对一系列Y $_{1-x}$ Pr $_{x}$ Ba $_{2}$ Cu $_{3}$ O $_{7-δ}$($x = 0.13, 0.34, 0.47$)单晶在大磁场和温度范围内进行了磁弛豫测量,以研究第二磁化峰(SMP)上涡旋物质的特性. SMP的大小随Pr浓度非单调地变化;即,对于$x = 0.34$单晶,由其在起始场$H_{on}$处的值归一化的不可逆磁化强度显示出最大值。两个特征场$H_{on}$和$H_{sp}$遵循不同的温度$T$依赖性:$H_{on} \propto T^{ν_{on}}$和$H_{sp} \propto [1-(T/T_{c})^{2}]^{ν_{sp}}$。表观活化能$U^\ast$和蠕变指数$μ$的提取值在字段$H_{on} < H^\ast < H_{sp}$处显示最大值。它们的场依赖性指向$H > H_{on}$的弹性和塑性蠕变共存。每个蠕变机制的参与程度由电荷载流子密度决定,电荷载流子密度控制涡旋物质的弹性性质和钉扎电位。
英文摘要:
Magnetic relaxation measurements on a series of Y$_{1-x}$Pr$_{x}$Ba$_{2}$Cu$_{3}$O$_{7-δ}$ ($x = 0.13, 0.34, 0.47$) single crystals were performed over a large field and temperature range in order to investigate the characteristics of the vortex matter across the second magnetization peak (SMP). The magnitude of the SMP varies non-monotonically with the Pr concentration; i.e., the irreversible magnetization normalized by its value at the onset field $H_{on}$ displays a maximum for the $x = 0.34$ single crystal. The two characteristic fields, $H_{on}$ and $H_{sp}$, follow different temperature $T$ dependences: $H_{on} \propto T^{ν_{on}}$ and $H_{sp} \propto [1-(T/T_{c})^{2}]^{ν_{sp}}$. The extracted values of the apparent activation energy $U^\ast$ and the creep exponent $μ$ display a maximum at a field $H_{on} < H^\ast < H_{sp}$. Their field dependences point toward the coexistence of both elastic and plastic creep for $H > H_{on}$. The degree of participation of each creep mechanism is determined by the charge carrier density, which controls both the elastic properties of the vortex matter and the pinning potential.
Doping dependence of the vortex-core energy in bilayer films of cuprates
产生涡旋核所需的能量是解决欠掺杂铜酸盐中热涡旋波动物理学的基本成分。在这里,我们从理论上研究它的作用的发生Beresinskiii-Kosterlitz-无相变的双层膜的不均匀性。通过与Hetel等人[Nat.Phys.3,700(2007)]对Y $_{1-x}$ Ca $_{x}$ Ba $_{2}$ Cu $_{3}$ O $_{7-\d}$(YBCO)的两个晶胞薄膜中的穿透深度的最新测量的比较,我们可以提取涡旋芯能量$μ$的值,并且表明在低掺杂下$μ$与$T_c$线性地成比例。
Doping dependence of the vortex glass and sublimation transitions in the high-$T_{c}$ superconductor La$_{2-x}$Sr$_{x}$CuO$_{4}$ as determined from macroscopic measurements
磁化强度和交流磁化率测量用于表征高温铜酸盐超导体La $_{2-x}$ Sr $_{x}$ CuO $_{4}$在大范围的掺杂(0.075 $\leq x\leq$ 0.20)的混合相。研究了高磁场(垂直于$CuO_2$面施加8特斯拉)下的一级涡旋晶格相变线$H_{FOT}(T)$、上临界场$H_{c2}(T)$和第二峰$H_{sp}(T)$。我们的研究结果揭示了一个强大的掺杂依赖的磁相图,这主要可以解释与欠掺杂的各向异性增加。在我们的解释,第一阶涡晶格相变是由于升华(而不是熔化)的涡晶格成气体的煎饼涡,而第二个峰值是有关的过渡到一个更无序的涡玻璃态。
Charge doping-induced quasiparticle scattering in iron-pnictide superconductors as probed by vortex pinning
铁磷属元素化物超导体的电荷掺杂导致磁通涡旋的集体钉扎,而等价掺杂则不会。此外,磁通钉扎在电荷掺杂的化合物是一贯的平均自由程波动所引入的掺杂剂原子,允许提取的弹性准粒子散射率。等价掺杂的BaFe $_{2}$(As $_{1-x}$ P $_{x}$)$_{2}$中不存在掺杂剂原子的散射与该材料中低温渗透深度的线性温度依赖性的观察结果一致。
