We have obtained isofield curves for the square root of the average kinetic energy density of the superconducting state for three single crystals of underdoped YBa_2Cu_3O_{7-x}, an optimally doped single crystal of Bi_2Sr_2CaCu_2O_{8+δ}, and Nb. These curves, determined from isofield magnetization versus temperature measurements and the virial theorem of superconductivity, probe the order parameter amplitude near the upper critical field. The striking differences between the Nb and the high-T_c curves clearly indicate for the latter cases the presence of a unique superconducting condensate below and above T_c.
Possible Nodeless Superconducting Gaps in Bi$_2$Sr$_2$CaCu$_2$O$_{8+δ}$ and YBa$_2$Cu$_3$O$_{7-x}$ Revealed by Cross-Sectional Scanning Tunneling Spectroscopy
铜氧化物高温超导体中的配对及其起源仍然是凝聚态物理学中最持久的谜团之一。利用截面扫描隧道显微镜/光谱，我们清楚地揭示了BiPDMATHABMM Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_{8+δ}$（Bi 2212）和YBaPDMATHABMM Cu $_3$ O $_{7-x}$（YBCO）超导能隙结构沿其$c$ -轴的空间依赖性或不均匀性，其尺度小于层间距.通过对Bi 2212单晶和YBCO薄膜的（100）面隧穿，我们在每个样品的不同区域都观察到了具有扩展的平坦零电导底部的U形隧穿谱和V形带隙结构。在YBCO薄膜上，隧穿到（110）面的带隙为U形，没有零偏压峰。我们的分析表明，U形间隙可能是一个无节点的超导间隙。V形间隙具有非常小的幅度，并且可能是由具有较大U形间隙的区域引起的接近。
The electron-boson spectral density function of underdoped Bi$_2$Sr$_2$CaCu$_2$O$_{8+δ}$ and YBa$_2$Cu$_3$O
利用Eliashberg理论研究了欠掺杂Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_{8+δ}$（Bi-2212）和欠掺杂YBa $_2$ Cu $_3$ O $_{6.50}$（Y-123）中CuO $_2$面的电子玻色子谱密度函数$I^2χ(ω,T)$.我们应用一个新的（面内）赝隙模型来提取电子玻色子谱函数。为了提取谱函数，我们假设谱密度函数由两个分量组成：尖锐模式和宽Millis-Monien-Pines（MMP）模式。我们观察到，所得到的谱密度函数和赝能隙的强度都表现出很强的温度依赖性：锐模占据了函数的大部分谱权重，锐模的峰位置向低频移动，赝能隙的深度$1-\tilde{N}(0,T)$随着温度的降低而变深。我们还观察到，随着温度的降低，电子玻色子密度和质量增强系数的总谱权重增加。我们估计虚构的（最大）超导转变温度，$T_c(T)$，从提取的光谱函数在不同的温度下使用广义McMillan公式。估计的（最大）$T_c$也显示出很强的温度依赖性;在所有测量温度下，它都高于实际的$T_c$，并随温度降低而降低。由于赝能隙随温度的降低而变强，最大$T_c$变低，我们认为赝能隙可能抑制铜酸盐的超导电性。
Strength of the phonon-coupling mode in $La_{2-x}Sr_{x}CuO_{4}$, $Bi_{2}Sr_{2}CaCu_{2}O_{8+x}$ and $YBa_{2}Cu_{3}O_{6+x}$: An estimation from the ARPES-nodal measurements
Unusual dependence of vortex core states on the superconducting gap in Bi$_2$Sr$_2$CaCu$_2$O$_{8+δ}$
