Electronic Structure of Ce-Doped and -Undoped Nd$_2$CuO$_4$ Superconducting Thin Films Studied by Hard X-ray Photoemission and Soft X-ray Absorption Spectroscopy
为了在具有T '型结构的铜酸盐中实现超导电性,不仅需要化学取代(Ce掺杂),而且还需要生长后的还原退火。然而,在薄膜的情况下,没有Ce掺杂的精心设计的还原退火可以在T '型铜氧化物中诱导超导性。为了揭示不掺杂Ce的T '型铜氧化物超导电性的起源,我们对超导和非超导Nd $_{2-x}$ Ce $_x$ CuO $_4$($x=$ 0,0.15,0.19)薄膜进行了体敏硬X射线光电子能谱和软X射线吸收谱研究。通过生长后的退火处理,芯能级谱发生了显著的变化,这是由于CuO $_2$晶面的芯-孔屏蔽增强以及化学势随能带填充变化而发生的移动。结果表明,Nd $_2$ CuO $_4$超导薄膜中掺杂了电子,其电子态与Ce掺杂超导体的电子态相似。
2018-06-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetic-Field Tuning of Light-Induced Superconductivity in Striped La$_{2-x}$Ba$_x$CuO$_4$
光激发的条纹有序的La $_{2-x}$ Ba $_x$ CuO $_4$已被证明瞬态增强CuO $_2$平面之间的超导隧穿。这种效应通过太赫兹频率光学性质中的蓝移或约瑟夫森等离子体共振的出现来揭示。在这里,我们表明,这种光诱导状态可以通过施加沿c轴方向的高外部磁场来加强。对于一个7特斯拉的字段,我们观察到高达10倍的瞬态层间相位相关长度的增强,伴随着光诱导状态的弛豫时间的两倍增加。这些观察结果是非常令人惊讶的,因为静态磁场抑制层间约瑟夫森隧穿和稳定的条纹秩序在平衡。我们解释我们的数据作为一个指示,光学增强层间耦合在La $_{2-x}$ Ba $_x$ CuO $_4$不起源于一个简单的光学熔融条纹,如先前假设的。相反,我们推测,光诱导状态可能出现从相邻平面中的光激发条纹之间的激活隧穿。
2018-12-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Field-Induced Uniform Antiferromagnetic Order Associated with Superconductivity in Pr$_{1-x}$LaCe$_{x}$CuO$_{4-δ}$
研究了电子掺杂铜酸盐超导体Pr $_{1-x}$ LaCe $_{x}$ CuO $_{4-δ}$(PLCCO)的场诱导反铁磁(AF)有序与超导电性之间的强相关性.除了与$x=0.11$(这是接近AF相边界,$x\simeq0.10$)的标本,我们表明,一个与$T_c\simeq16$($T_c\simeq16$ K在零场)也表现出减少幅度的感应力矩的场诱导AF秩序。在低磁场($\sim10^2$ Oe)下的均匀μ子Knight位移表明AF序不局限于磁通线的核内,这与空穴掺杂铜氧化物的理论预测形成了鲜明的对比.μ子和Pr离子之间的异常非对角超精细耦合的存在也被详细证明。
2005-08-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin-orbit coupling induced magnetism in the $d$-density wave phase of La$_{2-x}$Ba$_x$CuO$_4$ superconductors
我们研究了$d$ -密度波(DDW)相位中的自旋-轨道耦合效应。在La $_{2-x}$ Ba $_x$ CuO $_4$的低温正交相中,我们发现自旋轨道耦合在DDW相中诱导了一个铁磁矩,该铁磁矩沿[110]方向极化并具有相当大的幅度。这种效应在超导阶段不存在。另一方面,如果$d$ -密度波序在零场不存在,沿[110]方向的磁场总是感应出这种交错的轨道电流。我们讨论的DDW状态的实验约束,根据我们的理论预测。
2005-10-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetic-field effects on the in-plane electrical resistivity in the single-crystal La$_{2-x}$Ba$_x$CuO$_4$ and La$_{1.6-x}$Nd$_{0.4}$Sr$_x$CuO$_4$ around $x=1/8$: Relating to the field-induced stripe order
测量了La $_{2-x}$ Ba $_x$ CuO $_4$($x=0.08$,0.10,0.11)和La $_{1.6-x}$ Nd $_{0.4}$ Sr $_x$ CuO $_4$($x=0.12$)在不同磁场下的面内电阻率$ρ_{\rm ab}$的温度依赖性。已经发现,超导转变曲线显示出所谓的扇形加宽磁场的$x=0.08$,而它移向低温侧平行于增加磁场的$x=0.11$和0.12的电荷自旋条纹秩序是在低温下形成的。对于$x=0.10$,在低场观察到展宽,在9 T以上的高场观察到平行位移。此外,$ρ_{\rm ab}$在低温下的正常状态值随着磁场的增加而显著增加,直到15 T。$x=0.10$的这些显著特征,可能是根据La-214系统中子散射测量结果所建议的条序的磁场诱导稳定性来理解的。已发现低温下正常状态下的$ρ_{\rm ab}$与ln(1/ $T$)成比例,对于$x=0.10$为0.11和0.12。$ρ_{\rm ab}$的ln(1/ $T$)依赖性即使在条带有序状态下也是鲁棒的。
2005-01-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetic field induced enhancement of spin-order peak intensity in La(1.875)Ba(0.125)CuO(4)
本文报道了磁场对铜氧化物La $_{1.875}$ Ba $_{0.125}$ CuO $_4$条纹有序度影响的中子散射结果。结果发现,沿{ \it c}轴施加7 T的磁场会导致自旋序峰强度的小而有限的增强,并且对峰宽没有明显的影响。非弹性中子散射测量表明,低能量的磁激发不受影响的领域,在实验误差。特别是,最近报道的小能隙仍然存在于低温下的应用领域。此外,我们还发现沿反铁磁条纹方向的自旋关联长度大于垂直于反铁磁条纹方向的自旋关联长度。
