Superconductivity, Josephson coupling and order parameter symmetry in striped cuprates
本文用重整化群研究了铜氧化物中空穴的耦合条纹问题。我们使用一个水平和垂直条纹网格模型,通过约瑟夫森耦合研究超导问题。我们讨论了费米面随掺杂和温度的演化、Luttinger和/或费米液体行为的存在、预形成的库珀对的存在以及超导序参量的对称性和大小。
1998-05-06 cond-mat.supr-con
Superconducting phase coherence in striped cuprates
研究了掺杂条纹铜氧化物晶体的相位相干性问题。我们假设条纹形成一个网络的一维Luttinger液体主导的超导波动和钉扎的杂质。讨论了相位相干性问题。我们研究了超导相的动力学使用的模型,导致Kosterlitz-numerless过渡的超导分流结。我们表明,我们的研究结果是一致的,最近的实验在Zn掺杂的铜酸盐。我们还解释了超导临界温度$T_c$的标度与不可逆性,在最近的中子散射实验和预测的行为$H_{c2}$在欠掺杂区。
1997-05-01 cond-mat.supr-con
The Striped Phase in Presence of Disorder and Lattice Potentials
我们研究了无序和晶格效应对铜酸盐和镍酸盐条纹相和无公度自旋涨落的影响。从无序格点上离散量子弦的唯象模型出发,导出了格点中首序和无序强度下的重整化群方程。确定了三个制度,量子膜相,平面相钉扎的晶格和无序钉扎相。我们比较我们的结果与镍酸盐和铜酸盐的测量,发现很好的协议。
1999-02-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
$T_c$ suppression in co-doped striped cuprates
我们提出了一个模型,解释了减少$T_c$由于平面杂质共掺杂铜氧化物的条纹钉扎。关于受条带钉扎影响的载流子的平面分数的几何参数导致作为杂质浓度$z$的函数的线性$T_c$抑制。超导消失的临界值$z_c$示出的规模像$T_c^2$在欠掺杂制度,并成为普遍的最佳和过掺杂制度。我们的理论与实验数据吻合得很好,在单层和双层铜酸盐共掺杂Zn,Li,Co等。
2000-12-06 cond-mat.supr-con
Anisotropic effect of field on the orthorhombic-to-tetragonal transition in the striped cuprate (La,Nd)_{2-x}Sr_xCuO_4
掺钕铜酸盐La_{2-y-x} Nd_ySr_xCuO_4在T_d(= 74 K,x=0.10,y = 0.60)处发生一级相变,转变为低温四方晶系(LTT)相。施加的磁场H|| a轴使T_d增大,H轴使T_d减小||C.这些效应表明,涉及Nd和Cu自旋的磁有序在驱动LTO-LTT转变中起着关键作用。在均匀磁化率和面内磁电阻中观察到了相关的各向异性效应。
1999-10-07 cond-mat.supr-con
Striped superconductors in the extended Hubbard model
我们提出了一个极小模型的掺杂莫特绝缘体,同时支持反铁磁条纹和d波超导。我们探讨的超导铜氧化物的全球相图的影响。在不受限制的平均场水平上,铜酸盐的各个阶段,包括弱和强的赝能隙阶段,以及两种不同类型的超导性在欠掺杂和过掺杂制度,找到一个自然的解释。我们认为,在欠掺杂的一面,超导体本质上是不均匀的-条纹的超导性和磁性的共存-和全球相位相干性是通过约瑟夫逊耦合的超导条纹。在过掺杂侧,状态是整体均匀的,并且超导性是经典的BCS类型。
2000-04-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Effect of planar impurities on the superfluid density of striped cuprates
我们提出了一个机制,超导抑制条纹相关的铜酸盐的基础上钉扎的条纹杂质,如锌。超流密度的抑制发生在附近的杂质,由于超流载流子的低维特性的条纹。简单的几何参数的载体的平面分数,受条形钉扎,导致预测杂质的临界浓度$z_c \sim T^2_c$和线性$T_c$抑制Zn掺杂。我们表明,我们的研究结果再现纯系统中的Uemura关系,我们预测的行为的超流密度作为Zn浓度的函数。我们将结果与现有数据进行比较。
1998-05-21 cond-mat.supr-con
Lattice distortions, incommensurability, and stripes in the electric model for high-Tc cuprates
基于三带哈伯德模型,研究了高温铜氧化物晶格畸变的条带超导性。利用量子变分蒙特卡罗方法,在晶格畸变的低温四元(LTT)相中确定了一个稳定的非均匀条纹态。基态具有垂直或水平的空穴丰富的阵列共存的几个百分点的晶格畸变诱导的无公度磁性和超导性。超导电性序参量随反铁磁背景的不均匀性振荡,在空穴富集区达到极大值,超导电性凝聚能随掺杂率的降低而降低.
