Magnetic quantum oscillations and multiple holon pockets in underdoped YBa$_2$Cu$_3$O$_{6+y}$
研究表明,轻掺杂$_2$ $_3$ O $_{6+y}$具有多个不同面积的空穴,导致多个频率的磁量子振荡.使用中子散射数据的无公度自旋排序,我们确定这些领域,产生的频率与实验吻合良好。磁量子振荡中观察到的有效质量的发散表明在氧含量$y\approx 0.48$的量子相变。我们认为,过渡是准静态的理论预测和中子散射中观察到的无公度磁序的发病。
2010-01-08 cond-mat.supr-con
Shubnikov-de Haas oscillations in YBa_2Cu_4O_8
本文报道了在欠掺杂铜氧化物超导体YBa $_2$ Cu $_4$ O $_8$(Y 124)中观察到的Shubnikov-de Haas振荡。对于沿c轴排列的场,振荡的频率是$660\pm 30$ T,其对应于第一布里渊区的总面积的$\sim 2.4$ %。这个轨道上准粒子的有效质量被测量为$2.7\pm0.3$乘以自由电子质量。频率和质量都与最近观察到的ortho-II YBa $_2$ Cu $_3$ O $_{6.5}$(Y123-II)相当。我们表明,虽然小费米表面口袋可以预期从能带结构计算在Y123-II,没有这样的口袋预测Y124。因此,我们的研究结果意味着这些小口袋是一个通用的功能的氧化铜平面在欠掺杂的铜酸盐。
2007-12-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Controlling the self-doping of YBa2C3O7-d polar surfaces: From Fermi surface to nodal Fermi arcs by ARPES
YBa_2Cu_3 O_(6.5)正常态电阻率量子振荡的发现首次证明了欠掺杂铜酸盐中费米面(FS)口袋的存在。然而,口袋的电子与空穴的字符,并在封闭FS轮廓的解释,是相当大的辩论的主题。角分辨光电子能谱(ARPES)具有探测电子色散和FS的能力,非常适合解决这个问题。遗憾的是,YBa_2C_3O_(7-d)(YBCO)的ARPES研究受到技术表面灵敏度的限制。在这里,我们表明,这源于极性和相应的自掺杂的YBCO表面。通过在解理表面上原位沉积钾原子,我们能够连续地将单个样品的掺杂从重度过掺杂调整到欠掺杂状态。这揭示了在欠掺杂的YBCO 6.5中,正常金属样FS逐渐崩溃成四个断开的节FS弧,或者可能进入空穴而不是电子口袋。
2008-01-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Lifshitz critical point in the cuprate superconductor YBa2Cu3Oy from high-field Hall effect measurements
在欠掺杂条件下,测量了空穴浓度p为0.078 ~ 0.152的铜酸盐超导体YBa_2Cu_3 O_y在磁场为60 T时的霍尔系数R_H。在足以抑制超导性的大磁场中,R_H(T)从高温时的正值变为低温时的负值,p > 0.08。这种符号的变化归因于低温下费米面中电子袋的出现。在p < 0.08时,正常状态的R_H(T)在所有温度下均保持正值,随着T \to 0单调增加。我们将p = 0.08时的行为变化归因于Lifshitz转变,即在临界浓度p_L = 0.08时费米表面拓扑结构发生变化,此时电子袋消失。高迁移率电子袋在p_L上的损失与低温下电导率下降十倍相一致,这在高场下电阻率$ρ$的测量中揭示,表明所谓的铜酸盐的金属-绝缘体交叉实际上是由Lifshitz转变驱动的。这也与$ρ$的面内各向异性的跳跃相吻合,表明如果没有电子袋,费米表面必须具有强的两倍面内各向异性。这些发现是一致的费米面重建所造成的单向自旋密度波或条纹秩序。
2011-02-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electron pockets in the Fermi surface of hole-doped high-Tc superconductors
当铜氧化物被化学调谐以具有在高掺杂的金属状态和零掺杂的绝缘状态之间的载流子浓度时,高温超导性发生。在没有超导性的情况下,电子系统的基本演化仍然不清楚,一个至关重要的问题是它是否涉及任何对称性破缺的中间相。欠掺杂YBa 2Cu 3 Oy和YBa 2Cu 4 O 8的费米表面最近被证明包括小口袋与大圆柱特征的过掺杂regime 1,指向费米表面的拓扑变化。本文报道了在磁场诱导的正常态YBa_2Cu_3 O_y和YBa_2Cu_4 O_8中观察到的负霍耳电阻,表明这些空穴是类电子的。我们认为,电子袋产生最有可能从一个密度波相的开始所造成的费米面的重建,被认为是发生在附近的反铁磁序的开始电子掺杂的材料与材料的La 2CuO 4家庭,表现出自旋/电荷密度波序表明,费米面重建也发生在这些材料,指向高温超导体的一般性质。
