Electron-phonon interaction alone does not explain the photoemission kink in cuprate superconductors
尽管经过了二十多年的紧张研究工作,铜氧化物中高温超导性的起源仍然难以捉摸。角分辨光电子能谱实验(ARPES)揭示了在50-80 meV的结合能下,铜氧化物中电子态的色散关系(能量与波矢)的扭结,并提出了希望,这种异常可能是理解高温超导性的关键。扭折通常被解释为电子和玻色子场之间的相互作用。虽然对玻色子的性质甚至玻色子模型是否合适都没有达成共识,但声子和自旋涨落被认为是可能的候选者。在这里,我们报告的最先进的第一性原理计算的声子和电子-声子相互作用的作用的光电子发射光谱的La 2-xSrxCuO 4(LSCO)。我们的研究表明,声子诱导的电子能量和费米速度的重整化几乎是一个数量级小于在光电发射实验中观察到的效果。因此,目前的发现排除了电子-声子相互作用在散装LSCO作为测量扭结的可能来源。这一结果应承担几个提出的理论高温超导除了理论有关的起源扭结在铜氧化物光电发射数据。
2007-11-27 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
Strong Influence of Phonons on the Electron Dynamics of Bi2212
角分辨光电子能谱学中色散峰的速度突变,即所谓的“扭结”,是高温超导铜氧化物的一个显著特征。目前,扭结的起源正在争论不休,但尚未达成共识。在这里,我们提出了一个研究的扭结结构的动量演化从节点区域向反节点区域,最佳掺杂的Bi 2212样品。我们发现,所观察到的温度依赖性的扭结结构在这两个地区的动量空间是一致的情况下,声子的扭结贡献很大。
2004-08-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
High-energy kink in high-temperature superconductors
在传统金属中,电子-声子耦合或电子之间的声子介导的相互作用长期以来一直被认为是导致超导性的配对相互作用。这种相互作用的强度基本上决定了超导转变温度TC。电子-声子耦合的一种表现是电子色散在与声子相关的能量标度下的质量重整化。这种重整化在光电发射实验中是直接可观察到的。与此相反,在铜氧化物高温超导体的配对机制上仍然很少有共识。最近在铜酸盐中观察到类似的重整化效应,这给人们带来了最终解决高温超导机制的希望。重点一直在低能量重整化和相关的“扭结”在分散在50毫电子伏左右。然而,在该能量标度下,存在多个候选者,包括声子分支、自旋涨落谱中的结构以及超导能隙本身,使得难以唯一识别导致扭结的激发。在这里,我们表明,在~50 meV的低能量重整化只是一个小的组成部分,总重整化,其中大部分发生在一个数量级更高的能量(~350 meV)。这种高能扭折对铜氧化物物理提出了新的挑战。它在超导电性中的作用以及与低能扭结的关系仍有待确定。
2006-10-10 cond-mat.supr-con
Evidence for a charge collective mode associated with superconductivity in copper oxides from neutron and x-ray scattering measurements of La$_{2-x}$Sr$_x$CuO$_4$
在超导铜氧化物中,一些Cu-O键伸缩声子在70 meV附近表现出异常的电子起源的巨大软化和加宽,并且电子色散在相同能量附近具有大的重整化扭结。这些观察结果表明,声子展宽起源于准粒子激发整个费米面和电子色散扭结起源于耦合到异常声子。用高分辨非弹性中子散射和X射线散射测量了欠掺杂(x=0.05)和过掺杂(x= 0.20,0.25)$_{2-x}$ CuO $_4$的声子反常。结合这些和以前发表的数据,我们发现,掺杂依赖的巨声子异常的幅度是非常不同的ARPES扭结,即这两种现象是没有联系的。我们表明,这些结果提供了间接的证据,声子异常起源于新的集体电荷激发,而不是与电子空穴对的相互作用。它们的振幅遵循超导圆顶,因此这些电荷模式可能对超导性很重要。
2014-01-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nature of the Nodal Kink in Angle-Resolved Photoemission Spectra of Cuprate Superconductors
本文从理论上再现了超导铜氧化物角分辨光电子能谱节方向上普遍存在的扭折现象的实验结果。我们的模型是建立在Migdal-Eliashberg理论的声子耦合方案内的电子自能。根据这种微扰方法,裸带色散能量的电子-声子耦合参数$λ$的数值评估允许一个统一的描述的介质-扭结效应。我们的研究表明,$λ$和技术上定义的质量增强参数$λ^{*}$之间的区别是相关的数据的定量描述,以及有意义的解释以前的研究。对于不同的样品和不同的掺杂水平,理论和实验之间已经取得了显着的一致性。在LSCO、Bi 2212和过掺杂Y123的情况下覆盖了全部能谱。在欠掺杂Y123的情况下,该模型适用于低能区(接近费米能级)。