2003-06-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Unveiling the phase diagram of a striped cuprate at high magnetic fields: Hidden order of Cooper pairs
在高磁场($H$)下,低掺杂铜氧化物中电荷序与超导电性的相互作用是一个悬而未决的问题,甚至上临界场($H_{c2}$)的值,超导电性强度的度量,也一直是长期争论的主题。我们结合了三个互补的传输技术,欠掺杂的La $_{1.8-x}$ Eu $_{0.2}$ Sr $_{x}$ CuO $_{4}$与“条纹”的电荷顺序和低$H=0$转变温度$T_{c}^{0}$,建立$T-H$相图,并揭示在CuO $_2$平面的基态:超导体,超导相波动的宽制度(即涡旋液体),和高场正常状态。相对高的$H_{c2}$与高于$T_{c}^{0}$的超导能隙的打开一致,但仅在$T\sim (2$ - $3)T_{c}^{0}$处,低于赝能隙温度一个数量级。在涡旋液体中,一个意料之外的、类似绝缘的区域,但具有很强的超导相关性,已经开始在$T\lesssim T_{c}^{0}$出现。结果表明,条纹的存在起着至关重要的作用,在这种新的状态下的库珀对的冻结。我们的研究结果提供了一个新的角度对低掺杂的铜酸盐的配对强度,并介绍了一个新的途径,探索各种订单的相互作用。
2020-08-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electronic checkerboard pattern in striped racetrack domains: a consistent picture of recent neutron and STM experiments
本文讨论了最近在高T_c铜氧化物中暴露于外加磁场的弹性中子散射和扫描隧道实验。特别是,我们表明,由反铁磁涡核周围的条纹作为钉扎中心操作的物理图片是定性与中子数据提供的条纹具有通常的反相调制一致。此外,我们使用T-矩阵方法计算在这样的区域中的电子结构,并找到一个棋盘格干涉图案与最近的扫描隧道实验相一致。
2002-06-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Disentangling Intertwined Quantum States in a Prototypical Cuprate Superconductor
自发对称性破缺构成了一个典型的物质分类方案。然而,对称性破缺也带来了畴简并,这往往会阻碍新的低对称性态的识别。在量子物质中,由于相互竞争的相互交织的对称破缺序,这一点变得更加复杂。一个最好的例子是掺杂铜酸盐中的非常规超导性和密度波序,其中它们各自的对称关系仍然是一个关键问题。使用单轴压力作为畴选择性刺激与X射线衍射相结合,我们明确地揭示,在原型铜酸盐La $_{1.88}$ Sr $_{0.12}$ CuO $_4$的电荷顺序的基本对称性的特点是单轴条纹。我们进一步证明了这种条纹秩序的直接竞争与非常规超导通过磁场调谐。通过我们的研究建立的电荷密度波状态的条纹性质是超导对密度波存在的先决条件-这是一种理论建议,澄清了非常规超导体中相互交织的量子相位的相互关系-并为其高温实现铺平了道路。
2020-09-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Checkerboard local density of states in striped domains pinned by vortices
在格林函数形式主义,我们计算周围的静态扩展的磁性和非磁性扰动的d波超导体的电子结构。特别是讨论了最近在高温铜氧化物中暴露于外加磁场下的弹性中子散射和扫描隧道实验。由反铁磁涡核作为周围条纹的钉扎中心操作的物理图片是定性与中子数据提供的条纹具有通常的反相调制一致。在这样的区域中的低能电子结构揭示了棋盘格干涉图案与最近的扫描隧道实验相一致。
2002-12-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Thermal SU(2) lattice gauge theory for intertwined orders and hole pockets in the cuprates
The Institute of Mathematical Sciences(马哈拉施特拉数学科学研究所);Homi Bhabha National Institute(霍米·巴巴国立研究所);Harvard University(哈佛大学);California Institute of Technology(加州理工学院);Flatiron Institute(平顿研究所);The Abdus Salam International Centre for Theoretical Physics(阿卜杜斯·萨拉姆理论物理国际中心)
本文通过热SU(2)晶格规范理论研究铜基材料中交织序和空穴口袋现象,揭示了在不同温度下空穴口袋的量子振荡特征及超导相变机制。
2026-04-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
CDW and similarity of the Mott-Insulator-to-Metal transition in cuprates with the gas to liquid-liquid transition in supercooled water