2008-12-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Strong correlation between field-induced magnetism and superconductivity in Pr$_{0.89}$LaCe$_{0.11}$CuO$_{4}$
用μ子自旋旋转(\msr)方法研究了电子掺杂铜氧化物超导体Pr $_{0.89}$ LaCe $_{0.11}$ CuO $_{4}$($T_c\simeq26$ K)在200 Oe ~ 50 kOe范围内的局域磁响应.在顺磁状态下,μ子沿晶体c轴的奈特位移($K_μ^z$)与面内磁化率$χ_{ab}$成正比。更令人惊讶的是,$K_μ^z$被超导性(低于$\sim$ 40 kOe)的出现强烈增强,随着场的增加,其符号在$\sim1$ kOe附近从正变为负。这一发现可以通过考虑由于与反铁磁Cu子晶格的超交换相互作用而导致的Pr离子的弱极化来理解,该超交换与超导性共存。
2004-07-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Neutron scattering study of soft phonons and diffuse scattering in insulating La$_{1.95}$Sr$_{0.05}$CuO$_{4}$
用中子散射技术研究了绝缘La $_{2-x}$ Sr $_{x}$ CuO $_4$($x=0.05$)中的软声子和漫散射。X点声子从高温向结构转变温度$T_{s}=410$ K软化,Z点声子在低于200 K时再次软化。Z点声子软化持续到低温,与超导$x=0.15$化合物中观察到的行为相反,在超导化合物中Z点声子在低于$T_c$时硬化。在410 K的结构相变相关的漫散射出现在相称的位置。这些结果突出了超导和绝缘样品之间有趣的差异。
2004-08-24 cond-mat.supr-con
Quantitative characterization of the nanoscale local lattice strain induced by Sr dopants in La$_{1.92}$Sr$_{0.08}$CuO$_4$
通过测量高温超导铜氧化物La $_{2-x}$ Sr $_x$ CuO $_4$(x=0.08)中多个Bragg峰附近的X射线漫散射,研究了掺杂引起的纳米尺度晶格形变.观察到的特征漫散射图案,这可以很好地描述了连续弹性理论。利用拟合的偶极力参数,重构了晶格的声学形变模式,发现其大小与7 K时晶格热振动的大小相似。我们的研究结果解决了掺杂剂引入的局部晶格不均匀性的长期关注,并表明,相关的纳米尺度的晶格变形是边际的,不能单独负责与扫描隧道显微镜观察到的光谱间隙中的补丁变化的铜酸盐。
2018-04-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electronic Structure and Superconductivity in La$_{1.55}$Sr$_{0.45}$CuO$_4$/La$_2$CuO$_4$ Artificial High-$T_c$ Superlattices Probed by Hard and Soft X-ray Spectroscopy
Temple University(天普大学);Diamond Light Source Ltd.(钻石光源有限公司);Advanced Light Source, Lawrence Berkeley National Laboratory(劳伦斯伯克利国家实验室先进光源中心);Max Planck Institute for Solid State Research(马克斯·普朗克固态研究所);Institute of Crystallography, Italian National Research Council, IC-CNR(意大利国家研究委员会晶体学研究所);Rome International Center for Materials Science Superstripes, RICMASS(罗马国际材料科学超条带研究中心)
本研究结合HAXPES与偏振依赖XAS,探究LSCO/LCO人工高Tc超晶格中$L/d$调控超导穹顶的电子结构演化,揭示了与Fano-Feshbach共振超导电性相关的光谱特征。
2026-09-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetic-field-induced spin excitations and renormalized spin gap of the underdoped superconductor La$_{1.895}$Sr$_{0.105}$CuO$_{4}$
对La $_{1.895}$ Sr $_{0.105}$ CuO $_{4}$(LSCO)在外加磁场中进行了高分辨中子非弹性散射实验。在零磁场下,在无公度动量转移$\mathbf{Q}^{\ }_{\mathrm{IC}}=(0.5,0.5\pmδ,0),(0.5\pmδ,0.5,0)$的低能峰强度的温度依赖性在超导$T^{\}_{c}$表现出异常,当沿c轴施加磁场时,该异常变宽并向较低温度移动。观察到的光谱权重的场诱导增强,但仅在有限的能量转移和在中间温度范围内。这些观察建立了一个强烈的向下重整化自旋间隙在欠掺杂制度的LSCO开放。这种行为与观察到的掺杂依赖性的大多数电子能量功能。
2007-01-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Proximity induced superconductivity in monolayer CuO$_{2}$ on the cuprate substrates
为了理解最近观察到的在Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_{8+δ}$衬底上生长的单层CuO $_2$的高温超导性,我们提出了一个考虑衬底邻近效应的杂化氧$p_x$和$p_y$轨道的双带模型.我们证明了节点和无节点的d波超导态都可以由邻近效应引起,这取决于配对参数的强度。
2016-09-17 cond-mat.supr-con
