Magnetic field induced incommensurate resonance in cuprate superconductors
基于动能驱动的超导机制,研究了均匀外磁场对铜氧化物超导体超导态自旋动力学响应的影响。结果表明,适当的外磁场会显著改变中低能区的磁散射。随着外加磁场的增加,尽管低能和高能的无公度磁散射都很强,但公度磁共振散射峰却变宽。自旋激发色散的一部分似乎是一个沙漏状的色散,它在非常低的能量区被打破。该理论还预测,通过施加足够大的外磁场,零外磁场下的公度共振散射将被诱导为无公度共振散射。
2008-09-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Commensurate antiferromagnetic excitations as a signature of the pseudogap in the tetragonal high-Tc cuprate HgBa$_2$CuO$_{4+δ}$
反铁磁关联被认为是d波超导和赝能隙现象的原因。虽然在赝能隙状态的反铁磁响应已经报道了一些化合物,有没有结构简单的HgBa $_2$ CuO $_{4+δ}$的信息。在这里,我们报告的HgBa $_2$ CuO $_{4+δ}$(超导转变温度T $_c$ $\sim$ 71 K,赝能隙温度T* $\sim$ 305 K)的中子散射结果表明,没有两个最突出的特点的磁激发光谱的铜酸盐:X形的“沙漏”响应和超导状态下的共振模式。相反,响应是Y形的,有间隙的,并且在T* 以下显著增强,因此是伪间隙状态的突出特征。
2016-01-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetic response of Pr$_{1-x}$LaCe$_x$CuO$_4$ in comparison with hole-doped cuprates
利用t-J模型、Mori投影算符技术和光电发射实验中载流子的色散,研究了Pr $_{1-x}$ LaCe $_x$ CuO $_4$ with $x=0.11-0.12$和中等掺杂$p$型铜氧化物的磁响应差异的原因.这些差异与前一种晶体靠近反铁磁相边界以及$p$型化合物远离反铁磁相边界有关,这导致了这些晶体中载流子色散的低频等能轮廓线的不同嵌套矢量。Pr $_{1-x}$ LaCe $_x$ CuO $_4$中反铁磁动量作为嵌套矢量的强嵌套导致了低频响应的公度性和两个自旋激发分支的共存,而$p$型晶体中的非公度嵌套矢量导致了低频响应的非公度性和磁化率最大值的沙漏色散。
2013-10-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Dispersion of the neutron resonance in cuprate superconductors
我们认为,最近测得的铜酸盐超导体中的中子共振峰的向下色散是自然的解释,如果共振被视为自旋1集体模式的d波超导体。远离反铁磁波矢量的谐振频率的降低是d波超导能隙的动量依赖性的直接结果。当磁相关长度变大时,色散应该变成类似磁振子的,即,从(pi,pi)向上弯曲。
2000-12-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
High-energy scale revival and giant kink in the dispersion of a cuprate superconductor
在对铜酸盐超导体Bi_(1.74)Pb_(0.38)Sr_(1.88)CuO_(6 + δ)的光电子能谱研究中,我们发现了最低能带的大尺度色散,它出乎意料地与能带结构计算结果非常吻合。光谱的非相干性质表明,跳跃主导的色散可能发生与当地的自旋相关的援助。在色散中观察到一个巨大的扭结,并在低能区提取了包含所有相互作用信息的掺杂铜酸盐的完整自能。这些结果恢复了我们目前对铜酸盐电子结构的理解中重要的缺失部分。
2006-07-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Paramagnon-induced dispersion anomalies in the cuprates
在单能带哈伯德模型的框架下,研究了空穴掺杂的Bi_2Sr_2CuO_6(Bi 2201)和电子掺杂的Nd_{2-x} Ce_xCuO_4(NCCO)在过掺杂区的自能与RPA磁化率的关系.强的重量被发现在(π,0)附近的磁谱在约360 meV的Bi 2201和640 meV的NCCO,这产生的色散异常符合最近观察到的"瀑布"效应的铜氧化物。
2007-01-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Dispersion and energy spectrum of spin excitations in an underdoped La_1.90Sr_0.10CuO_4
利用中子飞行时间散射技术对欠掺杂La_2-xSr_xCuO_4(x=0.10,T_c=28.6K)样品进行了非弹性中子实验。随着能量的增加,二维倒易平面上的四个无公度峰向内向反铁磁区中心分散。这些峰在能量E_cross约为w=40+-3meV处合并成单个峰。超过E_cross,峰开始变宽,观察到“沙漏状”激发。欠掺杂样品的E_cross小于最佳掺杂La_(1.84)Sr_(0.16)CuO_4的E_cross。E_cross的降低是由E_cross以下的向下色散的与掺杂无关的斜率与欠掺杂样品中较小的不可逆性相结合来解释的。在x ~(2+)(w)的能谱中,在10~ 45 meV能量范围内观察到与最佳掺杂样品类似的峰-谷-峰结构。讨论了沙漏型色散与峰-谷-峰能谱的关系。
