Comments on the observation of quantum oscillations in cuprates
本文评述了最近报道的欠掺杂YBCO晶体中的量子振荡现象。其他实验的影响和一些障碍,以验证所提出的解释进行了讨论。
2007-09-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Phase oscillations between two superconducting condensates in cuprate superconductors
小费米面的影响进行了讨论。我们证明了在这个系统中的超导性可以用两个耦合凝聚体来描述。这两种凝聚导致对应于相对相位振荡的集体激发-相子。我们讨论了在SQUID的动态电阻中寻找这种集体激发的可能性。
1997-05-14 cond-mat.supr-con
Studying angle-dependent magnetoresistance oscillations of cuprate superconductors in a model with antiferromagnetic reconstruction and magnetic breakdown
计算了($π,π$)有序铜氧化物超导体层间输运的角度相关磁电阻振荡(AMRO)。该命令重建费米面,创建磁击穿结,我们展示了如何将这种磁击穿效应可以纳入计算层间电导率为这个系统。我们成功地拟合实验数据与我们的模型,这些拟合建议($π,π$)秩序和各向异性散射过掺杂的铜氧化物之间的连接。这项工作铺平了道路,使用AMRO作为一种工具来区分不同种类的有序状态。
2015-07-30 cond-mat.supr-con
de Haas-van Alphen oscillations in quasi-two-dimensional underdoped cuprate superconductors in the canonical ensemble
我们计算的de Haas-van Alphen(dHvA)效应的波形使用的正则系综适用于不同的费米面的情况下,欠掺杂的铜酸盐超导体YBa2Cu3O6.5,其中量子振荡最近被观察到。主F ~ 500 T频率的dHvA波形的谐波含量与费米表面的第二个主要作为电荷库的占主导地位的部分的存在是一致的。电荷密度的振荡,并从这个水库显示潜在的贡献所观察到的大量子振荡的霍尔电阻。
2008-07-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
A theorem of Kohn applied to quantum oscillations in Cuprates
本研究将Kohn定理与Gell-Mann-Low定理结合,严格论证铜氧化物的量子振荡符合费米液体特性,振荡频率与无相互作用情形一致,同时指出铜氧化物的其他无谱隙性质仍可能表现出非费米液体行为。
2023-07-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetic breakdown in ortho-II high-temperature cuprates
最近通过de Haas-van Alphen和Shubnikov-de haas振荡证实了高温铜氧化物中的闭合费米面,这就要求对这种振荡的起源进行理论研究。我们研究了德哈斯-范阿尔芬振荡和磁击穿的背景下,ortho-II高温铜氧化物,以了解起源的多个频率。我们发现,磁击穿是高度敏感的,不仅对ortho-II势,而且对费米表面拓扑结构,因此是有用的,以区分各种理论的建议有关的量子振荡。
2010-02-04 cond-mat.supr-con
Comment on: Calculation of an Enhanced $A_{1g}$ Symmetry Mode Induced by Higgs Oscillations in the Raman Spectrum of High-Temperature Cuprate Superconductors
在最近的手稿物理。127,197001(2021)Puviani等人声称,希格斯模式在铜酸盐的对称$A_{1g}$拉曼通道中增强了拉曼响应。在这里,我们报告了一系列的技术错误,在他们的推导,完全无效的结论。特别是,拉曼响应函数包含两个重正化顶点,具有明显的超额计算图和希格斯模式贡献的不受控制的结果。
2022-09-30 cond-mat.supr-con
de Haas-van Alphen oscillations in the underdoped cuprate YBa$_2$Cu$_3$O$_{6.5}$
利用转矩技术在高达59 T的脉冲磁场中观察到欠掺杂铜氧化物YBa $_2$ Cu $_3$ O $_{6.5}$的de Haas van Alphen效应。在$\sim$ 30 T的不可逆性场以上,磁化强度表现出明显的量子振荡,单频为540 T,回旋质量为自由电子质量的1.76倍,与先前观察到的Shubnikov-de Haas振荡非常一致。振荡遵循费米液体理论的标准Lifshitz-Kosevich公式。这种量子振荡的热力学观测证实了在铜酸盐的赝能隙相中存在一个定义明确、紧密且相干的费米面。