2008-06-27 cond-mat.supr-con
Quantum oscillations in $\mathrm{YBa_{2}Cu_{3}O_{6+δ}}$ from an incommensurate $d$-density wave order
我们考虑量子振荡实验$\mathrm{YBa_{2}Cu_{3}O_{6+δ}}$从一个无公度费米面重建的角度使用一个精确的传输矩阵方法和Pichard-Landauer公式的电导率。所考虑的特定密度波阶是周期为8的$d$密度波,其中电流密度被单向调制。电流调制也自然地伴随着周期-4位点电荷调制在同一方向上,这是与最近的磁共振测量一致。在原则上,朗道理论也允许周期4键电荷调制,这是没有讨论的,但应该是简单的纳入在未来。这种情况导致了一个自然的,但不是唯一的,解释为什么只有一个电子口袋的振荡观察到,和一个空穴口袋的频率约为两倍的两倍,由两倍相称的顺序,以及相应的Luttinger总和规则,没有观察到。然而,甚至更高的磁场也可能揭示电子袋频率的一半或更小的空穴袋。这可能是在可实现的高场测量的边界,因为至少有几个完整的振荡必须清楚地解决。
2012-03-01 cond-mat.supr-con
Quantum Oscillations in the Underdoped Cuprate YBa2Cu4O8
本文报道用隧道二极管振荡器技术在高达85 T的脉冲磁场中观察到欠掺杂铜酸盐超导体YBa_2Cu_4 O_8的量子振荡。有一个清晰的信号,周期性的逆场,频率为660+/-15T,可能有证据表明存在两个频率略有不同的分量。准粒子质量为m*=3.0+/-0.3m_e。结合Doiron-Leyraud等人对YBa_2Cu_3O_6.5的研究结果,本文的测量结果表明,费米表面口袋是欠掺杂氧化铜平面的一般特征,并提供了有关费米表面掺杂依赖性的信息。
2008-02-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fermi liquid behavior of the in-plane resistivity in the pseudogap state of YBa_2Cu_4O_8
在过去的几年里,我们对欠掺杂空穴掺杂铜氧化物的基态的认识有了很大的发展。现在有令人信服的证据表明,在赝能隙相位,电荷顺序打破平移对称性,导致重建费米表面的小口袋。量子振荡[Doiron-Leyraud N等人(2007)Nature 447:564-568]、光学电导率[Mirzaei SI等人(2013)Proc Natl Acad Sci USA 110:5774-5778]和Wiedemann-Franz定律的有效性[Grissonnache G等人(2016)Phys.Rev.B93:064513]指出了在低掺杂状态下的低温费米液体状态。然而,在低温下的电阻率的二次温度依赖性的观察,费米液体制度的标志,仍然失踪。本文报道了欠掺杂YBa_2Cu_4O_8在磁场诱导正常态下的磁电阻测量结果,其T^2电阻率一直延伸到1.5K。然而,T^2系数的大小比在量子振荡中观察到的单个质量和大小的口袋的预期值要小得多,这意味着重建的费米表面必须至少由一个额外的口袋组成。
2017-01-12 cond-mat.supr-con
Fermi-surface reconstruction and two-carrier model for the Hall effect in YBa2Cu4O8
利用脉冲场测量欠掺杂YBa_2Cu_4O_8的霍尔电阻率和磁电阻,采用电子和空穴共存的简单模型,自洽地分析了欠掺杂YBa_2Cu_4O_8的霍尔电阻率和磁电阻率。由此产生的迁移率和霍尔数被发现随温度变化显着。空穴载流子的电导率在低于30 K时下降了一个数量级,这解释了这些特定口袋中没有量子振荡的原因。同时,电子载流子的霍尔系数在50K以下变为强负.拟合的整体质量不仅为基于Y的铜酸盐中的费米表面重建提供了强有力的证据,它还强烈约束了可能发生的重建类型。
2010-08-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum oscillations in underdoped YBa_2Cu_3O_6.5
