Model for the boron-doping dependence of the critical temperature of superconducting boron-doped diamond
本文研究了掺硼金刚石的超导临界温度Tc随浓度的变化。我们计算了在动态集团近似下费米能级的态密度,得到了比相干势近似更高的值。我们讨论的Tc作为一个功能的状态密度内的BCS,麦克米伦,和贝利茨理论。简化的Belitz理论给出了与实验数据最好的协议。由于态密度服从简单的幂律,本理论提供了Tc(x)的解析公式。
2009-06-22 cond-mat.supr-con
Universal intrinsic doping behavior of in-plane dc conductivity for hole-doped high-temperature cuprate superconductors
理解空穴掺杂高温铜氧化物超导体(HTCSs)的正常态输运性质是一项具有挑战性的任务,被广泛认为是揭示高温超导配对机制的关键步骤之一。在这里,我们提出了一个真正的内在和普遍的掺杂依赖于所有欠掺杂HTCS的面内直流电导率。面内直流电导率归一化到最佳掺杂时的掺杂依赖性可以由简单的指数公式表示。由高分辨率激光角度分辨光电子能谱导出的超导态节点费米速度的平方的掺杂行为合理地遵循普遍的本征掺杂行为。我们的研究结果表明,无论是在正常状态和超导状态,放置一个真正的普遍和严格的约束HTCS高温超导机制的低能量准粒子的共性。
2011-05-25 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
Possible structural origin of superconductivity in Sr-doped Bi2Se3
用铜和锶(Sr)等元素掺杂硒化铋(Bi2Se3)可以诱导超导性,使掺杂材料成为探索潜在拓扑超导行为的有趣候选者。认为掺杂Bi_2Se_3的超导电性是由掺杂原子嵌入范德华能隙引起的。然而,几个实验已经表明,掺杂剂原子的嵌入可能不一定使掺杂的Bi 2Se 3超导。因此,在掺杂的Bi_2Se_3超导性的结构起源仍然是一个悬而未决的问题。本文结合材料合成与表征、高分辨透射电子显微镜和第一性原理计算对Sr掺杂Bi2Se3的掺杂结构进行了研究。我们发现超导电性的出现与n型掺杂原子密切相关。原子级能量色散X射线映射揭示了各种n型Sr掺杂剂,占据插层和间隙的位置。第一性原理计算结果表明,Sr的掺杂浓度对Sr的形成能有很大的影响。该位置从低Sr掺杂水平下的亚稳位置变化到高Sr掺杂水平下的稳定位置。计算结果解释了为什么淬火是必要的,以获得超导样品时,Sr掺杂水平低,也为什么慢炉冷却时,Sr掺杂水平高,可以产生超导样品。我们的研究结果表明,Sr原子掺杂在间隙的位置,而不是那些插入在范德华间隙,是最有可能负责的出现在Sr掺杂Bi2Se3的超导电性。
2018-03-08 cond-mat.supr-con
Doping Dependence of Superconductivity and Lattice Constants in Hole Doped $La_{1-x}Sr_xFeAsO$
用固相反应法制备了Sr含量达0.13的空穴掺杂$La_{1-x}Sr_xFeAsO$超导体。结果表明,在母相中掺杂空穴可以抑制150 K附近的电阻率突变和低温下的电阻率上升。有趣的是,超导转变温度$T_c$和晶格常数(a轴和c轴)都随着空穴浓度单调增加,与电子掺杂侧形成鲜明对比,在电子掺杂侧,$T_c$随着晶格常数的持续收缩而增加,或者通过将更多的氟或氧空位掺杂到系统中。实验结果表明,在具有单一FeAs层的LaFeAsO体系中,通过用二价Sr取代三价La来掺杂空穴可以诱导超导性,并且该体系中的$T_c$在电子掺杂侧和空穴掺杂侧表现出对称性。
2008-06-12 cond-mat.supr-con
Characteristic electronic structure and its doping evolution in lightly-doped to underdoped YBa2Cu3Oy
我们进行了角度分辨光电子能谱(ARPES)的研究轻掺杂欠掺杂的YBa_2Cu_3O_y(YBCO)非孪晶单晶和芯级的X射线光电子能谱(XPS)的研究YBCO单晶和多晶。在区域对角线(节点)方向上,观察到色散准粒子(QP)的功能,跨越费米能级的空穴浓度~ 4%,这解释了轻掺杂的YBCO的金属输运。从XPS估计的化学势移动比Bi 2212铜酸盐更快。在空穴掺杂时,观察到从高结合能到QP特征的非常快速的光谱重量转移,甚至比La 2-xSrxCuO 4更快。
2010-02-03 cond-mat.supr-con
Electronic structures of doped BaFe$_2$As$_2$ materials: virtual crystal approximation versus super-cell approach
