Nature of c-axis coupling in underdoped Bi2Sr2CaCu2O8 with varying degrees of disorder
Panayotis Spathis, Sylvain Colson, Feng Yang, Cornelis Jacominus Van Der Beek, Piotr Gierlowski, Takasada Shibauchi, Yuji Matsuda, Marat Gaifullin, Ming Li, Peter H. Kes
The dependence of the Josephson Plasma Resonance (JPR) frequency in heavily underdoped Bi2Sr2CaCu2O8+δon temperature and controlled pointlike disorder, introduced by high-energy electron irradiation, is cross-correlated and compared to the behavior of the ab-plane penetration depth. It is found that the zero temperature plasma frequency, representative of the superfluid component of the c-axis spectral weight, decreases proportionally with T_c when the disorder is increased. The temperature dependence of the JPR frequency is the same for all disorder levels, including pristine crystals. The reduction of the c-axis superfluid density as function of disorder is accounted for by pair-breaking induced by impurity scattering in the CuO2 planes, rather than by quantum fluctuations of the superconducting phase. The reduction of the c-axis superfluid density as function of temperature follows a T^{2}--law and is accounted for by quasi-particle hopping through impurity induced interlayer states.
The diamagnetism above the superconducting transition in underdoped La(1.9)Sr(0.1)CuO(4) revisited: Chemical disorder or phase incoherent superconductivity?
超导波动和不均匀性之间的相互作用提出了一个新的兴趣,由于最近的工作支持一个异常的[超越传统的高斯-金兹伯格-朗道(GGL)的情况下]抗磁性高于Tc在欠掺杂的铜酸盐。这一结论主要是基于低场等温磁化曲线中新异常的观察,与我们早期在欠掺杂La(1.9)Sr(0.1)CuO(4)[Phys. Rev. Lett. 84,3157(2000)]。这些看似内在的反常现象在各种有影响力的著作中被作为赝能隙区相位非相干超导性的“热力学证据”提出,这是目前铜酸盐超导体物理学的一个中心和有争议的问题。在这里,我们已经扩展了我们的磁化强度测量在La(1.9)Sr(0.1)CuO(4)的两个样品具有不同的化学无序,在其中一个接近与随机分布的Sr离子。对于该样品,相应的Tc分布可以近似为围绕平均Tc对称,而在最无序的样品中是强烈不对称的。在这两个样品中测量的磁化强度之间的比较提供了一个关键的检查所观察到的抗磁性异常,这是类似于那些声称由于相位波动由其他作者的化学无序起源。这一结论也适用于只受本征类化学无序影响的样品,提供了进一步的检查,即在正常状态下的赝能隙的打开不影响低掺杂铜酸盐的超导转变以上的本征抗磁性。它还表明,一旦这些障碍的影响被克服,剩余的前体抗磁性可以占在一个定量水平的GGL方法下的总能量截止。
The anomaly of the oxygen bond-bending mode at 320 cm$^{-1}$ and the additional absorption peak in the c-axis infrared conductivity of underdoped YBa$_{2}$Cu$_{3}$O$_{7-δ}$ single crystals revisited by ellipsometricmeasurements