在欠掺杂高温超导体$_2$ O $_{6.51}$中测量了Shubnikov-de Haas和de Haas-van Alphen效应。数据与标准的Lifshitz-Kosevitch理论一致,该理论证实了欠掺杂铜酸盐的基态中存在相干费米面。在两次测量中都报告了低频$F = 530 \pm 10$ T,指向小费米口袋,其仅对应于第一布里渊区面积的2%。该低值与过掺杂T1 $_2$形成鲜明对比,其中最近报道了高频$F = 18$ kT,并且对应于与能带结构计算一致的大孔圆柱体。这些结果表明,在费米表面的拓扑结构的铜酸盐相图的相对侧上的一个根本的变化。
2010-01-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fermiology of Cuprates from First Principles: From Small Pockets to the Luttinger Fermi surface
费米学,费米面的形状和大小,是金属低温物理性质的基础。然而,最近对高温超导体费米表面的研究显示了一种最不寻常的行为:在添加载流子时,在"赝隙“状态下,”费米“口袋出现在布里渊区的节点(空穴掺杂)和反节点(电子掺杂)区域周围。随着渐进掺杂p,这些在最佳掺杂(p_opt)周围演变成定义良好的费米表面,没有赝能隙。相应地,各种物理响应,包括d波超导,从高度反常,直到p_opt,更常规的超越。描述这种演化是理解高温超导性的关键。在这里,我们提出了从头计算的铜酸盐的量子化学结果,提供了一个定量的描述与掺杂的费米表面的演变。我们的研究结果构成了一个从头算的理由,迄今提出的semiphenomenological理论,提供了一个统一的基础,了解掺杂铜酸盐的各种不寻常的物理反应。
2008-01-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Near doping-independent pocket area from an antinodal Fermi surface instability in underdoped high temperature superconductors
费米表面模型应用于欠掺杂的铜酸盐预测的小口袋面积强烈依赖于掺杂,而量子振荡YBa2Cu3O6+x发现恰恰相反是真实的,似乎在与Luttinger体积不一致。我们发现,这种行为可以解释的一个不相称的反结费米表面嵌套型不稳定性,进一步解释掺杂依赖的超结构中看到的铜酸盐使用扫描隧道显微镜。我们开发了一个费米面重建计划,涉及在二维正交密度波,并表明其无公度行为需要动量依赖耦合。因此,建议电荷和键强度的合作调制。
2011-08-06 cond-mat.supr-con
Quantum oscillations and the Fermi surface in an underdoped high-Tc superconductor
尽管经过二十年的研究,高转变温度超导体的相图仍然是个谜.一个中心问题是这些铜氧化物掺杂到超导区域的相对侧的物理性质的差异的起源。在过掺杂状态下,该材料表现为合理的传统金属,具有大的费米表面。然而,欠掺杂的制度是高度反常的,似乎没有相干的费米面,但只有断开的“费米弧”。因此,根本的问题是,低掺杂的氧化铜是否具有费米表面,如果是,它是否与在过掺杂状态下看到的拓扑不同。在这里,我们报告的氧有序的氧化铜YBa2Cu3O6.5的电阻中的量子振荡的观察,建立一个定义良好的费米表面的存在下掺杂的氧化铜的基态,一旦超导性被抑制的磁场。低振荡频率揭示了费米表面的小口袋,在对比的大圆柱体特性的过掺杂制度。两种可能的解释进行了讨论:无论是一个小口袋的能带结构的一部分,具体到YBa_2Cu_3O_(6.5)或小口袋产生的拓扑结构的变化在相图中的临界点。我们对高转变温度(高Tc)超导体的理解将主要取决于这两种解释中哪一种被证明是正确的。
2008-01-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Ab initio calculations of the electronic structure of cuprates using large scale cluster techniques
La_2CuO_4、YBa_2Cu_3O_6、YBa_2Cu_3O_7和YBa_2Cu_4O_8等三个钇系化合物的局域电子结构,以及Nd_2CuO_4的局域电子结构,用全电子从头算方法计算了13个与最近的平面氧原子和顶端氧原子相关联的平面铜原子的原子簇.在密度泛函理论的框架内的自旋极化计算已经使超交换耦合J.电场梯度在平面铜网站的估计和它们的依赖关系上的各种原子轨道的占领进行了详细研究。研究和讨论了掺杂后电子场梯度和轨道占有率的变化。此外,磁超精细场的评估和解开现场和转移的贡献,并在铜核的化学位移进行了计算。在一般情况下,结果是在良好的协议从实验中推导出的值,除了与垂直于CuO 2平面的外加电场的化学位移的值。