2009-02-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Through a Lattice Darkly -- Shedding Light on Electron-Phonon Coupling in the High T$_c$ Cuprates
电子-声子耦合在传统BCS超导中扮演着核心角色,但在高温超导铜氧化物的相图中却扮演着更为微妙的角色。铜氧化物的复杂性增加,可能有许多竞争相,包括电荷,自旋,轨道和晶格有序,使得梳理出任何独特的现象具有挑战性。在这篇综述中,我们提出了我们的工作,利用角分辨光电子能谱(ARPES),探讨的作用,晶格及其对价带电子结构的铜酸盐。我们提供了一个介绍的ARPES技术和它的独特能力,探测玻色子重整化(或“扭结”)的影响,近E $_F$能带结构。我们的调查开始与无处不在的节点铜酸盐扭结导致的方式同位素取代已经摆脱了一个关键的新视角的作用和强度的电子-声子耦合的建立。我们继续与最近发表的工作之间的连接声子色散与非弹性X-射线散射(IXS)和扭折的位置观察到的ARPES节点附近。最后,我们提出了最近和正在进行的ARPES工作,研究如何通过化学压力诱导应变提供了一个潜在的有前途的途径,了解更广泛的作用,晶格的超导相和更大的铜酸盐相图。
2010-05-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Kinks and waterfalls as signatures of competing order in angle-resolved photoemission spectra of La_{2-x}Sr_xCuO_4
我们发现,所谓的扭结和瀑布观察到的角度分辨光电子能谱的La 2-xSrxCuO 4,一个原型的高Tc超导铜酸盐,从耦合的准粒子与两个不同的近临界集体模式有限的特征波矢量,典型的附近的条纹不稳定的电荷和自旋波动。声子类电荷和自旋集体模式都需要考虑扭结准粒子色散。这澄清了长期存在的问题是否扭结是由于声子或自旋波和玻色子介质的性质的电子-电子有效的相互作用在La 2-xSrxCuO 4。
2012-06-15 cond-mat.supr-con
Tightly-bound Cooper pair, quasiparticle kinks and clues on the pairing potential in a high Tc FeAs Superconductor
本文对新发现的高温超导体(Sr/Ba)_1-xK_xFe_2As_2进行了系统的光电子能谱研究。通过利用一个独特的光子能量范围和散射几何形状,我们解决了这个系列的中心费米表面上的相互作用的电子的单粒子动力学的细节,显示出整体强耦合行为(2D/kBTc = 6)。准粒子色散扭结观察到的结合能范围为15至50毫电子伏,匹配的磁激发能规模(参数化的J1,J2)。的库珀对波函数的大小被发现是小于20 A,表明短的面内尺度的BCS-声子的情况下,但暗示的相位因子的全球序参量的特征。扭结可能反映了强烈受挫波动自旋激发和软声子约20-40 meV的贡献。我们的结果提供了重要的线索,在这些超导体中实现的对势的性质。
2008-08-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electron and phonon dispersions of the two dimensional Holstein model: Effects of vertex and non-local corrections
本文应用新发展的动力学集团近似(DCA)计算了二维Holstein模型中的电子和声子色散。与以前的工作相比,DCA使空间波动(非局部校正)的影响进行检查。近似忽略和纳入最低阶顶点修正的影响。计算了声子态密度、重整化声子色散、电子色散和电子谱函数。我演示了如何顶点校正稳定的解决方案,停止灾难性的软化的$(π,π)$声子模式。一个扭结的电子色散被发现在正常状态下沿$(ζ,ζ)$对称性方向的顶点和非顶点校正理论的低声子频率,直接对应于重整化的声子频率在$(π,0)$点。这种扭结伴随着准粒子寿命的突然下降。顶点和非局部校正增强了在大裸声子频率的影响。
2007-02-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Coupling to a phononic mode in $Bi_{2-x}Pb_xSr_2CaCu_2O_{8+δ}$: Angle-resolved photoemission