2007-10-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Dispersion anomalies induced by the low-energy plasmon in the cuprates
我们讨论的特征效应的电子等离子体激元相互作用产生的~ 1 eV的等离子体激元,这是一个普遍的功能,在铜氧化物。使用一个带紧束缚模型的框架,我们确定了这种低能量的等离子体激元的电子结构中的金属过掺杂Bi 2212以及半填充绝缘SCOC的签名。电子-等离子体相互作用被发现在费米能级附近产生与实验观察合理一致的重整化,并在更高的能量产生色散异常。
2007-01-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Doping and temperature dependence of electron spectrum and quasiparticle dispersion in doped bilayer cuprates
在t-t '-J模型下,考虑双层相互作用,讨论了正常态下掺杂双层铜氧化物中的电子能谱和准粒子色散。结果表明,双层相互作用将双层掺杂铜酸盐的电子能谱分裂为$(π,0)$点附近的成键和反键分量。成键和反键成分之间的区别是必不可少的,这导致两个主要的平坦带周围的$(π,0)$点低于费米能。与掺杂的单层铜氧化物类似,掺杂的双层铜氧化物中的最低能态位于$(π/2,π/2)$点。我们的研究结果还表明,在掺杂的双层铜氧化物的电子结构的惊人的行为是有趣的双层之间的相互作用,以及电子准粒子和集体磁激发之间的强耦合。
2007-03-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Dispersion Anomalies in Cuprate Superconductors
我们认为,在铜酸盐的节点和反节点方向的分散体的形状可以被理解为集体自旋激发的电子的相互作用的结果。在正常状态下,色散在能量处显示交叉,其中衰变成自旋波动变得相关。在超导状态下,波腹色散强烈地受到自旋共振的影响,并显示出S形,其大小与共振强度成比例。对于节点费米子,相关的自旋激发没有共振行为,而是更好地表征为带隙连续体。结果,S形变成扭结,超导性对色散的影响不那么强烈。最后,我们注意到,光学声子通常导致温度无关的S形,与观察到的色散不一致。
2004-02-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Phonon dispersion in 1-layer cuprate HgBa2CuO4+d
我们利用非弹性X射线散射(IXS)研究了$\mathrm{HgBa_2CuO_{4+δ}}$中的低能声模和光模。将实验得到的声子色散和动力学结构因子与原子壳模型进行了比较,并对得到的原子势集进行了讨论。我们的结果也进行了比较与拉曼光谱和非弹性中子散射测量的状态密度的数据。
2003-11-27 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
Magnetic Response in the Underdoped Cuprates
我们研究了欠掺杂铜氧化物的动态磁响应采用的费米面被截断成四个口袋的掺杂共振价键态的唯象理论。这个理论预测了一个共振自旋响应,随着能量的增加(0到100 meV)出现沙漏。非常低能量的自旋响应在(pi,pi +- delta)和(pi +- delta,pi)处发现,并且通过从口袋的前侧到相对口袋的尖端的散射来确定,其中范霍夫奇点驻留在口袋的尖端。在超过100 meV的能量下,从(pi,0)到(pi,pi)可以看到强散射。因此,该理论提供了在INS和RIXS实验中看到的自旋响应在所有相关的能量尺度的半定量描述。
2011-12-12 cond-mat.supr-con
Evidence for pairing above Tc from the dispersion in the pseudogap phase of cuprates
在欠掺杂的高温超导体中,在Tc以上,不是完整的费米表面,而是仅出现断开的费米弧,其由仍呈现能隙的区域分隔。我们指出,在赝能隙相中,E_F附近电子激发的能量-动量关系表现为费米弧上正常金属的色散,而在能隙区则表现为超导体的色散。我们认为,这种二分法的分散体是很难调和的竞争序参量,但与配对没有冷凝是一致的。
2008-03-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Anomalous high energy dispersion in photoemission spectra from insulating cuprates
本文对绝缘铜酸盐Ca_2CuO_2Cl_2进行了角分辨光电子能谱测量。沿着Γ到(pi,pi)切割的高分辨率数据显示了与最低结合能特征的已知色散合并的额外色散特征,其遵循通常的约0.35 eV的强重整化色散。这个较高能量的部分揭示了一个非常接近于能带理论预测的非重整化能带的色散。当接近Γ点时,观察到谱权重从低能量特征到高能量特征的转移。通过与理论计算结果的比较,本文所观察到的高能特征表明,由于各种能量尺度的存在,谱函数的非相干部分在动量空间中具有重要的结构。