2007-11-10 cond-mat.supr-con
Spin-order driven Fermi surface revealed by quantum oscillations in an underdoped high Tc superconductor
我们使用量子振荡测量来区分自旋和轨道组件的最低能量的准粒子激发YBa2Cu3O6.54,其中每一个不同的耦合到一个磁场。我们的测量揭示了所观察到的量子振荡的相位在很宽的角度范围内保持不变,这表明朗道能级的双重自旋简并几乎没有被磁场改变。自旋自由度的推断抑制表明自旋密度波是负责创建的小费米表面口袋在欠掺杂的YBa 2Cu 3 O 6 +x -进一步表明,该阶段的激发是重要的贡献者的非常规超导配对机制。
2009-07-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Reconstructed Fermi surface and quantum oscillation of doped resonating valence bond state with incommensurate charge order in underdoped cuprates
最近的实验已经揭示了欠掺杂铜氧化物(如YBa $_2$ Cu $_3$ O $_{6+δ}$和HgBa $_2$ CuO $_{4+δ}$)中赝能隙区的非公度电荷密度波(CDW)。然而,它与pseudogap的关系仍然存在争议。在这项工作中,我们采取的掺杂共振价键(RVB)状态和CDW秩序的唯象综合。从Yang-Rice-Zhang Green函数对掺杂RVB态的解释[Phys. Rev. B { \bf 73},174501(2006)]出发,其中Fermi表面被反节点RVB能隙部分截断为四个节孔状Fermi口袋,我们证明了连接Fermi弧尖端的波矢处的CDW阶(热点)诱导费米表面重构,产生类电子费米口袋($α$轨道)和新的类空穴费米口袋($β$轨道)。$α$轨道是通过在热点处连接费米弧而形成的,并且它在量子振荡傅里叶光谱中占据主导地位,而$β$轨道是通过连接原始空穴的外部补丁而形成的,其光谱权重小得几乎为零。从磁场中的态密度振荡中提取了这些轨道所围成的区域,定量地与实验相符合。
2015-01-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Anomalies in the Fermi surface and band dispersion of quasi-one-dimensional CuO chains in the high-temperature superconductor YBa2Cu4O8
用微探针角分辨光电子能谱研究了准一维CuO链的电子态。我们发现,准粒子费米表面由六个断开的部分,与最近的理论计算预测形成的狭窄,细长的费米表面口袋耦合CuO链相一致。此外,我们发现了一个强的重整化效应与显着的扭结结构中的带色散。后一种效应的性质[能量标度(~40 meV)、温度依赖性和Zn掺杂的行为]与在高温超导体的CuO 2平面中观察到的玻色子模式的性质相同,表明它们具有共同的起源。
2010-12-08 cond-mat.supr-con
A multi-component Fermi surface in the vortex state of an underdoped high-Tc superconductor
为了理解超导性的起源,确定可参与配对的主要载流子的性质和起源至关重要。最近的高Tc铜酸盐超导体的量子振荡实验已经揭示了存在的费米表面类似于正常的金属,包括费米载流子进行轨道量子化。然而,所观察到的载流子口袋的尺寸出乎意料地小,这就为任何潜在的磁序的存在或形式及其与d波超导的关系留下了各种可能性。在这里,我们提出了量子振荡的磁化强度(德哈斯-范阿尔芬或dHvA效应)观察超导YBa2Cu3O6.51,揭示了一个以上的载体口袋。特别是,我们发现的证据,存在一个更大的口袋中的较重的质量载体在这个空穴掺杂的超导体中发挥着重要的作用。重要的是,在这个更完整的费米表面内的多个口袋的特性对任何潜在顺序的波矢量和动量空间中载流子的位置施加约束。这些限制使我们能够构建一个可能的具有螺旋或相关调制磁序的密度波场景,与实验观察一致。
2021-03-31 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
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。
2015-07-22 cond-mat.supr-con
Fermi-surface pockets in magnetic underdoped cuprates from first principles