X射线衍射、扩展X射线吸收精细结构EXAFS和同步辐射X射线吸收近边结构XANES的新进展为所有铜氧化物高温超导体的CuO 2平面中存在一种称为条纹相的短程电荷密度波相(CDW)提供了有力的证据。CDW与键级波(BOW)和轨道密度波(ODW)形成纳米级的水坑共存的超导水坑低于Tc。电子CDW结晶相发生在Mott电荷转移绝缘体和2D金属之间的空穴掺杂0.125附近。提出了过冷水的各向异性扩展物体液体的范德华(VdW)理论模型,用于描述:a)低掺杂区作为第一旋节区,轻微掺杂的电荷转移莫特绝缘体熔池与条纹极化CDW熔池共存; b)最佳掺杂区作为第二旋节区,条纹极化CDW熔池与正常的二维金属熔池共存.这种具有3个竞争相的复杂相分离取决于各向异性电子-声子相互作用的强度,该强度有利于形成条纹状极化CDW相。
2015-01-21 cond-mat.supr-con
Competing Quantum Orderings in Cuprate Superconductors: A Minimal Model
本文提出了一个铜氧化物超导体的极小模型。在不受限制的平均场水平,该模型产生均匀的超导性在大掺杂,条纹超导性在欠掺杂制度和各种反铁磁相在低掺杂和高温。在欠掺杂侧,超导体本质上是不均匀的,并且通过超导条纹的约瑟夫森类耦合实现全局相位相干。该模型适用于计算实验可测量的ARPES谱。
2000-09-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Cuprate superconductors as viewed through a striped lens
理解空穴掺杂铜酸盐超导体中的电子配对一直是一个挑战,特别是因为它从“正常”状态演变而来是前所未有的。现在,经过35年的研究,涉及广泛的实验表征,有可能描绘出一个清晰而一致的铜酸盐故事。它开始于将空穴掺杂到电荷转移绝缘体中,从而产生间隙状态。这些状态表现出赝能隙,这是由于最近邻Cu原子之间的反铁磁超交换$J$(实空间相互作用)与掺杂空穴的动能之间的竞争造成的,在没有相互作用的情况下,这将导致扩展的布洛赫波态,其占据的特征在于倒易空间。为了在冷却过程中形成某种程度的相干性,自旋和电荷的相关性必须以合作的方式自组织。由此产生的涌现顺序的一个具体例子是自旋和电荷条纹,如在La $_{2-x}$ Ba $_x$ CuO $_4$中观察到的。虽然条纹秩序挫败了体超导性,但它仍然发展了一种不寻常的配对和超导秩序。自旋条纹的反相顺序使它们与电荷条纹重叠,电荷条纹可以被看作是空穴掺杂的两条腿的自旋- $\frac12$梯。为了实现超导有序,相邻阶梯中的对关联必须发展相序。在存在自旋条纹序的情况下,反相约瑟夫森耦合可以导致对密度波超导。或者,同相超导性要求自旋条纹具有能隙,这凭经验限制了相干超导能隙。因此,铜氧化物中的超导秩序涉及在配对尺度(其在$x\sim\frac18$处最大化)和相位相干性(其在$x\sim0.2$处最优化)之间的折衷。
2021-05-26 cond-mat.supr-con
A Striped Electron Fluid on (111) KTaO$_3$
最近的研究表明,在EuO和(111)KTaO $_3$界面处诱导的低载流子密度电子气(2DEG)呈现出对称性破缺相,具有强的电阻率面内各向异性。我们提出了一个最小的紧束缚模型,这个(111)2DEG,包括大的自旋轨道耦合的Ta离子,这揭示了一个六角费米表面具有高度增强的2 $k_F$电子磁化率。我们认为,排斥电子相互作用,连同铁磁EuO基板,有利于磁条不稳定性导致部分缺口费米表面。这样的条纹状态,或其残留的向列性,可以解释所观察到的输运各向异性。我们提出了一个低能量$j=3/2$态的$k\cdot p$理论,它捕捉了我们紧束缚研究的关键结果,并进一步揭示了这种磁条顺序下交织的偶极和八极调制。最后,我们推测这种条纹秩序的关系,在这种材料中看到的超导性。
2020-08-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Competing striped structures in La2CuO4+y
高温超导性出现在独特的材料中,如铜酸盐,属于原子极限的异质结构类,由超导原子层的超晶格插入间隔层制成。强关联电子系统的物理性质是由不同相之间的竞争产生的,其结果是从纳米尺度到微米尺度的不均匀性。在这里,我们专注于两种类型的结构缺陷的铜酸盐La2CuO4+y的空间排列:i)在CuO 2的活性层和ii)周围的带电荷的化学掺杂剂在间隔层的晶格畸变的局部晶格畸变。我们使用一种新的先进的显微镜方法:扫描纳米X射线衍射(nXRD)。在这里,我们表明,局部晶格畸变形成不相称的纳米尺度的波纹空间相关的水坑的自组织化学掺杂剂的间隔层。
2012-12-12 cond-mat.supr-con
Multiple Broken Symmetries in Striped La$_{2-x}$Ba$_{x}$CuO$_{4}$ detected by the Field Symmetric Nernst Effect
我们报告的热电调查的条纹和超导相的铜酸盐La $_{2-x}$ Ba $_{x}$ CuO $_{4}$附近的$x=1/8$掺杂已知主机稳定的条纹。我们使用的掺杂和磁场依赖的场对称能斯特效应功能来描绘这些阶段的现象。我们的测量结果与先前报道的超导$T_{\rm c}$以上的时间反演对称性破缺签名是一致的,并且关键地检测到在条纹电荷顺序温度$T_{\rm {\scriptscriptstyle CO}}$处的尖锐的、鲁棒的、场不变的峰。我们的观察表明,在$T_{\rm {\scriptscriptstyle CO}}$上出现了非平凡的电荷有序相,并且随后在LBCO中出现体超导性之前,在很宽的温度范围内存在自发产生的涡旋。
2015-06-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Theory of Intertwined Orders in High Temperature Superconductors
许多高度相关系统的电子相图,特别是铜氧化物高温超导体,是复杂的,许多不同的相出现类似的,有时相同的排序温度,即使材料的性能,如掺杂剂浓度,在很宽的范围内变化。这种复杂性有时被称为“竞争订单”。然而,由于这种关系是密切的,甚至可以导致新的物质相的存在,如假定的“对密度波”,一般的关系是更好地认为在“交织秩序。“我们选择性地分析了铜氧化物中的一些实验,这些实验表明,物理学的基本方面反映在多个顺序的交织中,而不仅仅是每个顺序本身的性质。我们还总结和批评了几个理论思想的起源和影响,这种复杂性。