在$\mathrm{Bi_{2-x}Pb_xSr_2CaCu_2O_{8+ δ}}$(缩写为(Pb)Bi 2212)的布里渊区的节方向上通过角分辨光电发射观察到的色散中的扭结和宽度的下降引起了广泛的兴趣[1-3]。令人惊讶的是,迄今为止还没有研究具有$\mathrm{T_C>89K}$的最佳铅掺杂(Pb)Bi 2212以及阴影带,尽管扭结和下降的起源仍然处于强烈的争论中。在这方面的共振磁模式的情况下,电子-声子耦合的情况下进行了讨论有争议的。在这里,我们分析了这两种情况之间的相关差异,并得出结论,扭结和下降是由电子系统的耦合,至少在节点方向的声子模式。结果表明,除了色散和宽度的下降外,峰高作为一个新的判据也可以用来定义相互作用的能量尺度,为精确和一致地确定扭结能提供了一种新的方法。
2007-11-02 cond-mat.supr-con
Momentum dependence of the electron-phonon coupling and self-energy effects in YBa_2Cu_3O_7 within the local density approximation
使用局域密度近似(LDA)和一个现实的声子谱,我们确定的$α^2F({\bf k},ω)$在YBa $_2$ Cu $_3$ O $_7$的成键,反键,和链带的动量和频率的依赖性。由此产生的自能$Σ$是相当小的费米面附近。例如,对于反键带,作为频率函数的最大值$Re Σ$在正常态的节点处约为7 meV,裸费米速度与重整化费米速度之比为1.18。这些值与表明只有一小部分$Σ$可归因于声子的实验相比小了3-5倍。此外,重整化因子$Z({\bf k},ω)$的频率依赖性是平滑的,并且在观察到的扭结频率处没有异常,这意味着声子不能在化学计量的YBa $_2$ Cu $_3$ O $_7$中产生明显的扭结,至少在LDA内。
2008-02-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Evidence for forward scattering and coupling to acoustic phonon modes in high-T$_c$ cuprate superconductors
最近的激光角分辨光电子能谱研究已经建立了一个新的扭结的存在下,在低能量节分散的Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $+{8+δ}$(Bi-2212)。这种扭结的能量尺度(~8-15 meV)出现在超导能隙$δ_0$的最大值以下。因此,很难解释这个特点,在通常的耦合到一个尖锐的色散模式。在本文中,我们研究了电子-声子耦合的面内声学声子支所产生的屏蔽库仑势的调制。我们证明,这种耦合具有较强的前向散射峰,因此,在能量尺度被局部间隙$δ(k)$移动的情况下,色散中发生扭结。此外,考虑减少屏蔽与欠掺杂自然解释了所观察到的低能量扭结的掺杂依赖性。这些结果指向一个强耦合的声学分支,这是在前向散射方向达到峰值,并具有重要意义的运输和配对在高T $_c$铜酸盐。
2011-01-06 cond-mat.supr-con
Momentum-dependence of Superconducting Gap, strong-coupling dispersion Kink, and tightly bound Cooper pairs in the high-Tc (Sr,Ba)1-x(K,Na)xFe2As2 superconductors
本文对高温超导体(Sr/Ba){1-x}(K/Na)xFe 2As 2进行了系统的角分辨光电子能谱研究。利用光子能量调制对比度和散射几何,我们报告了费米面和超导能隙的动量依赖性,Δ(k)。在超导态的结合能范围为25-55 meV时,观察到了反映强散射过程的明显准粒子色散扭结,并且发现库珀对波函数的相干长度或范围约为20埃,这是非特征的通过BCS-声子-延迟机制实现的超导相。所观察到的40毫电子伏的扭结可能反映了受挫的自旋激发和散射从软声子的贡献。集体采取的结果提供直接线索的性质,包括内部相移因子的超导序参量,导致在强耦合设置的布里渊区节点的配对电位。
2008-12-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
An Isotopic Fingerprint of Electron-Phonon Coupling in High-Tc Cuprates
角分辨光电子能谱与低能量可调光子沿节点方向的氧同位素取代Bi 2Sr 2CaCu 2 O 8 + δ揭示了一个明显的氧同位素位移附近的电子-玻色子耦合的电子色散“扭结”。扭结位移的大小(几个meV)和方向是预期的,由于测量的声子频率的同位素位移,这也与理论预期一致。这表明声子作为主导参与者的参与,以及精确定位最相关的声子分支。
2008-08-09 cond-mat.supr-con
Topological Theory of Electron-Phonon Interactions in High Temperature Superconductors