用椭偏法测量了欠掺杂YBaPDMATHABMM、CuPDMATHABMN O $_{7-δ}$单晶的远红外c轴介电响应。在这里,我们报告的温度相关的重整化的氧弯曲声子模式在320厘米$^{-1}$和周围的附加吸收峰的形成400-500厘米$^{-1}$的详细分析。对于强欠掺杂$_{2}$ CuPDMATHABMN O $_{6.5}$晶体,TPDMATHABMR =52 K,我们发现,在协议与以前的报告的基础上,传统的反射测量,这两个功能的逐渐发病发生远高于TPDMATHABMR在T* $\sim $ 150 K。然而,与这些报道中的一些相反,我们的数据确定,声子异常和形成的额外的峰表现出非常明显和陡峭的变化,就在T $_{c}$。对于TPDMATHABMR =80 K的欠掺杂$_{6.75}$晶体,声子反常的起始温度与TPDMATHABMR几乎一致.此外,在对比一些以前的报告中,我们发现这两种晶体的光谱重量的一个相当大的部分的额外的吸收峰不能占的声子模式的光谱重量损失,而是产生从重新分配的电子连续。我们的椭圆偏振数据与将双层铜酸盐化合物视为双层内和双层间约瑟夫森结的超晶格的模型一致。
Nodal Protectorate: A Unified Theory of the ab-plane and c-axis Penetration Depths of Underdoped cuprates
我们制定了一个模型描述的掺杂($x$)和温度($T$)依赖的$ab$平面和c轴的渗透深度的铜氧化物超导体。该模型采用了抑制的超流密度与欠掺杂的系统接近莫特-哈伯德绝缘状态,通过增加一个d-波BCS模型的现象学电荷重整化因子,是消失的小状态远离节点的d-波对电位,但接近团结的节点附近。的c轴穿透深度内捕获的CuO $_2$平面之间的非相干电子隧穿的模型。应用这个模型的高纯度单晶YBa $_2$ Cu $_3$ O $_{6+δ}$的最新实验数据意味着存在一个“节点保护区”,一个$k$ -空间区域的节点附近的大小成比例地减少到$x$,其中d波准粒子保持尖锐,即使系统摇摇欲坠的边缘成为绝缘体。超流体密度,这是非常小的这些样本,也似乎完全来自这些保护节点区域。
Role of pair-breaking and phase fluctuations in c-axis tunneling in underdoped Bi$_{2}$Sr$_{2}$CaCu$_{2}$O$_{8+δ}$
本文用Josephson等离子体共振(Plasma Resonance)方法研究了高能电子辐照引起的具有不同程度受控点状无序的欠掺杂Bi $_{2}$ Sr $_{2}$ CaCu $_{2}$ O $_{8+δ}$超导态的c轴超电流。随着无序度的增加,约瑟夫森等离子体频率与临界温度成比例地降低。等离子体频率的温度依赖性不依赖于辐照剂量,并且与CuO $_{2}$层中超导相的量子涨落模型定量一致。
Why phase diagrams of different underdoped cuprates are remarkably different? Disorder versus bilayer
与广泛接受的观点相反,La $_{2-x}$ Sr $_x$ CuO $_4$和YBa $_2$ Cu $_3$ O $\rm_{6+y}$的相图尽管相似,但却明显不同。导电性质和公度/非公度自旋有序性质都有很大的不同。有人认为,在YBCO的作用是微不足道的,而双层结构是至关重要的。另一方面,在LSCO中,内在无序在很大程度上驱动系统的性质。所开发的方法解释了系统的低温磁性。最重要的一点是关于无公度自旋排序的差异,包括无公度螺距的差异。分析表明,超导性与无公度自旋有序密切相关。
Competition between orthorhombic and re-entrant tetragonal phases in underdoped Ba$_{1-x}$K$_x$Fe$_2$As$_2$ probed by the response to controlled disorder
利用2.5 MeV电子低温辐照研究了空穴掺杂Ba $_{1-x}$ K $_x$ Fe $_2$ As $_2$中存在于$x=$ 0.25附近的条状${\rm C_2}$和四元${\rm C_4}$反铁磁相之间的竞争.在该范围之外的附近成分中,在$x=$ 0.22和$x=$ 0.19处,伴随的正交/条纹反铁磁转变$T_{\rm C2}$和超导转变$T_{\rm c}$的温度都被添加的无序以约0.1 K/ $μΩ$ cm的类似速率单调抑制,如通过使用电阻率变化作为散射速率的本征测量所揭示的。与此形成鲜明对比的是,在$x=$ 0.25时发现在速率为0.24 K/ $μΩ\cdot$ cm时对${\rm C_4}$相的快速抑制。此外,${\rm C_4}$相的这种抑制伴随着${\rm C_2}$相的不寻常的无序诱导的稳定化,这通过电阻率和比热测量来确定。${\rm C_4}$相的抑制率明显高于Ni掺杂的CaKFe $_4$ As $_4$中自旋涡旋相的抑制率(0.16 K/ $μΩ$ cm)。