2006-02-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Evolution of high-order Van Hove singularities away from cuprate-like band dispersions and its implications for cuprate superconductivity
我们讨论了高阶范霍夫奇点(hoVHS)的演变进行更快的比对数发散在很宽的参数范围内的铜类电子带色散。数值分析提供了洞察到的VHS幂律指数pV的量化和到hoVHS与不同的pV值之间的过渡。发现铜酸盐处于hoVHS振幅不太大的参数范围内。我们的研究表明,高温超导性的发生需要同时调谐两个不同的竞争顺序(反铁磁性和与铜酸盐中的hoVHS相关的密度波),这就是为什么它是如此罕见。
2023-03-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetic hour-glass dispersion and its relation to high-temperature superconductivity in iron-tuned Fe$_{1+y}$Te$_{0.7}$Se$_{0.3}$
高温超导性仍然可以说是凝聚态物理学中最大的未解之谜。铁基高温超导体的发现重新认识了对磁序和磁涨落敏感的材料的超导性的重要性。有趣的是,它们显示了让人想起超导(SC)铜氧化物的磁波动,包括“共振”和“沙漏”形色散,这为自旋波动和超导性之间的耦合提供了新的见解。在这里,我们报告非弹性中子散射数据Fe $_{1+y}$ Te $_{0.7}$ Se $_{0.3}$使用过量的铁浓度之间的SC($y=0.02$)和非SC($y=0.05$)的基态调谐。我们发现在这两个样品中的不相称的光谱,但发现在一个成为SC,一个收缩对一个相称的沙漏形状发展远高于$T_c$。相反,自旋间隙和伴随的光谱权重移位发生在$T_c$以下。我们的研究结果表明,沙漏形的色散是最有可能的超导性的先决条件,而自旋间隙和光谱重量的移动是超导性的后果。我们解释了这一观察指出,一个向内的色散对相称的波矢量是需要的自旋间隙的开放,以降低磁交换能量,从而提供必要的凝聚能SC状态出现。
2012-07-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The origin of hour-glass magnetic dispersion in underdoped cuprate superconductors
在目前的工作中,我们解释了沙漏磁分散在欠掺杂的铜酸盐。色散是由Lifshitz型磁临界引起的。超导性也起作用,但作用是次要的。我们列出了与沙漏有关的六个主要实验观察结果,并对它们进行了解释。该理论提供了一个统一的图片在各种铜酸盐家庭,包括“沙漏”和“酒杯”分散和紧急静态无公度秩序的磁激发的演变。我们提出了Lifshitz自旋液体“指纹”求和规则,并表明最新的数据证实了求和规则的有效性。
2019-11-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con quant-ph
Excitation energy map of the high-energy dispersion anomalies in cuprates
用角分辨光电能谱(ARPES)研究了Pb-Bi 2212高温超导体中电导带的异常高能色散随激发能的变化.在0.6 eV结合能附近观察到两种不同类型的色散行为,其交替作为光子能量的函数。在50,70和90 eV光子能量附近的两种行为之间观察到的连续跃迁允许排除它们起源于成键带和反键带之间相互作用的可能性。三维效应也可以被排除作为激发能依赖性的可能来源,因为大的变化周期与该材料中的晶格常数不一致。因此,我们确认,强的光子能量依赖的高能量色散铜酸盐主要源于光电发射矩阵元素,抑制在布里渊区的中心的光电流。
2009-02-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Antinodal kink in the band dispersion of electron-doped cuprate ${\rm La}_{2-x}{\rm Ce}_x{\rm CuO}_{4\pmδ}$
角分辨光电子能谱(ARPES)测量建立了高$T_{\rm c}$铜氧化物超导体的能带色散的扭结现象。然而,在实验上对电子掺杂铜氧化物中的扭折现象还缺乏系统的研究。我们在从0.05到0.23的宽电子掺杂($n$)范围内对${\rm La}_{2-x}{\rm Ce}_x{\rm CuO}_{4\pmδ}$(LCCO)薄膜进行$in$ - $situ$ ARPES测量。虽然节点扭结是几乎不可见的,一个约45毫电子伏的反结扭结,生存高于200 K,观察到$n\sim0.05-0.19$,其位置是大致独立的掺杂。事实上,在高温下和在高度过掺杂的区域中观察到的反节扭结有利于声子机制,其贡献来自Cu-O键拉伸模式和面外氧屈曲模式。我们的结果还表明,LCCO的反结扭结只是弱耦合到其超导电性。
2021-10-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Asymmetry of the electron spectrum in hole-doped and electron-doped cuprates
