Magnetic-field-enhanced incommensurate magnetic order in the underdoped high-temperature superconductor YBa(2)Cu(3)O(6.45)
D. Haug, V. Hinkov, A. Suchaneck, D. S. Inosov, N. B. Christensen, Ch. Niedermayer, P. Bourges, Y. Sidis, J. T. Park, A. Ivanov, C. T. Lin, J. Mesot, B. Keimer
备注：
4 pages, 3 figures. Version 2 as accepted by PRL, contains updated reference list and improved comparison to similar effects in the La-214 system
We present a neutron-scattering study of the static and dynamic spin correlations in the underdoped high-temperature superconductor YBa(2)Cu(3)O(6.45) in magnetic fields up to 15 T. The field strongly enhances static incommensurate magnetic order at low temperatures and induces a spectral-weight shift in the magnetic-excitation spectrum. A reconstruction of the Fermi surface driven by the field-enhanced magnetic superstructure may thus be responsible for the unusual Fermi surface topology revealed by recent quantum-oscillation experiments.
Comment on Multiple Quantum Oscillations in the de Haas - van Alphen Spectra of the Underdoped High-Temperature Superconductor YBa2Cu3O6.5 (A. Audouard et al., Phys. Rev. Lett. 103 (2009) 157003)
Multiple Quantum Oscillations in the de Haas van Alphen Spectra of the Underdoped High Temperature Superconductor YBa_2Cu_3O_6.5
通过改进实验条件和大量的数据积累，我们对欠掺杂高温超导体$_{2}$ O $_{3}$的de Haas-van Alphen效应的测量取得了很高的精度。我们发现，主振荡，到目前为止被认为是单频，是由三个紧密间隔的频率。我们把这归因于双层分裂和一个单一的准二维费米面的翘曲，表明\emph{c}轴的相干性恢复在低温下在欠掺杂的铜氧化物。我们的结果不支持最近报道的在同一化合物中存在1650 T量级的更大频率[S. E. Sebastian { \it等人}，Nature { \bf 454}，200（2008）]。
The normal state of optimally doped cuprates is dominated by the "strange metal" phase that shows a linear temperature ($T$) dependence of the resistivity persisting down to the lowest $T$. For underdoped cuprates this behavior is lost below the pseudogap temperature $T^*$, where Charge Density Waves (CDW) together with other intertwined local orders characterize the ground state. Here we show that the $T$-linear resistivity of highly strained, ultrathin and underdoped YBa$_2$Cu$_3$O$_{7-δ}$ films is restored when the CDW amplitude, detected by Resonant Inelastic X-ray scattering, is suppresse…
Reply to comment by Y. Ando on "Onset of Boson Mode at the Superconducting Critical Point of Underdoped YBa$_2$Cu$_3$O$_y$" by N. Doiron-Leyraud et al
在最近的评论[arXiv：0711.4654]中，Y. Ando提出了两个有效的问题，我们的低温热输运研究的YBa $_2$ Cu $_3$ O $_y$通过绝缘体-超导体边界：1）在散射声子的孪晶界的可能作用; 2）从数据中提取一个费米子（线性）项的最佳拟合程序。在本回复中，我们表明，这两个问题可以放下休息1）使用新的数据，从一个tetratelysis（双自由）样品，2）使用分析，不涉及任何拟合。
de Haas-van Alphen oscillations in the underdoped cuprate YBa$_2$Cu$_3$O$_{6.5}$
利用转矩技术在高达59 T的脉冲磁场中观察到欠掺杂铜氧化物YBa $_2$ Cu $_3$ O $_{6.5}$的de Haas van Alphen效应。在$\sim$ 30 T的不可逆性场以上，磁化强度表现出明显的量子振荡，单频为540 T，回旋质量为自由电子质量的1.76倍，与先前观察到的Shubnikov-de Haas振荡非常一致。振荡遵循费米液体理论的标准Lifshitz-Kosevich公式。这种量子振荡的热力学观测证实了在铜酸盐的赝能隙相中存在一个定义明确、紧密且相干的费米面。
