Momentum Dependence of Resonant Inelastic X-Ray Scattering Spectrum in Insulating Cuprates
在二维哈伯德模型中,利用小团簇的精确对角化技术,研究了绝缘铜氧化物的X射线共振非弹性散射谱。当入射光子能量被调谐到Cu K吸收边附近时,我们发现未被占据的上Hubbard带的特征可以通过各向异性的动量依赖性从光谱中提取。它们为理解空穴和电子掺杂超导体的不同行为提供了机会。
1999-10-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin-Orbit Ordering, Momentum Space Coexistence, and Cuprate Superconductivity
出于通过近似嵌套实现有效的自旋相关相互作用的相干增强的能量优势,我们提出了特定形式的自旋排序,其形式在费米表面上变化,为铜酸盐超导体。竞争的“自旋轨道”有序化涉及空间$d_{x^2-y^2}$和$d_{xy}$波在公度和不公度波矢,相位分离的动量空间,支持行为暗示观察到的现象。的$d_{xy}$自旋轨道波动诱导有效的相互作用,有利于$d_{x^2-y^2}$波配对,所需的观察到的超导性。各向异性自旋磁化率是我们的机制的一个重要预测。
2003-12-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Momentum and doping dependence of spin excitations in electron-doped cuprate superconductors
铜氧化物的超导电性是通过在其莫特绝缘母体化合物中掺杂空穴或电子而产生的。自旋激发被认为是超导配对的中介粘合剂。本文基于动能驱动的超导机制,研究了电子掺杂铜氧化物超导体中动态自旋响应的动量和掺杂依赖性。结果表明,低能自旋激发的色散在电子掺杂时发生强烈的变化,而在电子掺杂时,由于电子-空穴的不对称性,空穴掺杂侧出现的低能自旋激发的沙漏形色散不存在.特别地,在超导态中出现相称共振,其共振能量与超导能隙的圆顶形掺杂相关。此外,超导态中高能自旋激发的谱权和色散与相应的正常态中的谱权和色散相当,表明高能自旋激发在电子对的形成中不起重要作用.
2017-01-25 cond-mat.supr-con
Momentum anisotropy of the scattering rate in cuprate superconductors
本文利用角分辨光电子能谱研究了高温铜氧化物超导体的散射率与动量和能量的关系。散射率的形式为a + b*w。非弹性系数b是各向同性的。然而,弹性项,a,被发现是高度各向异性的最佳掺杂样品的pseudogap相,与pseudogap的各向异性相关。这可以与重度过掺杂的样品形成对比,其在正常状态下显示各向同性散射率。
2004-04-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Neutron Scattering and the B_{1g} Phonon in the Cuprates
本文研究了在最近的中子散射测量中测得的氧的异相振动的动量依赖线形。从声子振动与局域晶场的微观耦合出发,计算了YBa $_{2}$ Cu $_{3}$ O $_{7}$超导态中声子线移和展宽随转移动量的变化.结果表明,各向异性的态密度,超导能隙,和电子-声子耦合都是至关重要的,以解释这些实验。
1998-12-10 cond-mat.supr-con
Momentum dependence of quasiparticle spectrum and Bogoliubov angle in cuprate superconductors
在动能驱动的超导机制下,研究了铜氧化物超导体中低能准粒子谱和相应的Bogoliubov角的动量依赖性。通过计算低能准粒子谱的正负能量比,表明Bogoliubov角在费米交叉点处单调增加。结果还表明,尽管配对机制是由自旋激发交换的动能驱动的,但低能准粒子峰的超导相干性可以用简单的d波Bardeen-Cooper-Schrieffer形式描述.
