Polarized beam neutron scattering measurements on a highly perfect crystal of ${\rm YBa_2Cu_3O_{6.6}}$ show a distinct magnetic transition with an onset at about 235K, the temperature expected for the pseudogap transition. The moment is found to be about 0.1 $μ_B$ for each sublattice and have a correlation length of at least 75 Å. We found the critical exponent for the magnetic neutron intensity to be 2$β$ =0.37$\pm$ 0.12. This is the proper range for the class of transition that has no specific heat divergence possibly explaining why none is found at the pseudogap transition.
Critical current measurements in superconductor - ferromagnet - superconductor junctions of $YBa_2Cu_3O_y$-$SrRuO_3$-$YBa_2Cu_3O_y$: No evidence for a dominant proximity induced triplet superconductivity in the ferromagnetic barrier
Field Induced Nodal Order Parameter in the Tunneling Spectrum of YBa$_2$Cu$_3$O$_{7-x}$ Superconductor
本文报道了在磁场作用下,不同掺杂水平的$_2$ O $_{7-x}$薄膜的平面隧穿测量结果.通过选择一种特殊的设置结构,我们探测了在d波超导序参量的节点附近占主导地位的场生能标。我们发现了一个高的掺杂灵敏度,这个能量尺度。在最佳掺杂的能量尺度是在协议与诱导$id_{xy}$序参量。我们发现,它可以遵循低场在最佳掺杂,但不是远离它。
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)]。
High bias anomaly in YBa2Cu3O7/LaMnO_{3+delta}/YBa2Cu3O7 Superconductor/Ferromagnetic Insulator/Superconductor junctions: Evidence for a long-range superconducting proximity effect through the conduction band of a ferromagnetic insulator
研究了超导体/铁磁绝缘体/超导体($_2$ O $_{7-x}$ /LaMnO $_{3+δ}$ /$_2$ O $_3$)隧道结的垂直输运特性.在一个大的偏置电压$V\sim 1$ V,我们观察到一个阶梯状的开始过电流,发生在超导转变温度$T<T_c$以下,很容易被磁场抑制。这种现象是由于非平衡电子通过Fowler-Nordheim隧穿过程注入到铁磁绝缘体导带中的一种新型的超导邻近效应。强非平衡布居的发生证实了在大偏压下的光子发射的检测。由于我们的铁磁绝缘体中的导带是强自旋极化的,所观察到的长程(20 nm)邻近效应为非传统的自旋三重态超导态提供了证据。
Two types of nematicity in the phase diagram of the cuprate superconductor YBa$_2$Cu$_3$O$_y$
向列性已成为铜氧化物超导体的一个关键特征,但它与其他基本性质如超导性、电荷序和赝能隙的联系仍不清楚。在这里,我们使用测量的YBa $_2$ Cu $_3$ O $_y$的输运各向异性区分两种类型的向列性。第一个与近$p = 0.12$掺杂区的短程电荷密度波调制有关。它在能斯特系数中被检测到,而不是在电阻率中。第二种类型在较低掺杂时占优势,其中存在自旋调制但没有电荷调制。在这种情况下,在能斯特系数和电阻率检测的面内各向异性的发病-遵循跟踪赝能隙能量的温度掺杂相图中的线。我们讨论了两种可能的情况下,后者向列性。
Momentum-dependent charge correlations in YBa$_2$Cu$_3$O$_{6+δ}$ superconductors probed by resonant x-ray scattering: Evidence for three competing phases
我们用共振X射线散射方法测定了具有氧受体高度有序链阵列(ortho-II结构)的$_2$样品中的动量相关电荷关联。结果表明,在面内波矢(0.315,0)和(0,0.325)的近临界,双轴电荷密度波(CDW)的相关性。相应的散射强度表现出很强的单轴各向异性。当外加磁场使超导性减弱时,CDW振幅和关联长度均增大。在$_2$ O $_{6.6}$晶体上进行了类似的实验,该晶体具有较低浓度的无自旋(Zn)杂质,该杂质早先已被证明是无公度磁序的成核物。与具有相同掺杂水平的原始晶体相比,CDW振幅和相关长度被发现强烈减小。这些结果表明,在欠掺杂$_2$ O $_{6+δ}$中,自旋调制态、电荷调制态和超导态之间存在三相竞争.