2015-04-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nernst effect and diamagnetic response in a stripe model of superconducting cuprates
我们研究的可能性,实验观察到的增强超导(SC)波动以上的SC转变温度在欠掺杂的cuprates是由条纹-一个固有的电子不均匀性,常见的空穴掺杂的cuprates。通过评估条纹SC模型内的抗磁响应和能斯特效应的强度,我们发现与实验观察定性一致的结果。我们在解孪晶样品中对各向异性热电势进行了预测,可用于进一步测试所提出的方案。
2010-09-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Microscopic Scenario for Striped Superconductors
我们认为在高$T_c$铜酸盐中发现的超导态是不均匀的,相应的超流密度也是不均匀的。我们介绍了两类微观模型,捕捉这些强关联材料的磁性和超导特性。我们从一个广义的t-J模型,其中适当的非均匀项模仿条纹。我们发现,非均匀的相互作用,打破磁对称性是必不可少的诱导大量的对绑定的热力学极限的空穴。我们认为,这种类型的模型再现的ARPES和中子散射实验数据。
2000-03-18 cond-mat.supr-con
Exploring intertwined orders in cuprate superconductors
在铜氧化物超导体中,反铁磁自旋关联和电子(或空穴)对关联之间的合作关系被引入了缠结序的概念。这与电荷密度波(CDW)序与超导性竞争费米表面积的系统形成对比。La $_{2-x}$ Ba $_x$ CuO $_4$与$x=0.125$提供了一个例子,其中自旋条纹的排序与二维超导关联的开始相一致。层间约瑟夫森耦合的明显挫败激发了对密度波超导体的概念,理论计算表明这种状态与均匀$d$波超导体在能量上竞争。即使在$x=0.095$中,在零场下32 K以下存在强超导性,强、低能、无公度自旋激发的共存也意味着空间调制和纠缠的对波函数。最近在YBa $_2$、Cu $_3$、O $_{6+x}$和其他铜酸盐家族中对CDW有序的观察提出了关于电荷调制的一般作用和与超导性的关系的有趣问题。虽然在$_2$ O $_3$和La $_{2-x}$ Ba $_x$ CuO $_4$中调制波矢量的掺杂依赖性存在差异,但在两种情况下,最大有序强度在空穴浓度为1/8时达到峰值。也有可能与量子振荡有关,量子振荡在相同的空穴浓度下,但在高磁场下被检测到。解决这些关系仍然是一个研究挑战。
2014-12-02 cond-mat.supr-con
Stripes, Electron-Like and Polaron-Like Carriers, and High-T_c in the Cuprates
用“大U”轨道和“小U”轨道研究了高温铜酸盐的电子结构。一个条纹结构与三种类型的载流子诱导,极化子样的“带”携带电荷,“准电子”携带电荷和自旋,“svivons”携带自旋和晶格畸变。铜酸盐的异常物理性质的推导,特别是电阻率,霍尔常数和热电功率的系统行为。准电子和带子对态之间的跃迁驱动高温超导性。
1998-11-17 cond-mat.supr-con
Spin Dynamics in the t-t'-J Model: Dynamical Density-Matrix Renormalization Group Study
具有四条腿的空穴掺杂的t-t '-J梯形的基态有利于条纹电荷分布。已知来自条纹基态的自旋激发沿着腿方向(qx方向)在q=(pi,pi)附近表现出无公度自旋激发。然而,从无公度位置到q=(0,pi)的向外色散强度很强,与空穴掺杂铜氧化物中的非弹性中子散射(INS)实验不一致。基于这种不一致性,我们采用了m × n=96格点的t-t '-J模型,通过将晶格几何形状从四脚(24 × 4)改变为矩形(12 × 8),并利用动力学密度矩阵重整化群研究了动力学自旋结构因子.我们发现在12 × 8晶格中向外色散具有弱的谱权,伴随着激发能的降低,接近于q=(pi,pi),这与INS数据一致。在12 × 8晶格中,即使在条纹电荷分布的存在下,也实现了无公度自旋相关的减弱。为了进一步研究与几何结构相关的自旋动力学,我们重点研究了最近由共振非弹性X射线散射(RIXS)报道的铜氧化物超导体的方向相关的自旋激发,并通过检查8 × 8 t-t '-J正方形晶格得到了与RIXS一致的结果。
2020-10-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pairing Glue Activation in Cuprates within the Quantum Critical Regime
多体量子物理学的一个重大挑战是解释铜氧化物和类似系统(如铁磷属元素化物和硫属元素化物)中量子临界性和高温超导性之间的明显联系。在这里,我们认为,量子临界制度在激活强配对机制中起着至关重要的作用:虽然配对玻色子创造了一个破坏对称性的不稳定性,抑制配对,这些破坏对称性的临界制度的组合可以恢复这种对称性的配对准粒子。这个条件被证明是满足一个大的U型天线。一个隐藏的量子相变,然后之间的费米液体和非费米液体的对称性破缺条纹状态,和一个临界制度,其中破缺对称状态相结合。
2012-05-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The Ground State of the Pseudogap in Cuprate Superconductors