利用扫描隧道谱研究了Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_{8+δ}$中涡旋核的准粒子态.观察到的涡核态的能量与核外区域的超导能隙近似成线性比例。这清楚地将它们与传统的定域核心状态区分开来，并且是负责它们在高温超导体中离散外观的机制的签名。涡核态的能量标度也表明了Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_{8+δ}$和YBa $_2$ Cu $_3$ O $_{7-δ}$中涡核的共同性质。最后，观察到的涡核状态不显示任何依赖于所施加的磁场的范围从1到6 T。
Magnetic and Charge Fluctuations in High-$T_c$ Superconductors
用中子散射方法研究了YBaPDMATHABMM Cu $_3$ O $_{7-x}$和Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_8$材料的自旋涨落.证据发现，这两个不相称的波动和相称的共振激发。对YBa $_2$ Cu $_3$ O $_{6.6}$的晶格动力学的测量表明，无公度结构似乎源于与自旋波动相关的电荷波动。
Evidence for a pseudogap in underdoped $Bi_2Sr_2CaCu_2O_{8+δ}$ and $YBa_2Cu_3O_{6.50}$ from in-plane optical conductivity measurements
欠掺杂Bi $_{2}$ Sr $_{2}$ CaCu $_{2}$ O $_{8+δ}$（Bi-2212）和ortho Ⅱ YBa $_{2}$ Cu $_{3}$ O $_{6.5}$的面内光学自能数据的实部包含了关于赝能隙的新的重要信息。使用理论模型的方法，我们发现，在赝能隙$Δ_{pg}$以下的态密度损失伴随着一个堆积以上的能量。的堆积，随着一个尖锐的模式在玻色子光谱函数导致一个不寻常的快速增加的光散射率和一个典型的倾斜的峰值在实部的光学自能。这些特征在最佳掺杂和过掺杂样品中没有发现，并且代表了迄今为止在面内光学电导率中的赝隙开口的最清晰的签名。
Detection of a Cooper-Pair Density Wave in Bi$_{2}$Sr$_{2}$CaCu$_{2}$O$_{8+x}$
形成超导体的库珀对的量子凝聚体最初被认为是几何不变的。然而，在理论上，对可以以有限动量$Q$存在，从而产生具有空间调制库珀对密度的状态。虽然从未在任何超导体中直接观察到这种状态，但在超冷的$^{6}$ Li气体中已经产生了这种状态。现在广泛假设铜氧化物赝能隙相包含这样的“对密度波”（PDW）状态。本文利用纳米分辨率的扫描约瑟夫森隧道显微镜（SJTM）对库珀对从$d$波超导STM针尖到Bi $_{2}$ Sr $_{2}$ CaCu $_{2}$ O $_{8+x}$凝聚体的隧穿过程进行了成像。冷凝可视化能力证明直接使用库珀对密度变化周围的Zn杂质原子和在Bi $_{2}$ Sr $_{2}$钙铜$_{2}$ O $_{8+x}$晶体超调制。然后，通过使用SJTM图像的傅里叶分析，我们发现了在波矢$Q_{p} \approx (0.25,0)2π/ a_{0}$ ; $(0,0.25)2π/ a_{0}$在Bi $_{2}$ Sr $_{2}$ CaCu $_{2}$ O $_{8+x}$中的库珀对密度调制的直接特征。这些调制的幅度约为均匀凝聚体密度的5%，其形状因子主要表现为$s$ / $s'$对称性。当具有$d$对称性形状因子和波矢$Q_{c}=Q_{p}$的电荷密度波与均匀的$d$对称性超导体共存时，这种现象在金斯堡-朗道理论中是可以预期的;它也被几个当代的赝能隙相微观理论所包…
Constraints on the Quasiparticle Density of States in High-$T_c$ Superconductors
在这封信中，我们提出了新的隧道YBa $_2$ Cu $_3$ O $_7$薄膜的低温扫描隧道光谱数据。在YBa $_2$ Cu $_3$ O $_7$中也发现了以前在Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_{8+δ}$中报道的不寻常的峰-谷-驼峰特征。为了分析这些常见的签名，我们提出了一个新的启发式模型，其中，除了d-波对称性，间隙函数是能量依赖的。导出了一个简单的准粒子态密度的表达式，与实验符合得很好。讨论了准粒子态的动力学和超导转变的能量尺度。
Charge-screening role of $c$-axis atomic displacements in YBa$_2$Cu$_3$O$_{6+x}$ and related superconductors
