Superconducting Density of States from the Magnetic Penetration Depth of Electron-Doped Cuprates La_{2-x}Ce_xCuO_{4-y} and Pr_{2-x}Ce_xCuO_{4-y}
通过测量电子掺杂铜氧化物La $_{2-x}$ Ce $_x$ CuO $_{4-y}$和Pr $_{2-x}$ Ce $_x$ CuO $_{4-y}$薄膜中从1.6 K到$T_c$的磁穿透深度$λ(T)$，我们利用一个简单的模型得到了T=0时的归一化态密度$N_s(E)$.在这个框架中，$λ^{-2}(T)$在低$T$下的平坦行为意味着$N_s(E)$在低能量下是小的，可能是带隙的。在过掺杂的薄膜中，在$T_c$附近的$λ^{-2}(T)$向上弯曲，这意味着超流体来自费米面$3k_BT_c$附近的一个非常小的能带。
2003-01-13 cond-mat.supr-con
Parabolic Scaling in Overdoped Cuprate Films
最近有报道指出，在单晶$La_{2-x}Sr_xCuO_4$薄膜的高掺杂侧，转变温度$T_c$和零温超流相刚度$ρ_s(0)$将服从抛物线标度$T_c=γ\cdot \sqrt{ρ_s(0)}$。抛物线标度表明从超导体到正常金属的量子相变，对此缺乏了解[Nature 536，309-311（2016）]。目前的研究表明，使用零温库珀对的量子临界模型[EPL 118，57007（2017）]，可以精确推导出抛物线标度，其中$γ=γ(\varepsilon_F,a)$由超导材料的费米能$\varepsilon_F$和最小晶格常数$a$唯一确定。对于单晶$La_{2-x}Sr_xCuO_4$薄膜，我们计算了$γ$的理论值，得到了$4.29 K^{1/2}$，并与实验测量值$(4.2 \pm 0.5) K^{1/2} $高度一致。我们的$γ$配方可以通过研究其他BCS样材料进一步测试。
2019-06-20 cond-mat.supr-con
Fermiology and electronic homogeneity of the superconducting overdoped cuprate Tl-2201 revealed by quantum oscillations
本文报道了Tl_2Ba_2 CuO_{6+delta}在两种不同掺杂水平（Tc = 10 K和26 K）下的角量子振荡研究，并确定了费米面的尺寸和拓扑结构。我们的研究结果表明，费米液体的行为并不局限于超导圆顶的边缘，是健壮的，至少达到T_c^{max}/3.5。超导性被发现生存到一个更大的掺杂p_c = 0.31比La_{2-x} Sr_xCuO_4。我们的数据表明，电子不均匀性在过掺杂铜氧化物的超导电性和超流密度的损失中并不起重要作用，并指向纯粹的磁性或电子配对机制
2010-05-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fermi Surface of the Electron-doped Cuprate Superconductor Nd_{2-x}Ce_xCuO_{4} Probed by High-Field Magnetotransport
通过测量层间磁电阻随外加磁场强度和取向的变化，研究了电子掺杂铜酸盐超导体Nd $_{2-x}$ Ce $_x$ CuO $_{4}$的费米面.我们进行了实验，在稳定和脉冲磁场的高品质的单晶与Ce浓度为$x=0.13$至0.17。在过掺杂的$x > 0.15$体系中，我们发现了半经典的角度相关磁电阻振荡（AMRO）和Shubnikov-de Haas（SdH）振荡。结合AMRO和SdH数据清楚地表明，在强过掺杂样品中的快速SdH振荡的外观是由磁击穿。这一观察结果提供了明确的证据，重建的多连接费米表面的过掺杂制度在$x\simeq 0.17$的最后。负责重建费米面的超晶格势的强度被发现随着掺杂水平的增加而降低，并且在与超导性相同的载流子浓度下可能消失，这表明平移对称性破缺与超导配对之间存在密切关系。高分辨率的SdH数据的详细分析，使我们能够确定有效的回旋质量和丁格尔温度，以及估计在过掺杂制度的磁击穿场。
2011-04-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Measurement of x-ray absorption spectra of overdoped high-temperature cuprate superconductors: Inapplicability of the single-band Hubbard model
过掺杂高温超导体CuO_{6+delta}（Tl-2201）和La_{2-x} Sr_（xCuO_{4+delta}）（LSCO）的X射线吸收谱表明，它们的电子结构与欠掺杂区的电子结构有显著的不同。上哈伯德带，确定强相关效应，没有观察到的氧K边缘，而最低能量prepeak增益小于预期的强度高于p ~ 0.21。这表明Zhang-Rice单重态近似被打破，相关效应消失，或者系统最基本参数发生显着变化，从而使单带哈伯德模型不适用。这种根本性的变化表明，过掺杂制度可能提供一个独特的路线，以了解铜酸盐。