2009-11-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Doping Dependence of Spin-Momentum Locking in Bismuth-Based High-Temperature Cuprate Superconductors
本文利用高分辨率自旋和角分辨光电子能谱,系统揭示了铋基铜氧化物超导体在空穴掺杂侧自旋-动量锁定的掺杂依赖性,并提出CuO平面局域结构涨落导致的电荷不平衡是自旋极化的共同来源。
2024-08-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Three interaction energy scales in single-layer high-T$_C$ cuprate HgBa$_2$CuO$_{4+δ}$
层状铜酸盐超导体具有最高的环境压力超导转变温度(T $_C$),经过三十多年的非凡研究活动,继续提出艰巨的科学挑战。一个主要的实验障碍是区分普遍现象和依赖材料或技术的现象。角分辨光电子能谱(ARPES)测量动量相关的单粒子电子激发,并已在努力确定各向异性的动量空间性质的铜氧化物的无价的。HgBa $_2$ CuO $_{4+δ}$(Hg 1201)是一种单层CuO $_2$铜酸盐,具有特别高的最佳T $_C$和简单的晶体结构;然而,ARPES关于该模型系统的电子性质的信息很少。在这里,我们提出了一个ARPES研究掺杂,温度和动量依赖系统的近节色散异常Hg 1201。这些数据揭示了一个层次的三个不同的能量尺度-一个子间隙低能量扭结,一个中等能量扭结附近的55毫电子伏,和一个峰谷驼峰结构。前两个特征分别归因于电子与Ba衍生的光学声子和面内键伸缩声子的耦合。节点的峰,倾角,驼峰结构似乎有一个共同的掺杂依赖在几个单层铜氧化物,并解释为在节点的赝能隙物理的表现。这些结果建立了几个普遍的现象,无论是在连接多个实验技术的单一材料,并在连接可比的光谱特征在多个结构相似的铜酸盐。
2020-05-14 cond-mat.supr-con
The ingap state spectral properties in the cuprates' pseudogap phase
单粒子激发在一定温度T^* 下引发铜氧化物超导体中的赝能隙,这与共振配对的特定局部光谱特征有关,其中载流子瞬间被捕获在动态变形的分子Cu-O-Cu团簇上。我们展示了这些局部激发如何演变成具有特征的“S”状形状的三峰结构的铟镓激发在铜酸盐的pseudogap阶段的分散分支,当我们考虑这样的集群的晶格。这一特征在“动量分布曲线”ARPES分析中是可以检测到的。
2010-03-22 cond-mat.supr-con
Momentum-resolved charge excitations in high-Tc cuprates studied by resonant inelastic x-ray scattering
本文报道了高Tc铜氧化物的K边共振非弹性X射线散射(RIXS)研究。从母体莫特绝缘体到载流子掺杂超导体,研究了CuO 2平面上的动量分辨电荷激发。发现未掺杂绝缘体中的Mott间隙激发通常沿[pi,pi]方向比沿[pi,0]方向表现出更大的色散。另一方面,共振条件显示出材料依赖性。在空穴掺杂时,莫特能隙激发的色散变弱,同时带内激发在能隙下方以连续强度出现。在电子掺杂的情况下,莫特间隙激发是突出的区域中心和色散带内激发观察到在有限的动量转移。
2007-08-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Theory of Superconductivity in the Cuprates
时间反演破缺序参量的量子临界涨落是在铜氧化物的赝能隙机制中观察到的,它与费米子的局部角动量的晶格等效耦合.这种耦合有利于费米子通过接近$\pm π/2$的角度散射,这明确地表明促进了d波配对。正确的数量级的$T_c$和归一化的零温度间隙$Δ/T_c$计算使用相同的波动,这给出了温度,频率和动量的依赖性的反常正常状态的性质附近的量子临界值的掺杂和两个参数提取适合这样的实验。
2010-02-16 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
Physics of the Pseudogap Phase of High Tc Cuprates, or, RVB Meets Umklapp
认为高$T_c$铜酸盐相图的主要特征是在能区(温度区)$E (T^*)$向赝能隙相的过渡。我们认为,这一规模是由有效的反铁磁相互作用,我们计算为$J_{eff} = J_{\rm superexchange} - xt$,其中$x$是空穴百分比和$t$跳跃积分。
2001-08-30 cond-mat.supr-con
"Pair" Fermi contour and repulsion-induced superconductivity in cuprates
本文讨论了具有大对动量的载流子的配对与铜酸盐化合物高温超导性的关系。铜氧化物的准二维电子结构的一些基本特征导致了配对的可能性:(i)费米轮廓具有强嵌套特征,(ii)费米能级附近存在扩展鞍点,(iii)费米能级附近存在扩展鞍点。(三)存在某种有序状态(例如,反铁磁)接近超导的原因是“对”费米轮廓的出现导致载流子在动量空间中的重新分布。在鞍点的扩展附近,动量空间具有双曲(伪欧)度规,因此,二维倒易约化有效质量张量的主值具有不同的符号。空穴在动量空间中的重排导致“对”费米轮廓的上升,该轮廓可定义为对的相对运动的零能线。超导能隙就产生在这条线上。双曲度规动量空间区域内的对费米轮廓的形成不仅导致超导配对,而且导致对的相对运动中准定态的上升。这样的状态有相当小的衰减,可能与赝能隙制度的欠掺杂的铜酸盐。结果表明,铜酸盐中的电子对可能是由于屏蔽库仑排斥所致。在这种情况下,空穴掺杂铜氧化物中的超导能隙存在于空穴浓度的上下边界区域。在该区域内,正凝聚能的超导态存在于较窄的掺杂范围内。这种空穴浓度依赖性与铜酸盐的典型相图相关。