在最佳掺杂的铜氧化物高温超导体(HTSC)的光电子能谱(ARPES)中观察到的声子扭结中存在较大的同位素效应,但它们与具有强电子-声子相互作用的近自由电子金属的预期声子扭结有很大不同(Gweon et al. 2004)。这些差异,以及红外光谱中的许多其他异常,似乎表明其他粒子(如磁振子)必须有助于高温超导。在这里,我们使用拓扑(非哈密顿)的方法来讨论的数据,强调纳米级的相分离和附近的费米能量,空间上钉扎到一个自组织的非线性掺杂剂阵列的量子双稳态的窄带的重要性。拓扑离散,非连续,非微扰的方法以前解释了HTSC相图的形式,而不涉及详细的微观假设,他们是特别有用的存在下,强烈的纳米级的障碍。这些方法也解释了“奇迹”的一个理想的近自由电子声子扭结在明确定义的节点准粒子状态在LSCO在金属-绝缘体过渡。最后,在不同的铜酸盐的扭结能量和费米速度的普遍性是这些材料的边缘弹性性质的结果,特别是均衡的CuO 2平面的字符。
2004-08-02 cond-mat.supr-con
Origin of Kinks in Energy Dispersion of Strongly Correlated Matter
我们调查的起源无处不在的低能量扭结角分辨光电发射(ARPES)实验中发现的各种相关的问题。这种扭结是弱相互作用电子所没有预料到的,因此确定它们的起源应该会导致对强相关物质的基本认识。我们设计了一个协议,用于提取扭结的动量和能量的实验数据,仅依赖于两个渐近切线的每个色散曲线,远离功能本身。因此,它对实验中所见的不同形状的扭结不敏感。然后使用该方法分析可用数据的主体。我们继续讨论两个替代的理论解释扭结的起源。一些理论建议调用局部玻色子激发(爱因斯坦声子或其他具有自旋或电荷特征的模式),正好位于观察到的扭结的能量处,导致电子的动量独立的自能。最近的替代理论是极端相关费米液体理论(ECFL)。这个理论预测扭结的色散所产生的动量依赖的相关电子的自能。我们提出的基本结果,从这两类理论,并确定实验功能,可以帮助区分这两种机制。ECFL理论被认为是与目前可用的数据扭结在节点方向的铜酸盐超导体,但结论性的测试需要更高分辨率的能量分布曲线数据是一致的。
2016-12-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Inversion of ARPES measurements in high Tc cuprates
最近的能量色散测量在几个家庭的空穴掺杂的氧化铜揭示了一个扭结的能量与动量的关系。这些已被初步确定为由于电子声子耦合。我们直接反演这些数据来确定玻色子谱函数;扭结引起声子能量区域中的奇异函数。
2003-01-30 cond-mat.supr-con
Diverse Manifestations of Electron-Phonon Coupling in a Kagome Superconductor
本研究通过第一性原理多体微扰计算证明,kagome超导体CsV$_3$Sb$_5$中电子-声子耦合同时导致多模态光电子能谱扭折和无节点s波超导,揭示了其多种表现及不同声子振动的差异化贡献。
2024-11-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Effect of electron-phonon coupling in the ARPES spectra of the tri-layer cuprate Bi$_2$Sr$_2$Ca$_2$Cu$_3$O$_{10+δ}$
角分辨光电子能谱使用可调谐的低能量光子,使我们能够研究准粒子(QP)的内部和外部的CuO 2平面(IP和OP)分别在三层铜酸盐Bi $_2$ Sr $_2$ Ca $_2$ Cu $_3$ O $_{10+δ}$(Bi 2223)的色散。OP带的扭结能量为$\sim$ 70 meV,如在各种高$T_c$铜酸盐中所观察到的,而IP带的扭结能量在超导(SC)状态下高达100 meV。这种大的扭结能量归因于$\sim$ 35 meV屈曲模式加上IP的大($\sim$ 60 meV)SC间隙。IP带还显示出在SC状态下在70 meV处的弱扭结特征。后者的功能可以解释为70 meV的半呼吸模式或由$\sim$ 35 meV的屈曲声子模式加上$\sim$ 40 meV SC的OP间隙,如果涉及层间散射的QP。
2012-08-31 cond-mat.supr-con
Coupling of Low Energy Electrons in Optimally Doped Bi2212 to an Optical Phonon Mode
基于激光的光电子发射与能量为6 eV的光子被用来检查的细节非常低的能量的电子分散和相关的动力学在最佳掺杂的Bi 2212的节点区域。一个“扭结”的色散在费米能附近的是与散射从光学声子先前确定在拉曼研究。通过比较实验观察到的散射率与基于声子模式的属性计算的散射率的结果,确认此声子作为适当的模式的识别。
2010-02-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electron-phonon coupling and electron self-energy in electron-doped graphene: calculation of angular resolved photoemission spectra
