Polaron cross-overs and d-wave superconductivity in Hubbard-Holstein model
本文在Hubbard-Holstein模型下对极化子的超导电性进行了理论研究。与极化子和声子之间的极化子跳跃能的平方成比例的剩余运动学相互作用为极化子提供了配对场。我们发现,超导不稳定性的d-波通道是可能的,与小的转变温度是最大的大到小的极化子交叉区。当极化子之间的有效现场相互作用是排斥性时,s波不稳定性是不可能的。
2006-11-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Beyond the conventional Emery model: crucial role of long-range hopping for cuprate superconductivity
TU Wien(维也纳工业大学);Max-Planck-Institut für Festkörperforschung(马克斯·普朗克固体研究所);Northwest University(西北大学);Friedrich-Alexander-Universität Erlangen/Nürnberg(埃尔朗根-纽伦堡大学);University of Iceland(冰岛大学);Università di Trieste(的里雅斯特大学)
研究通过动态顶点近似发现长程跃迁对铜基超导体相图和d波序参数至关重要,修正传统Emery模型的不足。
2026-05-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Temperature- and quantum phonon effects on Holstein-Hubbard bipolarons
本文利用量子MonteCarlo方法和变分方法研究了具有两个自旋相反的电子的一维Holstein-哈伯德模型。量子蒙特卡罗方法在小但有限的声子频率范围内产生非常精确的结果,这是许多强相关材料的特征,例如,铜氧化物和锰氧化物。研究了电子-电子排斥、声子频率和温度对双极化子态的影响。在高温下观察到了位间双极化子的热解离,并讨论了它与锰氧化物现有理论的关系。
2005-03-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Effects of c-axis Hopping in the Interlayer Tunneling Model of High-Tc Layered Cuprates
我们考虑层状铜氧化物的层间对隧穿模型,包括一个有效的单粒子沿c轴跳跃。的c轴跳跃矩阵元素的现象学抑制,在铜氧化物超导体的赝能隙,被纳入。在最佳掺杂下,计算了超导态的特征量,如转变温度和超导能隙。计算结果与实验结果一致,但值得注意的是,超导能隙随温度的变化与实验结果吻合得很好。模型中关于T_c随层间耦合变化的预测是可以进一步检验的自然结果。
1999-05-11 cond-mat.supr-con
Charge Imbalance Effects on Interlayer Hopping and Fermi Surfaces in Multilayered High-T_c Cuprates
本文研究了具有四个或多个CuO_2晶面的多层铜氧化物的层间跳跃t_ \perp与掺杂的关系。当双占据在平面中被禁止时,在Gutzwiller近似中t_ \perp的有效幅度被示出为与相邻两个平面中的掺杂率的乘积的平方根成比例,即,其中δ_1和δ_2表示两个平面的掺杂率。三层以上的铜酸盐具有两种\cuo平面,即,内平面和外平面(IP和OP),导致两个不同的t^ eff_{\perp}值,即,IP之间的t^eff_ \perp 1 \propto t_ \perp \sqrt{δ_IP δ_IP},IP和OP之间的t^eff_ \perp 2 \propto t_ \perp \sqrt{δ_IP δ_OP}。费米面在四层t-t“-t”-J模型中通过平均场论计算。自洽地确定了不同掺杂率下的序参量、t_ \perp的重正化因子以及引起IP和OP电荷不平衡的位势。我们展示了费米面的层间分裂,这可以在角分辨光电子能谱测量中观察到。
2006-01-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Correlation between charge order and second-neighbor hopping in cuprate superconductors
基于t-t '-J模型研究了铜氧化物超导体中电荷序波矢Q_{CD}与次近邻跃迁t'之间的相关性。结果表明,电荷序波矢量Q_{CD}的大小随t '的增大而增大,实验观察到的相同掺杂浓度下不同族铜酸盐超导体的电荷序波矢量Q_{CD}大小的差异可归因于t'的不同。
2017-09-12 cond-mat.supr-con
Finiteness of the Hopping Induced Energy Corrections in Cuprates
本文继续对有效二维两带哈伯德模型[N. M. Plakida等人,物理评论B,第51卷,16599(1995)]的超导相变的铜酸盐,开始于[Gh. Adam,S. Adam,J. Phys. A:Math.Theor.,Vol.40,11205(2007)]。对该模型的$(δ, T)$相图的讨论指出了在消失掺杂$δ$的极限下能谱的发散。有限的能谱在所有可能的掺杂率$δ$提供的有效哈密顿量的跳跃部分重整化的有效因子指向费米子跳跃过程的网站对的可用性。
2009-03-09 cond-mat.supr-con
Gapped collective charge excitations and interlayer hopping in cuprate superconductors