2002-03-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Collective mode in the SU(2) theory of cuprates
动量分辨电子能量损失谱(MEELS)和共振非弹性X射线散射(RIXS)的最新进展现在允许人们以前所未有的多功能性和准确性访问电荷响应函数。这使得最近无法访问的激发,如低能量和有限动量集体模式的研究。铜氧化物的SU(2)理论是基于一个复合的序参量,SU(2)对称性在超导电性和电荷序之间波动。它波动的阶段是一个候选人的pseudogap相的铜酸盐。这个理论有一个签名,使其严格的实验测试,这是这两个订单之间的波动,对应于电荷2自旋0模式在电荷排序波矢量。在这里,我们导出了SU(2)集体模在强耦合和弱耦合极限下对电荷极化率的影响,并讨论了它与MEELS、RIXS和Raman实验的关系。在有限能量下发现了两个电荷极化率峰,其中间为电荷有序波矢,并讨论了它们在相图中的演化。
2019-01-07 cond-mat.supr-con
High-temperature cuprate superconductors studied by x-ray Compton scattering and positron annihilation spectroscopies
利用X射线康普顿散射观察了La $_{2-x}$ Sr $_{x}$ CuO $_{4}$过掺杂($x = 0.3$)单晶中的体费米表面。这种动量密度技术也提供了一个强有力的工具,直接看到掺杂剂Sr原子对La $_2$ CuO $_{4}$电子结构的影响。由于波函数的影响,正电子湮没谱在扩展的动量空间中不能产生费米面的强信号,但它可以用来探索储层中氧缺陷对促进高温超导性的作用。
2013-06-25 cond-mat.supr-con
Exploring the Dark Side of Cuprate Superconductors: s-wave Symmetry of the Pseudogap
我们揭示了欠掺杂高Tc铜氧化物超导体赝能隙的完整能量-动量结构。我们的理论和实验相结合的分析解释了在有限能量的B2 g拉曼响应中观察到的谱重抑制,在动量空间的节方向上费米能级以上的单电子激发谱中出现的赝能隙。这个结果表明s波赝能隙(在能量-动量空间中永远不会闭合),与d波超导能隙不同。最近的隧道和光电发射实验欠掺杂铜氧化物也发现了一个自然的解释内的s波赝隙的情况。
2013-09-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Momentum and excitation energy dependence of the "waterfalls" in cuprates
利用高分辨角分辨光电子能谱研究了几种高温超导体中费米能级和1 eV结合能之间的反常高能色散(称为“瀑布”)对动量和光子能量的依赖关系。我们观察到强烈的变化,不同的布里渊区之间的色散和75 eV左右的光子能量的强烈依赖性,我们与在Cu 3p3 d_{x^2-y^2}边缘的共振光电发射。我们的结论是,高能量的“瀑布”色散的结果从一个强有力的抑制的光发射强度在中心的布里渊区由于矩阵元效应,因此,不是一个固有的功能的光谱函数。这表明,新的高能量标度的铜酸盐的电子结构的“瀑布”般的分散可能是不正确的。
2007-10-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Doping and momentum dependence of coupling strength in cuprate superconductors
超导性是由电子之间通过集体玻色子激发的交换而相互作用引起的,然而,这种形成电子对的玻色子胶本身通过电子与集体玻色子激发的耦合强度来表现。在这里的掺杂和动量依赖的耦合强度的电子自旋激发铜氧化物超导体的动能驱动的超导机制的框架内进行了研究。利用电子之间通过自旋激发交换相互作用产生的粒子-空穴通道中的正常自能和粒子-粒子通道中的配对自能,分别提取了粒子-空穴通道和粒子-粒子通道中电子与自旋激发的耦合强度.研究表明,在超导转变温度以下,波腹周围的粒子-空穴和粒子-粒子通道中的耦合强度都由两个峰组成,其中最佳掺杂区的尖锐低能峰位于5 meV左右,而宽带则位于40 meV左右。特别是,这种双峰结构的耦合强度在粒子-空穴通道可以持续到正常状态,而作为d-波型对称的超导能隙的结果,耦合强度在粒子-粒子通道的节点处消失。然而,在欠掺杂制度的耦合强度的峰值的位置移向更高的能量与掺杂的增加。更具体地,尽管耦合强度中的峰的位置从电子费米表面上的波腹向热点移动到较低能量,但是峰的权重随着动量从波腹向热点的移动而平滑地减小,并且在热点处消失。
2019-06-21 cond-mat.supr-con
Doping evolution of the electron-hole asymmetric s-wave pseudogap in underdoped high-Tc cuprate superconductors
本文将动力学平均场论应用于二维哈伯德模型,通过集团扩展,研究了高温铜氧化物超导体赝能隙态电子结构的掺杂演化。计算的单粒子激发光谱中的强欠掺杂制度显示出显着的电子-空穴不对称性,并揭示了一个“s波”赝隙,它显示在动量空间中的所有方向上的有限振幅,但并不总是在费米能级:间隙的能量位置强烈依赖于动量,特别是在节点区域,它高于费米能级。随着空穴掺杂的增加,赝能隙在动量空间中的任何地方都消失了。我们表明,起源和“s波”结构的赝隙可以归因于出现一个强散射表面,它出现在能量动量空间接近的莫特绝缘体。