利用创新的第一性原理能带理论,使莫特绝缘磁性铜氧化物的探索,我们研究了欠掺杂Y $_{1-x}$ Ca $_x$ Ba $_2$ Cu $_3$ O $_6$在磁有序和极化状态的选择费米面。所有的阶段表现出定性相似,孔状的小口袋。它们的性质(面积、质量、质量符号)只与最近的量子振荡实验中提取的部分匹配。因此,从头计算并不直接支持量子振荡的磁性起源。
2009-02-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Accurate modeling of FeSe with screened Fock exchange and Hund's metal correlations
我们再现的电子性质的FeSe在高温相内的从头算框架,包括屏蔽Fock交换和本地动力学相关。只要系统处于Hund金属相中,我们就能稳健地捕获实验能带结构。特别地,我们用$xy$轨道特征解释了费米口袋的收缩和空穴口袋下沉到费米能级以下的现象。这需要难以捉摸的正确估计的索末菲系数,并支持非补偿费米口袋的解释,在ARPES中看到的表面电子掺杂。更严格地说,我们的模型很好地匹配实验带间光谱,并捕捉定性的热电功率的温度依赖性,非常敏感的费米能级周围的频带的细节。
2021-01-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electronic structure of superconducting Lu2Ni3Si5 and its reference compound Y2Ni3Si5 by ab initio calculations
采用完全相对论和全势局域轨道方法,在密度泛函理论下计算了正交晶系三元镍硅化物:超导Lu_2Ni_3Si_5和非超导Y_2Ni_3Si_5的电子结构.我们的研究特别集中在能带结构和费米面(FS)上,这两个三元体非常相似。它们的FS存在于四个能带中,包含类电子和类孔的三维片和小口袋,这表明Lu2Ni3Si5中存在两个甚至多个能带的超导性(SC)。这两个系统之间的主要区别是,只有在Lu2Ni3Si 5小电子FS口袋周围的伽马点发生。它允许在该化合物中产生BCS样SC,如从先前的热容测量中推断的,而在Y2Ni3Si5中没有检测到SC的迹象(至少低至2 K)。在后一个系统中,一个可能的铁磁基态,这通常倾向于破坏SC的形成,已被排除在我们的计算。
2014-09-05 cond-mat.supr-con
Ab initio study of orbital-selective superconductivity in $γ$-BiPd
National Taiwan University(台湾大学);National Center for Theoretical Sciences(国家理论科学中心)
本研究通过从头计算揭示γ-BiPd中Bi p轨道主导的轨道选择性超导性,其超导能隙分布呈单峰,临界温度与实验值一致。
2025-11-26 cond-mat.supr-con
Fermiology of 122 family of Fe-based superconductors: An ab initio study
通过第一性原理模拟研究了各种122系统的费米学。电子掺杂导致电子膨胀和空穴费米口袋收缩。等价Ru取代(高达35%)在电子和空穴类FS中不产生可见的改性,从而不提供关于载流子掺杂的性质的线索。然而,在32%的P掺杂的情况下,有相当大的变化,在空穴费米面(FS)。从我们的计算,这是非常清楚的是,两个维度的FS可能有利于电子对之间的准嵌套FS的散射具有重要的轴承在各种订单(磁性,轨道,超导)中存在的铁基超导体。
2014-12-27 cond-mat.supr-con
Bulk Fermi surface of the layered superconductor TaSe3 with three-dimensional strong topological insulator state
层状超导体TaSe 3的强磁场输运测量和从头计算为三维强拓扑绝缘体态的存在提供了有力的证据。在~ 33 T的纵向磁输运测量中,发现了具有100 T和175 T两个基频的Shubnikov-de Hass振荡,分别对应于布里渊区B点的非平凡电子费米口袋和Γ点的非平凡空穴费米口袋.然而,计算显示在B点处还有一个电子口袋,这是磁输运测量没有检测到的,可能是由于有限的载流子动量弛豫时间。通过相对于磁场旋转样品的角度相关量子振荡揭示了两个基频的明显变化,表明各向异性的电子费米口袋。从头计算结果给出了(1; 100)的拓扑Z2不变量,并揭示了在X点的(10 - 1)表面上存在一个单一的Dirac锥,在等能轮廓上具有螺旋自旋织构,表明是一个强的拓扑绝缘体态.结果表明TaSe 3是研究拓扑相与超导电性之间相互作用的一个很好的平台,是探索拓扑超导电性的一个很有前途的系统。