2009-05-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Evidence for a Transition in the Pairing Symmetry of the Electron-Doped Cuprates La_{2-x}Ce_xCuO_{4-y} and Pr_{2-x}Ce_xCuO_{4-y}
我们在三个Ce掺杂水平x下测量了Pr_{2-x} Ce_{x} CuO_{4-y}和La_{2-x} Ce_{x} CuO_{4-y}薄膜的磁穿透深度λ^{-2}（T），接近最佳值。最佳和过度掺杂的薄膜在质量和数量上都不同于欠掺杂的薄膜。例如，λ^{-2}（0）随着欠掺杂而迅速减小，但在最佳掺杂以上大致恒定。此外，在低T下的λ^{-2}（T）在最佳和过掺杂时是指数的，但在欠掺杂时是二次的。鉴于其他研究表明，在名义上最佳掺杂的样品中的d-和s-波配对对称性，我们的研究结果是从d-到s-波配对接近最佳掺杂的过渡的证据。
2002-05-07 cond-mat.supr-con
Intrinsic Percolative Superconductivity in Heavily Overdoped High Temperature Superconductors
对重掺杂$La_{2-x}Sr_xCuO_4$、$Tl_2Ba_2CuO_6$、$Bi_2Sr_2CuO_6$和$Bi_2Sr_2CaCu_2O_8$单晶的磁性测量揭示了一种新的磁滞回线，其特征是通常的中心峰在零场附近消失。由于这种效应已经在具有非常不同的结构细节的各种系统中观察到，它可能反映了所有高温超导体的一般行为。这种磁通量的易穿透性可以从重掺杂区电子态不均匀引起的双折射超导现象中得到理解。
2001-04-02 cond-mat.supr-con
The influence of topological phase transition on the superfluid density of overdoped copper oxides
我们表明，拓扑量子相变，产生平带和改变费米表面拓扑结构，是由$\rm La_{2-x}Sr_xCuO_4$代表的过掺杂高温超导体的奇异行为的主要原因，其超导特性不同于经典的Bardeen-Cooper-Schrieffer理论[J.I. Bozović，X. He，J. Wu，and A. T. Bollinger，Nature 536，309（2016）]。结果表明：1）在温度$T=0$下，超流密度$n_s$远小于总电子密度，2）临界温度$T_c$是由$n_s$控制的，而不是由掺杂控制的，并且是$n_s$的线性函数; 3）在$T>T_c$下，电阻率$ρ(T)$随温度线性变化，$ρ(T)\propto αT$，其中$α$随$T_c\to 0$减小，而在具有$T_c=0$的正常过掺杂（非超导）区域中，电阻率变为$ρ(T)\propto T^2$。提出的理论结果与最近的实验观察结果吻合良好，缩小了这些经验发现与Bardeen-Cooper-Schrifford理论之间的巨大差距。
2017-08-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Hole Doping Dependence of the Coherence Length in $La_{2-x}Sr_xCuO_4$ Thin Films
通过测量系统掺杂的$La_{2-x}Sr_xCuO_4$薄膜的磁化强度与磁场和温度的关系，确定了单涡旋蠕变区的临界电流密度$j_c(0)$和集体钉扎能$U_p(0)$。结合已发表的超流密度、凝聚能和各向异性数据，我们首次直接从低温数据导出了宽掺杂区相干长度或涡核尺寸与掺杂的关系。研究发现，随着空穴浓度的增加，相干长度在欠掺杂区下降，在过掺杂侧增加。在欠掺杂区的结果显然偏离了预期的预形成的配对模型，如果一个简单的关联的赝能隙的上临界场。
2003-05-13 cond-mat.supr-con
Relativistic Ginzburg-Landau equation: An investigation for overdoped cuprate films
通过引入虚时间，Gor'kov的零温Ginzburg-Landau方程可以推广到一个精确的相对论形式，而不需要任何唯象参数，从而可以描述零温过掺杂铜氧化物。通过使用这样的相对论方程，我们已经表明，在单晶$La_{2-x}Sr_xCuO_4$（LSCO）膜的过掺杂侧观察到的两类标度[Nature 536，309-311（2016）]可以精确推导。本文进一步检验了相对论性的Ginzburg-Landau方程。通过将微扰方法应用到该方程中，我们从理论上预测，在LSCO膜的过掺杂侧的超导体-金属转变点附近，零温度相关长度$ξ(0)$和转变温度$T_c$应产生具有临界指数$σ\approx 1.31 $的新颖标度$ξ(0)\propto T_c^{-σ}$（直到双环近似）。在这里，我们提出了一个衍射实验之间的$X$ -射线和零温LSCO薄膜测量的临界指数$σ$。