Comment on "Light-induced melting of competing stripe orders without introducing superconductivity in La$_{1.875}$Ba$_{0.125}$CuO$_4$" (arXiv:2306.07869v1)
本文评论指出Wang等人关于光致条纹序熔化无法诱导超导的推断缺乏根据,因其忽略了其他化合物中的正面证据,且实验所用光通量过低、波长非最佳。
2023-06-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity induced by structural reorganization in the electron-doped cuprate Nd$_{2-x}$Ce$_x$CuO$_4$
电子掺杂和空穴掺杂的超导铜氧化物表现出对称的相图作为掺杂的函数。然而,这种对称性只是近似的。事实上,电子掺杂的铜酸盐只有在特定的退火过程后才能成为超导体:这种退火对氧含量的影响很小,但对样品的电子性质有很大的影响。在这里,我们报告的发生在缺氧的Nd $_{2-x}$ Ce $_x$ CuO $_4$薄膜生长在无氧环境中,纯氩气流退火后的超导性。如通过X射线衍射所验证的,退火引起晶体结构中CuO $_2$平面之间的层间距离的增加。由于这个距离是相关的顶点位置的氧的浓度,并且由于氧含量不能在退火过程中大幅增加,我们的实验表明,超导相变必须归因于氧离子的迁移到顶点位置在退火过程中。此外,我们确认通过第一性原理密度泛函理论计算,在薄膜的结构和传输特性的变化可以在理论上描述的特定重新分配的现有的氧离子在顶点位置相对于CuO $_2$平面,重新调制的电子能带结构,抑制反铁磁秩序,允许出现空穴超导性。
2022-02-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetic-field-induced enhancement of the vortex pinning in the overdoped regime of La$_{2-x}$Sr$_x$CuO$_4$ : Relation to the microscopic phase separation
为了研究过掺杂高$T_{\rm c}$铜氧化物超导态的不均匀性,我们测量了La $_{2-x}$ Sr $_x$ CuO $_4$(LSCO)单晶在过掺杂区的磁化率$χ$.对于$x$ = 0.198和0.219,发现$χ$在1T中的温度依赖性表现出平台,即在SC状态中,$χ$在中等温度范围内几乎与温度无关。此外,在这些晶体中明显地出现了磁化曲线中的所谓第二峰。这些结果表明,异常增强的涡旋钉扎,并强烈建议发生$microscopic$相分离到SC和正常状态的区域中过掺杂的高$T_{\rm c}$铜酸盐。
2007-11-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Doping evolution of the phonon density of states and electron-lattice interaction in Nd$_{2-x}$Ce$_x$CuO$_{4+δ}$
用非弹性中子散射研究了$n$型高$T_c$超导体Nd $_{2-x}$ Ce $_x$ CuO $_{4+δ}$(NCCO)从半填充Mott绝缘体($x=0$)到$T_c=24$ K超导体($x=0.15$)的广义声子态密度(GDOS)的演化.在通过Ce取代用电子掺杂Nd $_2$ CuO $_{4+δ}$(NCO)中的CuO $_2$平面时,GDOS中最显著的变化是与Cu-O键拉伸和面外氧振动模式相关联的最高声子分支的软化。然而,软化发生在第一个百分之几的Ce掺杂,是不相关的电子掺杂诱导的非超导-超导转变(NST)在$x\approx 0.12$。这些结果表明,$n$型高$T_c$超导体中的电子-晶格耦合不同于$p$型材料中的电子-晶格耦合。
2002-03-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Soft phonons and structural phase transitions in La$_{1.875}$Ba$_{0.125}$CuO$_{4}$
用中子散射方法研究了La $_{1.875}$ Ba $_{0.125}$ CuO $_{4}$中从低温正交(LTO)相($Bmab$对称性)到低温四方(LTT)相($P4_{2}/ncm$对称性)结构相变的软声子行为.随着温度的降低,在$Z$点的TO模式软化并在$T_{\rm d2}=62$ K附近接近零能量,在此发生LT 0- LTT转变。在低于$T_{\rm d2}$时,声子硬化非常迅速,其能量在低于50 K时几乎饱和.在$T_{\rm d2}$中,软声子沿面内方向的能量色散发生显著变化,而沿面外方向的色散几乎与温度无关。在结构相变顺序的背景下讨论了在软声子谱和布拉格反射峰轮廓中看到的LTO相和LTT相之间的共存。
2004-09-30 cond-mat.supr-con
Attenuation of superconductivity in manganite/cuprate heterostructures by epitaxially-induced CuO intergrowths
本文研究了CuO共生长对外延La_{2/3} Ca_{1/3} MnO_3/YBa_2Cu_3 O_{7-δ}(LCMO/YBCO)异质结构超导电性的影响。LCMO/YBCO双层薄膜的扫描透射电子显微镜显示双CuO链的共生形成的区域与247晶格结构的YBCO层。这些纳米级247区域不出现在X射线衍射中,但是可以物理地解释双层薄膜相对于具有相同YBCO厚度的单层膜降低的临界温度Tc,至少低至~25 nm。我们属性的CuO共生的双层异质外延失配和Tc降低到一般较低的Tc看到散装247样品。这些外延诱导的CuO共生提供了一个在LCMO/YBCO异质结构的超导电性衰减的微观结构机制。
2013-08-08 cond-mat.supr-con
A proximity induced pseudogap - evidence for preformed pairs
用扫描隧道显微镜研究了Au/La $_{2-x}$ Sr $_x$ CuO $_4$和La $_{1.55}$ Sr $_{0.45}$ CuO $_4$ /La $_{2-x}$ Sr $_x$ CuO $_4$双层膜中邻近效应的温度演化.邻近引起的差距,集中在化学势,被发现坚持以上的超导转变温度,$T_c$,并高达近赝隙交叉温度在这两个系统。这种独立的光谱上的正常金属帽层的细节是不相容的密度波秩序的起源。然而,我们的结果可以解释为非相干库珀对渗透到正常金属以上$T_c$。