2019-12-01 cond-mat.supr-con
Theoretical Prediction of Optimal $T_c$ and Fermi Pockets in Nickelate Superconductors
Army Engineering University of PLA(中国人民解放军陆军工程大学);Nanjing University(南京大学)
该研究通过理论预测,发现镍酸LSNO的T_c可接近100 K,验证了超导公式并统一了铜基和镍基超导体的量子井结构。
2026-09-22 cond-mat.supr-con
{\it Ab initio} prediction of $d_{x^2-y^2}$-wave superconductivity in infinite-layer nickelates
National Taiwan University(台湾大学);National Center for Theoretical Sciences(国家理论科学中心);Institute of Atomic and Molecular Sciences, Academia Sinica(中央研究院原子与分子科学研究所)
本研究通过从头算方法研究最佳掺杂无限层镍酸盐的超导性质,证明其超导由自旋涨落相互作用驱动,具有符号反转的$d_{x^2-y^2}$波能隙,计算结果与多数实验一致,预测性质可立即验证。
2026-08-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Normal-state nodal electronic structure in underdoped high-Tc copper oxides
在高转变温度(高Tc)超导领域中的一个突出问题是在神秘的欠掺杂制度中出现超导电性的正常状态的识别。通过施加足够强的磁场来抑制低温下的长程超导性,可以有效地进入不受热涨落影响的正常态。其中正常基态的特征在于在不存在对称性破缺的情况下存在的小费米表面口袋的提议已经被基于超晶格的存在的模型所取代,该超晶格打破了底层晶格的平移对称性。最近,人们提出了一种电荷超晶格模型,该模型将一个小的类电子费米袋定位在节点附近(其中超导能隙最小),以替代将费米袋定位在波腹处的赝能隙附近(其中超导能隙最大)的流行超晶格模型。虽然最近的晶体学研究揭示了对称性破缺的一些成分,但它们与电子结构的相关性仍然没有得到解决。在这里,我们报告的角度分辨量子振荡测量欠掺杂的氧化铜YBa2Cu3O6+x。这些测量结果揭示了一个正常的基态,包括位于附近的超导能隙最小值(或节点)的类电子费米表面口袋,并进一步指向一个潜在的超晶格结构的低频和长波长的功能,在最近确定的电荷顺序的互补光谱技术。
2015-07-05 cond-mat.supr-con
Lifshitz Transition in Underdoped Cuprates
最近的研究表明,在YBa_2Cu_3O_6 +y的掺杂临界值处,被认为与密度波重构费米面有关的量子振荡消失,回旋质量随着从高掺杂一侧接近临界值而发散。我们认为,这种现象是由于一个Lifshitz过渡的口袋引起的量子振荡连接,形成一个开放的(准一维)费米面。估计的临界掺杂接近实验发现的,和理论预测的回旋质量的对数发散的系数在实验中观察到的。
2010-04-01 cond-mat.supr-con
Slow quantum oscillations without fine-grained Fermi Surface Reconstruction in Cuprate Superconductors
在$_{2}$-O $_{6+δ}$高温超导体中观测到的磁量子振荡(MQO)的傅里叶变换有一个显著的低频峰,相邻两个峰较小.这三个峰的间距和位置几乎与掺杂无关。这种模式以前已经通过相当特殊的、精细的费米面重建得到了解释。我们建议,这些MQO有一个不同的起源,和它们的频率相关的双层和双层间的电子跳跃,而不是直接的微小费米面口袋的面积。这种所谓的“慢振荡”更自然地解释了所观察到的振荡的许多特征,并允许我们估计层间传输积分和面内费米动量。
2017-10-26 cond-mat.supr-con
Pressure and strain effects on the $\textit{ab initio}$ $GW$ electronic structure of La$_3$Ni$_2$O$_7$
本文通过$GW$近似从头计算,揭示了压力和应变下La$_3$Ni$_2$O$_7$的费米面由铜氧化物型$\beta$片层和镍酸盐特有$\alpha$圆柱体构成,并指出无需Hubbard $U$参数即可正确描述其电子结构。