在t-t '-J模型下,讨论了空穴掺杂和电子掺杂铜氧化物中电子能谱和准粒子色散的不对称性。结果表明,空穴掺杂和电子掺杂的铜氧化物的准粒子色散在费米能级以下的(π,0)点附近呈现出平带.对于空穴掺杂,最低能态位于(π/2,π/2)点,而在电子掺杂的情况下,由于电子-空穴不对称性,它们出现在(π,0)点。我们的结果还表明,电子谱和准粒子色散的异常行为是有趣的电子准粒子和集体磁激发之间的强耦合。
2006-03-08 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
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
Renormalization of dispersion in electron-doped bilayer cuprate superconductors
铜氧化物超导体中电子的重整化是以准粒子色散中的扭结为特征的。本文从动能驱动超导理论出发,研究了双层耦合对电子掺杂铜氧化物超导体中准粒子色散扭折的影响。结果表明,在准粒子色散扭折是目前所有周围的电子费米面,在单层情况下的准粒子色散扭折。然而,在相应的单层情况下相比,扭折效应的准粒子色散在波腹附近的区域变得最明显,表明扭折效应的准粒子色散在波腹附近的双层耦合增强。
2021-12-08 cond-mat.supr-con
Plasmon dispersion in bilayer cuprate superconductors
本研究结合 RPA 计算与 O K 边 RIXS 实验,揭示双层 Ca-YBCO 中理论上的两条等离激元带仅高能支可观测,且其在二维布里渊区中心具有约250 meV能隙。
2024-05-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Crossover from inelastic magnetic scattering of Cooper pairs to spin-wave dispersion produces low-energy kink in cuprates
我们提出了基于GW的自能计算的状态下共存的自旋密度波和d波超导在一系列的铜氧化物超导体。在这些系统中,自旋共振谱呈现典型的“沙漏”形式,其向上和向下的色散分支分别来自带隙的自旋波和库珀对的磁散射。我们发现,这两个不同的色散特性之间的交叉导致的准粒子自能的斜率突变,因此低能量扭结开始在单粒子准粒子谱。计算的电子-玻色子耦合强度与实验数据吻合良好,作为温度,掺杂和材料的函数。结果表明,在低能扭折区附近,电子关联主导了铜氧化物的准粒子谱,表明声子在该能量范围内的作用相对较小.
2012-02-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnon-assisted dynamics of a hole doped in a cuprate superconductor
我们计算了准粒子的色散和光谱重量的准粒子,结果时,一个洞被添加到反铁磁有序的氧化铜$_2$平面的铜氧化物超导体。我们还计算了磁振子对准粒子谱函数的贡献。我们从先前考虑的铜酸盐的多带模型开始[Nat. Phys. \textbf{10},951(2014)]。我们映射这个模型和运营商创建一个O孔到一个有效的单带广义$t-J$模型,没有自由参数。有效的模型解决了使用最先进的自洽玻恩近似的状态。我们的结果再现了实验的所有主要特征。他们还再现定性的多带模型的色散,波矢量$(π,π)$附近的强度给出更好的结果,与实验相比。与[Nat. Phys. \textbf{10},951(2014)]中所声称的相反,我们发现自旋涨落在准粒子的动力学中起着至关重要的作用,因此在其重量和色散中也起着至关重要的作用。
2021-02-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Dispersion Anomalies in Bilayer Cuprates and the Odd Symmetry of the Magnetic Resonance
我们提出了一个理论模型,它占最近的角分辨光电子数据在双层铜氧化物超导体。在光谱中的各种键合和反键功能的线形和分散体定量再现。所观察到的色散异常与电子与玻色子模式的相互作用是一致的,玻色子模式相对于层指数是奇数的,这是通过非弹性中子散射观察到的磁共振的独特性质。
2002-06-27 cond-mat.supr-con
Universality of the single-particle spectra of cuprate superconductors
在金属铜氧化物中,任何掺杂的单粒子能谱在超导能隙和赝能隙以上的色散和线宽都具有普遍性。线宽在能量上在尺度$ω_c$以下是线性的,在尺度以上是常数。由于因果关系,$ω_c$处的线宽中的尖点要求“瀑布”,即,分散中的垂直特征。这些特征是由最近的微观理论预测的。我们发现,所有的数据可以定量拟合的理论与耦合常数$λ_0$和上限截止$ω_c$之间的变化小于50%的不同的铜酸盐和不同的掺杂。微观理论也给出了这些值在O(2)的因子内。
2008-01-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Why the anti-nodal quasiparticle dispersion is so flat in the superconducting cuprates?