我们目前的研究的电子结构的La 2-xSrCuO 4,一个系统的超导性被强烈抑制的静态自旋和电荷的订单或“条纹”附近的掺杂水平x=1/8的发展。使用角分辨光电发射和扫描隧道显微镜,我们检测到一个能隙在费米表面的大小一致的d-波对称性和线性密度的状态,消失只有在四个节点,即使当超导性消失在x=1/8。因此,在x=1/8处的非超导“条纹”状态与相位非相干d波超导体一致,其库珀对形成自旋/电荷有序结构而不是变成超导。
2006-12-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
A Survey of the Van Hove Scenario for High-T_c Superconductivity With Special Emphasis on Pseudogaps and Striped Phases
范霍夫奇点(VHS)为研究态密度峰对电子性质的影响提供了一个范例。更重要的是,它在高温超导物理中起着重要的作用,特别是最近的光电子能谱研究发现,在最佳T_c组分附近的大多数高温铜氧化物中,VHS接近费米能级。本文提供了一个全面的调查VHS模型,描述了理论特性和实验证据的图片。特别讨论的主题包括调查的费米表面的铜酸盐和相关化合物,并分析的可靠性的奴隶玻色子方法的相关效应。虽然铜酸盐的许多性质可以通过简单的刚性带填充模型定性地理解,但这不足以获得更多的定量结果,因为相关效应倾向于在扩展的掺杂范围内将费米能级固定在VHS附近,并可能导致纳米级的相分离。此外,dos中的峰值导致来自其他不稳定性的竞争,包括磁性和结构(与电荷密度波有关)。一种新的形式的动态结构不稳定性,涉及动态VHS-Jahn-Teller效应已被预测。分散在文献中,有相当多的实验证据都纳米级相分离的孔,并为本地,可能是动态的,结构紊乱。本文试图将这些结果收集到一个全面的数据库中,对结果进行排序,并查看它们如何适合Van Hove情景。最近的实验欠掺杂铜氧化物被发现提供了一个强有力的确认,赝能隙是由分裂的VHS简并。
1996-11-28 cond-mat.supr-con
The spin excitation spectrum in striped bilayer compounds
在基本模型下研究了双层铜酸盐化合物的自旋动力学。的磁谱特性计算的线性自旋波理论的几个条纹配置不同的条纹在层中的相对位置。我们专注于磁振子带附近的无公度的低能量峰以及附近的$π$共振,区分奇数和偶数通道的双层分裂。我们发现,一个x形色散附近的$π$共振是通用的条纹。通过比较我们的结果与$\mathrm{YBa_2Cu_3O_{6+x}}$的中子散射数据,我们得出结论,条纹模型是符合双层高-$T_c$化合物的特征。
2004-01-20 cond-mat.supr-con
Stripes, Carriers, Pseudogap, and Superconductivity in the Cuprates
本文从“大U”轨道和“小U”轨道两方面研究了高温铜酸盐的电子结构。得到了一种条纹结构,以及三种类型的载流子:携带电荷的极化子样的“条带”,携带电荷和自旋的“准电子”,以及携带自旋和晶格畸变的“svivons”。异常性质的铜酸盐,特别是他们的输运性质的推导。配对被发现是由于准电子和带子通过交换svivons对状态之间的转换。这种配对导致超导时,条导电是相干的,并在一个赝隙相时,它不是。
1999-06-16 cond-mat.supr-con
Nematicity in stripe ordered cuprates probed via resonant x-ray scattering
在欠掺杂铜氧化物超导体中,超导电性与电荷密度波(CDW)有序之间存在着激烈的竞争。旋转对称性破缺(向列性)是内在发生的,还是一般发生的,还是其他顺序的结果,目前还在争论之中。本文用共振X射线散射方法研究了(La,M)_2CuO_4中Cu 3d轨道的电子向列性、(La,M)_2O_2层的结构和CDW有序度之间的关系。我们发现(La,M)_2O_2层的结构和CuO_2面的电子向列性都有明显的温度依赖性,只有后者被CDW有序的出现所增强。这些结果确定电子向列性作为一个序参量,这是从一个纯粹的结构序参量在欠掺杂条纹铜酸盐不同。
2016-02-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Atomic-Scale Visualization of the Cuprate Pair Density Wave State
最近发现的对密度波(PDW)秩序创建了一个搅拌理解的赝能隙态的铜氧化物高温超导体的基础物理。我们对Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_8$ + $δ$进行了光谱成像扫描隧道显微镜(SI-STM)测量,发现空间均匀d波超导(DSC)、d对称电荷密度波(CDW)和PDW以相互交织的方式起着重要作用。在这篇综述中,我们将展示这些不同的电子自由度出现在铜酸盐的电子结构中,并讨论它们是如何相互关联的。
2021-09-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fano interference of the Higgs mode in cuprate high-Tc superconductors
尽管几十年来一直在寻找铜氧化物高温超导体中的配对玻色子,但迄今为止,它的身份仍然存在争议。由于这个原因,铜酸盐中电子-玻色子相互作用的光谱特征一直是人们关注的焦点。例如,角分辨光电子能谱(ARPES)研究中观察到的准粒子色散的扭结激发了长达十年的研究,电子-声子以及电子-顺磁相互作用的铜酸盐。另一方面,在铜氧化物相图中的电荷序相关和赝能隙之间的重叠也产生了关于它们之间潜在联系的讨论。在本研究中,我们提供了一个新的视角,这些相互作用的纠缠使用希格斯光谱的新方法,即太赫兹辐射驱动的超导序参量的振幅振荡的调查。独特的铜酸盐,我们观察到的Fano干扰的动态驱动的希格斯模式与另一个集体模式,我们揭示了从一个广泛的掺杂和磁场依赖的研究电荷密度波波动。这一发现进一步证实了平均场模型,在该模型中,我们描述了两个订单之间的相互作用的微观机制。我们的工作表明,希格斯光谱作为一种新的和强大的技术,用于调查非常规超导体中交织的秩序和微观过程。