利用从密度泛函理论模拟中提取的电子-声子矩阵元,得到了电子掺杂石墨烯中电子自能和电子-声子耦合的解析表达式.从电子的自能,我们计算角分辨光电子能谱。我们证明,测量的扭结在$\approx -0.2$ eV的费米能级实际上是由两个功能,一个在$\approx -0.195$ eV由于双重简并E $_{2g}$模式,和第二个在$\approx -0.16$ eV由于A $_{1}^{'}$模式。从ARPES实验中观察到的扭结中提取的电子-声子耦合比计算的大约大5.5倍。这种分歧只能通过包含分辨率效应来部分地调和。事实上,我们表明,有限分辨率通过低估能量大于扭结位置的电子速度的重整化来增加表观电子-声子耦合。因此,理论和实验之间的差异减小到$\approx$ 2.2的因子。从计算的ARPES谱的线宽,我们得到的电子弛豫时间。与现有的实验数据在石墨烯的比较表明,在ARPES检测到的电子弛豫时间是几乎两个数量级小于通过其他实验技术测量。
2007-07-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Dominant apical-oxygen electron-phonon coupling in HgBa$_2$Ca$_2$Cu$_3$O$_{8+δ}$
本研究利用RIXS技术探测Hg1223,发现顶端氧存在极强的电子-声子耦合(0.25 eV),为70-meV色散扭折提供了微观解释,表明主导耦合通道位于CuO$_2$面外,为高温超导理论提供了新起点。
2025-05-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Doping Evolution of Nodal Band Renormalization in Bi2Sr2CuO6+d Superconductor Revealed by Laser-Based Angle-Resolved Photoemission Spectroscopy
用高分辨激光角分辨光电子能谱测量了Bi_2Sr_2CuO_(6 +d)超导体,覆盖了从重欠掺杂到重过掺杂的宽掺杂范围。在节色散中识别出两个明显的能量尺度:一个是众所周知的50-80 meV高能扭折,另一个是<10 meV低能扭折。高能扭折的能量尺度随着掺杂量的增加而单调增加,并表现出较弱的温度依赖性,而低能扭折则表现出非单调的掺杂依赖性,其耦合强度在低于Tc时急剧增强。这些系统的研究,这两个能量尺度的掺杂和温度依赖性有利于电子-声子相互作用的起源。指出了电子-声子耦合对理解高温铜氧化物超导体的物理性质和超导机制的重要性。
2013-05-27 cond-mat.supr-con
Characteristics of oxygen isotope substitutions in the quasiparticle spectrum of Bi$_2$Sr$_2$CaCu$_2$O$_{8+δ}$
在高温超导体中,引起准粒子自能的玻色子激发的性质是声子还是自旋涨落,一直有争论。我们提出了一个仔细的分析玻色子激发所揭示的'扭结'功能在70毫电子伏的角分辨光电数据使用Eliashberg理论的d波超导体。从假设节状准粒子不与$(π,π)$磁共振耦合开始,在$70 $ meV处的尖锐结构可以归属于声子。我们发现,我们不仅可以解释的扭结能量上看到的氧同位素替代的变化,但也得到了一个定量的估计的分数下的电子玻色子谱密度,这是由于声子的面积。我们得出结论,对于最佳掺杂的Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_{8+δ}$声子贡献$\sim 10$ %和非声子激发$\sim 90$ %.
2009-06-15 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
Angle-resolved photoemission spectroscopy of electron-doped cuprate superconductors: Isotropic electron-phonon coupling
我们对电子掺杂的铜酸盐超导体Sm_(2-x)CexCuO_4(x=0.10,0.15,0.18),Nd_(2-x)CexCuO_4(x=0.15)和Eu_(2-x)CexCuO_4(x=0.15)进行了高分辨角分辨光电子能谱(ARPES)研究。由于电子-玻色子模耦合,电子去除自能的虚部呈现阶梯状特征。的阶梯状功能被视为沿节点和反节点的方向,但在50和70毫电子伏的能量,分别独立的掺杂和稀土元素。这样的能量尺度可以理解为是由于半呼吸和全呼吸模式声子的优先耦合,揭示了扭结结构的声子起源。从自能估计的电子-声子耦合常数λ与掺杂和动量大致无关。的各向同性性质的λ进行了讨论,在比较与空穴掺杂的情况下,存在一个强的各向异性。
2008-08-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Strength of the phonon-coupling mode in $La_{2-x}Sr_{x}CuO_{4}$, $Bi_{2}Sr_{2}CaCu_{2}O_{8+x}$ and $YBa_{2}Cu_{3}O_{6+x}$: An estimation from the ARPES-nodal measurements