2020-08-13 cond-mat.supr-con
The in-plane paraconductivity in La_{2-x}Sr_xCuO_4 thin film superconductors at high reduced-temperatures: Independence of the normal-state pseudogap
测量了欠掺杂（$x=0.10,0.12$）、最佳掺杂（$x=0.15$）和过掺杂（$x=0.20,0.25$）成分的$La_{2-x}Sr_xCuO_4$（LSxCO）超导薄膜的面内电阻率。这些薄膜生长在（100）SrTiO $_3$衬底上，并且具有约150 nm的厚度。从这些数据中提取了在约化温度范围内的$10^{-2}\lsimε\equiv\ln(T/\Tc)\lsim1$的超导转变以上的超导波动引起的面内电导率（所谓的面内次电导率，$Δσ_{ab}$）。这样一个$Δσ_{ab}(ε)$，然后分析的平均场-类高斯-金斯堡-朗道（GGL）的方法扩展到高$ε$区域通过引入总能量截止，它考虑到每个波动模式的动能和量子局域化能量。我们的研究结果强烈表明，在Tc以上的所有温度，包括高还原温度区域，掺杂主要影响LSxCO薄膜的正常状态的属性，其对超导波动的影响是相对温和的：即使在高$ε$区域，在平面内的亚导电性被发现是独立的赝能隙的正常状态下的欠掺杂薄膜的开口。
2003-05-01 cond-mat.supr-con
Questioning the cuprate paradigm -- absence of superfluid density loss in several overdoped cuprates I
Robinson Research Institute, Victoria University of Wellington（惠灵顿维多利亚大学罗宾逊研究所）；Cavendish Laboratory, Cambridge University（剑桥大学卡文迪许实验室）；Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院物理研究所）；University of Fribourg（弗里堡大学）；University of Zagreb（萨格勒布大学）
该研究质疑铜基超导体的传统范式，通过分析几种过掺杂铜基超导体的场依赖电子比热容，发现无超流密度损失，表明所有可用载流子均参与凝聚态。
2025-12-01 cond-mat.supr-con
The high-field phase diagram of the cuprates derived from the Nernst effect
在涡旋液体状态的铜氧化物的高场（33 T）的能斯特信号的测量表明，涡度延伸到非常高的领域，甚至接近零场临界温度$T_{c0}$。在过掺杂的$\rm La_{2-x}Sr_xCuO_4$（LSCO）中，我们发现上临界场$H_{c2}(T)$曲线并不终止于$T_{c0}$，而是在一个更高的温度。这些结果意味着，$T_{c0}$对应于相位刚度的损失，而不是配对振幅的消失。一个中间场$H^*(T)\ll H_{c2}(T)$被示出为磁通流电阻率的场尺度。
2002-05-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Specific-Heat Measurement of Residual Superconductivity in the Normal State of Underdoped Cuprate Superconductors
我们测量了$Bi_2Sr_{2-x}La_xCuO_{6+δ}$单晶在宽掺杂区和宽温度区的比热随磁场和温度的变化关系。测定了与超导性有关的比热系数$γ_{sc}$和熵$S_{sc}$。发现$γ_{sc}$在$T_c$处有一个驼峰状的异常，并且表现为一个长尾，对于欠掺杂的样品，该长尾一直持续到正常态，但是对于重掺杂的样品，异常在$T_c$附近急剧结束。有趣的是，我们发现，与超导性相关的熵是大致守恒时，只有在正常状态下的长尾部分被考虑的欠掺杂的样品，表明T $_c$以上的剩余超导性。
2009-07-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Universal scaling of the critical temperature and the strange-metal scattering rate in unconventional superconductors