2021-10-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Terahertz phase slips in striped La$_{2-x}$Ba$_x$CuO$_4$
高- $T_C$铜酸盐的层间输运是由穿过CuO $_2$平面的超导隧穿介导的。由于这个原因,太赫兹频率光学响应由一个或多个约瑟夫森等离子体共振主导,并且在隧穿超电流接近其临界值$I_C$的场处变得高度非线性。这些大的太赫兹非线性实际上是超导传输的标志。然而,令人惊讶的是,它们已经在La $_{2-x}$ Ba $_x$ CuO $_4$中被记录,对于接近$x=1/8$的掺杂值也高于$T_C$,并且被解释为条纹相中的超流动性的指示。在这里,电场诱导二次谐波(EFISH)是用来研究的时间依赖的层间电压的动力学时,La $_{2-x}$ Ba $_x$ CuO $_4$驱动与大幅度太赫兹脉冲,在正常状态下约瑟夫森隧道的其他特征签名搜索。我们表明,这种方法是敏感的电压异常与2 $π$约瑟夫森相位滑移,附近的$x=1/8$观察到低于和高于$T_C$。这些结果证明了一个新的制度的非线性输运的股票功能的波动条纹和超导相动力学。
2022-02-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Stripes, Carriers, and High Tc in the Cuprates
考虑到“大U”和“小U”轨道,发现高温铜氧化物具有条纹结构和三种类型的载流子:携带电荷的极化子样“带子”、携带电荷和自旋的“准电子”和携带自旋和晶格畸变的“斯维翁”。结果表明,这种电子结构导致铜酸盐的异常物理性质,特别是电阻率,霍尔常数和热电功率的系统行为。高Tc配对是准电子与带子通过交换电子对态而发生跃迁的结果。赝能隙相发生时,配对发生的温度以上的带成为连贯的,这个温度决定了上村极限。
1999-05-12 cond-mat.supr-con
Charge $4e$ superconductivity from pair density wave order in certain high temperature superconductors
最近在某些铜酸盐中发现了一些壮观的实验异常\cite{li-2007,fujita-2005},特别是{ \LBCO }和{ \LNSCO },它们表现出单向的自旋和电荷有序(称为"条纹有序“)。我们最近提出将这些观测结果解释为一种新的"条纹超导“状态的证据,在这种状态中,超导序参量在空间中被调制,使得其平均值精确地为零。在这里,我们表明,热熔化的条纹超导状态可以导致一些不寻常的阶段,其中最新颖的是一个电荷$4e$超导状态,与相应的分数通量量子$hc/4e$。这些都是以前从未观察到的物质状态,而且也不能从传统的巴丁-库珀-施里弗(BCS)机制中产生。因此,直接确认它们的存在,即使是在一小部分铜氧化物中,也可能对我们理解高温超导性产生更广泛的影响。我们提出实验来观察分数通量量子化,从而可以确认这些状态的存在。
2009-06-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum Oscillations in a $π$-Striped Superconductor
在Bogoliubov-de Gennes理论中,半经典近似被用来研究量子振荡,并在$π$条纹超导体模型中确定与这些振荡相关的费米表面积,其中d波超导序参量在空间上以8周期和零平均值振荡。该系统在费米能级处具有非零密度的粒子-空穴态,其在存在磁场B的情况下形成类朗道能级。费米面通过Andreev-Bragg散射重建,并且半经典运动沿着这些费米面部分以及它们之间通过磁击穿。在近似范围内,发现最低朗道能级的位置和宽度都有1/B周期振荡。对应于这些量子振荡的中间配对相互作用强度的面积是类似的,在铜酸盐的实验测量报告。一个比较是由这个理论的量子振荡的比热测量里格斯等人的数据。
2012-09-14 cond-mat.supr-con
The Mixed State of a $π$-Striped Superconductor
本文提出了一个反相位调制d波超导体模型来描述1/8掺杂La $_{2-x}$ Ba $_{x}$ CuO $_{4}$中Cu-O面间的退耦。与均匀d波超导体不同,该模型具有扩展的费米面。在Bogoliubov-de Gennes理论中,我们研究了该模型的混合态,并将其与均匀d波超导体的情况进行了比较。我们发现了一个周期性结构的低能量密度的状态,与周期成正比的$B$,对应的朗道能级是一个相干的粒子和空穴的混合物。这些结果也进行了讨论的背景下,观察量子振荡的cuprates的实验,并进行了比较的模型,其中费米表面重建由于平移对称性破缺的非超导状态和费米弧金属的模型。
2011-11-30 cond-mat.supr-con
Mott-Slater Transition in a Textured Cuprate Antiferromagnet
我们概括的概念,涡旋相在第二类超导体的纹理相,其中某些阶段可以持续在一个扩展的范围内的扰动,通过限制竞争相的拓扑缺陷(超导体中的涡旋)。我们将此模型应用于pseudogap相在铜酸盐,其中相关的拓扑缺陷是反相畴壁的一个基本的反铁磁(AFM)秩序。我们证明,这个模型可以描述许多关键功能的交织秩序在铜酸盐,最重要的是提供了第一个明确的证据,在铜酸盐的莫特-斯莱特转变。
2023-03-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin Waves in Striped Phases