利用共振非弹性X射线散射(RIXS)研究了电子掺杂铜氧化物超导体Sr $_{0.9}$ La $_{0.1}$ CuO $_2$(SLCO)中等离子体激元的传播.我们在二维布里渊区中心检测到$\sim$ ~120 meV的等离子体间隙,表明SLCO中的低能等离子体不是严格的声学。等离子体激元色散,包括间隙,准确地捕获分层$t$ - $J$ - $V$模型计算。最近RIXS数据从其他铜酸盐进行类似的分析表明,等离子体间隙是通用的,其大小与层间跳跃的幅度$t_z$。我们的工作揭示了层状铜氧化物中电荷动力学的三维性,为确定$t_z$提供了一种新的方法。
2022-06-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Strong correlation, electron-phonon interaction and critical fluctuations: Isotope effect, pseudogap formation, and phase diagram of the cuprates
在具有长程库仑力的Hubbard-Holstein模型中,我们重新审视了超导铜酸盐的电荷有序情形,并解释了不同类别的铜酸盐中是否存在所形成的条纹相。我们还评估了平均场和波动校正的临界线的电荷排序,我们将它们与发生在铜酸盐的各种pseudogap交叉线,我们讨论了其特有的同位素依赖性的机制。考虑到电荷有序过渡的动力学性质,我们解释了T* 的传播及其同位素位移,获得不同的特征时间尺度的实验探针。
2001-09-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Effects of next-nearest-neighbor hopping $t^{\prime}$ on the electronic structure of cuprates
测量了欠掺杂和轻掺杂Bi $_{2-z}$ Pb $_z$ Sr $_2$ Ca $_{1-x}$ { \it R} $_{x}$ Cu $_2$ O $_{8+y}$($R=$ Pr,Er)(BSCCO)的光电子能谱,并与La $_{2-x}$ Sr $_x$ CuO $_4$(LSCO)的光电子能谱进行了比较.绝缘BSCCO的较低哈伯德带,如Ca $_2$ CuO $_2$ Cl $_2$,显示出比La $_2$ CuO $_4$更强的从${\bf k}\sim$($π/2,π/2$)到$\sim$($π,0$)的色散。在${\bf k}\sim$($π,0$)处的平带通常在BSCCO中较深。这些观察结果与费米面形状和化学势位移一起表明,单带模型的次近邻跳跃$|t^{\prime}|$在BSCCO中比在LSCO中大,并且$|t^{\prime}|$而不是超交换$J$影响赝能标。
2003-12-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The generalized Kondo lattice model and its spin-polaron implementation for cuprates by projection method
结果表明,自旋费米子模型被发现是一个有效的低能量实现的三带Emery模型后,Wannier变换的$p_x$ -和$p_y$ -轨道的氧离子子系统被减少到广义Kondo晶格模型。它的基本特征是在遥远的细胞之间存在自旋相关的电流载流子跳跃。自旋极化子谱的数值计算表明了远距离跳跃的重要作用。
2016-06-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
One-band tight-binding model parametrization of the high-$T_c$ cuprates, including the effect of $k_z$-dispersion
我们讨论了层间跳跃的影响和由此产生的$k_z$ -分散在铜氧化物的框架内的一个带紧束缚(TB)模型的哈密顿量。根据面内跳跃参数$t$,$t'$,在La $t''$ Sr $_x$ CuO $_4$(LSCO)和Nd $_{2-x}$ Ce $_x$ CuO $_4$(NCCO)中的有效层间跳跃$t'''$和在Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_{8}$(Bi 2212)中的CuO $_2$双层之间的添加的胞内跳跃$t_{bi}$给出了通过与LSCO,NCCO和Bi 2212中基于LDA的带结构的第一原理拟合获得“裸”参数的值。相应的'打扮'的参数集,占相关效应超出LDA的拟合实验FS地图和色散附近的费米能量在最佳掺杂和过掺杂系统。层间耦合$t_z$和$t_{bi}$被发现一般是一个相当大的分数的面内跳跃$t$,虽然$t_z$在NCCO的值是非常小的,反映了缺乏顶端的O原子的晶体结构。我们的研究结果提供了一些深入了解的问题,确定掺杂从实验FS地图在Bi 2212中,c轴运输中的作用,以及掺杂之间的关系的结合能的范霍夫奇点(VHS)和各种突出的功能观察到的角分辨光电发射(ARPES)和隧道光谱的铜酸盐的依赖关系。
2005-03-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electronic correlations, electron-phonon interaction, and isotope effect in high-Tc cuprates
利用大N展开式,我们提出并求解了一个广义t-J模型的超导能隙的线性化方程,该模型也包含Holstein模型中的声子。主导Tc具有d波对称性,声子对Tc有积极的贡献。相应的同位素系数是非常小的,在最佳掺杂和增加对经典的值1/2与增加类似的掺杂在许多铜酸盐。
1999-04-26 cond-mat.supr-con