2013-11-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Two-component electron fluid in underdoped high-$T_c$ cuprate superconductors
在铜氧化物高- $T_c$超导体中的双组分自旋系统的NMR证据被电子熵的类似证据所证实,从而涉及到双组分准粒子流体。我们建议,这两个组件的情况下,被限制到最佳和欠掺杂的制度,并产生从重建的能量-动量色散杨,赖斯和张(YRZ)提出的描述赝能隙的上,下分支。我们计算的自旋磁化率内的YRZ形式主义,并表明,掺杂和温度的依赖性再现的实验数据的铜酸盐。
2012-03-08 cond-mat.supr-con
Extracting correlation effects from Momentum-Resolved Electron Energy Loss Spectroscopy (M-EELS): Synergistic origin of the dispersion kink in Bi$_{2.1}$Sr$_{1.9}$CaCu$_2$O$_{8+x}$
我们采用动量分辨电子能量损失谱(M-EELS)的Bi 2.1Sr 1.9CaCu2O 8 +x解决的问题,在电子分散广泛观察到的铜酸盐的扭结功能。为此,我们利用GW近似的密度响应函数中测量的M-EELS的自能,隔离贡献的声子,电子,和动量的有效相互作用的衰减率的依赖关系。由于电子-声子耦合,M-EELS光谱中存在的声子贡献导致相应单粒子光谱在40 meV至80 meV之间的能量处出现扭结特征,与掺杂水平无关。我们发现,在动量空间中的排斥相互作用常数能够产生扭折归因于声子在ARPES。因此,我们的M-EELS光谱分析指出,当地的排斥相互作用的一个因素,提高了铜酸盐的电子-声子耦合的光谱特征。我们的结论是,在铜酸盐的扭结功能的强度是由电子-声子耦合和电子-电子相互作用的共同作用。
2020-10-06 cond-mat.supr-con
Temperature Dependence of the Momentum-Resolved Static Spin Susceptibility in a Mott-Proximate Cuprate Model
研究具有s波赝隙的铜酸盐模型中静态自旋磁化率的温度依赖性,发现其起始温度与高温超导体的临界温度相关,且随电子填充减少,轴向粒子-空穴响应增强,表明超导与低能反节点自旋响应抑制相关。
2026-06-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Cuprates: experiment vs. quasiparticle theory
评P.W.安德森在《今日物理》2月号上发表了关于铜酸盐的文章。
2000-07-14 cond-mat.supr-con
Fermi arcs in cuprate superconductors: tracking the pseudogap below Tc and above T*
利用角分辨光电子能谱学得到的Bi_2Sr_2CaCu_2 O_8的能量-动量色散,我们发现赝能隙的费米弧收缩模型与T_c以下的拉曼散射和T ~* 附近的比热不一致。通过模拟准粒子的能量色散曲线,我们表明费米弧是一个人工制品的T依赖的散射率。
2007-07-11 cond-mat.supr-con
Competing Orders and Quantum Phase Fluctuations on the Low-Energy Excitations and Pseudogap Phenomena of Cuprate Superconductors
我们通过在裸格林函数中引入超导性(SC)和竞争级(CO)以及固有自能中的量子相位涨落来研究铜氧化物超导体的低能准粒子激发谱。我们的方法提供了一致的解释各种经验观测,包括多余的subgap准粒子态密度,“二分法”的动量依赖的准粒子的相干性和温度依赖的间隙的演变,以及存在(不存在)的低能量pseudogap在空穴(电子)型铜氧化物取决于CO和SC能隙的相对规模。
2007-10-10 cond-mat.supr-con
Biordered superconductivity and strong pseudogap state
利用两粒子问题和平均场问题的相互关系,描述了铜氧化物中的强赝能隙态和超导态。我们提出了强赝能隙态作为非对角短程有序(ODSRO),它起源于具有大总动量的排斥粒子对(K -对)的准定态。从ODSRO态到非对角长程有序(ODLRO)超导态的相变与K对的玻色-爱因斯坦凝聚有关。一个棋盘空间秩序观察到的超导状态中的铜氧化物的K -对密度波的上升解释。ODSRO和ODLRO状态之间的竞争导致了典型的铜酸盐相图。零动量库珀对和K -对共存的凝聚体的双序超导态解释了在Tc以下观察到的铜氧化物的一些性质:Drude光导、非常规同位素效应和具有本质上不同能量标度的双能隙准粒子谱。
2007-04-20 cond-mat.supr-con
Collective modes and quasiparticle interference on the local density of states of cuprate superconductors
采用一阶T矩阵近似,研究了二维随机无序$d_{x^2-y^2}$波超导体的准粒子局域态密度(LDOS)与能量、动量和温度的关系.结果表明,集体模式,如自旋/电荷密度波是相关的低能量激发的铜酸盐,有助于观察到的LDOS调制在最近的扫描隧道显微镜研究$\rm Bi_2Sr_2CaCu_2O_x$。
2003-11-25 cond-mat.supr-con
Behaviour of superconductivity energetic characteristics in electron-doped cuprates. A simple model