在许多反铁磁的准二维材料中,掺杂空穴会导致“条纹”相,其中空穴沿着反铁磁织构中的反相畴壁聚集。使用一个适当的参数化的二维海森堡模型上的正方形晶格,我们研究了自旋波频谱的有序自旋条纹,比较键为中心的反相畴壁,以网站为中心的反相畴壁的条纹之间的间距范围和条纹都对齐的晶格(“垂直”)和沿对角线的晶格(“对角线”)。我们的研究结果建立了预期的中子散射响应之间有质的差异为键为中心和网站为中心的情况下。特别是,奇数间距的键中心条纹一般表现出更多的弹性峰值比他们的网站为中心的同行。对于非弹性散射,我们发现,债券为中心的条纹产生更多的自旋波带比网站为中心的条纹相同的间距和债券为中心的条纹产生相当各向同性的低能量自旋波锥的参数范围很大,尽管局部微观各向异性。我们发现,额外的散射强度由于交叉的自旋波模式(这可能是链接到“共振峰”的铜酸盐)是更有可能的对角线条纹,无论是网站或债券为中心,而自旋波带一般排斥,而不是交叉,当条纹是垂直的。
2004-09-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Instability towards Staggered Loop Currents in the Three-Orbital Model for Cuprate Superconductors
我们提出的证据表明,存在一个自发的不稳定性的轨道回路电流相在多轨道哈伯德模型的CuO $_2$平面的铜酸盐。与先前提出的具有单元内电流的$θ_{II}$相相反,所识别的不稳定性朝向交错图案的交织电流回路。因此,轨道分辨的电流模式与d密度波序的提议具有交错的特征。这种电流模式将导致费米面重构和赝能隙的打开。我们认为,时间反演对称性破缺电流的赝能隙相位容易受到进一步的相变,因此提供了一个路线来考虑轴向不相称的电荷顺序和极性克尔效应欠掺杂的铜酸盐。
2015-11-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pair Density Wave correlations in the Kondo-Heisenberg Model
我们表明,使用密度矩阵重整化群计算补充场论的参数,自旋能隙相的一维Kondo-Heisenberg模型表现出准长程超导关联{ \it only}在非零动量。在这一阶段的局部关联类似于最近提出的对密度波状态来描述条纹有序高温超导体{La $_{2-x}$ Ba $_x$ % CuO $_4$ }的现象,其中自旋,电荷,和超导订单强烈交织。
2010-10-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Charge and Spin Ordering in Insulating Na$_{0.5}$CoO$_2$: Effects of Correlation and Symmetry
采用从头算能带理论研究了绝缘Na $_{0.5}$ CoO $_2$中的电荷分离、电荷有序和自旋有序.各种有序模式(锯齿形和两个条纹)的四钴超晶胞进行了分析,然后专注于观察到的“异相条纹”模式的反铁磁Co $^{4+}$自旋沿电荷有序条纹。这种模式缓解了挫折感,并显示出与铜酸盐层的明显相似性:一个由反对齐自旋组成的二分晶格,轴成90度角。与铜酸盐的实质性区别也进行了讨论,包括一个新的变体的微小差距的“电荷转移”类型内的Co 3D系统。
2006-03-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spontaneous nematicity triggered by impurities in a Hubbard model for the cuprates
高$T_c$超导体的物理性质受到杂质引入的空间不均匀性的影响。此外,超导性和电子向列性似乎在这些材料中交织在一起。为了解决这些问题,我们应用非均匀团簇动力学平均场论的研究超导电性的哈伯德模型,在重复杂质的存在下,在零温度。我们发现,超导相移动稍微远离半填充由于杂质的存在。这可以通过与Mott绝缘相的竞争来解释,该绝缘相然后在有限掺杂下持续存在。此外,该杂质引发自发向列性的出现。超导序参量随掺杂量的变化呈类似于超导序参量的圆顶形,并随杂质势的增加而增加。
2015-12-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Charge Fluctuations in YBa2Cu3O6+x Superconductors
条纹相,其中自旋和电荷分离到材料中的不同区域,已被提出来解释高$T_c$铜酸盐超导体的不寻常性质。条纹相的驱动力是电荷分布,它自组织成线性区域。在最高的$T_c$材料中,这些区域不是静态的,而是随时间波动的。不带电荷的中子不能直接观察到这些涨落,但可以通过它们对声子的影响间接观察到这些涨落。中子散射测量已经使用一种专门的技术来研究的声子线的形状在四个晶体与氧掺杂水平从高度欠掺杂到最佳掺杂。结果表明,波动的电荷条纹存在于整个掺杂范围内,并变得明显低于温度略高于赝能隙温度。
2001-03-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconducting correlations induced by charge ordering in cuprate superconductors and Fermi arc formation
我们已经开发了一个广义的高温铜氧化物超导体的电子相分离模型,通过一个电荷密度波(CDW)状态链接的超导(SC)和赝能隙(PG)阶段的两个不同的能量尺度。我们表明,模拟的电子密度调制类似的电荷顺序(CO)的调制中检测到的cuprates interrupted的SC和电荷的顺序,通过本地化的电荷和提供的能量尺度的空间周期性SC吸引力的潜力。体超导电性是实现与包含相互交织的波动CDW和SC订单的纳米级域之间的约瑟夫森耦合,和本地SC相位波动引起的费米弧沿SC间隙的节点方向。我们证明了该模型的有效性,通过再现空穴掺杂的PG起始温度$T^*$的依赖性,和SC转变温度$T_c$的${\rm YBa_2Cu_3O_y}$和${\rm Bi_{2-y}Pb_ySr_{2-z}La_zCuO_{6+δ}}$。结果表明,电荷有序化自由能控制着电荷有序化的周期性,电荷有序化自由能控制着空穴掺杂对SC能隙的影响.