2008-05-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity in homologous cuprate series: deep oscillations of pairing Coulomb potential
运动学约束的情况下产生的超导配对与大动量的屏蔽库仑势的截止排除大的动量转移。这导致了在实空间中振荡的配对势,确保了束缚单重态对的上升。在多层铜氧化物中,不仅在同一铜氧化物层中,而且在相邻层中,组成对的颗粒之间存在强的库仑相互作用。在这样一个场景的框架中,我们解释了一个普遍的依赖性的超导转变温度上的层的数量在同源铜酸盐家庭中观察到的晶胞。
2006-05-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum Oscillations in Hole-Doped Cuprates
高温铜氧化物超导体是凝聚态物理在过去几十年中面临的主要挑战之一。虽然超导态的d波特性已经很好地理解,但欠掺杂状态下的正常态却无法理解。在这里,我们回顾了过去几年的量子振荡测量在欠掺杂的铜氧化物,最终在这些材料的正常基态的理解。在YBa_2Cu_3 O_(6 +x)中发现了由电荷有序产生的节状电子袋,它取代了正常的基态,并可能普遍存在于大多数铜酸盐超导体中。一个悬而未决的问题仍然是关于起源的抑制在费米能量的负结态密度在欠掺杂的正常状态,无论是从主要的电荷相关性,或更有可能的是,从主要的配对和/或磁相关性之前的电荷顺序。
2015-07-06 cond-mat.supr-con
Slow quantum oscillations without fine-grained Fermi Surface Reconstruction in Cuprate Superconductors
在$_{2}$-O $_{6+δ}$高温超导体中观测到的磁量子振荡(MQO)的傅里叶变换有一个显著的低频峰,相邻两个峰较小.这三个峰的间距和位置几乎与掺杂无关。这种模式以前已经通过相当特殊的、精细的费米面重建得到了解释。我们建议,这些MQO有一个不同的起源,和它们的频率相关的双层和双层间的电子跳跃,而不是直接的微小费米面口袋的面积。这种所谓的“慢振荡”更自然地解释了所观察到的振荡的许多特征,并允许我们估计层间传输积分和面内费米动量。
2017-10-26 cond-mat.supr-con
Quantum oscillations suggest hidden quantum phase transition in the cuprate superconductor Pr$_{2}$CuO$_{4\pmδ}$
对于电子和空穴掺杂的铜氧化物,超导性出现在被抑制的对称性破缺序附近,这表明量子临界性在这些系统的物理中起着至关重要的作用。在确定电子掺杂系统中量子临界性的作用时,一个混杂因素是化学掺杂和氧化学计量的竞争影响。使用高质量的Pr $_{2}$ CuO $_{4\pmδ}$薄膜,我们调整超导电性,并揭示没有Ce取代的量子临界性的影响。我们观察到的磁量子振荡,是一致的存在下的小孔般的费米表面口袋,和一个大的质量增强附近的超导抑制。调整这些材料,只使用氧的化学计量允许量子振荡的观察,并提供了一个新的轴,探索物理基础的铜酸盐相图的电子掺杂侧。
2015-10-14 cond-mat.supr-con
Quantum oscillation signatures of nodal spin-orbit coupling in underdoped bilayer high Tc cuprates
在铜酸盐的最高超导转变温度是在双层和三层系统中实现的,突出了层内相互作用对高Tc的重要性。有人认为,层间杂交消失沿节点方向的轨道重叠的一种特定模式的方式。最近在双层铜氧化物量子振荡测量提供了证据,在节点处的剩余双层分裂是足够小,使磁击穿隧道在节点处。在这里,我们表明,实验数据的几个关键特征可以理解的弱自旋-轨道相互作用自然存在于双层系统,其主要效果是导致磁击穿伴随着自旋翻转。现在可以理解这些特征包括三个量子振荡频率的等距集合、c轴传输中的量子振荡振幅与ab平面传输相比的不对称性、以及暗示小有效g因子的侧频率振幅的异常磁场角度依赖性。我们认为,在双层系统中的自旋轨道相互作用可以进一步影响在超导相的节准粒子谱的结构。
2015-05-05 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
Quantum oscillations from `open' Fermi surface in quasi-one-dimensional lattices: Application to YBa2Cu3O6 cuprates, organic salts, ladder compounds, and related systems
根据著名的Onsagar-Lifshitz范式,Shubnikov de-Haas和de-Haas van Alphen(SdHvA)振荡的观察表明,在体中存在“闭合”轨道费米面。我们提出了一个基于实空间的计算SdHvA振荡在广义准一维晶格放松的准经典近似嵌入在这个几十年的老Onsagar-Lifshitz范式。我们发现,相当大的量子振荡可以产生从'开放'费米表面,只要回旋轨道可以形成在现实空间中有限的,但不一定相等,电子跳跃沿x和y方向。我们的结果定量地解释了各种准一维材料中令人困惑的SdHvA振荡的出现,包括YBa_2Cu_3O_6铜酸盐的链态,有机材料,各种梯形化合物,弱耦合线性链,或量子线,和其他相关系统。