Magnetic Order in YBa$_2$Cu$_3$O$_{6+x}$ Superconductors
本文用极化和非极化中子衍射方法研究了$_2$超导体中的磁有序。大部分测量是在高质量的$_2$ O $_{6.6}$晶体上进行的。结果表明,该晶体具有高度有序的邻位-Ⅱ链序,并具有明显的超导转变。非弹性散射测量显示一个非常干净的自旋间隙和赝隙,在10毫电子伏的任何强度小于50倍的共振强度。该晶体显示出复杂的磁序,似乎有三个分量。在高温下发现磁性相,其似乎源于具有在$a$ - $b$平面中但在晶格上无序的力矩的杂质。第二次排序发生在赝能隙温度附近,其具有比高温相更短的相关长度和至少部分地沿着晶体的c轴的力矩方向。它的力矩方向,温度依赖性和布拉格强度表明,它可能源于$d$ -密度波(DDW)类型的轨道排序。另外的强度增加发生在超导转变之下。在这些阶段中的磁场强度不会明显改变,在7特斯拉的磁场大致沿c轴对齐。对$_2$ Cu $_3$ O $_{7}$的磁有序的测量没有显示出信号,而在$_2$ Cu $_3$ O $_{6.45}$中发现了一个小的磁场强度,这与c轴方向的磁有序一致。结果与其他最近的中子测量。
Magnetic-force-microscope study of interlayer "kinks" in individual vortices in underdoped cuprate YBa$_2$Cu$_3$O$_{6+x}$ superconductor
我们使用磁力显微镜的图像和操纵个别涡线线程单晶YBa $_2$铜$_3$ O $_{6.4}$,层状超导体。我们发现,当我们拉动一个固定涡的顶部时,它可能不会平滑地倾斜。有时,我们观察到一个漩涡分裂成离散的片段,可以描述为短叠的煎饼漩涡,类似于Benkraouda和Clem提出的“扭结”结构。定量分析给出了钉扎力和堆叠之间的耦合的估计。我们的测量突出了分层超导体中煎饼涡旋堆叠的离散性。
Superconductor to Mott insulator transition in YBa$_2$Cu$_3$O$_7$/LaCaMnO$_3$ heterostructures
由外部磁场、无序或空间限制等手段诱导的超导体到绝缘体的转变(SIT)是量子相变显著影响超导序参量的生动例证。为了寻求通过界面电荷转移实现SIT的新方法,我们研制了由高$T_c$超导体YBa $_2$ Cu $_3$ O $_7$(YBCO)和巨磁电阻铁磁体La $_{0.67}$ Ca $_{0.33}$ MnO $_3$(LCMO)组成的超薄超晶格。通过使用线性偏振共振X射线吸收光谱和磁性圆二色性,结合硬X射线光电子能谱,我们推导出一个完整的图片的界面载流子掺杂在铜酸盐和锰氧化物原子层,导致从超导过渡到一个不寻常的莫特绝缘状态出现的LCMO层厚度的增加。此外,与通常认为只有过渡金属离子才能对电荷转移过程做出响应相反,我们发现电荷也被界面的稀土和碱土金属离子主动补偿。这种通过纯电子掺杂而没有任何化学取代的阻碍作用的$T_c$的确定性控制是另一种有希望的途径,以解开无序对欠掺杂铜氧化物的赝能隙和电荷密度波相位的作用。
Imaging the Anisotropic Nonlinear Meissner Effect in Nodal YBa$_{2}$Cu$_{3}$O$_{7-δ}$ Thin-Film Superconductors
我们通过(体)能隙节点和(表面)Andreev束缚态的非线性电动力学响应直接成像了非常规超导体中的各向异性非线性迈斯纳效应。将超导薄膜图案化成紧凑的自谐振螺旋结构,在射频范围内的谐振附近激发,并用聚焦激光束扰动扫描。在低温下,谐振器的电抗和电阻特性中的方向依赖非线性产生光响应,该光响应在超导体的费米表面上映射出节点或与这些节点相关联的束缚态的方向。该方法被证明在结超导体YBa $_{2}$ Cu $_{3}$ O $_{7-δ}$和结果是一致的体和表面的贡献与理论预测。
Anisotropy of the Seebeck Coefficient in the Cuprate Superconductor YBa$_{2}$Cu$_{3}$O$_{y}$: Fermi-Surface Reconstruction by Bidirectional Charge Order
在磁场足以抑制超导性的情况下,在空穴掺杂$p = 0.11$和$p = 0.12$的情况下,测量了铜氧化物YBa $_{2}$ Cu $_{3}$ O $_{y}$的Seebeck系数$S$。对于两个方向,$S/T$在低温下减小并变为负值,这是费米面由于平移对称性破缺而经历重构的标志。在明确的阈值场以上,$S_{\rm b}$中出现了一个强的新特征,仅用于沿$b$轴的传导。我们将这一特征归因于X射线衍射所见的3D相干单向电荷密度波调制的发生,也仅沿PDMATHAMT轴。由于这些调制有一个急剧的起始温度远低于温度时,$S/T$开始下降到负值,我们推断,他们不是费米面重建的原因。相反,重建必须引起的准2D双向调制,在显着更高的温度下发展。