2009-09-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Observation of a 500meV Collective Mode in La$_{2-x}$Sr$_x$CuO$_4$ and Nd$_2$CuO$_4$
利用共振非弹性X射线散射,我们报告了一个以前未观察到的模式在激发光谱的La $_{2-x}$ Sr $_x$ CuO $_4$在500毫电子伏。该模式在倒易空间中的($π$,0)点附近达到峰值,并且观察到远离该点时软化和加宽。研究了x=0、0.01、0.05和0.17的样品。新的模式被发现是迅速抑制与增加Sr含量,是不存在的$x$ =0.17,在那里它被取代的连续激发。该峰仅在入射X射线偏振垂直于CuO平面时观察到,并且也存在于Nd $_2$ CuO $_4$中。我们提出了可能的解释这种激励。
2007-09-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Effect of radiation-induced defects on the superfluid density and optical conductivity of overdoped La$_{2-x}$Sr$_x$CuO$_4$
采用时域太赫兹光谱(THz)和互感测量相结合的方法,研究了过掺杂La $_{2-x}$ Sr $_x$ CuO $_4$薄膜在离子辐照下的低能电动力学响应.膜经历三轮照射(2、4和6个$\times 10^{13}$离子/cm $^2$),并且在每个步骤之间进行互感和TdR实验。连同生长的薄膜,这给出了四种不同的无序程度。在THz实验中直接测量的输运散射率在所有温度下都是辐射剂量的近似线性函数。这与弹性散射的成比例增加是一致的。在超导状态下,我们发现$T_c$、超流密度和散射率之间的关系在定量上与现有的基于脏$d$波超导体中Abrikosov-Gorkov类对破缺理论的预测不一致。增加无序度只会导致过掺杂薄膜的超导转变温度发生很小的变化,但$ω\sim 0$超流密度的变化要大得多。
2022-04-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Uniaxial Pressure Induced Stripe Order Rotation in La$_{1.88}$Sr$_{0.12}$CuO$_4$
静态条纹序对超导电性是有害的。然而,有人提出,横向条纹涨落可能会增强条纹间的约瑟夫森耦合,从而促进超导性。然而,条纹动力学的直接实验研究仍然很困难。从强耦合的角度来看,横向条纹波动的形式实现动态“扭结”-横向移动条纹部分。在这里,我们展示了如何适度的单轴压力调谐重组定向扭结对齐。我们的出发点是La $_{1.88}$ Sr $_{0.12}$ CuO $_4$,其中横向扭折有序导致条纹顺序远离晶轴的旋转。应用温和的单轴压力改变了有序模式和钉的条纹顺序的晶轴。这种重排发生在一个更弱的压力比,以解孪条纹域,并建议一个相当弱的横向条纹刚度。弱的空间刚性和横向量子涨落可能是条纹与超导性共存的关键先决条件。
2022-03-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Proximity-Induced Nodal Metal in an Extremely Underdoped CuO$_2$ Plane in Triple-Layer Cuprates
本研究通过ARPES发现三层铜氧化物内层极欠掺杂CuO$_2$平面因强烈近邻效应形成具有极大d波SC gap的稳定节点金属,解释了多层铜氧化物在层数为三时Tc达到最大值的原因。
2025-02-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
"Spin-Flop" Transition and Anisotropic Magnetoresistance in Pr_{1.3-x}La_{0.7}Ce_{x}CuO_{4}: Unexpectedly Strong Spin-Charge Coupling in Electron-Doped Cuprates
我们使用运输和中子散射测量表明,磁场诱导的过渡从非共线共线的自旋排列在相邻的CuO_{2}平面的轻电子掺杂Pr_{1.3-x} La_{0.7} Ce_{x} CuO_{4}(x=0.01)晶体的影响显着的面内和面外电阻率。在高场共线状态下,磁阻(MR)不会饱和,但表现出有趣的四重对称角度依赖性,从B//[100]处的正向振荡到B//[110]处的负向。观察到的MR超过30%,在低温下诱导的适度修改的自旋结构表明一个意想不到的强自旋-电荷耦合在电子掺杂的铜酸盐。
2004-04-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Field-induced magnetic order in La$sub {2-x}$Sr$sub x$CuO$sub 4$ (x = 0.10, 0.115, 0.13) studied by in-plane thermal conductivity measurements
我们已经测量了在$ab$平面的La $_{2-x}$ Sr $_x$ CuO $_4$($x =$ 0.10,0.115,0.13)在磁场高达14 T平行于c轴,也平行于$ab$平面的热导率。通过施加平行于c轴的磁场,已经发现热导率在低于温度$T_κ$的低温下被抑制,该温度位于超导转变温度之上并且几乎与磁场的大小无关。抑制在$x =$ 0.10和0.13中显著,而在$x =$ 0.115中较小。此外,在具有$x =$ 0.115的1%Zn取代的La $_{2-x}$ Sr $_x$ Cu $_{0.99}$ Zn $_{0.01}$ O $_4$中没有观察到抑制。考虑到热导率相对降低的温度依赖性与对应于静态条纹序的非公度磁布拉格峰强度的温度依赖性非常相似以及Zn替代趋于稳定静态序的实验结果,结果表明,在磁场作用下,超导体的热导率受到抑制是由于静态条纹有序的发展。结果表明,La $_{2-x}$ Sr $_x$ CuO $_4$中的场致磁序起源于涡旋核对自旋和空穴动力学条纹的钉扎.