电荷储存层对于向铜氧化物超导体的CuO $_2$平面提供空穴的重要性早已被认识到。较少注意的是通过插入离子层来屏蔽电荷转移。我们在YBa $_2$ Cu $_3$ O $_{6+x}$的情况下解决这个问题，其中CuO链为平面提供空穴。我们提出了一个简单的介电屏蔽模型，给出了沿$c$轴，由中子粉末衍射确定的离子的相对位移之间的线性相关性，和平面的孔密度。应用这个模型的温度依赖的离子沿$c$轴的位移，我们推断的5-10%的空穴密度的电荷转移从平面链升温从超导过渡到室温。考虑到$c$轴位移的平均电荷密度的显着耦合，我们指出的相关性，筛选电荷调制和注意到最近的证据动态筛选面准粒子的本地位移。这条线的论点导致我们一个简单的模型，原子位移和电荷调制，是一致的扫描隧道显微镜的图像，为欠掺杂的Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_{8+δ}$。
Effects of critical fluctuations and dimensionality on the jump in specific heat at the superconducting transition temperature: Application to YBa2Cu_3 O_7 - δ, Bi_2 Sr_2CaCu_2 O_8+δand KOs_2 O_6 compounds
Doping-dependent critical Cooper-pair momentum in thin, underdoped cuprate films
我们应用一个最近开发的低场技术感应测量的临界对动量$p_c$在薄，欠掺杂薄膜的Y $_{1-x}$钙$_{x}$钡$_{2}$铜$_{3}$ O $_{7-δ}$和Bi $_{2}$锶$_{2}$钙铜$_{2}$ O $_{8+δ}$反映了广泛的空穴掺杂。我们观察到，$p_c \propto \hbar/ξ$的规模与$T_c$，因此超流体密度$n_s(T\rightarrow0)$在我们的二维铜酸盐薄膜。这种关系是著名的预测与\textit{doping-independent}超导间隙的铜氧化物的通用模型，但尚未观察到的相干长度$ξ$的高场测量由于场诱导现象不包括在理论中。
Search for Cooper-pair Fluctuations in Severely Underdoped YBCO Films
高$T_C$超导体中赝能隙物理的预成对理论预言了低掺杂铜氧化物中$ab$平面超流分数$ρ_S$在低温下的非解析$T$依赖性。我们报道了在严重欠掺杂的YBa $_2$ Cu $_3$ O $_{6+x}$和Y $_{0.8}$ Ca $_{0.2}$ Ba $_2$ Cu $_3$ O $_{6+x}$薄膜上的$ρ_S(T)$的高精度测量。在低$T$时，$ρ_S$看起来更像$1 - T^2$而不是$1 - T^{3/2}$，与理论不符。
Fluctuations and $T_c$ reduction in cuprate superconductors
分析了（Y，Ca）Ba $_2$ Cu $_3$ O $_{7-δ}$，YBa $_2$ Cu $_4$ O $_8$和Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $T_c$的比热涨落.平均场转变温度，$T_c^{mf}$，在没有波动的情况下，位于远高于$T_c$，特别是在低掺杂，其中它达到高达150 K。我们表明，相位和振幅波动同时发生，并且$T_c^{mf}$与能隙$Δ_0$成比例，使得$2Δ_0/k_BT_c^{mf}$与d波超导性的BCS弱耦合值4.3相当。我们还表明，$T_c^{mf}$是无关的赝能隙温度，$T^*$。
Universal inhomogeneous magnetic-field response in the normal state of cuprate high-Tc superconductors
我们报告了Bi{2+x}Sr{2-x} CaCu 2 O {8+δ}以及纯的和Ca掺杂的YBa 2 Cu 3 O y的μ子自旋旋转（muSR）研究结果，这些结果与先前的测量一起揭示了空穴掺杂的铜氧化物延伸到远高于临界温度（Tc）的温度的普遍不均匀磁场响应。我们的数据的主要特点是不兼容的空间非均匀响应被占主导地位的已知的电荷密度波（CDW）和自旋密度波（SDW）的订单。相反，发现正常状态的非均匀谱线展宽与每个铜酸盐家族的最大值Tc^max成比例，表明它受与Tc相同的能量标度控制。由于我们所测量的铜酸盐的化学无序程度差异很大，所观察到的缩放构成了一个内在的电子倾向于不均匀性高于Tc的证据。
Crossover from Thermal Activation to Quantum Interlayer Transport at the Superconducting Transition Temperature of Bi-2212
本文详细研究了层状高温超导体Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_{8+δ}$的层间输运与温度、偏压和掺杂的关系。我们观察到欠掺杂晶体中的层间特征的形状在超导转变温度下表现出显著的交叉：从$T>T_c$的热激活型到$T<T_c$的几乎与$T-$无关的量子隧穿型。我们的数据表明，层间输运机制可能会改变掺杂：从传统的单准粒子隧穿过掺杂，逐步增加库珀对的贡献在欠掺杂晶体。