2025-09-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Universal quantum oscillations in the underdoped cuprate superconductors
低掺杂高Tc铜氧化物的金属状态仍然是一个谜:在零磁场中观察到的由于部分能隙(赝能隙)的打开而导致的看似断开的费米表面片段,如何具有常规的准粒子性质?当超导性在高磁场中受到抑制时,量子振荡(QO)观测所证实的费米表面小口袋是如何出现的?在欠掺杂的YBa_2Cu_3O_(6.5)(Y_(123))和YBa_2Cu_4O_(8)(Y_(124))中发现了这种QO,表明存在传统的费米面(FS)。然而,由于Y123和Y124的晶体结构的复杂性(CuO 2双层,CuO链,低结构对称性),QO是否特定于这个特定的铜酸盐家族仍然不清楚。已经提出了许多理论建议来解释通往QO的路线,包括涉及CuO链的特定材料场景和涉及典型CuO 2平面的场景。本文报道了在低掺杂的HgBa_2CuO_(4 +δ)(Hg1201)中观察到的QO现象。HgBa_2CuO_(4 + δ)是一种具有单层CuO_(2+)结构的铜氧化物超导体,具有高的四方对称性,没有CuO链。这一观察证明,QO是欠掺杂的CuO 2平面的一个普遍属性,它打开了大门,以定量的未来研究的金属状态和费米表面重建现象,在这个结构最简单的铜酸盐。
2013-10-04 cond-mat.supr-con
Magnetic oscillations measure interlayer coupling in cuprate superconductors
YBCO高温超导体中的磁振荡在过去的十年中得到了广泛的研究,它由三个等距的低频组成,中心频率比它的两个肩部强几倍。这仍然是一个谜,尽管有无数的尝试来解释相应的小费米面口袋。此外,ARPES的数据表明,只有四个费米弧与双层分裂,并没有显示这样的小区域的费米表面的迹象。在这里,我们认为,在欠掺杂的双层高温超导体,特别是YBa $_{2}$ Cu $_{3}$ O $_{6+δ}$中测量的磁振荡,提供了一个测量的面间电子耦合,而不是来自感生电荷密度波的费米表面的细晶粒重构的区域。这种识别是基于不同峰的相对强度,以及它们的角度依赖性,这指向一个有效的费米表面,大于振荡频率,并与ARPES的几个指示兼容。这种频率相对于来自费米表面的基频的优势对于强相关准二维电子系统是自然的,其中频率的非线性混合更能抵抗样本不均匀性。
2017-10-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Hall, Seebeck, and Nernst Coefficients of Underdoped HgBa2CuO4+d: Fermi-Surface Reconstruction in an Archetypal Cuprate Superconductor
在铜酸盐超导体中已经观察到电荷密度波序,其晶体结构打破了CuO 2平面的方形对称性,如正交晶系的YBa2Cu3Oy(YBCO),但迄今为止在保持这种对称性的铜酸盐中还没有观察到电荷密度波序,如四方晶系的HgBa2CuO 4 +d(Hg1201)。我们测量了欠掺杂Hg_(1201)在足以抑制超导电性的强磁场中的Hall(R_H)、Seebeck(S)和Nernst系数。发现高场的R_H(T)和S(T)随温度的降低而降低,并变为负值,这与在YBCO中观察到的相同。在YBCO中,负的R_H和S是费米面重构引起的小电子袋的特征,归因于在相同的掺杂和温度范围内观察到的电荷密度波调制。我们推断,一个类似的费米面重建发生在Hg 1201,密度波序存在于这种材料的证据。一个惊人的相似性也发现在正常状态下的能斯特系数,进一步支持这一解释。鉴于Hg 1201的模型性质,费米面重构似乎是所有空穴掺杂铜酸盐所共有的,这表明密度波序是这些材料的基本性质。
2013-07-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Interplay between band structure and Hund's correlation to increase T$_{c}$ in FeSe