Antiferromagnetism in the Vortex Cores of YBa$_2$Cu$_3$O$_{7-δ}$
我们报告的空间分辨的高温超导体的核磁共振测量,表明存在相关的反铁磁波动的涡核。测量了近最佳掺杂的YBPDMATHABMO Cu $_3$ O $_{7-δ}$(YBCO)中平面$^{17}O$的核自旋-晶格弛豫速率$1/^{17}T_1$。在核心之外,$(^{17}T_1T)^{-1}$与温度无关,与{\it d}波超导体的理论预测一致。在涡核中,$(^{17}T_1T)^{-1}$遵循反铁磁居里-外斯定律随温度降低而增加。
Anisotropic microwave conductivity of cuprate superconductors in the presence of CuO chain induced impurities
在动能驱动的超导机制下,研究了邻位Ⅱ型$_2$的微波电导各向异性.邻位-Ⅱ $_2$ $_3$ O $_{6.50}$的特征在于填充和空$\hat{b}$轴CuO链的周期性交替。考虑CuO链诱导的扩展各向异性杂质散射,基于准粒子激发和散射过程的节块近似,再现了邻位Ⅱ型$_2$微波电导各向异性的主要特征,包括$\hat{a}$轴和$\hat{b}$轴微波电导的能量和温度依赖性的强度和线形.我们的研究结果也证实了$\hat{b}$轴CuO链诱导杂质是各向异性的主要来源。
Observation of a non-Ohmic Hall resistivity above the critical temperature in the high-temperature superconductor YBa$_{2}$Cu$_{3}$O$_{7-δ}$
本文研究了最佳掺杂的YBaPDMATHABMM CuPDMATHABMN O $_{7-δ}$薄膜在正常态和超导转变上部的电阻率和霍尔效应随电场和温度的变化。使用快速脉冲电流技术允许减少样品的自加热,并达到高达1 kV/cm的电场。揭示了霍尔电导率在临界温度以上的固有非欧姆行为,该行为似乎源于两种不同的部分抵消效应。主要的贡献源于抑制Aslamazov-Larkin超导波动在高电场。
Distinct Charge Orders in the Planes and Chains of Ortho-III-Ordered YBa$_2$Cu$_3$O$_{6+δ}$ Superconductors Identified by Resonant Elastic X-ray Scattering
最近,电荷密度波(CDW)秩序的CuO $_2$平面欠掺杂的YBa $_2$ Cu $_3$ O $_{6+δ}$检测使用共振软X射线散射。一个重要的问题仍然存在:是链层负责这种电荷排序?在这里,我们探讨的共振散射强度的能量和偏振依赖性的解孪晶样品的YBa $_2$铜$_3$ O $_{6.75}$与邻-III氧在链层中的顺序。我们表明,邻-III CDW秩序的链是不同的CDW秩序的飞机。邻位-III结构产生相称的超晶格反射在$Q$ =[0.33 0 $L$ ],其能量和偏振依赖性同意与预期的氧有序和空间调制的Cu价在链中。在[0.30 0 $L$ ]和[0 0.30 $L$ ]从在平面中的CDW顺序的不相称的峰被示出是不同的$Q$以及它们的温度,能量和偏振依赖性,因此是无关的链层的结构。此外,在平面中的CDW顺序的能量依赖性被示出从Cu 2 $p$到3 $d_{x^2-y^2}$过渡的能量的空间调制的结果,类似于条纹有序的214铜酸盐。
Fragile charge order in the non-superconducting ground state of the underdoped high temperature superconductors
几十年来,空穴欠掺杂氧化铜超导体的正常态一直是一个谜。测量一个小的费米面的量子振荡抑制超导高施加磁场,连同互补的光谱测量的空穴欠掺杂的氧化铜超导体,点从电荷顺序在YBa 2 Cu 3 O 6 +x的节点电子口袋。在这里,我们报告的量子振荡测量密切相关的化学计量材料YBa 2Cu 4 O 8,这揭示了类似的费米表面性质YBa 2Cu 3 O 6 +x,尽管没有在相同的光谱技术,如X-射线衍射,揭示在YBa 2Cu 3 O 6 +x的电荷顺序签名。费米面重建YBa 2Cu 4 O 8建议发生从磁场增强的电荷秩序,呈现脆弱的零磁场,因为它的潜在的非常规对称性,和/或其发生作为一个附属的更强大的潜在的电子相关性。
Sensitivity of $T_{\rm c}$ to pressure and magnetic field in the cuprate superconductor YBa$_{2}$Cu$_{3}$O$_{y}$: evidence of charge order suppression by pressure