Numerical renormalization group approach to fluctuation exchange in the presence of electron-phonon coupling: Pairing in the Holstein-Hubbard model
利用波动交换近似(FLEX)研究了Holstein-哈伯德模型.由于声子介导的电子-电子相互作用的延迟性质,快速傅里叶变换(FFT)和以前开发的Hubbard型纯电子模型的NRG方法都不适用,而蛮力解受到计算时间和存储需求的限制,这些需求在低温下迅速增加$T$。在这里,我们描述了一个新的数值重整化群(NRG)技术,有效地解决FLEX方程。在低$T$($\sim 80K$)时,可以节省几个数量级的CPU时间和存储。为了测试我们的方法,我们将我们的NRG结果与高温下小晶格上的蛮力计算进行比较。在低$T$下应用NRG方法得到了s波和d波超导相图。在实际声子频率范围内,s波配对的同位素效应类似BCS,但在非物理大声子频率($\sim $带宽)处消失。对于d-波配对,同位素指数是负的和小的非最佳掺杂的铜酸盐的典型观察值相比。
1998-09-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum Monte Carlo Simulation of Bipolaron Superconductivity in Extended Hubbard--Holstein models on Face-Centered-Cubic and Body-Centered-Cubic Lattices
The Open University(开放大学);Oregon State University(俄勒冈州立大学)
本文通过量子蒙特卡洛模拟研究了在面心立方和体心立方晶格中,电子-声子相互作用驱动的双极子超导性,发现扩展相互作用下存在轻配对区域。
2025-12-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Antiferromagnetic exchange and spin-fluctuation pairing in cuprate superconductors
本文在有效的$p$ - $d$哈伯德模型内,对CuO 2平面的超导性建立了微观理论。应用Mori型投影技巧,导出了Green函数的Dyson方程。带间跳跃引起的反铁磁交换导致导带内所有载流子的配对和与费米能成正比的高Tc。带内跳跃中的运动学相互作用是传统的自旋涨落配对的原因。间隙方程的数值解证明了d-波间隙对称性,并定义了Tc掺杂依赖性。讨论了Tc的氧同位素位移和压力依赖性。
2004-07-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Phase diagram of one-dimensional Hubbard-Holstein model at quarter-filling
本文用非微扰方法导出了一维Hubbard-Holstein模型的有效哈密顿量,该哈密顿量在强电子-电子(e-e)和电子-声子(e-ph)相互作用以及非绝热极限($t/ω_0 \leq 1$)下都是有效的.我们通过采用改进的Lanczos方法和研究各种密度-密度关联,得到了四分之一填充时的相图。自旋-自旋AF(反铁磁)相互作用和最近邻排斥,分别从e-e和e-ph相互作用,是占主导地位的条款(相比跳跃),并竞争,以确定各种相关的阶段。随着电子-电子相互作用$(U/t)$的增加,系统从AF集团过渡到相关的单重态相通过不连续的过渡在所有考虑的强电子-ph耦合$2 \leq g \leq 3$。在较高的$U/t$值和中等强度的e-ph相互作用($2 \leq g \leq 2.6$)下,单线态分解形成AF有序,然后在单个子晶格中形成顺磁有序;而在较大的$g$值($> 2.6$)下,系统直接跳跃到自旋无序电荷密度波(CDW)相。
2011-05-31 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Berry phases and pairing symmetry in Holstein-Hubbard polaron systems
本文研究了二维反铁磁体中掺杂诱导的空穴极化子的隧穿动力学。我们的治疗是基于路径积分制定的绝热近似,结合多体紧束缚,瞬子,约束晶格动力学,和多体精确对角化技术。我们的结果主要是基于Holstein- $tJ$和,为了比较,在Holstein-哈伯德模型。我们还研究了第二近邻跃迁和长程电子-电子库仑排斥的影响。极化子隧穿动力学被映射到一个有效的低能哈密顿量上,该哈密顿量采用费米子紧束缚模型,具有占据相关的、主要的第二和第三近邻隧穿矩阵元、排除的双电荷和有效的位间电荷相互作用。反铁磁自旋关联在原来的多电子哈密顿量反映了一个吸引的贡献,第一个邻居的电荷相互作用和Berry相位因子,决定了有效的极化子隧穿磁元素的迹象。在两个极化子的情况下,这些相位因子导致极化子对波函数的$d_{x^2-y^2}$波对称性或p波对称性与零和非零的总对动量,分别。讨论了超导极化子对凝聚体的掺杂依赖性同位素效应、赝能隙和T_c的意义,并与铜酸盐中的观察结果进行了比较。
1998-05-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Similarities and differences between infinite-layer nickelates and cuprates and implications for superconductivity
根据最近发现的Sr掺杂NdNiO $_2$的超导电性,我们重新研究了无限层RNiO $_2$(R= La,Nd)的电子结构。从比较他们的铜酸盐对应物CaCuO $_2$,我们得到的基本事实有关的电子结构,特别是各种跳跃参数和能量分裂的值,以及间隔阳离子的影响。从这个详细的比较中,我们评论了关于超导性的期望。特别是,这两种材料都表现出较大的长程跳跃与近邻跳跃的比率,这应该有利于超导性。