2004-07-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Observation of the cluster spin-glass phase in La_{2-x}Sr_{x}CuO_{4} by anelastic spectroscopy
在接近于反铁磁关联团簇自旋涨落冻结温度时,发现La_{2-x} Sr_{x} CuO_{4}(x = 0.019,0.03和0.06)的声吸收增加。声吸收归因于磁弹耦合振动应力引起的准冻结团簇尺寸的变化。
2000-02-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Light-induced nonequilibrium response of the superconducting cuprate La$_{2-x}$Sr$_{x}$CuO$_4$
利用近红外(800 nm)光抽运-太赫兹探测光谱,研究了铜氧化物超导体La $_{2-x}$ Sr $_{x}$ CuO $_4$($x = 0.14$)在强光激发后的动力学行为.在5 K的超导态下,我们观察到光激发后约瑟夫森等离子体共振的红移持续了数百皮秒,表明$c$轴超导相干性的破坏。我们表明,亚稳态光谱特征可以描述的光致表面加热的样品。我们还表明,传统的分析用于提取的光激发表面区域的光谱可以引起文物的非平衡响应。
2019-04-16 cond-mat.supr-con
Deviation from the Wiedemann-Franz law induced by nonmagnetic impurities in overdoped La_{2-x}Sr_{x}CuO_{4}
为了研究无序金属铜氧化物中Wiedemann-Franz(WF)定律的有效性,对一系列杂质取代和载流子过掺杂的La_{1.8} Sr_{0.2} Cu_{1-z} M_zO_4(M = Zn或Mg)单晶的低温电荷和热输运性质进行了详细的研究.当掺杂浓度为z = 0.049和0.082(M = Zn)时,电阻率在低温下表现出明显的金属特性,并证实了WF定律的有效性。随着杂质浓度增加到z = 0.13(M = Zn)或0.15(M = Mg),电阻率显示低T上升,但其温度依赖性表明在T \to 0极限中的有限电导率。在这种弱局域化的金属状态,是故意实现在过掺杂的制度,{ \it负}偏离WF定律,这是相反的理论预期。
2009-08-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetoresistive study of antiferromagnetic--weak ferromagnetic transition in single-crystal La$_{2}$CuO$_{4+δ}$
用电阻测量方法研究了La $_2$ CuO $_4$单晶中磁场诱导的反铁磁(AF)-弱铁磁(WF)相变.磁场(DC或脉冲)通常施加到CuO $_2$层。在~5-7 T的临界磁场中,这种转变表现为电阻的急剧下降.该研究首次揭示了AF -WF转变对La $_2$ CuO $_4$单晶在平行于CuO $_2$层方向上电导率的影响。结果提供了支持的3维性质的跳跃导电的层状氧化物。
2003-12-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Muon Spin Relaxation Studies of Magnetic-Field-Induced Effects in High-$T_{c}$ Superconductors
在高横向磁场($\parallel \hat c$)中的μ子自旋弛豫($μ$ SR)测量显示,在欠掺杂和Eu掺杂的(La,Sr)$_{2}$ CuO $_{4}$和La $_{1.875}$ Ba $_{0.125}$ CuO $_{4}$中存在强的场致准静态磁性,其存在远高于$T_{c}$和$T_{N}$。由μ子自旋弛豫率导出的Cu自旋极化的磁化率对应物,表现出对$T \sim 25$ K的发散行为。在过掺杂的La $_{1.81}$ Sr $_{0.19}$ CuO $_{4}$、最佳掺杂的Bi 2212和Zn掺杂的YBa $_{2}$ Cu $_{3}$ O $_{7}$中没有检测到场致磁性。
2005-10-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Strain-induced long-range charge-density wave order in the optimally doped Bi$_2$Sr$_{2-x}$La$_x$CuO$_{6}$ superconductor
Okayama University(冈山大学);Max-Planck-Institut fur Festkorperforschung(马克斯·普朗克固体研究所)
本研究利用核磁共振在最佳掺杂铜基超导体中发现面内应变诱导的长程电荷密度波序,证明该序是赝能隙态的隐藏序,为理解铜基超导中多种有序态的交织提供新依据。
2024-05-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Two distinct kinetic regimes for the relaxation of light-induced superconductivity in La$_{1.675}$Eu$_{0.2}$Sr$_{0.125}$CuO$_{4}$
研究了La $_{1.675}$ Eu $_{0.2}$ Sr $_{0.125}$ CuO $_{4}$中电荷条纹有序与超导电性之间的动力学竞争.超快光激发被调谐到中红外振动共振,破坏电荷秩序,并迅速建立瞬态相干层间耦合在这种材料中。这种效果是证明了纵向等离子体模式的外观联想到约瑟夫森等离子体共振。我们发现,相干层间耦合可以产生高达电荷顺序转变$T_{CO} \approx$ 80 K,远高于任何镧系铜酸盐的平衡超导转变温度。从层间耦合的弛豫动力学中提取了两个关键的观察结果。首先,等离子体模式通过其相干长度而不是其密度的坍缩而弛豫。其次,在自旋阶跃$T_{SO} =$ 25 K以上和以下,观察到两种不同的动力学机制。特别地,在$T_{SO}$下观察到的与温度无关的弛豫速率是异常的,表明超导性和条纹共存而不是竞争。这两个观察结果支持的论点,低温相干条纹(或对密度波)相位抑制c轴隧穿的破坏性干扰,而不是耗尽的冷凝物。