采用虚晶近似和超原胞方法对BaFe $_2$ As $_2$材料的电子结构进行了第一性原理模拟研究。这两种方法在空穴掺杂(Ba位K掺杂)和As位等电子P掺杂的情况下产生相似的态密度和能带结构。但对于高掺杂浓度的电子掺杂体系,虚晶近似方法计算的电子结构与超原胞方法的计算结果存在偏差。另一方面,在通过虚晶近似实现的等电子Ru掺杂的情况下,观察到与超晶胞方法相比电子结构中的化学势的额外偏移,并且该偏移可以用于预测虚晶近似内的正确电子结构,如我们计算的费米表面所反映的。但对于较高的Ru掺杂浓度,由于虚晶近似计算的电子结构与超原胞理论计算的电子结构完全不同,化学势的简单移动不能起作用。
2015-09-09 cond-mat.supr-con
Effect of doping on the magnetostructural ordered phase of iron arsenides: A comparative study of the resistivity anisotropy in the doped BaFe$_2$As$_2$ with doping into three different sites
为了揭示掺杂在铁基超导体中的作用,我们研究了BaFe $_2$ As $_2$在三个不同晶格位置中的任意一个上掺杂的面内电阻率,Ba(Fe $_{1-x}$ Co $_x$)$_2$ As $_2$,BaFe $_2$(As $_{1-x}$ P $_x$)$_2$和Ba $_{1-x}$ K $_x$ Fe $_2$ As $_2$,重点研究了低温反铁磁/斜方晶(AFO)相的掺杂效应。已知高温顺磁/四磁(PT)相中掺杂的主要作用是通过提供载流子或通过施加化学压力来改变费米表面。在AFO阶段,我们发现了一个明确的剩余电阻率和电阻率各向异性的大小之间的相关性。这表明电阻率各向异性源于掺杂原子的各向异性杂质散射。剩余电阻率的大小也是控制AFO有序化温度$T_s$抑制率的参数。因此,AFO相中掺杂的主要作用是向体系引入无序,这与PT相中的无序不同。
2013-05-16 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
Doping effect on the anomalous behavior of the Hall effect in electron-doped superconductor Nd$_{2-x}$Ce$_x$CuO$_{4+δ}$
本文研究了Nd $_{2-x}$ Ce $_x$ CuO $_{4+δ}$单晶薄膜在磁场$B$高达9 T、$T$ =(0.4-4.2)K下的输运性质。通过对正常态($B>B_{c2}$)霍尔系数$R_H$ $^n$随Ce掺杂的变化关系的分析,得出了在名义电子掺杂体系中,类电子和类空穴对输运都有贡献的结论.根据$R_H$ $^n$(x)分析,在$B<B_{c2}$混合态中霍尔效应的反常符号反转可归因于两种带相反电荷的载流子的磁通流区。
2011-09-29 cond-mat.supr-con
The pseudogaps in multiband electron-doped cuprate superconductivity
在多带超导框架下分析了赝能隙激发。对电子掺杂铜氧化物超导体的掺杂相图进行了计算。非刚性多带模型已被使用。带间配对的行为之间的哈伯德带(UHB)和midgap状态创建(和向上移动)的掺杂。提出了两个PG和两个相图临界点(CP)的出现。较大的反节PG反映了长程反铁磁(AF)秩序的破坏。第二个较小的PG是一个近节点事件,暴露的掺杂依赖性后面的第一个CP。它到达T $_c$圆顶。已经进行了模型计算。相图的特性是由掺杂激发带重叠动力学决定的。与通过掺杂引入的载流子相比,对外来载流子的观察预期从PG消失开始。
2014-09-02 cond-mat.supr-con
Quantum Critical Point in Electron-Doped Cuprates
我们分析了掺杂依赖的光谱强度和费米表面最近获得的地图在Nd $_{2-x}$ Ce $_x$ CuO $_{4\pmδ}$(NCCO)通过高分辨率的ARPES测量,并表明,这种电子掺杂的化合物的行为可以理解为莫特(伪)间隙的关闭,导致一个量子临界点刚刚高于最佳掺杂。通过理论和实验谱的比较,推导出有效Hubbard $U$的掺杂依赖关系,与各种估计值和简单的筛选计算结果相符合。
2002-01-08 cond-mat.supr-con
Doping dependence of d-wave bond-charge excitations in electron-doped cuprates
最近的实验报道的电子掺杂铜氧化物中的短程电荷序(CO)的掺杂依赖性的启发,我们研究了共振x射线散射光谱从d波键电荷起伏的二维t-J模型。我们发现(i)CO是短程的,(ii)CO峰在低温下是显著的,(iii)峰强度随着载流子掺杂$δ$的降低而增加,降低到$δ\approx$ 0.10,并且由于强阻尼而基本上被抑制在$δ\approx$ 0.10以下,以及(iv)CO的动量单调地降低到$δ\approx$ 0.10,并且上升到$δ\approx$ 0.10以下。这些结果合理地捕捉到的实验数据的主要特点,所观察到的短程CO可以一致地解释键电荷波动与内部d-波对称性。
2019-01-30 cond-mat.supr-con
Nominal doping and partition of doped holes between planar and apical orbitals in La2-xSrxCuO4