2020-02-04 cond-mat.supr-con
Spectral Properties of High-T$_c$ Cuprates via a Cluster-Perturbation Approach
角分辨光电子数据半填充掺杂铜酸盐材料进行了比较,与精确对角化分析的三带哈伯德模型,这是扩展到无限晶格中的扰动在簇间跳跃(集群扰动理论)。研究了绝缘铜氧化物Sr $_2$ CuO $_2$ Cl $_2$的能带色散和光谱权重,得到了一个一致的参数集,该参数集在有限掺杂下也适用。在过掺杂的制度,我们的光谱权重和费米面的结果给出了一个很好的描述Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_{8+δ}$的实验数据。特别地,费米面是以$k=(π,π)$为中心的空穴状。最后,我们介绍了两层之间的跳跃,并解决双层分裂的问题。
2001-11-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Orbital entanglement mechanism of superconductivity in cuprates
我们利用一维哈伯德模型表明,铜氧化物超导体的超导电性可能是由于轨道选择性电荷跳跃介导的氧化铜平面中的空穴之间的轨道纠缠而产生的。在铜酸盐中实现超导电性所需的掺杂的主要作用是抑制莫特关联和轨道有序。提出的机制解释了其他非常规超导体的超导性,并为寻找新的高温超导体提供了指导。
2022-06-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Exchange and spin-fluctuation superconducting pairing in cuprates
本文在强关联极限下,在有效双带哈伯德模型下,提出了CuO $_2$层超导电性的微观理论。通过应用投影技术的矩阵格林函数的哈伯德算子,戴森方程的推导。证明了在平均场近似下,存在由常规交换作用介导的d波超导配对。考虑到由于运动学相互作用引起的自能修正,也得到了自旋涨落d波配对。推导出了$T\sb{c}$对空穴浓度的依赖关系和带隙函数对$\bf k$的依赖关系。结果表明,交换相互作用(源于带间跳跃)优于运动相互作用(源于带内跳跃)。
2002-02-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconducting instability in the Holstein-Hubbard model: A numerical renormalization group study
本文在完全涨落交换近似下研究了二维Holstein-哈伯德模型中的d波配对不稳定性。本文发展了一种广义数值重整化群技术来求解由此产生的自洽场方程。$d$波超导相图表明,对于纯电子Hubbard系统,在电子浓度约为0.9时,T_c最佳<n>. EP相互作用抑制d波T_c,当声子介导的在位吸引$U_p$变得与在位库仑排斥$U$相当时,d波T_c降为零。同位素指数$α$在该模型中是负的,并且与经典BCS值$α_{BCS} = 1/2$相比或与非最佳掺杂的铜氧化物超导体中的典型观察值相比是小的。
1997-08-28 cond-mat.supr-con
Superconductivity, charge-density waves, antiferromagnetism, and phase separation in the Hubbard-Holstein model
利用变分波函数和量子蒙特卡罗方法,研究了二维Hubbard-Holstein模型中电子-电子和电子-声子相互作用的相互作用.这里,基态相图由几个能量尺度触发,即,电子跳跃$t$、现场电子-电子相互作用$U$、声子能量$ω_0$和电子-声子耦合$g$。在半填充时,$U \gtrsim 2g^2/ω_0$的基态是反铁磁绝缘体,而$U \lesssim 2g^2/ω_0$的基态是电荷密度波(或双极化)绝缘体。除了这些阶段,我们发现一个超导相,侵入它们之间。对于$ω_0/t=1$,当$U/t$和$2g^2/tω_0$都很小时,超导性出现;然后,通过增加声子能量$ω_0$的值,它沿着反铁磁和电荷密度波绝缘体之间的过渡线延伸。远离半填充,当掺杂电荷密度波绝缘体时发生相分离,而当掺杂超导相时发现均匀(超导)基态。在有限尺寸效应的分析中,对扭曲边界条件进行平均是非常重要的,特别是在弱耦合极限和掺杂的情况下。
2017-11-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Comparison of the Electronic Structures of Two Non-cuprate Layered Transition Metal Oxide Superconductors
本文比较了研究较少的层状过渡金属氧化物LiNbO $_2$和Na $_x$ CoO $_2$的电子结构。虽然活性过渡金属$d$态由于不同的晶场和能带填充而有很大的不同,但两个系统都显示出随着过渡金属离子层和氧层之间距离的变化而强烈的电子结构变化。铌酸盐的不寻常之处在于具有大的第二近邻跳跃幅度,以及对Nb-O分离敏感的最近邻跳跃幅度。Li $_x$ NbO $_2$还呈现了具有可变载流子浓度的单带三角晶格系统的吸引人的简单性,其是超导的。
2005-12-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Small Bipolarons in the 2-dimensional Holstein-Hubbard Model. II Quantum Bipolarons