Pair Density Wave in the Pseudogap State of High Temperature Superconductors
最近的扫描隧道显微镜（STM）实验的Bi $_{2}$ Sr $_{2}$ CaCu $_{2}$ O $_{8+δ}$的电子态的实空间组织在低能量的赝能隙状态的证据。我们认为，基于对称性的考虑以及模型计算，实验观察到的调制是由于密度波的d波库珀对没有全局相位相干。我们表明，STM测量可以区分一对密度波从更典型的电子调制，如那些由于电荷密度波排序或散射从现场周期性电位。
Observation of Local Pairs through Nonequilibrium Terahertz Spectroscopy in YBa2Cu3O7-δ Below Tc
State Key Laboratory of Physical Chemistry of Solid Surfaces, College of Chemistry and Chemical Engineering, Xiamen University（固体表面物理化学国家重点实验室，化学化工学院，厦门大学）；Department of Physics, Tsinghua University（物理系，清华大学）
Stimulated emission of Cooper pairs in a high-temperature cuprate superconductor
玻色子的受激发射概念在现代科学技术中起着重要作用，并构成了激光器的工作原理。在受激发射过程中，入射光子增强了激发原子状态将跃迁到较低能量状态并生成相同能量的第二光子的概率。人们预计，但实验并未表明，受激发射通过提高散射的库珀对返回宏观占据的凝聚态而不是进入任何其他状态的可能性，对超导体中的零阻电流做出了显着贡献。在这里，我们使用时间和角度分辨的光电子能谱研究的非平衡准粒子人口在Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_{8+δ}$铜酸盐超导体的超短激光脉冲诱导的初始上升。我们的发现揭示了在超导状态下准粒子的积累比在正常状态下慢得多。只有当泵脉冲太弱而不能耗尽超导冷凝物时，以及费米弧区域内的切割时，才会发生较慢的积聚。我们认为这是断裂的库珀对受激复合的一种表现，并表明费米弧区内外库珀对的形成是一个重要的动量空间二分法。
Four-legged starfish-shaped Cooper pairs with ultrashort antinodal length scales in cuprate superconductors
相互吸引的电子组成的库珀对构成了超导性的基础。在发现铜酸盐高温超导性30年后，这些对的许多细节仍然未知，包括它们的大小和形状。在这里，我们应用全新的基于ARPES的方法，使我们能够重建的形状和大小的对在Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_{8+δ}$。这两个对形成了一个典型的海星形状，在近节方向非常长（> 50厘米），但在反节（Cu-O）方向非常短（~ 4.5厘米）。我们发现，这种超短的反节长度尺度，这是一个晶格常数的顺序，是近似恒定的在很宽的掺杂水平范围内，即使许多其他参数，包括配对强度的变化。这表明，这种新的长度尺度，以及对的形状，是对的最基本的特征之一。此外，形状和超短长度尺度应该使电子对产生或与电荷和电子对密度的变化相互作用，集中在各种类型的晶格位置上，并可能解释这些材料中的电子有序的方面。
Quantum noise spectroscopy of superconducting dynamics in a cuprate thin film
Washington University（华盛顿大学）；University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校）；Harvard University（哈佛大学）；Carnegie Mellon University（卡内基梅隆大学）；Texas Tech University（德克萨斯理工大学）；Brookhaven National Laboratory（布鲁克海文国家实验室）
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。
Electron-phonon coupling revealed by charge density fluctuations in cuprate superconductors
Politecnico di Milano（米兰理工大学）；European XFEL（欧洲X射线自由电子激光装置）；ESRF, The European Synchrotron（欧洲同步辐射光源）；Chalmers University of Technology（查尔姆斯理工大学）；Università di Roma “La Sapienza”（罗马第一大学）
