,重费米子和有机化合物,$\rm{Sr_2RuO_4}$,$^3$ He,$^4$ He和原子费米子气体)的玻色超流体理论解释得更清楚。…
2020-01-20 cond-mat.supr-con
Phonon mediated hole pairing in the 1D Hubbard model near half-filling
采用密度矩阵重整化群(DMRG)方法,数值求解了8原子环中强关联电子与无色散声子耦合系统的哈密顿量.结果表明,电子关联和电子-声子耦合相互竞争,强电子关联抑制电荷有序绝缘态。这使得扩展的极化子形成强的电子-声子耦合制度。结果表明,在这一制度下,两个极化子可以形成一对通过声子介导的电荷涨落相互作用。基于这些结果,我们提出了一种新的空穴配对机制。这种机制可能与高Tc铜酸盐有关。
2000-04-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con