2016-02-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Coupling between phonons and intrinsic Josephson oscillations in cuprate superconductors
本文用c轴声子与约瑟夫森振荡的耦合解释了最近报道的在高T_c超导体Tl_2Ba_2Ca_2Cu_3 O_{10+δ}和Bi_2Sr_2CaCu_2 O_{8+δ}中本征约瑟夫森结电流-电压特性中观察到的亚带隙结构。建立了一个模型,其中相邻超导多层膜之间的c轴晶格振动由电阻结中的约瑟夫森振荡激发。最低结构的电压对应于两种材料中具有大振子强度的纵向c轴声子的频率,为这个量提供了一种新的测量技术。
1997-03-17 cond-mat.supr-con
Hidden order revealed in quantum oscillations in cuprate superconductors
我们遵循这样的推理路线,即隐藏的对称性破缺是在欠掺杂超导体中观察到的量子振荡的根源,并研究双层分裂和增强的作用。这一观点避开了无特征的莫特液体作为复杂性来源的概念。相反,我们的观点是基于传统的费米面和准粒子。我们发现,双层分裂和/或无公度$d$密度波顺序可以导致许多有趣的结果,特别是分裂的量子振荡的主频率。
2008-06-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Singlet versus triplet particle-hole condensates in quantum oscillations in cuprates
倾斜磁场中的量子振荡提供了区分粒子空穴通道中的单重态与三重态序参量的可能性,只要测量反映了通过在低温下施加高磁场获得的密度波的假定“正常”状态。给出了比较自旋密度波、单线态$d$密度波和三线态$d$密度波的理论分析。虽然在振荡幅度中自旋零的存在是单重态序参量的必然结果,但是三重态序参量可能会或可能不会表现出自旋零,使得它成为依赖于费米表面上的实际极值轨道的定量问题。尽管如此,理论分析可以揭示$\mathrm{YBa_{2}Cu_{3}O_{6+δ}}$中引人注目的最新测量结果。
2010-11-18 cond-mat.supr-con
Universal quantum oscillations in the underdoped cuprate superconductors
低掺杂高Tc铜氧化物的金属状态仍然是一个谜:在零磁场中观察到的由于部分能隙(赝能隙)的打开而导致的看似断开的费米表面片段,如何具有常规的准粒子性质?当超导性在高磁场中受到抑制时,量子振荡(QO)观测所证实的费米表面小口袋是如何出现的?在欠掺杂的YBa_2Cu_3O_(6.5)(Y_(123))和YBa_2Cu_4O_(8)(Y_(124))中发现了这种QO,表明存在传统的费米面(FS)。然而,由于Y123和Y124的晶体结构的复杂性(CuO 2双层,CuO链,低结构对称性),QO是否特定于这个特定的铜酸盐家族仍然不清楚。已经提出了许多理论建议来解释通往QO的路线,包括涉及CuO链的特定材料场景和涉及典型CuO 2平面的场景。本文报道了在低掺杂的HgBa_2CuO_(4 +δ)(Hg1201)中观察到的QO现象。HgBa_2CuO_(4 + δ)是一种具有单层CuO_(2+)结构的铜氧化物超导体,具有高的四方对称性,没有CuO链。这一观察证明,QO是欠掺杂的CuO 2平面的一个普遍属性,它打开了大门,以定量的未来研究的金属状态和费米表面重建现象,在这个结构最简单的铜酸盐。
2013-10-04 cond-mat.supr-con
Quantum Oscillations in the Underdoped Cuprate YBa2Cu4O8
本文报道用隧道二极管振荡器技术在高达85 T的脉冲磁场中观察到欠掺杂铜酸盐超导体YBa_2Cu_4 O_8的量子振荡。有一个清晰的信号,周期性的逆场,频率为660+/-15T,可能有证据表明存在两个频率略有不同的分量。准粒子质量为m*=3.0+/-0.3m_e。结合Doiron-Leyraud等人对YBa_2Cu_3O_6.5的研究结果,本文的测量结果表明,费米表面口袋是欠掺杂氧化铜平面的一般特征,并提供了有关费米表面掺杂依赖性的信息。
2008-02-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Vortex-driven periodic and aperiodic magnetoresistance oscillations in cuprates
本研究通过欠掺杂Bi2Sr2CaCuO8+δ薄片的磁阻振荡,提出涡旋与超导环路的相互作用可解释振荡现象,无需假设长程电荷有序。
2022-12-07 cond-mat.supr-con
Theory of quantum magneto-oscillations in underdoped cuprate superconductors