随着掺杂水平的微小变化，性质的戏剧性演变是复杂化学的标志，复杂化学控制着铜氧化物超导性，如著名的超导圆顶以及在精确成分下发生的量子临界性所示。电阻率随温度线性变化的奇异金属态已成为铜氧化物超导体正常状态的核心特征。这种行为的普遍存在表明了散射机制和超导性之间的密切联系。然而，这种相互关系缺乏明确的量化描述。在这里，我们报告观察的超导转变温度$T_{\rm c}$和与电子掺杂的铜酸盐$\rm La_{2-x}Ce_xCuO_4$（LCCO）作为掺杂水平的精确函数的奇怪的金属状态的散射率之间的定量标度律。高分辨率表征的外延组合物扩散膜，其中包括整个过掺杂范围的LCCO，使我们能够系统地映射其结构和输运性质与前所未有的精度和增量的$Δx = 0.0015$。我们揭示了关系式$T_{\rm c}\sim(x_{\rm c}-x)^{0.5}\sim(A_1^\square)^{0.5}$，其中$x_c$是临界掺杂，其中超导电性在过掺杂侧消失，而$A_1^\square$是理想$T$的散射率-每个CuO $_2$平面的线性电阻率。我们认为，铜酸盐，铁基和有机超导体之间的$T_{\rm c}$与$A_1^\square$关系的惊人的相似性是一个共同的机制，在这些系统中的奇怪的金属行为和非常规的超导性的指示。
2021-03-15 cond-mat.supr-con
Effect of doping on the linear temperature dependence of the magnetic penetration depth in cuprate superconductors
本文报道了用一种新的单线圈技术测量了La_2-xSr_xCuO_4，Bi_2Sr_2CaCu_2O_8和YBa_2Cu_3O_6+x单晶在不同掺杂水平下（从欠掺杂到过掺杂）的磁穿透深度λ_ab的低温依赖性。我们已经发现，在所有的样品中，随着掺杂的减少，斜率dlambda_ab/dT迅速增加的lambda_ab的线性依赖。我们对数据的分析表明，具有d波对称性的超导能隙足以定量地解释最佳或过掺杂样品中的上述斜率值。在欠掺杂样品中，d波模型预测的值比通过假设零温度λ_ab和间隙δ的实际值测量的值小得多。实验数据与热力学相涨落的序参量模型是相容的。因此，我们提出了这样的假设，即在铜酸盐中观察到的无带隙性质可能具有取决于掺杂水平的质的不同的物理起源。
2000-01-05 cond-mat.supr-con
New state of matter: heavy-fermion systems, quantum spin liquids, quasicrystals, cold gases, and high temperature superconductors
我们报告了一种新的物质状态表现为强关联费米系统，包括各种重费米子（HF）金属，二维量子液体，如$\rm ^3He$薄膜，某些准晶，和系统的行为作为量子自旋液体。一般来说，这些系统可以被视为HF系统或HF化合物，因为它们表现出HF金属的典型行为。在零温度下，这样的系统可以经历所谓的费米子凝聚量子相变（FCQPT）。将分析考虑与完全基于实验依据的论点相结合，我们认为并证明HF系统类的特征在于其热力学、输运和弛豫性质的普遍标度行为。也就是说，不同HF化合物的量子物理学被发现是普遍的，无论它们的对称性，相互作用和微观结构的个别细节如何。这种观察到的普遍行为揭示了HF化合物中存在一种新的物质状态。我们提出了一个简单，现实的模型来研究超冷费米子原子与相干共振光相互作用的二维系综中平带的出现。结果表明，这些平坦带的签名可能会发现在其热力学和光谱性质的特殊性。我们还表明，FCQPT，在产生平带和改变费米表面拓扑结构，是一个重要的祖先的奇异行为的过掺杂的高温超导体为代表的$\rm La_{2-x}Sr_xCuO_4$，其超导性不同于经典的Bardeen-Cooper-Schrieffer理论预测。提出的理论结果与最近的实验观察结果吻合良好，缩小了这些经验发现与Bardeen-Cooper-Schrifford理论之间的巨大差距。
2018-06-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Temperature-dependent ellipsometry measurements of partial Coulomb energy in superconducting cuprates
我们进行了实验研究的双层和三层铋铜酸盐家庭的能量损失函数的温度和掺杂的依赖性。主要目的是获得有关传导电子之间库仑相互作用中储存的能量、其温度依赖性以及形成库珀对时库仑相互作用变化的信息。我们对几种Bi $_2$ Sr $_2$ Ca Cu $_2$ O $_{8-x}$单晶进行了温度相关的椭圆偏振测量：欠掺杂$T_c=60, 70$和83 K，最佳掺杂$T_c=91$ K，过掺杂$T_c=84, 81, 70$和$58$ K，以及最佳掺杂Bi $_2$ Sr $_2$ Ca $_2$ Cu $_{10+x}$ O $_{10+x}$和$T_c=110$ K。我们的第一个观察结果是，随着温度下降通过$T_c$，在高达2~eV的范围内的损失函数显示温度依赖性的变化相比，在正常状态下的温度依赖性。在-或接近- $T_c$的这种效应强烈地依赖于掺杂，对于弱过掺杂具有符号变化。库仑能量的变化的大小，使用合理的假设，其$q$依赖性的外推法，是大约相同的大小，在这些化合物中测量的冷凝能。因此，我们的研究结果提供支持的概念，库仑能是一个重要的因素，稳定的超导相。由于对小动量的限制，我们的观测并不排除与$(π,π)$周围的$q$区域相关的库仑能对凝结能的可能重大贡献。
2016-07-01 cond-mat.supr-con