本文提出了一个描述电子掺杂铜氧化物超导体能量相图的简单模型。带间配对在UHB和由掺杂产生并由两个掺杂HB提供的缺陷态之间操作。两个缺陷子带对应于($π, 0$)和($π/2,π/2$)动量区。扩展掺杂淬灭裸露的正常态间隙(赝间隙)。最大转变温度对应于重叠带系综由化学势。说明性的结果为$T_c$,伪和超导间隙计算在整个掺杂规模。再现了相图上的主要特征。预期表现的差距掺杂动力学进行了讨论。
2007-05-23 cond-mat.supr-con
Momentum-dependent scaling exponents of nodal self-energies measured in strange metal cuprates and modelled using semi-holography
本研究通过角分辨光电子能谱测量发现铜氧化物奇异金属的节点自能具有动量依赖性,其数据可由基于AdS/CFT的半全息理论自然导出的幂律描述,突显了全息方法在定量建模强相互作用量子材料中的潜力。
2021-12-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Probing Magnetic Gap Collapse within a Three-band Model of Resonant inelastic x-ray scattering (RIXS) in the Cuprates
我们提出了一个三带哈伯德哈密顿量和相关的铜K边RIXS光谱的电子和空穴掺杂的铜酸盐在很宽的范围内的能量和动量转移。通过比较计算光谱的未填充的情况下,与相应的结果为15%的电子或空穴掺杂在两个不同的值的有效哈伯德参数U,通用签名的崩溃的磁隙和特征的动量依赖性和演变的光谱与掺杂。可用的RIXS数据支持电子掺杂的铜氧化物的间隙崩溃的情况下,但在空穴掺杂系统的情况被发现是不太清楚。
2006-01-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Evolution of the strange-metal scattering in momentum space of electron-doped ${\rm La}_{2-x}{\rm Ce}_x{\rm CuO}_4$
温度线性电阻率是高温铜氧化物超导体奇异金属态的重要奥秘之一。为了揭示这一反常性质,自能Im ${\rm Σ}(k, ω)$的能量-动量依赖虚部包含着关键信息。在这里,我们对电子掺杂铜氧化物${\rm La}_{2-x}{\rm Ce}_x{\rm CuO}_4$进行了系统的掺杂、动量和温度相关的角分辨光电子能谱测量,并提取了动量空间中奇怪金属散射的演变。在低掺杂水平和低温下,Im ${\rmΣ} \propto ω$依赖性主导整个动量空间。对于高掺杂水平和高温,Im ${\rmΣ} \propto ω^2$从波腹区开始出现。通过与空穴掺杂铜氧化物${\rm La}_{2-x}{\rm Sr}_x{\rm CuO}_4$和${\rm Bi}_2{\rm Sr}_2{\rm CaCu}_2{\rm O}_8$的比较,发现在铜氧化物中普遍存在的散射率沿节面和反节面方向的二分法。我们的工作为铜酸盐中奇怪的金属状态提供了新的见解。
2022-11-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
When low- and high-energy electronic responses meet in cuprate superconductors
用角分辨光电子能谱(ARPES)研究了高温超导体低温态费米能级附近相干准粒子的存在。该技术直接探测CuO $_2$平面的动量分辨电子激发光谱。我们提出了一个研究接近最佳掺杂的La $_{1.83}$ Sr $_{0.17}$ CuO $_4$在超导状态和报告的准粒子谱函数的突变,因为我们遵循的色散的ARPES信号从费米能量高达0.6 eV。准粒子色散的中断将低能量下的相干准粒子峰与高能量下的广泛非相干激发分开。我们发现,这些低能量和高能量的功能之间的边界表现出余弦形的动量依赖性,让人想起超导d波间隙。进一步有趣的非相干激发特性和准粒子性质(寿命,费米弧)之间的相似性表明,在高,低能量的铜氧化物超导体的电子响应之间的密切关系。
2006-10-31 cond-mat.supr-con
Van Hove Singularity as the Driver of Pseudogap Physics in Cuprate High-$T$ Superconductors
我们提出了一种新的方法来解决铜酸盐中的赝能隙问题。空穴掺杂的铜氧化物在以$(π,π)$为中心的磁化率中显示出宽的平台。在该平台上不同$q$ -模式的软化之间的竞争导致磁关联随着温度降低而异常缓慢地增长-即,扩大了短期相关性的范围。高原来自费米面嵌套和“隐藏”范霍夫奇点(VHS)嵌套之间的竞争,与大量贡献的磁化率。因此,VHS贡献与费米能级无关,而是在$T_{VHS}=(E_F-E_{VHS})/k_B$附近开启[其中$E_F$是费米能量,$E_{VHS}$是VHS峰的能量]。识别$T^*\simeq T_{VHS}$可以解释赝能隙的许多特征,包括输运异常和当$E_{VHS}$穿过费米能级时赝能隙的终止。
2016-03-28 cond-mat.supr-con
Numerical study of resonant inelastic X-ray scattering at the oxygen $K$-edge in insulating cuprates
本文用集团微扰理论(CPT)、Hartree-Fock近似(HFA)和精确对角化(ED)方法研究了绝缘铜氧化物中O $K$边的共振非弹性X射线散射(RIXS)。我们考虑三带哈伯德模型,用CPT结合微扰方法给出了Zhang-Rice单重态(ZRS)激发和电荷转移激发的动量依赖关系。使用CPT和HFA计算的RIXS光谱的比较揭示了不同的动量依赖性,通过上哈伯德带和ZRS带的属性的变化。这些发现得到了支持的分析,使用ED方法的RIXS光谱和动态电荷结构因子。