FeSe被归类为洪德金属,在费米能级附近具有多个$d$带。Hund金属中的相关性主要来源于交换参数\emph{J},它可以驱动相关性中的强轨道选择性。铁硫族元素是铁基超导体中关联最强的,其中$d_{xy}$是关联最强的轨道。然而,很少有人知道这种关联是否以及如何直接影响洪德系统中的超导不稳定性。应用最近发展的高保真度\emph{ab initio}理论,我们明确地表明了$d_{xy}$中的关联与超导临界温度$T_{c}$之间的联系。从\emph{ab initio}结果作为参考开始,我们考虑参数空间中围绕参考的各种偏移,以确定是什么控制$T_{c}$。我们发现$J$的微小偏移会导致$T_{c}$的巨大变化。此外,我们考虑通过改变Fe-Se键长在体中,在独立的单层M-FeSe,和M-FeSe上的SrTiO $_{3}$基板(M-FeSe/STO)跳跃的变化。$d_{xy}$态接近费米能的孪生条件和$J$的强度成为非相干光谱响应和增强的单粒子和双粒子散射的主要标准,而这些散射又控制着$T_{c}$。使用约束RPA,我们进一步表明,FeSe在单层形式(M-FeSe)提供了一个自然的机制,以提高$J$。我们解释了为什么M-FeSe/STO具有高的$T_{c}$,而M-FeSe在隔离不应该。我们的研究打开了一个统一的理解是什么控制$T_{c}$在散装,层,和接口的洪德的金属空穴袋和电子屏蔽云…
2020-12-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Origin of superconductivity and latent charge density wave in NbS$_2$
我们用包含库仑相互作用的各向异性Migdal-Eliashberg从头算理论解释了2 $H$-NbS $_2$中声子介导的超导电性的起源。我们证明,超导性与费米表面热点表现出异常强的电子-声子相互作用。电子-晶格耦合由低能非谐声子主导,这使得系统处于电荷密度波不稳定性的边缘。我们还提供了明确的证据2 $H$-NbS $_2$的双能隙超导性,并表明,在隧道光谱中观察到的低和高能量峰对应的$Γ$和$K$为中心的费米表面口袋,分别。目前的研究结果要求进一步努力,以确定我们提出的机制是否支持整个家族的金属过渡金属二硫属化物的超导性。
2017-08-04 cond-mat.supr-con
Nernst and Seebeck Coefficients of the Cuprate SuperconductorYBa$_2$Cu$_3$O$_{6.67}$: A Study of Fermi Surface Reconstruction
在磁场高达28 T的条件下,测量了掺杂$p = 0.12$的YBaPDMATHABMOCuPDMATHABMPOPDMATHABMQ(YBCO)超导体的Seebeck系数和能斯特系数$S$和$ν$.当T=9 K时,$ν$通过$H \simeq 30$ T变得与场无关,表明超导涨落已变得可忽略不计。在这种场诱导的正常态下,$S/T$和$ν/T$在$T \to 0$极限下都是大的和负的,$S/T$的大小和符号与先前通过量子振荡和霍尔效应检测到的小的类电子费米表面口袋一致。在$T \simeq 50$ K下$S(T)$的符号变化与在La $_{2-x}$ Ba $_x$ CuO $_4$、La $_{2-x-y}$ Nd $_y$ Sr $_x$ CuO $_4$和La $_{2-x-y}$ Eu $_y$ Sr $_x$ CuO $_4$中观察到的符号变化非常相似,其中它明显与条纹顺序的开始有关。我们认为,类似的密度波机制导致费米面重构的YBCO。
2010-01-29 cond-mat.supr-con
Multiple band-crossings and Fermi surface topology: role of double nonsymmorphic symmetries in MnP-type crystal structures
我们使用相对论从头算方法结合模型哈密顿方法来分析最近发现的WP超导体的正相电子和结构性质。值得注意的是,这些研究的结果可以用来建立属于同一空间群的WP和CrAs和MnP超导体之间的基本联系。所得到的电子结构的关键特征之一是由沿着布里渊区的特定高对称线的多个带交叉的发生来表示。特别是,我们证明了沿SR路径在(kx,ky)=(Pi,Pi)的八倍带简并是由于反转时间反转不变性和一对非对称对称性。沿SR方向的多个简并费米点的存在限制了费米面的拓扑结构,当考虑其在能带填充变化上的演化时,费米面表现出独特的标记。如果费米能级沿着SR线穿过能带,就像它发生在MnP的标称填充处一样,这些费米表面是开放或封闭的费米口袋。移动费米能级的相对位置远离八倍简并带的WP和CrAs化合物,电子转换表现出同时修改的费米表面维度和拓扑结构。四个二维(2D)费米面片的中心周围的SR线沿kz方向的波纹轮廓。此外,我们表明,自旋-轨道相互作用决定了带简并的选择性去除,因此,分裂的准2D费米片,因为它发生在WP。最后,我们评论我们的结果和最近的实验和理论建议在这类化合物的三重态超导电性之间的联系。
2019-09-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con