我们研究了Holstein-哈伯德模型中双极化子的有效质量,并从本质上讨论了在绝热极限附近得到轻双极化子和强束缚双极化子的可能性。提出了几种研究极化子和双极化子量子迁移率的方法。结果表明,除了在相图的三相点附近,双极化子的质量一般都很大,在那里,双极化子在绝热极限下有几种简并组态(单格点(S 0)、双格点(S1)和四重态(QS)),而极化子则轻得多.这种简并性显著降低了双极化子的质量。相图中的三相点被晶格量子涨落消除,从而抑制了光双极化子。我们表明,一些模型的变化,例如声子色散可能会增加对量子晶格波动的(QS)双极化子的稳定性。相图的三相点对于量子晶格波动可能是稳定的,并且可能发生非常急剧的质量减少,导致对于现实参数为100裸电子质量的数量级的双极化子质量。因此,当它们的相互作用不是太大,也就是说,它们的密度足够小时,这种非常轻的双极化子可以在相对较高的温度下凝聚成超导态。这种效应可能是相关的理解掺杂铜酸盐的高Tc超导性的起源足够远的半填充。
2000-04-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pairing Correlations in a Generalized Hubbard Model for the Cuprates
利用4 × 4团簇的数值对角化方法,在有效的广义哈伯德模型中,计算了铜氧化物在最近邻关联跃迁和次最近邻关联跃迁t '下的在位s、扩展s和d配对关联函数(PCF).相对于t-t '-U模型,PCF的顶点贡献(VC)显著增强。PCF及其VC的行为以及异常通量量子化的特征表明,对于中等掺杂,d波通道具有超导性,对于高掺杂和小U,s波通道具有超导性。
1999-10-01 cond-mat.supr-con
Coulomb electron pairing in a tight-binding model of La-based cuprate superconductors
研究了La基铜氧化物超导体紧束缚模型中两电子库仑相互作用的性质。这种紧束缚模型的特点是远程跳跃先前获得的先进的量子化学计算。我们分析和数值计算表明,库仑排斥导致形成的紧凑对传播通过整个系统。电子对的形成机制与库仑电子对在总能量和动量守恒的情况下出现一个有效的窄能带有关。的对形成概率的有效填充因子的依赖性得到的最大填充因子为20%(或80%)左右。与最近邻紧束缚模型的情况下的比较表明,长程跳跃提供了一个增加的相空间体积与高对形成概率。我们推测,这里讨论的库仑电子对可能在高温超导中起作用。
2020-07-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
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
Traces of Electron-Phonon Coupling in One-Dimensional Cuprates
利用含时密度矩阵重正化群方法研究Hubbard-扩展Holstein模型,发现扩展电子-声子耦合能重现一维铜氧化物实验光谱特征,定量增强长程超导关联并抑制自旋关联,可能是理解二维高温超导层状铜氧化物交织序平衡的关键缺失成分。
2022-10-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Effects of antiferromagnetic planes on the superconducting properties of multilayered high-Tc cuprates
本文提出了多层铜氧化物中超导-(SC)和反铁磁(AF)CuO_2共存相的高临界温度(T_c)的机制。用相邻CuO_2面间的跳跃积分,微扰地计算了被AF绝缘体(莫特绝缘体)隔开的SC面间的约瑟夫森耦合。结果表明,AF面内的AF交换分裂抑制了所谓的π-约瑟夫森耦合,而长程0-约瑟夫森耦合导致了较高Tc值的共存。
2005-04-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Mean field solutions to singlet hopping and superconducting pairing within a two-band Hubbard model
本文给出了铜酸盐中高$T\sb{c}$超导性的双带单空穴哈伯德模型的平均场格林函数解。例如,Phys.Rev.B51,16599(1995),JETP 97,331(2003))涉及分别描述单重态跳跃和超导配对的高阶关联函数的表达式。严格推导其值的基础上,发现特定的不变类多项式格林函数的Wannier重叠系数$ν\sb{ij}$存在。
2006-09-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Microscopic Hamiltonian for Zn or Ni substituted high temperature cuprate superconductors
本文从由Cu或杂质3d轨道和O 2p轨道组成的微观三带模型出发,导出了Zn或Ni取代的高T_c铜酸盐的有效低能哈密顿量。我们发现杂质诱导的散射势和跳跃积分都有一个有限的范围,但随着离杂质的距离衰减得很快。Zn散射势非常强,对电子具有吸引力。Ni的散射势比Zn的散射势弱得多,这是由于Ni离子和O空穴之间的杂化所致。这种深刻的差异既不是由于电荷,也不是由于d能级的位置,而是因为杂质的价态和强相关背景之间的相互作用。对Ni和Zn降低超导转变温度的异常作用给出了自然的解释。电子的层间跳跃是高度各向异性和非局域的,由面内电子结构决定。这将导致不同位置的态的量子干涉,并强烈影响垂直于CuO_2平面的扫描隧道谱。
2002-07-31 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin Liquid State around a Doped Hole in Insulating Cuprates