2022-09-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Model for the occurrence of Fermi pockets without the pseudogap hypothesis in underdoped cuprate superconductors - Interplay of Jahn-Teller physics and Mott physics -
欠掺杂铜氧化物超导体电子结构的中心问题是澄清费米面的形状和赝能隙的起源。基于Kamimura和Suwa提出的具有Jahn-Teller物理和Mott物理相互作用的重要特征的模型,我们证明了费米面的特征是在金属态和局域反铁磁序共存的情况下由掺杂空穴构成的费米口袋。在$T_{\rm c}$下面,费米口袋上的空穴形成了在节区具有d波对称性的库珀对。在波腹区,费米能级以下的所有态都被电子占据,因此在$T_{\rm c}$上下都没有能隙,甚至没有赝能隙。计算得到的角分辨光电子能谱在$T_{\rm c}$以下的波节区有一个相干峰,而在波腹区有一个宽峰。从这一特点的起源两个不同的差距在观察ARPES阐明。讨论了自旋关联长度与金属态共存时的有限尺寸效应。特别地,我们讨论了在$T_{\rm c}$上费米口袋态和大费米表面态随时间变化的空间非均匀分布的可能性。最后提出了一个新的低掺杂铜酸盐相图。
2010-06-03 cond-mat.supr-con
Angle-resolved photoemission in high Tc cuprates from theoretical viewpoints
角分辨光电子能谱(ARPES)技术随着能量和动量分辨率的提高而得到迅速发展。该技术已被确立为研究高Tc铜氧化物超导体的最有力的工具。我们回顾了最近的ARPES数据的铜氧化物从理论的角度来看,重点是系统的演化的光谱权重附近的动量(π,0)从绝缘体过掺杂系统。本文还评述了电荷条纹对ARPES谱的影响。讨论了最近在理解超导态和赝能隙现象方面所做的一些实验和理论工作。
2000-02-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Extracting the spectral function of the cuprates by a full two-dimensional analysis: Angle-resolved photoemission spectra of Bi2Sr2CuO6
最近,角分辨光电子能谱(ARPES)研究发现,在不同的高温超导体族中,在0.3-0.5eV附近的高束缚能处存在色散异常。为了进一步研究这种异常,我们提出了一个新的二维拟合方案,并将其应用于强过掺杂Bi_2Sr_2CuO_6铜氧化物超导体的高统计ARPES数据。这个过程允许我们在扩展的能量和动量范围内提取这些自能量。据发现,Bi 2Sr 2CuO 6的光谱函数可以使用一个小的紧束缚参数和一个弱的动量依赖的自能高达0.7 eV的结合能和整个第一布里渊区参数化。此外,分析给出了估计的动量依赖的矩阵元素,一个量,这是经常被忽略的ARPES分析。
2008-03-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Phase pinning and interlayer effects on competing orders in cuprates
在过去的几年里,在铜氧化物中的几个令人兴奋的实验已经看到了沿c轴偏振的光激发时的瞬态超导态的证据[R。Mankowsky等人,Nature 516,71(2014)]。在这些材料中,d形因子有序度和超导电性之间的竞争被认为是观察到的超导电性增强的一个重要因素。这种效应的中心是沿着c轴的键密度波的结构,特别是有序矢量$Q_z$的$c$轴分量。出于这样一个事实,即键密度波顺序经验表明,在c轴动量宽峰,我们考虑一个模型的随机取向的电荷有序域和研究层间耦合如何影响竞争的顺序与超导电性。
2018-09-18 cond-mat.supr-con
Pairing Gaps, Pseudogaps, and Phase Diagrams for Cuprate Superconductors
我们使用一个有约束的变分方法来构造一个包括非零动量和角动量的库珀对的BCS的推广。由此产生的间隙方程在零温度和有限温度下求解,并使用掺杂相关的解决方案来构建间隙和相图。我们发现一个伪间隙终止于一个关键的掺杂,可以解释在竞争秩序和预制对。观察和预测的间隙和相结构之间的强烈相似性表明,这种方法可以提供一个统一的描述观察到的铜酸盐超导体的复杂结构。
2007-02-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con nucl-th
Magnetic Coherence in Cuprate Superconductors
最近在La $_{2-x}$ Sr $_x$ CuO $_4$上的非弹性中子散射(INS)实验观察到{ \it磁相干效应},即,在超导相中,自旋磁化率$χ''$的强烈频率和动量依赖性变化。我们表明,这种效果是一个直接的后果,由于在费米光谱中的d-波间隙的外观的阻尼的不相称的反铁磁自旋波动的变化。我们的理论结果提供了一个定量的解释所观察到的自旋带隙的弱动量依赖性。此外,我们预测{ \bf(a)}的费米面在La $_{2-x}$ Sr $_x$ CuO $_4$是封闭的周围$(π,π)$的最佳掺杂,和{ \bf(b)}类似的变化,在$χ''$的所有铜酸盐与不相称的磁响应。
2000-04-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