磁振荡的动力学和磁响应函数的几个欠掺杂的铜酸盐可能是最引人注目的观察之一,因为欠掺杂的铜酸盐的许多探针清楚地指向一个非费米液体的正常状态。他们在远低于上临界场的涡旋状态下的观察引起了对它们正常状态起源的怀疑。在这里,我提出了一个解释的磁振荡作为新兴的量子干涉的涡旋晶格和棋盘式调制的电子态密度的STM与原子分辨率揭示在一些铜酸盐超导体。当涡格的周期与棋盘格的周期相当时,棋盘格有效地钉扎涡格。该条件产生响应函数相对于磁场B的1/ \sqrt{B}周期性,而不是常规正常状态振荡的1/B周期性。我们的解决方案的Gross-Pitaevskii型方程的组成的带电玻色子占的d波对称性的序参数和棋盘式调制描述以及与YBa 2Cu 4 O 8的隧道二极管振荡器电路的谐振频率的变化和振荡部分的霍尔电阻和磁化率在混合状态的YBa2Cu3O6.5。
2008-01-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Onsager rule, quantum oscillation frequencies, and the density of states in the mixed-vortex state of cuprates
昂萨格规则决定了磁场中量子振荡的频率。我们发现,这一规则保持完整的一个很好的近似在混合涡旋状态的欠掺杂的铜酸盐,即使朗道能级指数$n$可能是相当低的,$n\sim 10$。我们考虑的模型是相当普遍的,包括各种密度波态结合$d$波超导平均场论。涡旋作为淬火无序引入,并在许多实现上平均,这可以被认为是涡旋液态的快照。我们还表明,振荡骑在一个场独立的态密度,$ρ(B)$,为更高的领域。这一特征似乎与最近的比热测量结果相一致[C. Marcenat等人,Nature Comm. { \bf 6},7927(2015)]。在低场下,我们将系统模拟为有序涡旋晶格,并表明其态密度服从$ρ(B)\propto \sqrt{B}$依赖关系,与半经典结果[G. E. Volovik,JETP Lett. { \bf 58},469(1993)]。
2016-01-27 cond-mat.supr-con
Calculation of an enhanced A1g symmetry mode induced by Higgs oscillations in the Raman spectrum of high-temperature cuprate superconductors
在超导体中,Anderson-Higgs机制允许集体振幅(Higgs)模式的存在,该模式可以主要在非线性拉曼过程中与eV光耦合。对各向同性超导体的实验非平衡结果,给出了包括Higgs模在内的BCS理论之外的解释。此外,在各向异性d波超导体中,预期与其他模式的强相互作用效应。在这里,我们从一个新的角度来计算希格斯模式的拉曼贡献,包括多体希格斯振荡效应及其在传统的,自发拉曼光谱的后果。我们的结果表明,在d波超导体的A1 g对称性拉曼光谱的强度的显着贡献。为了验证我们的理论,我们预测在太赫兹猝灭光探针随时间变化的反射率实验中存在可测量的特征振荡。
2021-10-04 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
Random field disorder and charge order driven quantum oscillations in cuprates
在铜氧化物的赝能隙区,电荷有序打破了$\mathbb{Z}_{2}$对称性。因此,电荷有序和淬火无序的相互作用,由于潜在的散射,原则上,可以被视为一个随机场伊辛模型。这种随机场伊辛模型的基态的数值分析揭示了局部,玻璃态动力学在$2D$和$3D$。玻璃态动力学被看作是一个热浴,它与巡游电子耦合,导致一种不寻常的电子非费米液体。如果动力学足够强,电子谱函数没有准粒子峰,有效质量在费米面发散,排除了量子振荡。与电荷密度相反,$d$密度波序(反映交错循环电流)不直接耦合到潜在的无序,使其能够支持量子振荡。在朗道理论的第四阶,有一个由$d$密度波序参量的平方和电荷序的平方组成的项。这种耦合可以诱导寄生电荷序,其可能足够弱以使费米液体行为保持不受破坏。在这里,我们认为,这种区别必须明确,作为一个解释量子振荡铜酸盐。
2015-08-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Connecting high-field quantum oscillations to zero-field electron spectral functions in the underdoped cuprates
铜氧化物超导体在低空穴密度下的核心难题是赝能隙区的性质。它有许多看似不同的实验特征:高温下顺磁自旋磁化率的抑制,在布里渊区弧上延伸的低能电子激发,中温下电荷密度波序的X射线探测,以及高磁场和低温下的量子振荡。我们表明,竞争的电荷密度波和超导订单的模型提供了一个统一的描述中,低温制度。我们对待量子振荡在高场超越半经典近似,并找到明确和强大的签名与现有的观察兼容的电子口袋,我们还预测振荡由于额外的空穴口袋。在零场和中温区,我们计算了存在热涨落电荷密度和超导阶数的电子能谱。我们的结果与实验趋势一致。