尽管在确定导致氧化铜材料高温超导性的机制方面进行了大量的努力,但尚未就配对机制达成共识。高分辨率角分辨光电子能谱的最新进展表明,相当大的电子-声子耦合是电子态色散关系(能量与波矢)扭结的主要原因。本文系统地研究了电子-声子耦合参数“$λ$“对$La_{2-x}Sr_{x}CuO_{4}$、$Bi_{2}Sr_{2}CaCu_{2}O_{8+x}$和$YBa_{2}Cu_{3}O_{6+x}$的电子准粒子沿波节方向色散的影响。关于电荷载体的修整的信息,即,在(0-0)- $(π,π)$动量-空间方向上的扭折色散得到了有效质量和耦合模强度随掺杂浓度、温度、动量和能量的变化关系,避免了\textit{d-}波超导带隙的复杂性。我们的分析表明,在不同的样品和不同的掺杂水平的理论和实验之间的显着协议。这包括我们最近引入的理论模型,以调整实验数据的费米子带色散,强调之间的必要区别一般的电子质量增强参数$λ^{*}$和传统的电子-声子耦合参数$λ$。
2011-02-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Unmasking the Origin of Kinks in the Photoemission Spectra of Cuprate Superconductors
无处不在的玻色子耦合功能的高Tc铜酸盐,在~70 meV的结合能观察到的能量-动量色散“扭结”的光电子能谱的起源,仍然是一个二十年之久的谜。理解这种现象需要精确描述电子和某些集体模式之间的耦合。本文报道了基于GW微扰理论的从头算计算结果,表明铜氧化物中电子-声子相互作用的关联增强导致了强扭折,这不仅定量地解释了观测结果,而且为实验提供了新的理解。我们的研究结果表明,它是电子态密度的主要因素,在确定的掺杂依赖的扭结大小,表现出的多带性质的铜酸盐,而不是普遍认为它是一个措施的模式耦合强度。
2021-02-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Spectral function of a Luttinger liquid coupled to phonons and angle-resolved photoemission measurements in the cuprate superconductors
本文计算了耦合到光学声子带的一维Luttinger液体的有限温度单粒子谱函数。计算是完全的情况下,其中电子-声子耦合是纯粹的前向散射。我们扩展的结果,包括后向散射与重整化群治疗。色散包含声子能量处的速度变化,定性上类似于费米液体中的电子-声子耦合的情况。如果电子-声子相互作用的后向散射部分与前向散射部分相比不太强,则与声子的耦合也会在低能量下的谱函数中产生明显的峰值。计算出的光谱函数与高温超导体的角分辨光电子能谱非常相似,包括“节状准粒子”的明显存在,色散中“扭结”的存在,以及非费米液体的频率和温度依赖性。虽然微观的理由还没有建立治疗的准一维的铜氧化物的电子动力学,至少我们采取的比较的质量作为证据的非费米液体特性的测量光谱。
2005-01-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Ubiquitous Coexisting Electron-Mode Couplings in High Temperature Cuprate Superconductors
本文利用超高分辨率激光ARPES和二阶导数分析,发现铜氧化物超导体中普遍存在约70meV和40meV两种共存电子-声子耦合,并揭示峰-谷-驼峰结构源于这些耦合,为理解高温超导机制提供了统一图像。
2022-01-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Theoretical understanding of the quasiparticle dispersion in bilayer high-$T_{c}$ superconductors
从理论上研究了双层高$T_{c}$铜氧化物中准粒子(QP)色散与自旋涨落(SF)和声子的相互作用.它示出,这两种相互作用都能够引起在波腹周围(附近$(π,0)$)的分散体中的扭结。然而,这两种情况之间的显着差异被发现的峰/谷/驼峰结构中的线型,QP重量,和层间耦合的扭结,这是建议作为一个判别挑选出主导的相互作用在超导状态。最近的光电发射实验的比较清楚地表明,耦合到自旋共振是占主导地位的双层系统中的波腹周围的QP。
2005-01-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
ARPES Spectra of Bi2212 give the Coulomb Coupling $λ^{C}\approx 1$ and the Electron-Phonon Coupling $λ^{EP}=2-3$