对具有第二和第三近邻跳跃项的t-J模型小团簇的数值精确对角化研究表明,在动量k=(pi,0),能量\sim 2 J的掺杂空穴周围,与绝缘铜氧化物中的(pi/2,pi/2)相比,实现了一种新的自旋液态,其中自旋和电荷自由度近似解耦.我们的发现意味着绝缘铜氧化物中的激发被映射到d波共振价键态。
1999-12-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Polaron Crossover and Bipolaronic Metal-Insulator Transition in the Holstein model at half-filling
研究通过Holstein模型探讨极化子与双极化子在半填充下的性质转变,揭示了极化子形成与金属-绝缘体转变的关系及Born-Oppenheimer近似的局限性。
2005-09-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Understanding high-Tc cuprates based on the phase string theory of doped antiferromagnet
我们提出了一个自洽的RVB理论,该理论将金属(超导)相与半填充反铁磁(AF)相统一起来。该理论中的两个关键因素包括控制短程AF自旋关联的RVB凝聚和作为关键掺杂效应的空穴跳跃引入的相弦效应。我们讨论了均匀和非均匀的平均场解,并显示了独特的特征自旋能量标度,超导转变温度,和相图,这都是一致的高- $T_c$铜氧化物的实验测量。
2000-04-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The Two-Dimensional Rashba-Holstein Model: A Quantum Monte Carlo Approach
本文采用无偏有限温度量子蒙特卡洛模拟研究半填充正方晶格上的 Rashba-Holstein 模型,揭示 RSOC 对 CDW 与超导相竞争、Weyl 锥及 Gross-Neveu Ising 量子相变的影响。
2025-09-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The isotope effect in the Hubbard model with local phonons
采用量子蒙特卡罗方法,在动力学集团近似下研究了含Holstein声子的二维哈伯德模型中的同位素效应.在小的电子-声子(EP)耦合下,IE是可忽略的。对于更大的EP耦合有一个大的和积极的IE上的超导温度,随着掺杂的增加而降低。在低能量密度态、动能和电荷激发谱中也出现了显著的IE。一个可以忽略不计的IE被发现在赝能隙和反铁磁(AF)的性质在小掺杂,而AF的敏感性在中间掺杂的声子频率$ω_0$降低而增加。该IE源于极化子效应随$ω_0$降低而增加。一个较大的IE在较小的掺杂发生由于较强的极化效应确定的EP相互作用与较强的AF相关性的相互作用。Hubbard-Holstein模型的IE与在铜氧化物超导体中测量的IE具有许多相似之处。
2008-03-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Antiferromagnetically Driven Electronic Correlation in Iron Pnictides and Cuprates
铁磷属元素化物和铜酸盐代表了两类材料,其中强反铁磁关联驱动了另外三种不同的有序趋势:(1)超导配对,(2)费米面畸变,和(3)轨道电流有序。我们认为,(1)-(3)和反铁磁关联是铜酸盐和磷属元素的一类强关联材料的特征。在本文中,我们提出的结果的功能重整化群的研究支持上述主张。此外,我们表明,作为层间跳跃参数的函数,双层哈伯德模型很好地插入之间的铜酸盐和铁磷属元素化物物理。最后,作为检验,我们将给出铁磷属元素化物梯形模型的重整化群研究,并与二维模型的结果进行比较。
2009-05-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Zn impurity induced moments and tunneling conductance asymmetry in cuprate superconductors
通过自洽求解由\ttju哈密顿量导出的Bogoliubov-de Gennes方程,研究了非磁性Zn杂质取代面内Cu的影响. Zn杂质,在么正极限下用一个潜在的散射体建模,在其周围产生了局部交错的磁矩,计算的NMR位移与实验的Cu NMR谱一致.我们还注意到,实验观察到的负斜率的隧穿电导可以从下一个最近的跳跃$t'$。
2001-12-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
A Consistent Theory of Underdoped Cuprates: Evolution of the RVB State From Half Filling
我们已经能够解决两个长期存在的问题,是中心的高Tc超导理论:(1)如何是掺杂区的物理连接到莫特绝缘体?(2)常态的二维性的起源是什么?具体来说,基于t-J模型,我们推导出一个重整化的哈密顿量来描述欠掺杂铜氧化物的性质。该理论被限制为同意在半填充的行为,这是很好地描述了玻色子RVB状态的Arovas和奥尔巴赫。移动的空穴被认为破坏了长程磁序,这导致了自旋能谱中的间隙。自旋间隙的存在使我们能够推导出一个约束的哈密顿量,它描述了子晶格保持跳跃的重整化holon和holon对,伴随着自旋单重流。在单重态凝聚,即赝能隙(与自旋能隙不同),温度T * 以下,holon形成无自旋费米液体,没有可观察到的小费米表面。在T * 以上,holon被定域化,产生一个(规范)绝缘体,我们将其与奇怪的金属相等同。Holon对跳跃导致了一个强大的d波超导体,它的对称性主要由半填充时RVB态的对称性决定。理论预测与核磁共振、隧穿和输运实验结果一致。值得注意的是,自旋能隙的存在为正常态的二维性提供了一个自然的解释。空穴掺杂和电子掺杂的铜氧化物之间的显着的不对称性也很容易解释。