Interplay between superconductivity and itinerant magnetism in underdoped Ba$_{1-x}$K$_x$Fe$_2$As$_2$ ($x=$ 0.2) probed by the response to controlled point-like disorder
超导体对受控引入点状无序的响应是研究其微观电子集体行为的重要工具。就铁基超导体(IBS)而言,磁涨落可能在诱导高温超导性方面发挥重要作用。在某些情况下,这两种看似不相容的秩序在微观上共存。因此,了解这种独特的共存状态如何受到无序的影响,可以提供有关所涉及的微观机制的重要信息。在研究最多的磷属元素化物族之一,空穴掺杂的Ba $_{1-x}$ K $_x$ Fe $_2$ As $_2$(BaK 122)中,这种共存发生在宽的掺杂水平范围内,0.16~ $\lesssim x \lesssim $ ~0.25。我们使用相对论2.5兆电子诱导空位间隙(弗伦克尔)对,作为有效的点状散射中心。随着辐照剂量的增加,超导转变温度$T_c$显著降低。在顺序参数中没有节点的情况下,这为符号改变的$s_{\pm}$配对提供了强有力的支持。同时,在正常状态下,存在对Matthiessen规则的强烈违反和磁转变温度$T_{sm}$的降低(令人惊讶地,以与$T_c$相同的速率),这表明长程磁序的巡回性质。空穴掺杂的BaK 122与电子掺杂的Ba(Fe $_x$ Co $_{1-x}$)$_2$ As $_2$(FeCo 122)与类似的$T_{sm}\sim$ 110-K,$x=$ 0.02的比较揭示了正常状态的显著差异,在电子掺杂侧上没有明显的高于$T_{sm}$的Matthiessen规则违反。我们解释…
Multiple Quantum Oscillations in the de Haas van Alphen Spectra of the Underdoped High Temperature Superconductor YBa_2Cu_3O_6.5
通过改进实验条件和大量的数据积累,我们对欠掺杂高温超导体$_{2}$ O $_{3}$的de Haas-van Alphen效应的测量取得了很高的精度。我们发现,主振荡,到目前为止被认为是单频,是由三个紧密间隔的频率。我们把这归因于双层分裂和一个单一的准二维费米面的翘曲,表明\emph{c}轴的相干性恢复在低温下在欠掺杂的铜氧化物。我们的结果不支持最近报道的在同一化合物中存在1650 T量级的更大频率[S. E. Sebastian { \it等人},Nature { \bf 454},200(2008)]。
Electrostatic Modulation of the Superfluid Density in a Ultrathin La2-xSrxCuO4 Film
通过在具有高介电常数的栅极绝缘体上施加电场,对欠掺杂的La 2-xSrxCuO 4膜进行电容充电,在氧化铜超导体的欠掺杂区域中,面超流密度n_{s\Box} $ of unprecedented strength were observed in measurements of the film kinetic inductance. Although $ n_{s\Box} $ appears to be substantially reduced by disorder, the data provide, for the first time on the same sample, direct compelling evidence for the Uemura relation $ T_{c} \propto n_{s\Box}(T=0)$的相对变化。
Some Considerations on the Additional Absorption Peak in the c-axis Conductivity of Bilayer Cuprate Superconductors: Interpretation of the Changes Induced by a Parallel Magnetic Field and the Role of Bilayer Splitting
Kojima等人报道的在平行磁场作用下,低掺杂YBa 2 Cu 3 O 6. 6的c轴电导率的400 cm^{-1}峰的变化与超流峰的模型一致。我们的计算结果的c-轴响应的双层化合物具有明确的双层分裂带的介绍和讨论。对于中等值的双层分裂(Δ E相当于2 Delta_{max})的超导态的光谱表现出额外的模式,这是由于冷凝和类似的早期的唯象方法之一。
Low temperature thermal conductivity in a d-wave superconductor with coexisting charge order: Effect of self-consistent disorder and vertex corrections