How to pin down the pairing interaction for high Tc superconductivity in cuprates
正常自能和成对自能是反映和表征超导体内部相互作用的微观量。因此,自能的动量和频率依赖性提供了实验标准,可以在许多提出的想法中挑选出长期寻求的配对相互作用。通过分析激光角分辨光电子能谱(ARPES)数据的动量分布曲线,确定了铜氧化物超导体的对相互作用,并取得了一定的成功。介绍了一些进展和结果,并与基于领先提案的理论计算进行了比较。对比较后提出的设想提出了意见。
2017-12-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Contrasting electron-phonon interaction between electron- and hole-doped cuprates
本研究利用角分辨光电子能谱发现电子掺杂铜氧化物中电子-声子耦合与短程反铁磁涨落密切相关,且其动量依赖不同于空穴掺杂体系。
2024-08-03 cond-mat.supr-con
Superconductivity Reinforces Charge-Density-Wave Phase Coherence across Cuprates
Stanford Synchrotron Radiation Lightsource, SLAC National Accelerator Laboratory(斯坦福同步辐射光源,SLAC国家加速器实验室);Institute for Materials Research, Tohoku University(东北大学物质材料研究所)
研究发现超导性在铜基氧化物中增强电荷密度波相的相干性,揭示了超导对电荷密度波顺序的双重影响,即抑制其幅度同时增强其相位相干性。
2026-05-12 cond-mat.supr-con
Modeling of Superconducting Stripe Phases in High-Tc Cuprates
甚至在实验发现La $_{2-x-y}$ Nd $_y$ Sr $_x$ CuO $_4$和La $_{2-x}$ Ba $_x$ CuO $_4$在x = 1/8时的自旋和电荷条纹有序之前,从理论上就预测了条纹的形成。然而,对条纹有序与超导性复杂共存的一致描述仍然是一个挑战。在这里,我们介绍了一个Hartree-Fock解耦方案,统一了以前的方法,并允许在真实和动量空间的反铁磁性和超导性之间的竞争进行详细的分析。我们确定了两个不同的参数制度,自旋条纹秩序共存的一维或二维超导性,不同条纹铜氧化物的实验是兼容的前或后制度。我们认为,在x = 1/8的铜酸盐落入一个中间的耦合制度与跨越到远程相位相干个人超导条纹之间。
2011-08-24 cond-mat.supr-con
Quantum mechanical picture of the coupling between interlayer electronic excitations and infrared active phonons in bilayer cuprate superconductors
通常用于描述双层铜氧化物超导体的耦合电子-声子系统的c轴红外响应的公式,并提供了对这些材料的物理的重要见解,最初已经在唯象多层模型的水平上获得。在这里,我们推导出它使用图解微扰理论。
2012-03-29 cond-mat.supr-con
Coexistence of non-Fermi liquid and Fermi liquid self-energies at all dopings in cuprates
对掺空穴铜氧化物的各种角度相关测量表明,非费米液体(NFL)和费米液体(FL)自能在布里渊区共存。此外,它也被发现,NFL自能生存的过掺杂区的电阻率功能的全球FL行为。为了解决这个问题,我们从单带哈伯德模型计算了动量相关的自能。自洽计算的自能使用动量依赖密度涨落(MRDF)方法。我们的主要结果之一是,计算的自能表现出NFL的频率依赖性,只有在波腹区域,FL的行为在其他地方,并保持其解析形式在所有的动量和掺杂。在波腹区域的NFL自能的主要来源源于自一致性调用的巡回和本地化的密度之间的自能打扮的波动。我们还计算了直流电导率,包括完整的动量依赖的自能。发现在最佳掺杂浓度附近,非线性温度指数n变为1,而NFL自能占据最大的动量空间体积。令人惊讶的是,即使在接近最佳掺杂的NFL状态下,结区也包含FL样自能;而在欠掺杂和过掺杂(n ~ 2)下,波腹区仍然是NFL样。这些结果突出了铜酸盐和其他类似的中间关联材料中的非局域关联物理,其中微观单粒子光谱性质和宏观输运行为之间的直接联系不能很好地建立。
2018-10-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Boson features in STM spectra of cuprate superconductors: Weak-coupling phenomenology
我们推导出了由于铜酸盐超导体中弱耦合玻色子引起的高能特征的形状,如Lee等人在Bi_2 Sr_2 Ca_1 Cu_2 O_8 + x(BSCCO)中实验所见[Nature(London)442,546(2006)]。本文采用一个简化的d波Bogoliubov准粒子与Einstein振子耦合的模型,导出了一个解析的拟合形式,它允许我们(a)提取玻色子模的频率和(b)估计电子-玻色子耦合强度。我们进一步计算了由爱因斯坦振子引起的最大可能的超导能隙,发现它小于观测能隙的0.2倍,表明观测玻色子在超导机制中的非主导作用.提取的动量无关的电子-玻色子耦合参数(我们证明后验确实是在弱耦合制度),然后被解释为(带结构细节依赖加权)平均布里渊区的实际动量相关的电子-玻色子耦合BSCCO。