通过考虑从中子粉末衍射数据的Rietveld精化获得的平均结构参数和从原子对分布函数获得的局部结构参数,我们已经测试了Perry等人的最近假设[Perry等人,Phys. Rev. B v.65,144501(2002)],La 2-xSrxCuO 4系统中的掺杂作为与Sr掺杂剂相关的主要为Cud3z^2-r^2-Opz特征的局部缺陷发生,伴随着Jahn-Teller畸变的局部破坏。虽然根据该模型的预测,结构参数定性地表现,但定量分析表明,掺杂空穴主要出现在平面Cudx^2-y^2-Opx,y带中,这是通常假设的。然而,少量的掺杂电荷确实进入了Cud3z^2-r^2--Opz轨道,在将理论相图与实验进行比较时,应该考虑到这一点。本文给出了La_(2-x)Sr_xCuO_4体系平面电荷掺杂p与锶含量x的校准曲线p = x(1.00(1)- 0.45(7)x)。
2005-10-06 cond-mat.supr-con
Co-co-doping effect for (Ca,RE)FeAs2 sintered bulk
研究了Co共掺杂(Ca,RE)FeAs 2((Ca,RE)112:RE = La,Pr)的超导性能。共掺杂提高了(Ca,Pr)112的Tc,而Mn共掺杂抑制了(Ca,RE)112的超导电性。Co共掺杂的(Ca,La)112显示出比无Co的(Ca,La)112大的抗磁屏蔽和更尖锐的超导转变。在电阻率测量中观察到的Tczero通过Co共掺杂从14 K增加到30 K,而Tconset没有增加。Co共掺杂的(Ca,La)112的临界电流密度(Jc)在2K和25 K下分别为约2.1 × 104 Acm-2和3.2 × 103 Acm-2,接近零场。这些相对较高的JCS和大的抗磁屏蔽磁化率测量中观察到的多晶块体建议体超导性的Co共掺杂(Ca,RE)112化合物。
2015-05-27 cond-mat.supr-con
Nernst Effect in Electron-Doped Pr$_{2-x}$Ce$_{x}$CuO$_4$
测量了Pr $_{2-x}$ Ce $_{x}$ CuO $_4$(x=0.13,0.15和0.17)薄膜样品在5-120 K和0-14 T温度范围内的能斯特效应。在最近的测量显示出一个巨大的能斯特效应以上的电阻T $_c$和H $_{c2}$ \cite{xu,wang1,wang2,capan}的空穴掺杂的铜酸盐相比,我们发现一个正常的能斯特效应以上的T $_c$和H $_{c2}$的所有掺杂。在电子掺杂的化合物中缺乏异常的能斯特效应,这支持了解释空穴掺杂的铜氧化物中的振幅和相位波动的模型。此外,由能斯特效应确定的H $_{c2}$(T)显示出所有掺杂的常规行为。由H $_{c2}$(0)确定的能隙随着体系从欠掺杂到过掺杂而减小,这与最近的隧道实验一致。
2003-05-28 cond-mat.supr-con
Doping evolution of superconductivity, charge order and band topology in hole-doped topological kagome superconductors Cs(V$_{1-x}$Ti$_x$)$_3$Sb$_5$
新发现的可果美超导体$A$ V $_3$ Sb $_5$($A$ = K,Rb,Cs)同时表现出超导性、电荷序和能带拓扑。为了探索超导和电荷序之间复杂的相互作用,我们研究了掺杂拓扑可果美超导体Cs(V $_{1-x}$ Ti $_x$)$_3$ Sb $_5$中的超导性、电荷密度波(CDW)序和能带拓扑的掺杂演化,其中Ti掺杂剂引入了空穴状电荷载流子。尽管在掺杂化合物中没有CDW相变,即使对于$x=0.047$的最低掺杂水平,超导电性在所有掺杂样品中存活,具有增强的临界温度。高分辨率角分辨光电子能谱(ARPES)测量表明,可果美平面中的Ti掺杂剂降低了化学势,将$M$点处的van Hove奇点(VHS)推到费米能级以上。第一性原理模拟证实了在ARPES中观察到的能带结构的掺杂演化,并确认一旦VHS被推到费米能级以上,CDW不稳定性不会发生,解释了在我们的掺杂样品Cs(V $_{1-x}$ Ti $_x$)$_3$ Sb $_5$中CDW有序的缺乏。我们的结果表明,在kagome金属超导体CsV $_3$ Sb $_5$中,CDW和超导序之间存在竞争,尽管超导性可能与CDW序无关。
2021-10-25 cond-mat.supr-con
Fermi Surface reconstruction and anomalous low temperature resistivity in electron-doped La2-xCexCuO4
在磁场高达14 T,温度低至1.8 K的条件下,测量了La_(2-x)Ce_xCuO_4薄膜的ab面霍尔效应和磁阻效应。在低温(1.8 K)正常态霍尔系数的一个显着的变化被发现附近的掺杂Ce=0.14。这与作为磁场的函数的非线性霍尔电阻一起表明费米表面在Ce= 0.14的临界掺杂下重构。一个竞争性的反铁磁相可能是费米面重构的原因。低温线性T电阻率在Ce=0.14处被发现,但不幸的是,在更高的掺杂下也是如此。我们将我们的数据与空穴掺杂铜氧化物中发现的类似行为进行比较,掺杂在赝能隙结束的地方
2017-06-23 cond-mat.supr-con