Probing superconducting order in overdoped Ca$_{x}$Y$_{1-x}$Ba$_{2}$Cu$_{3}$O$_{7}$ by neutron diffraction measurements of the vortex lattice
本文用小角中子散射方法研究了Ca $_{0.04}$ Y $_{0.96}$ Ba $_{2}$ Cu $_{3}$ O $_{7}$和Ca $_{0.15}$ Y $_{0.85}$ Ba $_{2}$ Cu $_{3}$ O $_{7}$的磁涡旋晶格(VL),磁场强度分别为16.7 T和25 T.我们发现,一系列的涡旋晶格结构的转变已经转移到外地相对于那些未掺杂的化合物。我们认为这主要是由于掺杂引入的无序削弱了Cu-O链的一维超导电性。钙的空穴掺杂也有望改变费米速度,它降低了系统的上临界场。涡旋晶格的高场结构与最近在25 T磁场中对母体化合物的测量结果相似,这表明超导带隙的基本\textit{d}波性质不受钙掺杂的影响。这是由VL形状因子的温度依赖性所证实的,VL形状因子也显示出与在其他铜酸盐中观察到的相同的\textit{d}波行为。我们还发现泡利顺磁效应的VL形状因子的字段依赖的证据。
The London penetration depth in single crystals of Ba(Fe_{1-x}Co_x)_2As_2 at various doping levels
用隧道二极管谐振器技术测量了Ba(Fe $_{1-x}$ Co $_{x}$)$_{2}$ As $_{2}$单晶的伦敦穿透深度$λ(T)$。测量的$x=$ ~0.038、0.047、0.058、0.074和0.10的掺杂水平的范围从欠掺杂到过掺杂浓度。测量结果表明,参与超导性的载流子密度急剧下降,在欠掺杂制度,但作为温度的函数的渗透深度表现出强大的幂律,$Δλ(T)\sim T^{n}$,所有测量的掺杂,与$n$之间的2和2.5。我们讨论了这些结果的影响和可能的解释,这种强大的行为。
Inelastic X-ray Scattering Study of superconducting SmFeAs(O$_{1-x}$F$_{y}$) Single Crystals: Evidence for Strong Momentum-Dependent Doping-Induced Renormalizations of Optical Phonons
本文报道了SmFeAsO和超导SmFeAsO $_{0.6}$ F $_{0.35}$单晶晶格动力学的非弹性X射线散射实验。特别注意的是沿[100]方向的三个光学模式接近23 meV,偏振的FeAs平面的色散。值得注意的是,这些模式中的两个强烈重整化氟掺杂。这些结果提供了显着的洞察的能量和动量的依赖性的晶格的耦合到电子系统,并强调自旋-声子耦合的重要性,在超导铁磷属元素化物。
Persistence of vortexlike phase fluctuations in underdoped to heavily overdoped Bi-2201 cuprates
National High Magnetic Field Laboratory, Florida State University(美国国家高磁场实验室);Western Kentucky University(西肯塔基大学);Florida State University(佛罗里达州立大学);Tohoku University(东北大学)
Electronic structures of doped BaFe$_2$As$_2$ materials: virtual crystal approximation versus super-cell approach
采用虚晶近似和超原胞方法对BaFe $_2$ As $_2$材料的电子结构进行了第一性原理模拟研究。这两种方法在空穴掺杂(Ba位K掺杂)和As位等电子P掺杂的情况下产生相似的态密度和能带结构。但对于高掺杂浓度的电子掺杂体系,虚晶近似方法计算的电子结构与超原胞方法的计算结果存在偏差。另一方面,在通过虚晶近似实现的等电子Ru掺杂的情况下,观察到与超晶胞方法相比电子结构中的化学势的额外偏移,并且该偏移可以用于预测虚晶近似内的正确电子结构,如我们计算的费米表面所反映的。但对于较高的Ru掺杂浓度,由于虚晶近似计算的电子结构与超原胞理论计算的电子结构完全不同,化学势的简单移动不能起作用。
Dimensional Crossover of Vortex Dynamics Induced by Gd Substitution on Bi2212 Single Crystals
用磁弛豫和磁滞测量方法研究了Bi $_2$ Sr $_2$ Ca $_{1-x}$ Gd $_x$ Cu $_2$ O $_{8+δ}$单晶的涡旋动力学.用$Gd$代替$Ca$,发现层间约瑟夫森耦合减弱,各向异性增强,导致涡动力学由三维弹性涡蠕变转变为二维塑性涡蠕变。此外,第二磁化峰,这可以在接近最佳掺杂的样品中观察到,是不存在的强欠掺杂(与2D涡旋)区域。
Vortex Lattice Melting into Disentangled Liquid Followed by the 3D-2D Decoupling Transition in YBa_2Cu_4O_8 Single Crystals
在高质量的YBa_2Cu_4O_8单晶中观察到与涡旋晶格熔化有关的急剧电阻降。各向异性GL理论很好地描述了熔化线。在涡旋液相中观察到两个热激活磁通流区,它们被一条相交线B_cr=1406.5(1-T/T_c)/T(T_c=79.0 K,B_cr in T)分隔开。得到了各个区域的激活能,并讨论了相应的耗散机制。结果表明,YBa_2Cu_4O_8单晶中的涡旋晶格熔化为解纠缠的液体,然后发生3D-2D退耦转变。