2014-10-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Retaining Landau quasiparticles in the presence of realistic charge fluctuations in cuprates
本文利用含长程 Coulomb 相互作用的层状 t-J 模型,证明现实电荷涨落下铜氧化物在一定温度和掺杂范围内仍保留 Landau 准粒子,但低谱权重不会促进赝能隙形成。
2024-04-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Two-gap model for underdoped cuprate superconductors
欠掺杂超导铜氧化物的各种性质,包括动量相关的赝能隙开放,表明既不是BCS也不是玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)的行为。为了解释这个问题,我们引入了一个双缺口模型。该模型假设两类费米粒子之间存在各向异性的配对相互作用,它们分别代表费米面附近的准粒子和费米面的节点,而费米面附近的准粒子分别代表大费米速度和小费米速度。我们发现在M点附近形成了一个能隙,由于强涨落导致了非相干配对。相反,节点附近的配对在较低温度下具有相位相干性。通过调整动量相关的相互作用,该模型允许从纯BCS配对(在过掺杂和最佳掺杂制度)到混合玻色子-费米子图片(在强欠掺杂制度)的连续演变。
2000-05-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Charge collective modes in an incommensurately modulated cuprate
我们报告的第一次测量集体电荷模式的绝缘Sr14Cu24O41使用非弹性共振x射线散射在整个布里渊区。我们的结果表明,在电荷间隙边缘的强烈激发模式主要来源于包含阶梯的平面子结构。观察到的梯形模式(E与Q)被发现是分散的动量转移沿“腿”,但几乎本地化沿“横档”。色散和峰宽特性与一维莫特绝缘体的电荷谱相似,并且我们证明了我们的结果可以在强耦合极限(U >> t_{ladder} > t_{chain})下理解。观察到的行为是在显着的对比,在大多数二维铜酸盐的电荷谱。相当普遍的,我们的结果还表明,动量可调性的非弹性散射可以用来解决模式的贡献,在多组分无公度系统。
2006-12-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Decoupling momentum and energy relaxation rates in cuprate strange metals via giant THz nonlinearities
Johns Hopkins University(约翰斯·霍普金斯大学);University of Illinois Urbana-Champaign(伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校);Brookhaven National Laboratory(布鲁克海文国家实验室);Université Paris-Saclay(巴黎萨克雷大学)
利用非线性太赫兹光谱测量铜酸盐La2-xSrxCuO4的电子能量弛豫率Γ_E,发现其比动量弛豫率Γ_M小10-40倍,排除了声子作为T线性电阻率来源的可能性。
2026-05-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Gauge-gravity duality comes to the lab: evidence of momentum-dependent scaling exponents in the nodal electron self-energy of cuprate strange metals
本文证明 conformal-to-AdS$_2$ Gubser-Rocha 模型的全息费米子自能动量依赖标度指数,能描述铜氧化物 ARPES 实验中谱函数偏离幂律液体洛伦兹线型的现象,且该半全息模型在低温及所有掺杂下均有效。
2024-02-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Dual parquet scheme for the two-dimensional Hubbard model: modelling low-energy physics of high-$T_c$ cuprates with high momentum resolution
提出了一种新的方法来处理二维哈伯德模型的参数制度,这是相关的高- $T_c$超导铜氧化物的物理。与以前试图解决这个问题不同,我们的新方法考虑到了平等基础上不同通道中的所有波动,并且能够处理高达32 x32的合理大晶格尺寸。这是通过以下三个步骤实现的:(i)我们将原来的问题转化为一个新的表示(对偶费米子),其中所有纯粹的本地相关效应的动力学平均场论已经考虑在裸传播和裸相互作用的新问题。(ii)裸传播子的强$1/(iν)^2$衰减允许我们使用低阶图积分出除最低频率之外的所有较高松原频率。新的有效作用仅取决于两个最低的松原频率,这使我们能够,(iii)应用两个粒子的自洽拼花形式主义,它考虑到不同的低能量玻色子模式之间的竞争,在一个公正的方式,比平常更精细的动量网格。通过这种方式,我们能够绘制出作为温度和掺杂的函数的2D哈伯德模型的相图。与空穴掺杂铜氧化物的实验证据和以前的动力学集团近似计算相一致,我们发现在低掺杂和超导圆顶在高掺杂的反铁磁区。我们的研究结果也支持范霍夫奇点的作用,作为一个重要的成分,高值的$T_c$在最佳掺杂。在小的掺杂,反铁磁性的破坏是伴随着增加的电荷波动支持的情况下,由量子临界波动驱动的相分离状态。
2019-11-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con