Isotropic Quenched Disorder Triggers a Robust Nematic State in Electron-Doped Pnictides
通过应用于具有晶格自由度的三轨道($xz$,$yz$,$xy$)自旋费米子模型的计算技术,研究了电子掺杂磷属元素化物的相图随温度、电子密度和各向同性淬火无序强度的变化.在实验中,化学掺杂引入无序,但在理论研究中,电子掺杂和随机定位的掺杂剂之间的关系及其相关的淬火无序很难解决。在本出版物中,计算技术的使用使我们能够独立地研究电子掺杂的影响,由全球化学势和杂质无序随机选择的网站。令人惊讶的是,我们的蒙特卡罗模拟表明,与掺杂的Néel $T_N$和结构的$T_S$转变温度的快速还原,以及伴随的稳定的一个强大的双稳态,主要是由铁取代引入的面内各向同性无序相关的磁稀释控制。在所研究的掺杂范围内,由电子掺杂产生的费米面的变化对两个临界温度的影响都很小。
2015-05-31 cond-mat.supr-con
Contrasting Pathways to Mott Gap Collapse in Electron and Hole Doped Cuprates
最近的ARPES测量的电子掺杂的铜氧化物Nd_{2-x} Ce_xCuO_4可以解释在平均场模型的均匀掺杂的反铁磁体,与莫特间隙接近最佳掺杂。模式耦合计算证实了平均场的结果,同时澄清莫特间隙和短程磁序之间的关系。同样的计算发现,空穴掺杂的铜氧化物应该遵循一个显着不同的掺杂依赖性,涉及不稳定的螺旋相或条纹。然而,磁序(现在与条纹相关联)再次崩溃接近最佳掺杂。
2003-08-18 cond-mat.supr-con
Comment on: "Band Filling and Interband Scattering Effects in MgB2: Carbon versus Aluminium Doping"
在最近的物理评论快报中,Kortus等人声称,在Al和C掺杂的MgB $_2$样品中观察到的$T_c$的减少主要是由于电子掺杂的能带填充,但是为了更全面地理解Al和C掺杂样品中超导能隙的不同行为,还需要包括碳掺杂样品的带间散射增加。我们认为,后一种说法是误导性的,并且是基于这样的假设,即对于碳掺杂,两个超导能隙在10%的碳掺杂附近合并:这一假设与大多数现有的实验数据相矛盾。
2005-03-07 cond-mat.supr-con
Development of Doped MgB2 Wires and Tapes for Practical Applications
本文根据文献资料和作者的研究结果,综述了化学掺杂对MgB_2超导线材和带材性能影响的研究进展。MgB 2的临界电流密度可以通过各种掺杂剂来提高。在这些掺杂剂中,用含碳材料掺杂似乎是改善Jc性能的最有效的方式。详细讨论了不同形式的碳以及碳基化合物如SiC、纳米碳、金属碳化物、芳香烃和碳水化合物的掺杂对MgB 2的Jc-B特性的影响。C可以通过取代硼而并入到MgB 2晶格中,并且因此由于两个带MgB 2中的两个带的杂质散射的选择性调谐,Bc 2显著增强。除了通过碳掺杂增加Bc 2的努力外,掺杂引起的细晶粒尺寸和纳米尺寸的夹杂物将产生许多磁通钉扎中心,从而改善MgB 2的Jc-B性能。在此基础上,提出了掺杂剂的选择原则。
2010-01-08 cond-mat.supr-con
Superconductivity from site-selective Ru doping studies in Zr$_5$Ge$_3$ compound
本文对过渡金属掺杂Zr $_5$ Ge $_3$体系进行了系统的掺杂研究,寻找可能的超导电性。在掺Ru的Zr-$_5$-Ge $_{2.5}$-Ru $_{0.5}$样品中发现了高达5.7K的超导电性。有趣的是,在相同的Ru掺杂下,仅在Ge位掺杂时诱导超导性,但在Zr位或间隙位掺杂时在1.8K下仍然不存在。磁性和输运研究揭示了Ru掺杂的Zr $_5$ Ge $_{2.5}$ Ru $_{0.5}$样品的体超导性质。高的上临界场、增强的电子关联和极小的电子-声子耦合表明该体系可能具有非常规的超导电性,这需要进一步的理论和实验研究。
2017-12-12 cond-mat.supr-con
Doping - dependent anisotropic superconducting gap in Na$_{1-δ}$(Fe$_{1-x}$Co$_x$)As
在自掺杂Na $_{1-δ}$ FeAs(从欠掺杂到最佳掺杂,$T_c$从14 K到27 K)和电子掺杂Na(Fe $_{1-x}$ Co $_{x}$)As的单晶中测量伦敦穿透深度,其中$x$范围从未掺杂、$x=0$到过掺杂$x= 0.1$。在所有样品中,穿透深度的低温变化表现出幂律依赖性,$Δλ(T) = AT^n$,其中指数以圆顶状方式从欠掺杂侧的$n \sim 1.1$变化,在最佳掺杂侧达到最大值$n \sim 1.9$,并且在过掺杂侧再次降低到$n \sim 1.3$。虽然带隙结构的各向异性遵循普遍的圆顶状演化,但最佳掺杂下的指数$n \sim 1.9$低于其他电荷掺杂的Fe基超导体(FeSC)。在最佳掺杂下的全温度范围超流体密度$ρ_s(T) = (λ(0)/λ(T))^2$也明显不同于其他电荷掺杂的FeSC,但类似于被认为是最佳掺杂下的节点磷属元素化物的异丙基取代的BaFePDMATHABMY(AsPDMATHABMOPPDMATHABMZ)$_2$.这些结果表明,Na(Fe $_{1-x}$ Co $_{x}$)As中的超导能隙即使在最佳掺杂下也是高度各向异性的。