在$T_{c}$以下的波腹区出现的相干准粒子峰和峰-谷-峰结构的发展是欠掺杂高$T_{c}$铜氧化物最显著的非BCS特征,其中在$T_{c}$以上的波腹区不能定义相干准粒子。峰-谷-峰结构通常被解释为电子与某些玻色子模耦合的结果。然而,这样的电子-玻色子耦合图像并没有回答\textit{why the quasiparticle dispersion is so flat in the anti-nodal region}的问题,这是一个完全出乎Bogoliubov准粒子在d波BCS超导体中的行为。在这里,我们表明,尖锐的准粒子峰在反结区域应被理解为一个新的极点,在电子格林函数产生的强耦合的电子扩散自旋涨落周围的反铁磁波矢$\mathbf{Q}=(π,π)$,而不是一个几乎自由的Bogoliubov准粒子在d波BCS超导体。更具体地说,我们发现,从散射与扩散自旋起伏的电子的正常的自能表现出自己主要作为一个水平的排斥效应,是负责减少准粒子的色散和准粒子耗散率在波腹区域。我们认为,峰谷分离的反节谱不应该被解释为能量的配对胶。
2020-08-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Dynamical spin susceptibility and the resonance peak in the pseudogap region of the underdoped cuprate superconductors
本文研究了高温$_c$铜氧化物超导体赝能隙区的动态自旋极化率。我们分析和比较了所谓的共振峰的形成,在三种不同的有序状态:$d_{x^2-y^2}$波超导(DSC)阶段,$d$密度波(DDW)状态,和一个阶段与共存的DDW和DSC秩序。在所有三种状态下的共振频率和动量依赖性的分析揭示了它们之间的显着差异。特别地,在DDW态中,我们发现几乎无色散的共振激发仅存在于${\bf Q}=(π,π)$周围的狭窄区域中。同时,在DDW和DSC共存状态下,${\bf Q}$附近的共振峰的色散与纯DSC状态下的共振峰的色散相比发生了显著变化。在远离$(π,π)$的情况下,我们发现DDW和DSC共存态的共振激发的形式和色散与纯DSC态的共振激发的形式和色散非常相似。我们的研究结果表明,一个详细的实验测量的共振的色散允许一个区分的基础阶段-DDW状态,DSC状态,或共存的DDW和DSC状态-在共振峰出现。
2006-01-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetic Excitations of a Half-Filled Tl-based Cuprate
Universität Zürich(苏黎世大学);The Chinese University of Hong Kong(香港中文大学);European Synchrotron Radiation Facility(欧洲同步辐射装置);Chalmers University of Technology(查尔姆斯理工大学)
研究半填满铊基铜酸盐的磁激发,揭示磁子色散拐点与电子相互作用的关系,发现超导最优处于中间相关强度。
2026-01-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Anomalous softening of phonon-dispersion in cuprate superconductors
在欠掺杂铜氧化物超导体中,在电荷密度波(CDW)有序波矢处,实验观察到声子色散的软化。有趣的是,软化发生在超导(SC)转变温度T $_{c}$以下,与金属系统相反,在金属系统中,软化通常发生在CDW起始温度T $_{\text{CDW}}$以下。理解声子软化的“异常”性质及其与欠掺杂铜酸盐中的伪能隙相的联系仍然是一个悬而未决的问题。在微扰的方法,我们表明,一个复杂的相互作用之间无处不在的CDW,SC订单和准粒子的寿命与热涨落,可以解释反常声子软化低于T $_{c}$。此外,我们的形式主义捕捉不同的特性的低温声子软化取决于材料的特异性。
2020-09-07 cond-mat.supr-con
Photoemission kinks and phonons in cuprates
高Tc超导的可能机制之一是玻色子的帮助下的库珀配对,这改变了光电子能谱所观察到的电子色散的斜率。Giustino等人计算发现,在高温超导体La 1.85 Sr 0.15 CuO 4中,晶格振动(声子)对光电发射光谱的影响可以忽略不计,并得出结论,声子不起重要作用。我们表明,Giustino等人的计算未能再现实验中观察到的重要声子的电子-声子耦合的巨大影响。因此,人们会期望这些计算同样无法解释电子-声子耦合对电子色散的作用。
2008-09-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spectroscopic evidence for preformed Cooper pairs in the pseudogap phase of cuprates
对欠掺杂La $_{1.895}$ Sr $_{0.105}$ CuO $_4$的角分辨光电子能谱研究表明,在赝能隙相中,色散有两个分支,分别位于费米能级的上下,费米动量处有一个最小值.这是超导状态下Bogoliubov色散的特征。我们还观察到,超导和赝能隙具有相同的d波形式和相同的振幅。我们的观察提供了直接的证据,预先形成的库珀对,这意味着赝间隙相是超导的前兆。