2014-11-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Unconventional quantum vortex matter state hosts quantum oscillations in the underdoped high-temperature cuprate superconductors
欠掺杂铜氧化物的一个中心问题是赝能隙基态的性质。一个传统的金属基态的赝能隙区已被认为主机的超导序参量的破坏后,由适度的磁场的量子振荡。在这里,我们使用低施加的测量电流和毫开尔文温度的超纯单晶欠掺杂的YBa $_2$铜$_3$ O $_{6+x}$发掘出一种非常规的量子涡旋物质基态的特点是消失的电阻率,磁滞,和非欧姆电输运特性超出了最高的实验室可访问的静态场。现在需要一个新的赝能隙基态模型来解释在最大超导能隙存在的情况下,体量子涡旋物质态所承载的量子振荡,而不会经历相当大的额外阻尼;可能性包括对密度波。
2021-02-28 cond-mat.supr-con
Quantum Oscillation as Diagnostics of Pseudogap State in Underdoped Cuprates
利用赝能隙相的电荷密度波(CDW)序重构了欠掺杂铜氧化物的费米面。理论方案可以分为两类:一种假设没有CDW的费米面是传统的大表面;另一种假设是小孔状的费米口袋。在这两种情况下,我们从理论上研究了量子振荡,发现振荡谱中有三个均匀分布的峰。中心主峰是由CDW序诱导的。它的有效质量大大增强的CDW与实验一致的消失。但两种情景对次优势卫星峰的理解不同。在大表面的情况下,它们是由双层CuO $_{2}$平面之间的层间隧穿引起的。它们的有效质量也随着CDW的减小而增大。在小口袋的情况下,次主导峰之一来自原来的小费米口袋的赝能隙状态。其有效质量几乎与CDW强度无关,并随掺杂量单调增加。我们建议未来的量子振荡实验来测试这些不同的预测,从而澄清潜在的费米表面结构的赝能隙状态。
2016-06-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum oscillations in the hole-doped cuprates and the confinement of spinons
本研究通过从FL*模型到双向电荷密度波金属的转变,证明自旋子禁闭可消除未观测的量子振荡频率,解决空穴掺杂铜氧化物费米面重构问题。
2025-04-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Yamaji effect and quantum oscillation in Yang-Rice-Zhang model of underdoped cuprates
Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics and Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);Kavli Institute for Theoretical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学理论科学研究所)
本文基于YRZ模型研究欠掺杂铜基超导体中的Yamaji效应和量子振荡,通过微观框架计算并验证了实验观测的振荡特征及零点影响。
2025-12-11 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
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。
2015-01-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Lifshitz Transition in Underdoped Cuprates
最近的研究表明,在YBa_2Cu_3O_6 +y的掺杂临界值处,被认为与密度波重构费米面有关的量子振荡消失,回旋质量随着从高掺杂一侧接近临界值而发散。我们认为,这种现象是由于一个Lifshitz过渡的口袋引起的量子振荡连接,形成一个开放的(准一维)费米面。估计的临界掺杂接近实验发现的,和理论预测的回旋质量的对数发散的系数在实验中观察到的。
2010-04-01 cond-mat.supr-con
Quantum oscillations in a biaxial pair density wave state
有越来越多的猜测,一对密度波状态是一个关键组成部分的现象,在铜酸盐的赝隙相。最近,这种状态的直接证据已经出现了从周围的涡核晕的扫描隧道显微镜数据的分析。通过外推,这些涡旋晕将在观察到量子振荡的磁场尺度上重叠。在这里,我们表明,双轴对密度波状态给出了一个独特的描述的量子振荡数据,支持的情况下,在铜酸盐的赝能隙相可能是一个对密度波状态。
2018-02-12 cond-mat.supr-con
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。
2017-10-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Cuprate Fermi orbits and Fermi arcs: the effect of short-range antiferromagnetic order