2009-10-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Interlayer coupling and the c-axis quasiparticle transport in high-$T_{c}$ cuprates
c轴准粒子电导率显示出不同的行为取决于层间耦合的性质。对于具有恒定跳跃幅度$t_{\perp}$的相干耦合,在零频率和零温度下的电导率$σ(0,0)$取决于磁场的方向,但对于角度相关跳跃$t(ϕ)$则不依赖于磁场的方向,这消除了节状准粒子的贡献。对于非相干耦合,电导率也与场方向无关,并且仅当包括顺磁效应时才发生变化。电导率求和规则可用于确定相干耦合与非相干耦合的混合。$σ(0,0)$的值可以由$t_{\perp}$支配,而同时$t(ϕ)$支配超流密度的温度依赖性。
2000-10-30 cond-mat.supr-con
Robustness of bipolaronic superconductivity to electron-density-phonon coupling
Anhui Normal University(安徽师范大学)
本文利用无偏 Diagrammatic Monte Carlo 方法研究正方晶格中 Holstein 与键 SSH 声子耦合的协同作用,发现两种耦合结合可压缩双极化子而不显著增加有效质量,从而提升超导转变温度,为多声子模式体系优化高温超导提供了策略。
2025-11-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity and incommensurate spin fluctuations in a generalized t-J model for the cuprates
我们考虑了一个有效模型的从费米子Schwinger-boson分解,该模型是通过对三带哈伯德哈密顿量进行系统的低能约化得到的。该模型包括一个类似于哈伯德模型的大U极限的三位项t“,但对于实际的或大的O-O跳跃,其符号相反。对于接近最现实的铜氧化物的参数,平均场的解决方案表现出d+s超导性(主要是d_{x^2-y^2})与掺杂x的依赖性非常相似的实验观察到的。在自旋结构因子中,在$π(1,1 +(-) 2x)$附近的波矢处也得到了无公度峰,这也与实验相符。
1997-03-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Interlayer couplings in cuprates: structural origins, analytical forms, and structural estimators
本研究通过第一性原理计算识别铜氧化物超导体中有效层间耦合的微观机制,提供基于晶体结构的解析公式以估计关键跳跃参数,并在YBa2Cu3O7上验证了方法的有效性。
2024-11-27 cond-mat.supr-con
Proposal of an extended t-J Hamiltonian for high-Tc cuprates from ab initio calculations on embedded clusters
为了确定La_{2-x} Sr_xCuO_4化合物中CuO_2平面内的局域有效相互作用,对嵌入无限晶格的Madelung势的Cu_pO-q有限团簇进行了一系列精确的从头计算.第一近邻相互作用的值,磁耦合(J_{NN} =125 meV)和跳跃积分(t_{NN} =-555 meV),已被证实。重要的额外的影响被证明,基本上是关于第二邻居跳跃积分t_{NNN} =+110 meV,单重态的位移向相邻的共线孔,h_{SD} ^{abc}=-80 meV,一个不可忽略的空穴-空穴排斥V_{NN} - V_{NNN} =0.8 eV和一个强大的各向异性效应的存在下,相邻的空穴上的第一邻居相互作用的值。J_{NN}和t_{NN}对邻近空穴位置的依赖性已从两带模型中合理化,并从一系列附加的从头计算中进行了检验。在此基础上,提出了一种推广的t-J模型哈密顿量。有人认为,这里提出的三体效应可能会发挥作用,在这些化合物中观察到的电荷/自旋分离,也就是说,在条纹的形成和动态。
2000-10-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spectral properties near the Mott transition in the two-dimensional Hubbard model with next-nearest-neighbor hopping
利用团簇微扰理论研究了次近邻跳跃二维哈伯德模型中Mott跃迁附近的单粒子光谱性质。通过考虑次近邻跳频如何移动二维哈伯德模型的谱权,简单地解释了该模型的复杂谱特征。在空穴掺杂和电子掺杂的铜氧化物高温超导体中观察到的各种异常特征被统一地解释为二维系统中的Mott转变附近的性质,该二维系统的光谱权重被次近邻跳跃移动。
2014-07-11 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Temperature-filling phase diagram of the two-dimensional Holstein model in the thermodynamic limit by self-consistent Migdal approximation