2008-10-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Evidence for Multiple Underlying Fermi Surface and Isotropic Energy Gap in the Cuprate Parent Compound Ca$_2$CuO$_2$Cl$_2$
高温铜氧化物超导体的母体化合物是莫特绝缘体。人们普遍认为,了解掺杂的莫特绝缘体的物理性质对于理解高温超导的机理是必不可少的。一个自然的出发点是阐明母体化合物的基本电子结构。在这里,我们报告全面的高分辨率角分辨光电子能谱测量Ca $_2$ CuO $_2$ Cl $_2$,一个莫特绝缘体和一个典型的母体化合物的铜酸盐。多个潜在的费米面片首次被揭示。在波节和波腹附近,高能量的瀑布状带色散表现出不同的行为。确定了两个不同的能量尺度:一个d波般的低能量峰值色散和一个近各向同性的较低的哈伯德带隙。这些观测结果为铜酸盐母体化合物的电子结构提供了新的信息,对于理解高温铜酸盐超导体的反常物理性质和超导机制具有重要意义。
2018-05-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Comment on `Evidence for pairing above Tc from the dispersion in the pseudogap phase of cuprates' by A. Kanigel et al
在最近的预印本中,Kanigel等人报告了波哥留波夫型激发在波腹区域的赝能隙阶段的证据,其中一个强大的赝能隙保持远高于Tc。这一重要的实验结果早在六年前就被我们基于唯象玻色子费米子模型从理论上预言了。在这个模型的基础上,早期的理论预测是电子态密度中的赝能隙,它在某个温度T* 处开始,并在接近Tc时演化为超导能隙。这一早期工作的一个自然逻辑追求是表明,为了使超导态从赝能隙态演化出来,反磁玻色子对涨落(表征赝能隙相位)必须是传播模式,它们在Tc以上的有限距离上是相位相关的。如果是这样的话,那么赝能隙特征必须反映在单粒子激发的特征中,表现出超导相固有的Bogoliubov模式的残余。这种Bogoliubov模式的结果从单电子激发和动力学本地配对波动之间的动态反馈效应。我们在这里简要地回顾我们的理论结果,并将它们与最近的实验结果相对照。
2008-03-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
RIXS studies of magnons and bimagnons in the lightly doped cuprate La2-xSrxCuO4
我们研究了轻掺杂的铜酸盐La 2-xSrxCuO 4中的磁激发的掺杂依赖性,通过结合研究的共振非弹性X射线散射(RIXS)在铜L3-边缘和理论计算。随着掺杂量的增加,磁振子色散基本不变,但谱宽变宽,谱重在不同动量下变化不同。在布里渊区中心附近,我们直接观察到双磁振子激发,其具有与先前通过拉曼光谱观察到的相同的能量尺度和掺杂依赖性。它们在能量-动量空间中分散较弱,并且与在区域中心由磁振子-磁振子相互作用重整化的双磁振子分散相一致。
2018-05-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The Inward Dispersion of the Neutron Scattering Experiments in HTSC Cuprates
高温超导铜氧化物的理论是基于空穴在棋盘格几何中凝聚成弦的理论,它成功地解释了自旋波对中子的弹性散射。在这里,它被扩展到分析其非弹性对应物的向内色散曲线,直到共振能量。这种扩展是通过将线性响应的微扰理论应用于凝聚弦来完成的。利用环形图导出了近似磁化率。色散关系由磁化率积分极点的色散得到。发现产生磁化率的粒子反粒子对是时间反演对,其中粒子动量处于相位A,而反粒子动量处于相位B。分散体被发现是与实验一致的,受到一些建议的修正。共振能量的弱强度以及色散被推测为由于与由直接自旋翻转引起的自旋波的干涉而被修改,如在未掺杂的母材料中。
2016-03-28 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
Material and doping dependence of the nodal and anti-nodal dispersion renormalizations in single- and multi-layer cuprates
本文综述了从角分辨光电子能谱中观察到的玻色重整化效应对铜氧化物中电子载流子的影响。我们具体讨论的观点,这些重正化表示耦合的电子的晶格,并审查如何广泛的材料依赖性,如CuO $_2$层的数量,和掺杂的依赖性可以直接理解为由于新的电子-声子耦合。
2009-09-30 cond-mat.supr-con
On the nature of dispersion of the polaronic bands in ARPES spectra of cuprates: supplement of the Franck-Condon principle
自旋关联被认为是铜酸盐ARPES谱中极化子带色散的唯一可能来源。然而,对于铜酸盐的ARPES谱中的宽O 2 p π带,在实验上观察到相同的色散[Phys.Rev.B75,075115(2007)],尽管O 2 p π态不经历与低能自旋自由度的任何耦合。本报告的目的是探索在Frohlich-Pekar极化子模型的框架中ARPES谱中极化子带的色散,其中该带是解析计算的[Phys.Rev.B77,165136(2008)]。通过考虑反冲动量的影响,我们改进了该方法,得到了光电子速率随结合能和动量变化的新的解析表达式。由此计算得到的极化子带的色散和展宽与实验符合得很好。色散是由反冲动量引起的,可以用来从实验ARPES谱中提取极化子有效质量。我们还补充了弗兰克-康登原理的指示,如果声子场是在一个相干态,然后在快速(光)过渡的平均坐标的声子场谐波不改变,但它们的平均动量改变由于反冲动量。