我们考虑了短反铁磁关联长度$ξ$对欠掺杂铜氧化物电子能带结构的影响。从一个费米表面拓扑结构类似的磁量子振荡实验中检测到的,我们表明,减少$ξ$给出了一个非对称的扩大准粒子色散,导致模拟的ARPES数据非常相似的实验中观察到的。预测的功能包括'费米弧'接近$a{\bf k}=(π/2,π/2)$的存在下,而不需要调用d波赝能隙序参量。重建的费米表面口袋的${\bf k}$空间区域的统计变化导致量子振荡被强烈阻尼,即使在非常强的磁场中,与实验一致。
2007-08-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Evidence for antiferromagnetism coexisting with charge order in the trilayer cuprate HgBa$_2$Ca$_2$Cu$_3$O$_{8+ δ}$
多层铜酸盐不仅具有最高的超导温度转变,而且还提供了一个独特的平台,研究无序的CuO $_2$平面和竞争秩序之间的相互作用与超导性。本文研究了欠掺杂三层铜氧化物HgBa $_2$ Ca $_2$ Cu $_3$ O $_{8+ δ}$,并报道了在高达88 T的磁场中的首次量子振荡和霍尔效应测量.对量子振荡的复杂谱的仔细分析强烈支持内平面中的反铁磁序和外平面中的电荷序共存。有序的反铁磁金属状态的存在下,延伸到超导相深处是一个关键的成分,支持磁介导的配对相互作用的铜酸盐。
2021-11-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Antiphase Stripe Order as the Origin of Electron Pockets Observed in 1/8-Hole-Doped Cuprates
最近的量子振荡测量欠掺杂的铜酸盐被证明是一致的平均场论的预测1/8磁反相条纹的顺序建议发生在高- $T_c$铜酸盐。特别是,对于中间值的条纹序参量,磁输运被发现是由一个电子口袋为主。
2007-09-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Comment on Multiple Quantum Oscillations in the de Haas - van Alphen Spectra of the Underdoped High-Temperature Superconductor YBa2Cu3O6.5 (A. Audouard et al., Phys. Rev. Lett. 103 (2009) 157003)
最近在一些欠掺杂铜氧化物超导体中观察到的慢磁振荡是超导领域中最引人注目的发现之一,因为许多欠掺杂铜氧化物的探针明确地指向非费米液体正常状态。我们发现,一个大的幅度和强磁场的剩余电阻的依赖性无效的磁振荡作为一个正常状态dHvA效应的传统解释。我们认为,这种振荡很可能是由混合超导态中的涡旋和序参量的晶格调制的量子干涉引起的。
2009-11-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Shubnikov-de Haas quantum oscilations reveal a reconstructed Fermi surface near optimal doping in a thin film of the cuprate superconductor Pr$_{1.86}$Ce$_{0.14}$CuO$_{4\pmδ}$
研究了电子掺杂超导体Pr $_{2-x}$ Ce $_x$ CuO $_{4\pmδ}$($x$ = 0.14)在92 T磁场下的磁输运性质,观察到了Shubnikov de-Haas磁量子振荡.振荡显示单频$F$ =255 $\pm$ 10~T,表明一个小的费米口袋,是二维布里渊区的$\sim$ ~ 1%,并与这些层状材料预测的大孔状圆柱体重建的费米表面一致。尽管低标称掺杂,所有的电子性质,包括有效质量和霍尔效应是一致的过掺杂的化合物。我们的研究表明,高品质的薄膜所提供的特殊的化学控制将使费米表面研究深入到过掺杂的铜酸盐相图。
2016-09-03 cond-mat.supr-con
Fourfold oscillations and anomalous magnetic irreversibility of magnetoresistance in the non-metallic regime of Pr1.85Ce0.15CuO4
利用磁阻测量作为外加磁场及其应用方向的函数,我们提出了尖锐的角度依赖的磁阻振荡的电子掺杂铜氧化物在其低温非金属制度。磁阻测量中的不可逆性的存在以及对于不同的面内磁场取向的场依赖性的相关强各向异性表明磁畴对于确定电子性质起重要作用。这些域可能与先前报道的空穴掺杂铜酸盐中的条纹相有关。
2003-09-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin Zeros and the Origin of Fermi Surface Reconstruction in the Cuprates