2012-07-05 cond-mat.supr-con
Doping evolution of the charge excitations and electron correlations in electron-doped superconducting La$_{2-x}$Ce$_{x}$CuO$_{4}$
电子关联在铜氧化物的电荷动力学中起着主导作用。利用共振非弹性X射线散射(RIXS)方法研究了电子掺杂La $_{2-x}$ Ce $_{x}$ CuO $_{4}$(LCCO)中集体电荷激发的掺杂依赖性.从共振能量依赖性和面外动量依赖性,电荷激发被确定为三维(3D)等离子体激元,这反映了电子结构的性质和库仑排斥的短和长的长度尺度。随着电子掺杂的增加,等离子体激元激发表现出能量单调硬化,这是费米表面(FS)附近电子结构的电子相关效应的结果。重要的是,等离子体激元激发从一个广泛的功能演变成一个定义明确的峰值,大大增加了寿命,揭示了电子从非相干态到相干准粒子附近的FS的演变。这种演变标志着短程电子相关的减少,从而软化的Mottness的系统与增加电子掺杂。
2019-06-26 cond-mat.supr-con
Importance of Fermi surface and magnetic interactions for the superconducting dome in electron doped FeSe intercalates
铁硫属化物超导体的范德华能隙可以插入各种无机和有机化合物,这些化合物改变铁层的电子掺杂水平。在Lix(C3N2H10)0.37FeSe中,已报道在x = 0.06至x = 0.68的掺杂范围内发生超导转变温度Tc的圆顶。我们采用密度泛函理论和自旋涨落理论相结合的方法从理论上描述了超导转变温度的演化。我们清楚地证明了电子结构的变化如何支持超导Tc的增加。然而,在高掺杂水平的Tc的抑制,只能通过分析的磁倾向,从低掺杂的条纹型演变到高掺杂的双共线的理解。
2020-05-13 cond-mat.supr-con
Asymmetry of Superconductivity in Hole- and Electron-doped Cuprates: Explanation within Two-Particle Self-Consistent Analysis for the Three-Band Model
在空穴掺杂的铜氧化物超导体中,超导转变温度$T_c$随掺杂率的变化呈现圆顶状特征。相比之下,最近的实验表明,电子掺杂系统中的$T_c$随着掺杂的减少而单调增加,至少直到非常小的掺杂率。在这里,我们表明,这种不对称性是通过执行一个两粒子自洽分析的CuO $_2$平面的三带模型再现。这被解释为包括Cu 3 $d$和O2 $p$轨道和带填充依赖的顶点校正的系统中的固有电子空穴不对称性的组合效应。
2015-10-30 cond-mat.supr-con
Superconducting Transition Temperatures of up to 47 K from Simultaneous Rare-Earth Element and Antimony Doping of 112-Type CaFeAs2
通过测量样品的磁化强度和电阻率,研究了Sb同时掺杂对112型Ca_(1-x)RExFeAs_2(RE = La,Ce,Pr,Nd)超导电性的影响。在不含Sb的材料中,La掺杂样品的超导转变温度Tc为35 K,而Pr和Nd掺杂样品的超导转变温度Tc为~10 K;在Ce掺杂样品中没有观察到超导性。Sb掺杂增加了所有RE掺杂样品的Tc:对于RE = La、Ce、Pr和Nd,Tc分别增加到47、43、43和43 K。我们还发现,超导电性的增强是由于晶格参数b的增加,使As-Fe-As键角更接近理想的四面体值。这些观察结果为进一步提高112相的Tc提供了见解。
2014-08-19 cond-mat.supr-con
Doping dependence of charge order in electron-doped cuprate superconductors
近年来,在铜氧化物超导体的非常规物理研究中,电荷有序与超导性的相互作用是一个中心问题。本文基于t-J模型研究了电子掺杂铜氧化物超导体中电荷有序的形成机制。实验观察到的电子准粒子散射率的动量依赖性的定性再现,其中的散射率是高度各向异性的动量空间,是有趣的有关的电荷阶间隙。虽然热点处的散射强度最弱,但波腹区的散射强度大于波节区,导致原始电子费米面分裂成费米口袋,并与波节区周围的费米弧共存.特别地,这种电子费米表面不稳定性驱动电荷序相关,其中电荷序波矢量与连接热点的波矢量匹配良好,作为空穴掺杂对应物中的电荷序相关。然而,在一个鲜明的对比,空穴掺杂的情况下,在电子掺杂侧的电荷序波矢量的大小增加与电子掺杂。该理论还表明,单电子费米学和电子密度的集体响应之间存在定量联系。
2017-09-25 cond-mat.supr-con
Control via electron count of the competition between magnetism and superconductivity in cobalt and nickel doped NaFeAs