2015-03-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetotransport evidence of irreversible spin reorientation in the collinear antiferromagnetic state of underdoped $\mathrm{Nd}_{2-x}\mathrm{Ce}_x\mathrm{CuO}_4$
我们利用电子掺杂铜氧化物$\mathrm{Nd}_{2-x}\mathrm{Ce}_x\mathrm{CuO}_4$中强的自旋-电荷耦合,通过磁输运测量来探测其自旋系统的变化。我们提出了一个详细的研究,在欠掺杂的单晶这种化合物,包括非超导,$0.05\,\leq x\,\leq 0.115$,和超导,$0.12\,\leq x\,\leq 0.13$,组合物的平面外的磁阻。特别关注的是放在CuO $_2$层的平面上的场取向的磁阻的依赖性。除了扭结在非共线和共线反铁磁配置之间的场诱导的过渡,一个尖锐的不可逆的功能被发现在高场制度的所有样品的角度相关的磁阻,在周围的Cu-O-Cu方向的磁场取向。所获得的行为可以解释在共线反铁磁状态内的Cu $^{2+}$自旋的场诱导重取向。因此,它被认为是一个明确的指示,远程磁秩序。
2018-02-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Light-induced new collective modes in La$_{1.905}$Ba$_{0.095}$CuO$_4$ superconductor
报道了超导单晶La $_{1.905}$ Ba $_{0.095}$ CuO $_4$(T $_c$ =32 K)的近红外和中红外泵浦c轴太赫兹探测测量。测量结果表明,泵浦引起的变化主要发生在约瑟夫森等离子体的边缘位置低于T $_c$。在强近红外脉冲的激发下,超导态受到严重的扰动,在静止等离子体边缘以上的频率范围内产生非相干准粒子激发。然而,在很短的时间延迟($\sim$ 1.5 ps)内,我们观察到一个非常尖锐的约瑟夫森等离子体边缘的频率低于静态约瑟夫森等离子体边缘的再现和一个新的光诱导约瑟夫森模式的出现在更高的能量。结果表明,光可以诱导新的约瑟夫森耦合与不同的耦合强度。对于中红外泵浦,观察到类似但较弱的效果。在T $_c$以上未检测到泵诱导效应。
2017-12-04 cond-mat.supr-con
Superconductivity and Field-Induced Magnetism in Pr$_{2-x}$Ce$_x$CuO$_4$ Single Crystals
本文报道了电子掺杂高T_c超导体Pr $_{2-x}$ Ce $_x$ CuO $_4$单晶的μ自旋旋转/弛豫(muSR)测量结果。在零外部磁场中,超导性被发现与铜自旋是静态的muSR时间尺度上共存。在外加磁场中,我们观察到奈特位移,这主要是由于磁矩上的Pr离子诱导。在超导转变温度T_c以下,整个样品中出现了一个额外的静磁有序源。这一发现是一致的反铁磁有序的Cu自旋中存在的涡旋。在~ 0.2T_c以上的温度下,涡旋态的面内磁穿透深度与温度的关系与空穴掺杂铜氧化物相似。
2003-02-20 cond-mat.supr-con
Magnetic field effect on the superconducting magnetic gap of Nd{1.85}Ce{0.15}CuO4
在高相对磁场强度(H/Hc 2 ~ 50%)下,对典型的电子掺杂材料Nd{1.85}Ce{0.15} CuO 4进行的非弹性中子散射测量表明,超导磁隙中存在简单的线性磁场效应,并且不存在场致隙内态。外推的间隙闭合场值与上临界场Hc 2一致,并且高场响应类似于顺磁正常态。
2006-04-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Difference between the cleaved surface and the polished surface on the Raman spectra of La$_{2-x}$Sr$_x$CuO$_4$
发现La $_{2-x}$ Sr $_x$ CuO $_4$解理表面的拉曼光谱与机械抛光或化学腐蚀表面的拉曼光谱不同。在解理表面上,低于700 cm $^{-1}$的散射强度的阶梯状增加被洗掉,并且即使在最佳掺杂下也清楚地保留了双声子峰。在x=0.15的最佳掺杂晶体和x=0.115的条纹相位晶体上证明了差异。机械抛光引起的缺陷使条纹相稳定。
2000-10-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Short-range spin correlations and induced local spin-singlet amplitude in the Hubbard model
本文从微观Hubbard哈密顿量中提取了短程自旋关联引起的局域自旋单重态振幅,并在半填充附近对其强度进行了量化。作为本方法的首次应用,我们研究了绝缘铜氧化物Sr $_{2}$ CuO $_{2}$ Cl $_{2}$和Ca $_{2}$ CuO $_{2}$ Cl $_{2}$中的能量色散及其d波调制问题。在没有任何可调参数的情况下,大多数令人困惑的问题在本方法中得到了自然和定量的解释。
2001-06-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Anomalous Dispersion of Longitudinal Optical Phonons in $\mathrm{\mathbf{Nd_{1.86}Ce_{0.14}CuO_{4+\bmδ}}}$ Determined by Inelastic X-ray Scattering