最近的两个量子振荡研究发现了关于自旋零点存在的矛盾结果-朗道能级塞曼分裂诱导的振荡信号的零。我们讨论了这些实验中假设的自旋密度波状态的振荡的计算。我们发现,在一个实验中报告的自旋零的缺乏是一致的,无论是在这样的状态下的空穴或电子口袋,如果交错的时刻是垂直于外场。对平面附近的场方向的分析可能能够区分两者。另一方面,如果自旋零像另一个实验中所报道的那样存在,那么交错矩就必须有相当大的纵向分量。我们建议几个实验来测试是否确实如此。
2010-07-07 cond-mat.supr-con
Quantum oscillations in electron doped high temperature superconductors
空穴掺杂高温超导体中的量子振荡现象在目前的主流观点中是很难理解的。一个新兴的想法是,一个假定的正常基态,这似乎是一个费米液体与重建费米表面。振荡是由于朗道能级的形成。最近,在电子掺杂的铜酸盐$\mathrm{Nd_{2-x}Ce_{x}CuO_{4}}$中发现了相同的振荡,处于最佳到过掺杂的状态。虽然这些电子掺杂的非化学计量材料自然更加无序,但它们显著地补充了空穴掺杂的铜氧化物。在这里,我们提供了一个解释这些意见的角度来看,密度波使用一个强大的传输矩阵方法来计算的电导作为一个函数的磁场。
2010-08-31 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Sondheimer magneto-oscillations as a probe of Fermi surface reconstruction in underdoped cuprates
Harvard University(哈佛大学);Max Planck Institute for the Structure and Dynamics of Matter(马普物质结构与动力学研究所);Flatiron Institute(平顿研究所)
Sondheimer振荡通过分析磁电阻振荡特性,为欠掺杂铜氧化物中费米面重构提供了一种新的探测方法,能够区分不同FS重构场景。
2026-02-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Single reconstructed Fermi surface pocket in an underdoped single layer cuprate superconductor
通过空穴掺杂铜氧化物中的量子振荡观察到的重建费米表面开辟了一条识别赝能隙机制中对称性破缺态的途径。然而,这样的识别仍然是不确定的,由于多频量子振荡光谱和复杂性占双层效应在大多数研究。我们克服了这些障碍,高分辨率的测量结构上更简单的铜酸盐HgBa2CuO4+d(Hg1201),其特点是每个单元电池一个CuO 2平面。我们发现只有一个单一的振荡组件,没有签名的磁击穿隧道到其他轨道。因此,费米表面包括一个单一的准二维口袋。这些结果的定量建模表明,双轴电荷密度波内的每个CuO 2平面负责重建,并排除了层之间的纵横交错的电荷条纹作为一个可行的替代在Hg 1201。最后,我们确定重建口袋之间的特征间隙是一个重要的部分的赝能隙能量。
2016-06-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Coupling of a high-energy excitation to superconducting quasiparticles in a cuprate from Coherent Charge Fluctuation Spectroscopy
通过核磁共振(NMR)和电子自旋共振(ESR)可以获得关于蛋白质或固体的自旋自由度的动力学信息。对于电荷自由度及其超快相关性具有类似通用性的技术可以推进对非常规超导体等系统的理解。利用飞秒激光脉冲扰动高温超导铜氧化物的超导态,产生了库珀对凝聚体的相干振荡,该振荡可以用NMR/ESR形式描述.瞬态宽带反射率检测到的振荡,并发现在典型的莫特物理尺度(2.6 eV)共振,这表明存在的非延迟的贡献的配对相互作用,在非常规(非Migdal-Eliashberg)理论。
2013-02-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum oscillations from a pair-density wave
一个对密度波状态已被建议存在于欠掺杂的铜氧化物超导体,与一些支持的实验证据出现在过去几年中从扫描隧道光谱。一些研究还将这些系统中观察到的量子振荡与费米表面的对密度波重建联系起来。在这里,我们表明,使用半经典分析和数值计算,费米口袋创建的一阶散射从一对密度波不能引起这样的振荡。相比之下,由二阶散射产生的口袋可以引起振荡。我们考虑了有限对密度波相关长度对信号的影响,并证明了它对$π$ -相位滑移形式的无序只有弱敏感性。最后,我们讨论了我们的结果的上下文中的铜,并表明,一个双向的对密度波可能会产生观察到的振荡频率。
2021-03-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spontaneous frequency shift and phase delay of coupled terahertz radiations mediated by the Josephson plasmon in a cuprate superconductor