使用中子,μ子和同步加速器技术的组合,我们展示了如何在NaFeAs的磁状态可以被调谐到超导性通过取代Fe由Co或Ni。电子数是主导因素,因为对于相同的掺杂水平,Ni掺杂具有Co掺杂的两倍效果。我们遵循的结构,磁性和超导性能作为掺杂的函数,以显示超导状态如何演变,得出的结论是,每个Fe原子的0.1个电子的添加足以穿越超导域,并且在掺杂水平小于0.025个电子/Fe原子时,磁序与超导性共存。
2010-09-15 cond-mat.supr-con
Doping of Ce in T-La2CuO4: Rigorous test for electron-hole symmetry for high-Tc superconductivity
本文报道了用分子束外延技术首次在K_2NiF_4(T)结构的La_2CuO_4中实现了Ce的掺杂。低至~ 630 ℃的合成温度和适当的底物选择,即,(001)LaSrGaO_4(a_1 ~ 3.843A),使我们能够将Ce掺入K_2NiF_4晶格中,并获得Ce掺杂的T-La_(2-x)C_xCuO_4(x ~ 0.06)。Ce的掺杂使T-La_2CuO_4具有更好的绝缘性,而Sr(或Ba)的掺杂使T-La_2CuO_4具有金属性和超导性。所观察到的电阻率从空穴掺杂侧(T-La 2-xSrxCuO 4)到电子掺杂侧(T-La 2-xCexCuO 4)的平滑增加表明在T相材料中电子-空穴对称性被破坏。
2006-02-13 cond-mat.supr-con
Superconducting Mechanism through direct and redox layer doping in Pnictides
通过在FeAs超导层和REO电荷库层中直接掺杂,讨论了磷属元素化物的超导电性机制。未掺杂的SmFeAsO是电中性的自旋密度波(SDW)化合物,在150 K以下具有磁有序性。超导FeAs层在Fe位掺杂Co和Ni,而REO层在O位掺杂F。在SmFeAsO通过Co的电子掺杂的结果在超导电性与转变温度(Tc)的最大值高达15 K,而F掺杂的结果在Tc高达47 K的SmFeAsO。所有这些REFe/Co/NiAsO/F化合物都是与ZrCuSiAs结构同构的。样品为四方晶系,空间群为P4/nmm。Tc随不同掺杂路线的变化表明了超导电性的结构和发生机制的多样性。氧化还原层掺杂比直接掺杂FeAs超导层更有效。
2012-11-20 cond-mat.supr-con
First-principles study on Pr-doped Bilayer Nickelate La3Ni2O7
本研究通过第一性原理计算,发现Pr掺杂倾向于占据外层La-O层,并可能有利于La3Ni2O7的超导电性,为低压下探索RP相镍酸盐超导体提供指导。
2025-02-27 cond-mat.supr-con
First-principles study on superconductivity of P- and Cl-doped H$_3$S
近年来,有关压缩硫化氢(H $_3$ S)203 K超导性的报道引起了人们对高压下硫-氢体系的极大兴趣。本文采用基于超原胞方法的第一性原理计算,研究了P掺杂和Cl掺杂H $_3$ S的超导电性,得到了比以前报道的基于虚晶近似的计算更可靠的掺杂体系超导电性的结果.在200 GPa下,立方相$Im\bar{3}m$的超导临界温度在6.25%P掺杂下从189 K提高到212 K,而在6.25%Cl掺杂下则降低到161 K。虽然Cl的掺杂削弱了超导电性,但它使$Im\bar{3}m$相稳定在比未掺杂的H $_3$ S更低的压力区域。
2018-08-29 cond-mat.supr-con
Anomalous superconducting properties at magic doping levels in under-doped La2-xSrxCuO4 single crystals
采用移动溶剂浮区法(TSFZ)制备了x = 0.063 ~ 0.125的低掺杂La_(2-x)Sr_xCuO_4超导体。通过直流磁测量发现,在这一系列晶体中,在空穴密度为x = 1/16和x = 1/9附近,超导转变相当尖锐,而在远离这两个“幻数”的地方,超导转变范围要宽得多,Meissner分数在x = 1/9附近出现一个显著的极小值。我们的结论是,这些现象反映了该铜酸盐系统的内在性质。我们的观察结果进行了讨论,最近提出的复合电荷模型连同电荷不均匀性和电子相分离。
2003-09-01 cond-mat.supr-con
Enhanced superconductivity in hole-doped Nb$_{2}$PdS$_{5}$
采用固相反应法合成了一系列Nb $_{2}$ Pd $_{1-x}$ Ru $_{x}$ S $_{5}$多晶样品,并通过输运和磁性测量系统地研究了Ru掺杂对超导电性的影响。发现Ru掺杂增强了超导电性,并且在无序时非常稳健。霍尔系数测量表明,电荷输运是由空穴型电荷载流子类似的情况下,Ir掺杂,建议多带超导。在Ru或Ir掺杂时,\emph H $_{c2}$ / $\emph T_c$表现出显著的增强,超过泡利顺磁极限值约4倍。比较了不同掺杂元素在Pd位上的$T_c$和上临界场($H_{c2}$),揭示了自旋-轨道耦合的重要作用.