用非弹性X射线散射测定了$\mathrm{Nd_{1.86}Ce_{0.14}CuO_{4+δ}}$沿$[ξ,0,0]$方向的声子色散。与未掺杂的母体化合物相比,与Cu-O键伸缩和面外氧振动相关的两个最高纵向声子分支被转移到较低的能量。此外,在$\mathbf{q}=(0.2,0,0)$周围观察到键伸缩带的异常软化。这些特征为这种电子掺杂的高温超导体中强的电子-声子耦合提供了证据。
2002-01-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Uniaxial linear resistivity of superconducting La(1.905)Ba(0.095)CuO(4) induced by an external magnetic field
本文报道了超导体La(2-x)Ba(x)CuO(4)(x=0.095,转变温度Tc=32 K)的各向异性电阻率的实验研究。在垂直于CuO(2)层的磁场中,H(perp),我们观察到垂直于层的电阻率ρ(perp)在与之前对非常相似的材料的研究一致的温度下变得有限;然而,有限平行电阻率ρ(par)的开始发生在更高的温度下。这种行为与传统理论相矛盾,传统理论预测ρ(perp)和ρ(par)在相同温度下应该成为有限的。接近电压可检测性阈值的电压对电流测量指示垂直于层的线性行为,在较高电流下变为非线性,而行为从平行于层的开始是非线性的。这些结果,在适度的H(perp)的存在下,出现一致的超导秩序平行于层之间的电压波动,由于热噪声的层。为了寻找可能有助于解释这种行为的不寻常的影响,我们进行了衍射测量,为H(perp)诱导的电荷和自旋条纹顺序提供了证据。超导层的场致退耦类似于以前在La(2-x)Ba(x)CuO(4)(x=1/8)中观察到的零场退耦相。
2012-03-28 cond-mat.supr-con
Superconductivity-induced Resonance Raman Scattering in Multi-layer High-Tc Superconductors
在几种具有三层或四层CuO_2的Bi-、Hg-、Tl-基高温超导体中发现了低于Tc的共振喇曼散射。对于Bi_2Si_2Ca_2Cu_3 O_(10 +d),我们发现了一个意想不到的交叉点,在A1 g谱中的成对断裂峰从hw = 6 kBT_c(Eexc = 2.54eV)的宽凸峰到hw = 8 kBT_c(Eexc = 2.18eV)的尖锐峰,以及Ca声子的强烈增强。在共振条件下,A1 g、B1 g和B2 g通道中的成对断裂峰的相对位置为2Delta(A1 g)= 2Delta(B1 g)> 2Delta(B2 g)。这种关系意味着A1 g拉曼通道不受库仑屏蔽效应的影响,正如理论上对d波多层超导体的预测,但迄今为止从未在实验上观察到。所观察到的共振效应是内CuO 2-平面中的电子状态不同于外CuO 2-平面的电子状态的证据。
2002-04-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Doping induced singlet to triplet superconducting transition in Ba$_{2}$CuO$_{3+δ}$
本文通过多带随机相位近似模拟Ba₂CuO₃₊δ,发现空穴掺杂可诱导其超导配对对称性从单重态d波转变为三重态,并揭示该转变源于不同轨道费米面嵌套竞争。
2024-01-17 cond-mat.supr-con
Spin density wave induced disordering of the vortex lattice in superconducting La$_{2-x}$Sr$_x$CuO$_4$
用小角中子散射研究了La $_{2-x}$ Sr $_x$ CuO $_4$中超导涡旋晶格随掺杂和磁场的变化。我们发现,近最佳掺杂的涡旋晶格协调和超导相干长度$ξ$控制的范霍夫奇异性跨越附近的布里渊区边界的费米能级。涡旋晶格性质的变化显着的自旋密度波的不稳定性接近欠掺杂。布拉格玻璃范例提供了一个很好的描述,这一制度,并建议SDW秩序作为一个新的来源的无序的涡旋晶格。
2012-04-10 cond-mat.supr-con
Magneto-elastic coupling between copper spin configurations and oxygen octahedra in La(2-x)Sr(x)CuO(4). Untwinning, Raman (phonon) spectrum, and neutron response
我们重新解释了La(2-x)Sr(x)CuO(4)中的中子散射和拉曼光谱实验,表明在低温正交相和四方相中,铜自旋和氧八面体的非共线构型之间的磁弹性耦合对自旋和晶格自由度都有调制作用。磁弹性耦合进一步解释了最近发现的La(2-x)Sr(x)CuO(4)中磁场诱导的解孪晶(x<2%),并使我们能够理解为什么在La(2-x-y)Sr(x)Nd(y)CuO(4)中y=0.4且x=1/8,例如,当(1,0)和/或(0,1)静态自旋螺旋因空穴阻挫而稳定时,La(2-x-y)Sr(x)Nd(y)CuO(4)的低温四方相中的原子调制具有4个晶格间距的周期性,是磁性周期的一半。
2006-06-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Photo-induced new metastable state with modulated Josephson coupling strengths in Pr$_{0.88}$LaCe$_{0.12}$CuO$_4$
利用超快近红外(NIR)脉冲(其能量远高于超导能隙)在超导体上进行光激发有望通过破坏库珀对来抑制/破坏超导性,并将准粒子从占据态激发到远高于费米能级的未占据态。这似乎是真的,只有小泵浦注量。在这里,我们表明,强近红外泵浦有不同的效果。我们对电子掺杂的铜氧化物超导体Pr $_{0.88}$ LaCe $_{0.12}$ CuO $_4$(T $_c$ =22 K)进行了强近红外泵浦、c轴太赫兹探测测量。测量结果表明,强近红外泵浦不仅没有破坏超导性,也没有激发准粒子,而是将系统从具有均匀约瑟夫森耦合强度的平衡超导态驱动到具有低于T $_c$的调制约瑟夫森耦合强度的新亚稳超导相.