我们研究耦合相互作用,用于同步宏观约瑟夫森振荡诱导本征约瑟夫森结(IJJ)台面叠层的Bi 2212单晶。同步辐射的太赫兹电磁波(EM)下检测到共同的电压和电流偏置操作的两个连接的台面具有接近的个人辐射频率,而非耦合和双峰辐射经常观察到在两个台面具有不同的个人辐射频率。当两个台面被偏置在并联或串联时发射的EM波的偏振的详细观测允许我们揭示耦合矩阵分量,其中包括台面中的同步IJJ的比率和宏观约瑟夫森振荡之间的相位延迟。相位延迟的频率演化意味着约瑟夫森振荡之间的耦合是由超导衬底内部的小振幅约瑟夫森等离子体介导的。这一发现激发了对同步多台面器件发射的电磁波偏振的系统研究,以实现超导体的强大太赫兹辐射。
2022-04-20 cond-mat.supr-con nlin.AO physics.optics
Angle-dependence of quantum oscillations in YBa2Cu3O6.59 shows free spin behaviour of quasiparticles
在铜氧化物超导体的量子振荡的测量提供了一个新的机会,以评估在何种程度上,这些材料的电子性质屈服于费米液体理论的描述。然而,这样的分析是由观察到的振荡周期的数量少的阻碍。在这里,我们采用了遗传算法的全局模型的场,角度和温度依赖性的量子振荡中观察到的电阻率YBa2Cu3O6.59。这种方法成功地将整个数据集拟合到由两个小的准二维圆柱体组成的费米表面。数据的一个关键特征是塞曼分裂的影响的第一次识别,它分离自旋向上和自旋向下的贡献,表明在铜氧化物的准粒子的行为几乎自由自旋,限制费米表面重建的源的东西比传统的自旋密度波与时刻平行的CuO 2平面。
2010-10-16 cond-mat.supr-con
Magnetic quantum oscillations in YBa$_2$Cu$_3$O$_{6.61}$ and YBa$_2$Cu$_3$O$_{6.69}$ in fields of up to 85 T; patching the hole in the roof of the superconducting dome
我们测量了欠掺杂铜氧化物$_2$ O $_{6+x}$的磁量子振荡,其中$x=0.61$,0.69,使用高达85 T的磁场。量子振荡频率和有效质量表明铜氧化物的费米能在$p\approx 0.11-0.12$处有最大值。在任一侧,有效质量可能发散,这可能是由于与金属-绝缘体交叉的T=0极限(低$p$侧)相关联的相变,以及从接近最佳掺杂的小费米表面到大费米表面的假定拓扑转变(高$p$侧)。
2009-11-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Stripes and electronic quasiparticles in the pseudogap state of cuprate superconductors
本文讨论了铜氧化物超导体赝能隙区中的条纹有序和电子有序及其与电子性质的关系。我们回顾这些破序现象的基本性质,以及将它们连接到量子振荡测量的建议。实验数据表明,这些订单是不太可能的原因的赝隙现象,这意味着它们发生在顶部的赝隙状态本身是不同的起源。具体地说,我们讨论的想法,非超导赝隙基态主机电子类准粒子与自旋液体共存,实现了一个变种的Fermi液体。我们推测如何条纹在这样一个赝能隙状态可能提供一个一致的描述ARPES,NMR,量子振荡,和运输数据。
2012-02-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Hybridization of Higgs modes in a bond-density-wave state in cuprates
最近,几个小组报告了在欠掺杂铜酸盐中存在的电荷顺序的集体模式的观测结果。受这些实验的启发,我们从理论上研究了纯电荷序和电荷序与超导电性共存时序参量的振荡。使用热点近似,我们发现在共存制度中的两个希格斯模式所产生的杂交的振幅振荡的不同序参量。其中之一具有在单粒子能隙内的最小频率,并且其是温度的非单调函数。其他-高频-模式是顺利地连接到希格斯模式的单阶参数区域,但很快成为过阻尼共存的情况下。我们探索了一个不寻常的低能量阻尼通道的集体模式,这依赖于两个订单的共存所造成的带重建。为了完整性,我们还考虑了阻尼的集体模式起源于节点准粒子。最后,我们讨论了我们的结果的一些实验结果。
2015-08-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Seven energy/temperature scales in hole-doped cuprates
本文的目的是讨论空穴掺杂铜氧化物的相图。空穴掺杂的铜酸盐具有作为掺杂的函数的非常丰富的相图。这是由于CuO_2面内电荷的不均匀性造成的:CuO_2面内电荷分布在纳米尺度和宏观尺度上都是不均匀的。取决于掺杂水平,CuO_2平面包括至少四种不同类型的具有几纳米尺寸的簇。每种类型的集群都有自己的特点。因此,公共相图至少由七个不同的能量/温度标度组成。作为一个例子,我们考虑Bi 2212的相图。
2002-10-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con