2016-11-11 cond-mat.supr-con
Doping dependence of chemical potential and entropy in hole- and electron-doped high-Tc cuprates
我们用t-t '-t''-J模型研究了空穴和电子掺杂铜氧化物的热力学性质。我们发现,化学势表现出不同的掺杂依赖性之间的空穴和电子掺杂。最近的实验数据的化学势的位移再现,除了轻欠掺杂区的条纹和/或电荷的不均匀性,预计是重要的孔掺杂。熵也被计算为载流子浓度的函数。结果表明,电子掺杂体系的熵小于空穴掺杂体系的熵。这与强反铁磁短程相关,在电子掺杂系统中生存。
2003-03-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Doping induced spinless collective excitations of charge 2e in doped Mott insulators
基于掺杂莫特绝缘体的哈伯德模型描述,我们证明了在非超导态下,由于掺杂,必然存在电荷$2e$和能量$U-2μ$的无自旋集体激发,能量峰值在动量$(π/a,π/a)$。这种集体激发是由电子对关联引起的。它的存在与近似SU(2)粒子-空穴对称性的破缺有关,由此构造了新激发的有效场论。
2000-10-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Doping dependence of the electron-doped cuprate superconductors from the antiferromagnetic properties of the Hubbard model
利用Kotliar-Ruckenstein从玻色子方法研究了电子掺杂铜氧化物超导体的$t$ - $t'$-$t''$ - $U$模型的反铁磁性质.由于包含自旋涨落的AF阶随掺杂的降低比Hartree-Fock理论中获得的快得多。在中间{ \it常数} $U$下,计算的光谱强度的掺杂演变令人满意地再现了实验结果,而不需要如前所述的强烈掺杂依赖的$U$。这可能会调和在最近的研究中提出的光电发射和光电导率的差异。
2005-07-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Normal-state charge dynamics in doped BaFe2As2: Roles of doping and necessary ingredients for superconductivity
我们对掺杂BaFe_2As_2的面内电阻率和光谱进行了比较研究,并研究了电荷动力学的掺杂演化。对于BaFe2As2,电荷动力学在高温下是不相干的。电子(Co)和等价(P)掺杂到BaFe_2As_2中增加了系统的相干性,并将非相干电荷动力学转变为高度相干的。另一方面,对于空穴(K)掺杂,电荷动力学保持不相干。它被发现在任何类型的掺杂,超导性与高转变温度出现时,正常状态的电荷动力学保持不相干,当与相干通道相关的电阻率表现出主导的温度线性依赖性。
2013-08-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Doping evolution of the electronic specific heat coefficient in slightly-doped La2-xSrxCuO4 single crystals
详细的掺杂依赖的电子比热系数γ的La 2-xSrxCuO 4(LSCO)的单晶在轻微掺杂制度进行了研究。我们发现,γ系统地增加与掺杂,而且,即使在反铁磁(AF)制度的样品,γ已经获得有限的值,并与x的增长。这表明有限的电子态密度(DOS)是在AF机制中产生的,其中输运在低温下显示出强烈的局域化,这意味着该系统不是一个具有明显间隙的真正绝缘体,即使它仍然保持长程AF秩序。
2008-08-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The effect of Cr impurity to superconductivity in electron-doped BaFe2-xNixAs2
利用输运和磁化强度测量研究了Cr掺杂对电子掺杂BaFe_(2-x)Ni_xAs_2铁磷属化合物超导相图的影响。原则上,向电子掺杂的BaFe 2-xNixAs 2中添加Cr应等同于空穴掺杂的效果。然而,我们发现Cr掺杂通过杂质效应抑制超导电性,而在100 K以上不影响正常态电阻率。我们建立了Cr掺杂BaFe_(2-x)-yNi_xCryAs_2铁磷属元素化合物的相图,证明了Cr掺杂近最佳超导电性恢复了被超导电性抑制的长程反铁磁有序。
2014-09-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Doping and energy evolution of spin dynamics in the electron-doped cuprate superconductor Pr$_{0.88}$LaCe$_{0.12}$CuO$_{4-δ}$
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Pr $_{0.88}$ LaCe $_{0.12}$ CuO $_{4-δ}$在超导态的掺杂和磁激发的能量演化.结果表明,在低能区存在一个宽的公度散射峰,共振能位于该公度散射峰的范围内。这种低能量的公度散射在高能量下向外分散成连续的环状非公度散射。该理论还预测了一个圆顶形的掺杂依赖的共振能量。
2008-02-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity in electron-doped cuprates: Gap shape change and symmetry crossover with doping
在一个模型中研究了电子掺杂铜氧化物的超导电性的Kohn-Luttinger机制。超导相的序参量的对称性被确定为费米面的几何形状的函数连同电子-空穴磁化率的结构。发现在较大的掺杂范围内,仍保持d_{x^2-y^2}波。间隙各向异性的形状随着掺杂而演变,最大间隙远离(pi,0),与最近的实验很好地一致。随着最大值的位移增加,发现到d_{xy}对称性的交叉。
2003-11-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Stoner factors of doped 122 Fe-based superconductors: First principles results
本文研究了不同掺杂122铁基超导体(BaFe $_2$ As $_2$,SrFe $_2$ As $_2$)的Stoner因子随掺杂浓度的变化规律。我们的第一性原理电子结构计算表明,对于Co/Ru(电子或等电子)掺杂在Fe位或P掺杂在As位的结果在减少的Stoner因子随着掺杂浓度的增加。相反,在Na/K(空穴)掺杂的情况下,在Ba位点处,Stoner因子对于更高的掺杂浓度增强。这可以被认为是在这些系统中的“磁波动”的高度的指标。我们发现,Stoner因子唯一地跟随着磷族元素高度z $_{As}$ /Fe-As键长随各种掺杂的变化。我们计算的费米面解释了不同掺杂122系统的Stoner因子行为的差异;费米面嵌套程度越大,Stoner因子值越大,反之亦然。
2017-02-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Doping dependence of ordered phases and emergent quasiparticles in the doped Hubbard-Holstein model
本文采用量子蒙特卡罗模拟方法对正方晶格上的单带Hubbard-Holstein模型进行了研究,研究了在莫特绝缘体(MI)和Peierls绝缘体(PI)中掺杂空穴时准粒子的产生.在大的哈伯德相互作用$U$和小的相对电子-声子耦合强度$λ$的MI制度被迅速抑制掺杂后,通过绘制光谱权重从上哈伯德带和移动的下哈伯德带向费米能级,导致在费米能级处出现准粒子的金属状态。另一方面,大$λ$和小$U$处的PI状态持续到相对高的掺杂水平。我们研究了掺杂对$d$波超导磁化率的影响,发现在$U$和$λ$的中间值范围内,它随温度的降低而增加.