我们证明了最近在Valla等人的\cite{Valla-2006}的ARPES测量中观察到的在低能$ω_{1}\approx 50-70$ $meV$和高能$ω_{2}\approx 350$ $meV$的节点附近的Bi 2212的电子自能中的双扭结结构,给出了自能$Σ(ω)$的正常部分中的电子-声子(EPI)耦合常数$λ_{z}^{EP}$是库仑耦合$λ_{z}^{C}$的两倍。用$% λ_{z}^{EP}\approx 2.1$和$λ_{z}^{C}\approx 1.1$可以满意地解释$\func{Re}Σ(ω)$到能量$\sim 350$ $meV$的实验数据。此外,在$ω<20$ $meV$ \cite{Valla-2006}处的ARPES $\func{Re}Σ(ω)$的低能量斜率给出了一个提示,即低能量声子可能对EPI耦合有显著贡献,即$λ_{z}^{low,EP}>1$,从而给出总EPI耦合常数$λ_{z,tot}^{EP}=λ_{z}^{EP}+λ_{z}^{low,EP}>3$。为了用ARPES测量来检验低频声子的作用,需要比\cite{Valla-2006}中报道的更好的动量分辨率。可能的配对方案的基础上ARPES,隧道效应和磁中子散射测量进行了讨论。
2007-04-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Phonon-assisted electronic topological transition in MgB2 under pressure
本文报道了在He压力高达44 GPa的准流体静压条件下,对含纯(10)B和纯(11)B的多晶MgB_2样品的超导临界温度Tc的测量结果。通过对体积压缩V/V_0 ~ 0.82的测量,我们观察到Mg(10)B_2(20 GPa)和Mg(11)B_2(15 GPa)的Tc与体积的关系出现了扭结。对于Mg(10)B2样品,E(2g)模的压力依赖性也在20 GPa附近突然变化。E(2g)声子模的非谐特征和Tc压力依赖性的异常被解释为声子辅助的Lifshitz电子拓扑跃迁的结果。
2001-06-27 cond-mat.supr-con
Magnetism-Enhanced Strong Electron-Phonon Coupling in Infinite-Layer Nickelate
Tulane University(杜兰大学);VASP Software GmbH(VASP软件有限公司);Los Alamos National Laboratory(洛斯阿拉莫斯国家实验室);Howard University(霍华德大学);Tata Institute of Fundamental Research(塔塔基础研究所);LUT University(拉彭兰塔理工大学);Northeastern University(东北大学)
研究揭示了磁性对镍酸盐中电子-声子耦合的增强作用,通过理论分析发现C型反铁磁相中电子-声子耦合显著增强,为高温超导机制提供了新的理解。
2025-04-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantitative Determination of Eliashberg Function and Evidence of Strong Electron Coupling with Multiple Phonon Modes in Heavily Over doped (Bi,Pb)2Sr2CuO6
用超高分辨激光角分辨光电子能谱测量了重掺杂(Bi,Pb)_2Sr_2CuO_6(Tc> 5K)超导体。利用准粒子色散在不同温度下的细微变化的高精度数据,我们开发了一个通用的程序来确定裸带色散和定量提取玻色子谱函数。我们的研究结果明确表明,70毫电子伏的节点扭结是由于电子耦合的多声子模式,具有很大的质量增强因子λ = 0.42,即使在重度过掺杂制度。
2010-01-31 cond-mat.supr-con
$B_{\rm 1g}$ phonon anomaly driven by Fermi surface instability at intermediate temperature in YBa$_2$Cu$_3$O$_{7-δ}$
我们对YBa $_2$ Cu $_3$ O $_{7-δ}$进行了温度和掺杂依赖的高分辨拉曼光谱实验,研究了$B$ $_{\rm 1g}$声子。声子自能的实部的温度依赖性显示出一个明显的扭结在$T=T_{\rm B1g}$以上的$T$ $_{\rm c}$由于软化,除了一个由于超导性的开始。$T$ $_{\rm B1g}$与赝能隙温度明显不同,在欠掺杂区具有最大值。在$T$ $_{\rm B1g}$和$T$ $_{\rm c}$之间的区域类似于超导涨落或电荷密度波级。虽然$B$ $_{\rm 1g}$声子软化的真正起源尚不清楚,但我们可以将其归因于费米表面上由于电子有序而产生的间隙。我们的结果可能揭示了多层铜氧化物高- $T$ $_{\rm c}$超导体中$B$ $_{\rm 1g}$声子不仅在超导态中的作用,而且在缠结有序中的作用.