铜氧化物超导体普遍倾向于形成电荷密度波(CDW)有序,这种有序与超导性竞争,并且在掺杂$p \simeq 0.12$时最强。在这里,我们表明,在原型铜酸盐YBa $_{2}$ Cu $_{3}$ O $_{y}$(YBCO)的压力抑制电荷顺序,但不影响赝能隙相。这是基于在压力下的传输测量,这表明,在$T^*$的赝能隙的发病是独立的压力,而负霍尔效应,CDW秩序在YBCO的一个明确的签名,被压力抑制。我们还发现,压力和磁场移动超导转变温度$T_{\rm c}$的YBCO以相同的方式作为掺杂的函数-但在相反的方向-最有效地在$p \simeq 0.12$。这表明超导电性和CDW有序之间的竞争可以通过两种方式调节,即通过场抑制超导电性或通过压力抑制CDW有序。基于现有的高压数据和我们自己的工作,我们观察到,当CDW秩序完全抑制在高压下,所谓的“1/8异常”的超导圆顶消失,揭示了一个光滑的$T_{\rm c}$圆顶,现在峰值在$p \simeq 0.13$。我们建议,这个$T_{\rm c}$圆顶的形状的赝隙相低于其临界点$p^{\star} \sim 0.19$和自旋顺序在低掺杂的竞争效应。
Long range proximity effect in La2/3Ca1/3MnO3 (LCMO)/(100)YBa2Cu3O7-delta (YBCO) ferromagnet/superconductor bilayers: Evidence for induced triplet superconductivity in the ferromagnet
Proof of bulk charge ordering in the CuO$_2$ plane of the cuprate superconductor YBa$_2$Cu$_3$O$_{6.9}$ by high pressure NMR
铜氧化物超导体仍然有许多悬而未决的问题,特别是关于它们的正常状态属性,包括电荷有序的作用。在CuO $_2$平面中的$^{63,65}$ Cu和$^{17}$ O上的核磁共振是电荷变化的非常灵敏的本体探针,但未被正确理解。从早期的核磁共振谱来看,YBa $_2$ Cu $_3$ O $_{6+y}$中氧卫星线的分裂是由于正交畸变引起的,同时也可能是由于电荷有序化引起的.我们采用高压NMR对YBa $_2$ Cu $_3$ O $_{6.9}$,希望电荷顺序将响应不同的压力比化学晶格。这就是我们所发现的,我们证明了存在的电荷排序,即使在环境条件下。随着压力的增加,我们可以遵循它的局部对称性和振幅作为温度的函数。我们的发现与迄今为止报道的其他技术不同,但也显示出相似之处,将进行讨论。我们还提供了证据,从文献NMR数据表明,这种电荷排序是普遍存在的CuO $_2$平面。
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)。
The cuprate superconductor YBa$_2$Cu$_4$O$_8$, in comparison with most other cuprates, has a stable stoichiometry, is largely free of defects and may be regarded as the canonical underdoped cuprate, displaying marked pseudogap behaviour and an associated distinct weakening of superconducting properties. This cuprate `pseudogap' manifests as a partial gap in the electronic density of states at the Fermi level and is observed in most spectroscopic properties. After several decades of intensive study it is widely believed that the pseudogap closes, mean-field like, near a characteristic temperatu…
Novel neutron resonance mode in $d_{x^2-y^2}$ superconductors
我们证明了最近在YBa $_2$ Cu $_3$ O $_{6.85}$和YBa $_2$ Cu $_3$ O $_{6.6}$的非弹性中子散射实验中观察到的一种新的无公度动量共振磁激发是{ \it自旋激子}。它在磁布里渊区的位置和频率由粒子-空穴连续体的动量依赖性决定。我们确定了几个功能,区分这种新的模式从以前的共振模式附近观察到的${\bf Q}=(π,π)$,如其强度最大值发生在不同的部分的磁布里渊区。