2017-05-09 cond-mat.supr-con
Fermi Surface and Spectral Functions of a Hole Doped Spin-Fermion Model for Cuprates
利用数值方法,我们研究了自旋费米子模型的光谱函数$A(k,ω)$的铜氧化物的制度下,磁和电荷域(条纹)开发后,空穴掺杂。从$A(k,ω)$出发,我们研究了电子动力学,确定了费米面(FS),并与$La_{2-x}Sr_xCuO_2$的角分辨光电子能谱结果进行了比较。在所有有限掺杂的化学势下的态密度中观察到一个赝能隙。条纹状的基态在这个模型中似乎是金属的,因为在化学势处有有限的光谱重量,但是电子跳跃似乎垂直于条纹而不是沿着条纹更强。能带结构不是刚性的,与平均场研究中发现的行为相反,并且随着掺杂而变化。中间带隙(条纹诱导)和价带态决定FS。对于垂直(水平)条纹,$(π,0)$ $((0,π))$附近出现清晰的FS,而$(0,π)$ $((π,0))$附近未观察到FS。沿着对角线方向,谱函数显示出接近(0,0)的清晰的准粒子峰,但其权重随着接近化学势而减小。当系统被掺杂时,沿着该方向发展弱FS。
2000-11-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Stripes, pseudogaps, and SO(6) in the cuprate superconductors
我们简单总结两个相关的计算。首先,我们证明了与高T_c铜酸盐相关的不稳定性(嵌套或配对)可以用SO(6)变换群来描述。有两个独立的6维表示(“超自旋”)。一个超自旋结合了张的5分量超自旋与通量相不稳定性;另一个涉及电荷密度波、s波超导性和奇异自旋流。第二个计算是一个自洽的从玻色子计算,它提供了一个很好的描述的掺杂依赖的光电子色散的动态条纹相位。强的电子-声子耦合稳定的条纹,并提供了两个超自旋基态之间的掺杂依赖的交叉的证据。
1997-09-11 cond-mat.supr-con
Pinning of stripes in cuprate superconductors
我们研究了无序对高温超导体和相关材料中条纹相的影响。在存在淬火无序的情况下,原子晶格的钉扎--这可能会引起自旋效应--对于大长度尺度上的条纹阵列是无关的。因此,条纹具有发散的位移波动,并且在所有温度下都存在拓扑缺陷。因此,条纹阵列的位置顺序是短程的,即使在零温度下也具有有限的相关长度。因此,锁定现象只能作为交叉而不是过渡存在。此外,这意味着在最近的实验中观察到的条纹的玻璃性质。
2001-01-17 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Fluctuating charge-density-wave correlations in the three-band Hubbard model
针对三带Hubbard模型,利用非微扰行列式量子蒙特卡洛计算研究了涨落电荷密度波关联,发现电荷调制与自旋调制解耦且随空穴掺杂减小,证实高温电荷关联有别于低温交织条纹序。
2024-05-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Modeling of Superconducting Stripe Phases in High-Tc Cuprates
甚至在实验发现La $_{2-x-y}$ Nd $_y$ Sr $_x$ CuO $_4$和La $_{2-x}$ Ba $_x$ CuO $_4$在x = 1/8时的自旋和电荷条纹有序之前,从理论上就预测了条纹的形成。然而,对条纹有序与超导性复杂共存的一致描述仍然是一个挑战。在这里,我们介绍了一个Hartree-Fock解耦方案,统一了以前的方法,并允许在真实和动量空间的反铁磁性和超导性之间的竞争进行详细的分析。我们确定了两个不同的参数制度,自旋条纹秩序共存的一维或二维超导性,不同条纹铜氧化物的实验是兼容的前或后制度。我们认为,在x = 1/8的铜酸盐落入一个中间的耦合制度与跨越到远程相位相干个人超导条纹之间。
2011-08-24 cond-mat.supr-con
Intertwined charge and pair density orders in a monolayer high-Tc iron-based superconductor
本文在SrTiO3(001)衬底上的单层Fe(Te,Se)薄膜中观测到周期为4aFe的公度CDW及CDW诱导的PDW,发现该CDW为同时打破平移和C4旋转对称性的近晶序,并揭示了其与PDW的相互作用,为研究高温超导体中交织序提供了新平台。
2023-05-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Direct proof of unique magnetic and superconducting phases in superoxygenated high-Tc cuprates
本文用磁中子散射和μ子自旋转动相结合的方法研究了La(2-x)Sr(x)CuO(4+y)(x = 0.04,065,0.09)体系的磁相和超导相的性质.在T_N ~ T_c = 39 K以下,我们发现所有样品都有长程调制磁序。与氧化学计量的La(2-x)Sr(x)CuO(4)形成鲜明对比,我们发现磁传播矢量和有序磁矩与Sr含量无关,与“条纹状”铜氧化物的磁传播矢量和有序磁矩一致。我们的研究提供了直接的证据,在La(2-x)Sr(x)CuO(4+y)的过氧化允许自旋条纹有序相的出现和相分离的超导区的最佳掺杂的氧化学计量的La(2-x)Sr(x)CuO(4)的标志。
2013-07-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Signatures of a pair density wave at high magnetic fields in cuprates with charge and spin orders
在欠掺杂的铜氧化物中,赝能隙、超导性以及电荷和自旋有序的相互作用可以产生奇异的量子态,包括对密度波(PDW),其中超导(SC)序参量在空间中振荡。然而,PDW状态的证据仍然是不确定的,其与铜酸盐物理学的更广泛的相关性是一个悬而未决的问题。为了测试层间挫折,PDW图片的关键组成部分,我们进行了运输测量La $_{1.7}$ Eu $_{0.2}$ Sr $_{0.1}$ CuO $_{4}$和La $_{1.48}$ Nd $_{0.4}$ Sr $_{0.12}$ CuO $_{4}$,铜酸盐与“条纹”自旋和电荷顺序,在垂直磁场($H_\perp$),也与平行施加到CuO $_2$层($H_\parallel$)的附加字段。我们发现了几个现象预测产生的PDW的存在,包括增强层间SC相位相干性与增加$H_\parallel$。我们的研究结果是一致的存在的本地,PDW配对的相关性,竞争与统一的SC秩序在$T_{c}^{0}< T<(2-6) T_{c}^{0}$,其中$T_{c}^{0}$是$H=0$ SC的转变温度,并成为主导在中间$H_\perp$为$T\rightarrow 0$。这些数据也提供了急需的运输签名的PDW的制度,超导性被量子相位波动破坏。
2020-08-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con