2015-07-03 cond-mat.supr-con
Damped spin excitations in a doped cuprate superconductor with orbital hybridization
用共振非弹性X射线散射(RIXS)方法研究了轻微欠掺杂La $_{2-x}$ Sr $_{x}$ CuO $_4$(LSCO)与$x=0.12$和$0.145$的过阻尼自旋激发.研究了三个高对称方向:(1)波腹$(0,0)\rightarrow (1/2,0)$,(2)波节$(0,0)\rightarrow (1/4,1/4)$和(3)连接这两个方向的区域边界方向$(1/2,0)\rightarrow (1/4,1/4)$。过阻尼激励沿(1)和(3)表现出很强的色散,而沿(2)则表现出较弱的色散。这与未掺杂的化合物La $_{2}$ CuO $_4$(LCO)形成强烈对比,其中沿着(1)和(2)发现最强的色散。用于解释LCO的激发光谱的$t-t^{\prime}-t^{\prime\prime}-U$ Hubbard模型预测$-$为常数$U/t$ $-$,沿着(3)的分散与$(t^{\prime}/t)^2$成比例。然而,使用单带模型在LSCO上提取的对角跳跃$t^{\prime}$是低的($t^{\prime}/t\sim-0.16$)并且随着掺杂而降低。因此,我们调用了一个双轨道($d_{x^2-y^2}$和$d_{z^2}$)模型,这意味着$t^{\prime}$增强。这种效应的作用,以提高区域边界内的扩散哈伯德模型。因此,我们得出结论,$d_{x^2-y^2}$和$d_{z…
2017-06-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Localization-delocalization dichotomy: Inherent spectral properties of the cuprates
我们认为高T_c铜氧化物赝能隙相中的空穴配对是由动态变形分子单元上的共振散射引起的。其结果是,本地化和离域功能共存的单粒子光谱:赝隙和传播扩散Bogoliubov模式。由于电子色散和对相互作用的各向异性,这两种表现在布里渊区的不同区域有不同的影响。我们说明,为k-向量穿过弧,由化学势,连接的腹和节点。
2009-04-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin dynamics in the stripe phase of the cuprates
在一个模型,支持条纹自旋和电荷秩序共存的d $_{x^2-y^2}$波超导相,我们研究了自洽获得的电子结构和相关的横向动态自旋磁化率。在超导和静态条纹序共存的阶段,产生的粒子-空穴连续体可以强烈阻尼部分低能自旋波分支。这提供了洞察最近的非弹性中子散射数据揭示了低能量集体磁模式的镧基铜酸盐超导体的分散。
2004-11-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Change of quasiparticle dispersion in crossing T_c in the underdoped cuprates
高温超导体最显著的特性之一是在超导转变温度T_c以上的低掺杂铜氧化物中出现赝能隙区。赝能隙从超导能隙中不断发展。本文通过理论与实验的详细比较,证明了欠掺杂铜氧化物超导体中准粒子色散在T_c交叉点上的特征变化是由于超导序参量的相位涨落引起的。特别地,我们发现在相位涨落模型中,在高于T_c时,BCS特征带消失,而带隙保持开放。此外,赝隙具有U形而不是d_{x^2-y^2}波配对对称的特征V形,并且从节点k=(pi/2,pi/2)方向开始闭合,而它填充在反节点k=(pi,0)区域,进一步支持相位波动情况。
2004-09-30 cond-mat.supr-con
Energy-dependent scaling of incoherent spectral weight and the origin of the waterfalls in high-Tc cuprates
凝聚态系统中的奇异物理现象,如铜氧化物的高温超导,是由于元激发及其相互作用的性质。角分辨光电子能谱(ARPES)揭示的电子状态的分散提供了一个机会来理解这些激发。最近,在铜酸盐的色散中出现了“高能异常”或“瀑布状”特征,并从理论上进行了研究。目前大多数观点认为这是在特定的高能尺度(例如~ 0.3eV)下的多体效应的结果,尽管也有其他观点认为这是一种人为的效应。在这里,我们报告了一个系统的ARPES研究的“高能量异常”的Bi 2212样品在多个布里渊区和各种各样的ARPES矩阵元素。我们发现,在高结合能的电子光谱函数的非相干权重是密切相关的色散相干权重的能量通过一个意想不到的,但简单的关系,没有特殊的能量尺度。这种行为与强k依赖矩阵元素效应相一致,导致了大量研究的“瀑布”行为。
2009-10-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Plasmarons in high-temperature cuprate superconductors