2017-09-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Anomalous doping evolution of nodal dispersion revealed by in-situ ARPES on continuously doped cuprates
利用原位角分辨光电子能谱研究了高温超导体Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_{8+x}$连续掺杂表面结色散的系统掺杂演化.我们发现,节点色散有三个部分分开的两个扭结,位于~10 meV和大约70 meV,分别。这三个段具有不同的带速和不同的掺杂依赖性。特别是,高能量段的速度随着掺杂水平的降低而单调增加,甚至可以超过裸带速度。我们建议,电子分馏是一个可能的原因,这种异常的节点色散,甚至可能发挥关键作用,在理解的奇特性质的铜酸盐。
2019-07-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Point contact spectroscopy of the electron-doped cuprate superconductor Pr{2-x}Ce{x}CuO4: The dependence of conductance-voltage spectra on cerium doping, barrier strength and magnetic field
本文给出了电子掺杂的铜酸盐超导体Pr{2-x}Ce{x} CuO_4(PCCO)与正常金属点接触结的电导-电压(G-V)数据。我们观察到一个零偏置电导峰(ZBCP)的下掺杂的组合物的铜酸盐(x=0.13),这是一致的d-波配对对称。对于最佳掺杂(x=0.15)和过掺杂(x=0.17)的PCCO,我们发现G-V特性表明存在无节点的序参量。我们通过获得不同势垒强度的点接触光谱数据和作为磁场的函数来进一步研究这一点。
2003-03-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electron-hole asymmetry in Co- and Mn-doped SrFe2As2
研究了电子和空穴掺杂SrFe_2As_2单晶的相图,在Fe位采用Co和Mn替代。我们发现,自旋密度波态被抑制的两种掺杂剂,但超导相出现只有Co(电子)掺杂,而不是Mn(空穴)掺杂。Mn掺杂的超导电性的缺失与在Sr位点处具有K取代的空穴掺杂系统形成鲜明对比。明显的结构变化,特别是Mn掺杂增加的Fe-As距离对于具有磁性和半导体基态是重要的,如第一性原理计算所证实的。在Fe位掺杂的SrFe_2As_2中电子空穴对称性的缺失表明,高Tc超导性的发生对结构修饰而不是电荷掺杂敏感。
2010-04-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Charge carrier correlation in the electron-doped t-J model
本文研究了电子掺杂高温超导体的t-t“-t”-J模型。一个,两个和四个载流子的模型求解32位晶格使用精确对角化。我们的研究结果表明,在掺杂水平高达x=0.125的模型具有强大的反铁磁相关。当掺杂有一个载流子时,基态具有动量(\pm π,0)和(0,\pm π)。在进一步掺杂时,载流子是未结合的,并且动量分布函数可以从单载流子基态的动量分布函数构造。费米面类似于单个载流子基态动量处的小口袋,这是轻掺杂反铁磁体的预期结果。这一特征在掺杂到我们实现的最大掺杂水平时仍然存在。因此,我们没有观察到费米表面改变形状的掺杂水平高达0.125。
2006-02-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The charge asymmetry in superconductivity of hole- and electron-doped cuprates
在t-t '-J模型下,基于动能驱动的超导机制,研究了空穴和电子掺杂铜氧化物超导中的电荷不对称性。结果表明,电子掺杂铜氧化物在较窄的掺杂范围内表现出超导电性,其超导转变温度与空穴掺杂铜氧化物具有相同的掺杂控制行为。然而,在电子掺杂的铜氧化物的最佳掺杂的最高可实现的超导转变温度是远远低于空穴掺杂的情况下,由于电子-空穴的不对称性。
2005-04-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Hole superconductivity in the electron-doped superconductor PCCO
我们测量了电子掺杂超导体Pr_{2-x} Ce_xCuO_4的电阻率和霍尔角随掺杂和温度的变化。温度为100 K < T <300 K时的电阻率Rho_xx对电子最为敏感。它的温度行为在很宽的掺杂范围内与掺杂无关,甚至对非超导样品也是如此。另一方面,横向电阻率rho_xy或霍尔角θ_H(其中cot(θ_H)= rho_xx/rho_xy)对空穴和电子都敏感。它的温度依赖性受到掺杂的强烈影响,并且cot(theta_H)可以用于识别最佳掺杂(最大Tc),甚至远高于临界温度。这些结果表明,在电子掺杂的铜氧化物中,空穴是超导电性的主要来源。
2007-06-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity in doped two-leg ladder cuprates
基于动能驱动的超导机制,在t-J梯形模型下,研究了掺杂双腿梯形铜氧化物中具有修正d波对称性的超导电性.结果表明,自旋液体基态的半填充演变成超导基态掺杂。与平面铜氧化物超导体的超导转变温度的掺杂依赖性类似,在欠掺杂区,掺杂双脚梯形铜氧化物的超导转变温度随掺杂的增加而增加,在最佳掺杂区达到最大值,然后在过掺杂区降低.
2006-05-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Enhancement of JC-B Properties in MoSi2 doped MgB2 tapes
以Fe为鞘层材料,采用原位粉管法制备了不同掺杂量的MoSi2掺杂MgB2带材。研究了MoSi2掺杂对MgB2/Fe超导带材性能的影响。发现在2.5at. %时达到最高JC值掺杂的样品,在4.2 K,10 T下,与未掺杂的带相比,高出4倍以上,然后进一步增加掺杂比导致JC降低。此外,所有掺杂的磁带表现出改善的磁场依赖性的Jc。MoSi_2掺杂MgB_2带材JC-B性能的提高归因于良好的晶粒连接和有效磁通钉扎中心的引入。
2006-02-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con