2018-06-24 cond-mat.supr-con
Direct observation of quantized interlayer vortex flow and vortex pinning distribution in high-Tc La_(1.87)Sr_(0.13)CuO_4 single crystals
利用超导量子干涉仪(SQUID)扫描显微镜(SSM)研究了各向异性高Tc La_(1.87)Sr_(0.13)CuO_4单晶中由洛伦兹力引起的层间量子化涡旋动态运动的磁成像。研究发现,磁通运动的3种模式依赖于传输电流的切换。通过增加电流,观察到从涡的蠕变样行为到稳定的涡流的过渡。更高的电流引起的涡流面积的持续扩大,表明各种钉扎中心的不均匀分布。
2007-08-06 cond-mat.supr-con
Inhomogeneity effects in oxygen doped HgBa$_2$CuO$_{4}$
从理论上研究了非均匀性对HgBa $_2$ CuO $_{4+δ}$中电荷、电场梯度和位投影态密度的影响。我们发现在不同的原子位置的掺杂诱导的空穴数的显着差异。这些位置对费米能级附近的态密度的贡献在相同的能量下达到峰值,但幅度变化高达70%,并且具有不同的能量依赖性。由于这种能量依赖性,超导性的内在不均匀性的作用强烈地依赖于介导库珀配对的准粒子的能量和性质。我们的结果可以解释由局部或宏观实验探针观察到的掺杂诱导效应的起源。
2006-02-02 cond-mat.supr-con
Light-induced switching to a Metastable Phase in a Layered Superconductor La$_{2-x}$Sr$_x$CuO$_4$ (x=0.15)
利用800 nm光抽运和太赫兹探测光谱研究了最佳掺杂的高Tc超导体La 2-xSrxCuO 4(x=0.15)的瞬态光响应。随着光激发强度的增加,约瑟夫森等离子体共振显示出逐渐的红移,表明光激发对超导性的抑制。随着光激发强度的进一步增加,在损失函数谱中出现了一个新的纵模,并从高能量侧生长,伴随着一个新的横模,表现在电导率谱。所观察到的光谱描述的多层膜模型与交替层间约瑟夫森耦合。新的纵模和横模在光激发后的持续时间远超过几百皮秒,表明强光激发诱导了具有交替层间约瑟夫森耦合的新亚稳相。
2018-03-14 cond-mat.supr-con
Disorder and thermally driven vortex-lattice melting in La{2-x}Sr{x}CuO{4} crystals
La{2-x}Sr{x}CuO{4}晶体的磁化强度测量结果表明,在第二磁化峰处出现了一个尖锐的扭折,这表明晶体发生了涡旋有序-无序转变。过渡场具有独特的温度依赖性,即在整个测量范围内随温度的强烈下降。这种行为排除了传统的解释无序驱动的过渡到纠缠涡固相。结果表明,La{2-x}Sr{x}CuO{4}的相变是由热涨落和无序涨落共同驱动的,导致了钉扎液态.我们得出的结论是,涡旋固-液,固-固和固体到pinned-liquid转变是不同的表现形式相同的热力学有序-无序转变,区分的热和无序诱导的波动的相对贡献。
2001-12-23 cond-mat.supr-con
Phonon spectrum of underdoped $\text{HgBa}_2\text{CuO}_{4+δ}$ investigated by neutron scattering
铜酸盐表现出显著的电荷密度波(CDW)不稳定性,波矢沿[100],即,Cu-O键方向。而CDW秩序是最突出的在中等掺杂和低温下,存在越来越多的证据表明,在整个大部分的温度掺杂相图的动态电荷相关性。特别是,已观察到的初始电荷顺序的签名作为声子软化和/或加宽附近的CDW波矢约一半的布里渊区。这项工作的大部分集中在中等掺杂的铜酸盐,其中的CDW秩序是强大的,或最佳掺杂的样品,其中的超导转变温度($T_c$)达到最大值。在这里,我们提出了一个飞行时间的中子散射研究的声子在简单的四元$\text{HgBa}_2\text{CuO}_{4+δ}$($T_c = 55$ K)在低掺杂水平,以前的工作表明CDW秩序是弱的。我们采用并展示了一种新的基于软件的技术,该技术可以挖掘大量测量的布里渊区,以获得有用的数据,从而提高精度和计数统计。密度泛函理论还没有提供一个准确的描述声子在$\text{HgBa}_2\text{CuO}_{4+δ}$,但我们找到了正确的参数来定性地重现数据。值得注意的例外是沿[100]的纵向Cu-O键拉伸分支中的分散最小值。这种差异表明,虽然CDW秩序是弱的,存在显着的动态电荷相关的光学声子范围内,在低掺杂,附近的超导圆顶的边缘。
2020-05-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Field-induced electronic phase separation in the high-temperature superconductor La$_{1.94}$Sr$_{0.06}$CuO$_{4+y}$
本研究结合中子衍射与高场μSR技术,发现高温超导体La$_{1.94}$Sr$_{0.06}$CuO$_{4+y}$在垂直磁场下中子衍射峰强度与磁体积分数均随磁场线性增加,证实磁场促使条纹有序区域扩大而非增加有序磁矩,并提出了调和以往冲突观点的微观图像。
2024-04-25 cond-mat.supr-con
Light-Induced Melting of Competing Stripe Orders without Introducing Superconductivity in La$_\mathbf{2-x}$Ba$_\mathbf{x}$CuO$_\mathbf{4}$
本研究通过同时测量条纹序非超导La$_{2-x}$Ba$_{x}$CuO$_4$的面内与面外瞬态太赫兹响应,证实光子能量远高于超导能隙的泵浦脉冲熔化竞争条纹序无法诱导瞬态三维超导,为光致超导的争议提供了关键实验证据。
2024-03-05 cond-mat.supr-con
Light-induced coherent interlayer transport in stripe-ordered ${\rm La}_{1.6-x}{\rm Nd}_{0.4}{\rm Sr}_{x}{\rm CuO}_{4}$
本文利用光泵浦太赫兹探测研究条纹有序铜氧化物超导体,发现近红外光激发可沿c轴诱导出类似约瑟夫森等离子体共振的相干层间输运,并揭示其与电荷条纹序的内在关联。
2023-03-03 cond-mat.supr-con
Reinvestigation of crystal symmetry and fluctuations in La$_2$CuO$_4$
关于La $_2$ CuO $_4$,最初的铜氧化物超导体的母体化合物,新的惊喜不断被揭示。在这里,我们提出中子散射的证据表明,结构的对称性低于通常假设的。静态畸变导致CuO $_2$平面内的各向异性Cu-O键;这种各向异性与空穴掺杂样品中的钉扎电荷条纹有关。与额外的结构调制相关联的是软声子模式。如果这个声子完全软化,CuO $_6$八面体倾斜的变化将导致弱铁磁性。因此,我们认为,这种模式可能是“手征”声子推断从最近的研究热霍尔效应。我们还注意到反铁磁自旋波和低能量光学声子之间的相互作用的情况下,在空穴掺杂样品中观察到的相反。
2021-07-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con