我们使用自洽Migdal近似研究了二维单带Holstein模型的温度填充相图,其中电子和声子的自能被平等对待。通过采用一种有效的数值算法,利用快速傅立叶变换来评估动量和松原频率的总和,我们确定的电荷密度波(CDW)和超导转变温度的热力学极限使用晶格尺寸,足以消除显着的有限尺寸效应存在于较低的温度。我们得到的温度填充相图的范围内的耦合强度和声子频率的模型定义在一个正方形晶格上,有和没有次近邻跳跃。我们发现一个超导圆顶的外观与临界温度下降之前,达到$\mathbf{q}_{\text{max}} = (π,π)$ CDW相边界。对于非常低的声子频率,我们还发现了一个无公度的CDW相与有序矢量$\mathbf{q}_{\text{max}} \approx (π,π)$之间出现的公度CDW和超导相。我们的数值实现可以很容易地扩展到治疗动量依赖的电子-声子耦合,以及色散声子分支,并已提供给公众。
2018-11-08 cond-mat.supr-con
Two-orbital view on the origin of the material dependence of Tc in the single-layer cuprates
利用第一性原理计算得到的高Tc铜氧化物的dx ~ 2-y ~ 2 + dz ~ 2双轨道模型,我们证明了费米面形状的材料依赖性可以通过dx ~ 2-y ~ 2轨道和dz ~ 2轨道的混合程度来理解。通过对紧束缚跳跃积分的研究,解释了为什么有些铜氧化物的费米面是正方形,而有些则是圆形。从这个观点,我们解释了实验观察到的费米面的曲率和Tc之间的相关性。
2013-05-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Towards effective models for low-dimensional cuprates: From ground state Hamiltonian reconstruction to spectral functions
本文通过降维折叠比较单带Hubbard与t-J模型,发现扩展版本可重现铜氧化物梯子化合物的自旋结构因子特征,为有效模型选择提供新见解。
2025-09-08 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum oscillations from `open' Fermi surface in quasi-one-dimensional lattices: Application to YBa2Cu3O6 cuprates, organic salts, ladder compounds, and related systems
根据著名的Onsagar-Lifshitz范式,Shubnikov de-Haas和de-Haas van Alphen(SdHvA)振荡的观察表明,在体中存在“闭合”轨道费米面。我们提出了一个基于实空间的计算SdHvA振荡在广义准一维晶格放松的准经典近似嵌入在这个几十年的老Onsagar-Lifshitz范式。我们发现,相当大的量子振荡可以产生从'开放'费米表面,只要回旋轨道可以形成在现实空间中有限的,但不一定相等,电子跳跃沿x和y方向。我们的结果定量地解释了各种准一维材料中令人困惑的SdHvA振荡的出现,包括YBa_2Cu_3O_6铜酸盐的链态,有机材料,各种梯形化合物,弱耦合线性链,或量子线,和其他相关系统。
2016-02-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Doping dependent charge transfer gap and realistic electronic model of n-type cuprate superconductors
通过对角分辨光电子能谱(ARPES)和光学测量数据的分析,我们发现电子掺杂铜氧化物超导体的电荷转移能隙明显小于光学能隙,并且通过掺杂减小了电荷转移能隙。这导致了张-赖斯单态和上哈伯德带之间的强电荷涨落。用于描述该系统的基本模型是混合双带$t$ - $J$模型。在对称极限中,对应的带内和带间跳跃积分彼此相等,该双带模型等价于具有反铁磁交换相互作用的哈伯德模型(即$t$ - $U$-$J$模型)。$t$ - $U$ - $J$模型的平均场结果很好地解释了费米面的掺杂演化和交错磁化。
2008-07-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Long-Range Coulomb Effect on the Antiferromagnetism in Electron-doped Cuprates
用平均场论解释了电子掺杂铜氧化物反铁磁性的长程库仑效应。由于库仑交换效应,有效次近邻跳跃参数的大小随着电子掺杂浓度的增加而明显增加,提高了反铁磁有序的挫折。本文的考虑可以合理地解释电子掺杂铜氧化物Nd $_{2-x}$ Ce $_x$ CuO $_4$的费米面演化以及反铁磁赝能隙起始温度与掺杂的关系。
2005-07-20 cond-mat.supr-con
A 3D Tight-Binding Model for La-Based Cuprate Superconductors
受最近过掺杂的La基铜酸盐超导体的三维费米表面的实验测定的启发[Horio等人,物理修订信函2018,121,077004],我们重新审视了它们的导带的紧束缚参数化。我们构建了一个最小的紧束缚模型,需要八个轨道,其中两个涉及顶端氧离子。参数优化允许几乎完美地再现从密度泛函理论(DFT)获得的三维导带。我们讨论了每个参数进入这个多带模型的影响,并表明,其分散的特殊形式严重限制了参数值。然后,我们的证据表明,标准的微扰推导一个有效的单带模型是收敛性差,因为相对较小的值的电荷转移间隙。然而,这使我们能够解开面内和面外跳跃振幅的微观起源。提出了计算有效模型紧束缚参数的另一种方法。它的结果,与DFT的协议被保存提供较长范围的跳跃幅度被保留。与现有的模型进行了比较。最后,费米表面,显示交错的块交替的大小和形状,与实验相比,状态密度也被计算。
2019-10-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con