2021-07-02 cond-mat.supr-con
Strong interaction between electrons and collective excitations in multiband superconductor MgB2
我们利用可调谐激光ARPES研究了原型多带BCS超导体MgB_2的电子性质。我们的数据揭示了一个强大的重正化的色散(扭结)在~65毫电子伏,这是由电子耦合到E2 g声子模式。与铜酸盐相比,MgB 2中的65 MeV扭结在Tc上没有显著变化。更有趣的是,我们观察到强耦合到第二个,较低的能量集体模式在结合能为10毫电子伏。这种激发在Tc以上消失,很可能是难以捉摸的Leggett模式的特征。
2015-03-24 cond-mat.supr-con
Fermiology and electron-phonon coupling in the 2H and 3R polytypes of NbS$\boldsymbol{_2}$
我们研究了NbS $_2$的2 H和3R多型体的电子结构。角分辨光电子能谱测量的费米表面显示出显着的差异的大小,反映了显着增加的带填充在3R-Nb $_{1+x}$ S $_2$相比,2 H-NbS $_2$,我们归因于存在额外的间隙Nb作为电子供体。因此,我们发现,化学计量比,而不是堆叠的安排,是最重要的因素,在电子和物理性质的差异,这两个阶段。我们的高分辨率数据的2 H相位显示扭结的光谱功能,电子-声子耦合的指纹。然而,耦合的强度被发现是大得多的Nb 4 $d_{x^2-y^2,xy}$特征的带的部分比Nb 4 $d_{3z^2-r^2}$。我们的结果为解释2 H-NbS $_2$的双能隙超导性和“潜伏”电荷密度波提供了一个实验框架。
2021-03-30 cond-mat.supr-con
Density of States Modulations from Oxygen Phonons in d-wave Superconductors: Reconciling Angle-Resolved Photoemission Spectroscopy and Scanning Tunneling Microscopy
扫描隧道显微镜(STM)测量观察到调制的状态(DOS)的高T $_c$铜酸盐的密度。这些调制已被解释在电子玻色子耦合类似的角度分辨光电子能谱(ARPES)观察到的色散“扭结”。然而,目前缺乏直接的能量尺度和两个探头观察到的功能的和解。本文用Eliashberg理论研究了$d-$波超导体中的el-boson耦合的一般特征,着重于调制的结构和自能贡献$λ_z$和$λ_ϕ$的作用。我们确定的功能,在DOS中对应的间隙移位玻色子模式的能量和讨论如何调制的结构提供有关的基本配对机制和配对性质的玻色子的信息。我们认为,与STM数据最一致的情况是,一个低能量玻色子模式重整超过第二个主导的配对相互作用,我们确定这种低能量模式的相外键屈曲氧声子。非弹性阻尼对声子调制态密度的影响也被研究的情况下,Bi $_2$硅$_2$钙铜$_2$ O $_{8+δ}$。使用这个简化的框架,我们能够解释所观察到的同位素位移和反相关的本地间隙和模式的能量。结合起来,这项工作提供了一个直接的和解的带结构重整化观察到的ARPES和STM的耦合光学氧声子。
2010-04-22 cond-mat.supr-con
Charge Density Wave order and electron-phonon coupling in ternary superconductor Bi$_2$Rh$_3$Se$_2$
利用角分辨光电子能谱证实 Bi$_2$Rh$_3$Se$_2$ 在240 K发生二阶2×2 CDW相变,并揭示电子结构重构、电子-声子耦合及平带。
2022-03-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Ultrafast Dynamics of Bilayer and Trilayer Nickelate Superconductors
本研究利用超快反射率测量揭示了双层与三层镍酸盐超导体在常压下超快动力学的显著差异,发现两者在相干声子模式、弛豫时间温度依赖性及电声子耦合常数上的不同,为理解微观相互作用及超导与密度波转变的相互关系奠定基础。
2024-03-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Evidence for Band Renormalizations in Strong-coupling Superconducting Alkali-fulleride Films
本文利用高分辨率角分辨光电子能谱研究超导K3C60薄膜,通过准粒子扭折、复制能带、强耦合常数和无节点大能隙等证据揭示其强电声耦合与电子关联。
2023-04-27 cond-mat.supr-con
Self-consistent temperature dependence of quasiparticle bands in monolayer FeSe on SrTiO$_3$
采用各向异性、多带和全带宽Eliashberg理论,研究了SrTiO $_3$(STO)衬底上FeSe单层膜的准粒子能带在10 ~ 300 K温度范围内的演化.为了实现这一点,我们扩展了这个理论的自洽耦合的化学势的全套Eliashberg方程。通过这种方式,电子填充可以在任何温度下精确地保持在恒定水平。自洽求解耦合方程组,并专注于界面的电子-声子耦合,我们计算了一个几乎恒定的费米表面相对于温度和预测的非平凡的温度演化的全球化学势。这种演变包括5毫电子伏的总位移时,从10增加到300 K和驼峰状的依赖性,然后在临界温度T $_c$的扭结。我们认为,后者的行为表明,在FeSe/SrTiO $_3$的超导电性接近BCS-BEC交叉制度。通过计算温度相关的角分辨光电子能谱(ARPES),提出了一种通过测量二阶复制带的能量位置来确定界面声子模能量标度的新方法。此外,我们重新审视了经常使用的对称化程序应用到这样的ARPES曲线,并表现出实质性的不对称偏差。最后,我们的结果揭示了重要方面的实验测定的超导能隙的动量各向异性。
2018-09-11 cond-mat.supr-con