本文研究高温铜氧化物超导体中光学等离激元如何在单粒子激发谱中形成等离激元伴带,揭示其由强关联下的局域约束玻色涨落产生,并确立金属体系中普适的等离激元伴带概念。
2023-07-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Dispersion of Ordered Stripe Phases in the Cuprates
提出了一个相分离模型的条纹相的铜酸盐,这使得掺杂依赖的光电发射光谱进行计算。分析了有序排列的磁性和带电条纹的理想极限,包括长程库仑排斥的影响。值得注意的是,下至两个单元宽条纹的极限,分散体可以被解释为基本上是两个端相分散体的叠加,具有与晶格周期性相关联的叠加微间隙。最大的迷你隙落在费米能级附近;它可以通过接近(体)范霍夫奇点而增强。计算出的光谱主要由两个功能-这个电荷条纹minigap加上磁条哈伯德间隙。这两个特征与La $_{2-x}$ Sr $_x$ CuO $_4$中的双峰色散和Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_{8+δ}$中的峰-谷-峰光谱的实验结果有很强的相关性。这些差异暗示了条纹波动增加的作用。1/8反常与量子临界点有关,这里表示为类似于量子交换的交叉。提出了一个模型的限制少数磁相位作为一个孤立的双腿阶梯。
1999-11-08 cond-mat.supr-con
Theory of isotope effect in photoemission spectra of high-T_c superconducting cuprates
在一个模型中,载流子与玻色子电荷序(CO)涨落耦合,中心频率为ω_0,波矢q_c处散射增强,研究了同位素替代对电子光谱函数的影响.结果表明,对于在最佳掺杂的超导铜氧化物中实验观察到的色散位移,ω_0的质量依赖性不足以解释,特别是在高能量下。我们认为,同位素替代引起的空间CO相关性的变化,给出了很好的解释实验数据。
2004-09-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Incommensurate spin dynamics in underdoped cuprate perovskites
基于投影算符形式和Cu-O面的t-J模型,对正常态铜酸盐钙钛矿中观察到的非公度磁响应进行了解释。与实验结果一致,计算得到的极化率最大值的色散具有两条抛物线的形状,向上和向下的分支会聚在反铁磁波矢处。最大值分别位于下抛物线和上抛物线中的动量$({1/2},{1/2}\pmδ)$、$({1/2}\pmδ,{1/2})$和$({1/2}\pmδ,{1/2}\pmδ)$、$({1/2}\pmδ,{1/2}\mpδ)$处。上抛物线反映了本地化的铜自旋的磁激发的分散,而下抛物线出现由于在反铁磁波矢量的自旋-激发阻尼下降。对于中度掺杂,这种下降源于自旋激发和热点附近的空穴之间的相互作用的弱点。的磁化率的频率依赖性强烈依赖于孔的带宽和阻尼,并从观察到的形状不同的YBa $_2$铜$_3$ O $_{7-y}$的固有的La $_{2-x}$ Sr $_x$ CuO $_4$。
2005-01-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Incommensurability and spin excitations of diagonal stripes in cuprates
基于含时Gutzwiller近似,我们研究了强欠掺杂铜酸镧中对角无公度自旋散射起源于反铁磁畴壁(条纹)的可能性。对对角相中条纹的动态自旋响应的计算产生了特征沙漏色散,其中低能Goldstone和高能分支在反铁磁波矢Q_{AF}的特征能量Ecross处交叉。高能量部分接近母体反铁磁体。我们的研究结果表明,强烈欠掺杂铜酸镧的非弹性中子散射实验可以被理解为由于大量的混乱的键中心和网站中心条纹配置的混合物。
2009-02-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Theory of two-particle excitations and the magnetic susceptibility in high-Tc cuprate superconductors
双粒子(2-p)激发,如自旋和电荷激发在高温超导体(HTSC)中起着关键作用。无参数理论的基础上,它扩展了变分聚类方法(最近开发的嵌入式集群方法)的2-p激发,HTSC的磁激发的再现哈伯德模型在相关的强耦合制度。特别是,在欠掺杂制度的共振模式,其强度和“沙漏”的色散是在良好的整体协议与实验。
2010-02-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin-polaron band structure and hole pockets in underdoped cuprates
本文提出了一种基于弦图像的变分方法来分析反铁磁体中具有不同对称性的自旋极化子的内部结构和色散。然后,我们用它来讨论的性质欠掺杂铜氧化物超导体内的“掺杂绝缘体”的图片。该理论解释了未掺杂化合物的剩余费米面,以及掺杂材料中的空穴袋、费米弧、高能赝能隙和中红外波段。$Γ$附近的光洞相位与张赖斯单态内部相位之间的相消干涉结合我们的理论进一步解释了“瀑布”现象。
2008-05-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con