Zn-Neighbor Cu NQR in Zn-Substituted YBa2Cu3O7-d and YBa2Cu4O8
利用Cu（2）核四极共振（NQR）谱的卫星信号研究了最佳掺杂$_2$（Cu $_{1-x}$ Zn_x）$_3$ O $_{7-δ}$和欠掺杂$_2$（Cu $_{1-x}$ Zn_x）$_4$ O $_8$中Zn附近的局域电子态.从Cu NQR谱的相对强度，卫星信号被分配到Zn邻居Cu NQR线。卫星信号的Cu核自旋-晶格弛豫时间比主信号的短，表明无论是欠掺杂还是最佳掺杂体系，Zn附近的磁关联都局部增强。纯YBa $_2$ Cu $_4$ O $_8$是化学计量的、均匀的、欠掺杂的电子系统;然而，在CuO $_2$平面中的Zn诱导的不均匀磁响应比最佳掺杂的YBa $_2$ Cu $_3$ O $_{7-δ}$更显著。
Evidence of a critical hole concentration in underdoped YBa$_2$Cu$_3$O$_y$ single crystals revealed by $^{63}$Cu NMR
我们报道了一个$^{63}$ Cu NMR研究在去孪晶YBa $_2$ Cu $_3$ O $_y$单晶，重点是高度欠掺杂制度（y=6.35-6.6）。测量的光谱和自旋-晶格弛豫速率的$^{63}$铜揭示了静态秩序的出现在一个定义良好的起始温度$T_0$没有一个已知的序参数。虽然$T_0$随着空穴掺杂浓度$p$的增加而被快速抑制，但自旋赝能隙仅在$T_0\rightarrow 0$的掺杂含量附近和之上被识别。我们的数据表明，存在一个关键的空穴掺杂$p_c\sim 0.1$，这可能会控制静态秩序在$p<p_c$和自旋赝能隙在$p>p_c$。
For orthorhombic superconductors we define thermodynamic anisotropy $N \equiv d T_c/d ε_{22} - dT_c/d ε_{11}$ as the difference in how superconducting $T_c$ varies with strains $ε_{ii}$, $i=(1, 2)$, along the in-plane directions. We study the hole doping ($p$) dependence of $N$ on detwinned single crystals of underdoped YBa$_2$Cu$_3$O$_y$ (YBCO) using ultrasound technique. While the structural orthorhombicity of YBCO reduces monotonically with decreasing doping over $0.065 <p<0.16$, we find that the thermodynamic anisotropy shows an intriguing enhancement at intermediate doping level, which is…
Photo-induced nonequilibrium response in underdoped YBa$_2$Cu$_3$O$_{6+x}$ probed by time-resolved terahertz spectroscopy
强激光脉冲最近已经成为一种工具，可以在复杂的量子材料中调节不同的顺序。在众多的光诱导现象中，铜氧化物中远高于平衡转变温度的瞬态超导现象尤其引人注目。这些实验的关键是特定声子模式的共振泵浦，人们认为这可以通过抑制竞争阶数或稍微修改结构来诱导超导相位相干性。本文对欠掺杂$_2$ O $_{6+x}$的光致非平衡响应进行了全面的研究。我们发现，在光激发下，超导态的约瑟夫森等离子体边缘最初伴随着准粒子激发而消失，随后在短时间内以低于静态等离子体边缘的频率重新出现。在正常状态下，增强或较弱的边缘状形状确实是由泵浦脉冲引起的反射光谱伴随着同时上升的实部和虚部的电导率。我们比较了近红外和中红外激发的泵浦诱导效应，并排除了声子泵浦作为上述光诱导效应的一种情况。我们进一步阐述了正常状态下的瞬态响应不太可能用光致超导来解释。
Why phase diagrams of different underdoped cuprates are remarkably different? Disorder versus bilayer
与广泛接受的观点相反，La $_{2-x}$ Sr $_x$ CuO $_4$和YBa $_2$ Cu $_3$ O $\rm_{6+y}$的相图尽管相似，但却明显不同。导电性质和公度/非公度自旋有序性质都有很大的不同。有人认为，在YBCO的作用是微不足道的，而双层结构是至关重要的。另一方面，在LSCO中，内在无序在很大程度上驱动系统的性质。所开发的方法解释了系统的低温磁性。最重要的一点是关于无公度自旋排序的差异，包括无公度螺距的差异。分析表明，超导性与无公度自旋有序密切相关。
Evolution of the resonance and incommensurate spin fluctuations in superconducting YBa$_2$Cu$_3$O$_{6+x}$
利用极化和非极化中子三轴谱研究了动态磁化率$χ^{\prime\prime}({\bf q},ω)$随能量的变化（$\hbarω$）和波矢量（${\bf q}$）在宽的温度范围内的双层超导体YBa $_2$ Cu $_3$ O $_{6+x}$与氧浓度，$x$，0.45，0.5，0.6，0.7，0.8，0.93，和0.95。磁谱中最突出的特征包括超导态的自旋能隙、正常态的赝能隙、讨论得很多的共振和共振以下的无公度自旋涨落。我们建立了超导态的自旋能隙、共振能和自旋涨落的不可逆性与掺杂的关系。我们详细讨论的程序用于分离的磁散射声子和其他寄生效应。在我们的实验结果与各种微观理论模型的比较中，特别强调了YBa $_2$ Cu $_3$ O $_{6+x}$和La $_{2-x}$ Sr $_x$ CuO $_4$的自旋涨落的相似性和差异。
Convergence of energy-dependent incommensurate antiferromagnetic neutron scattering peaks to commensurate resonance in underdoped bilayer cuprates
最近发现的欠掺杂$_2$ O $_3$中无公度反铁磁中子散射峰和公度共振的共存现象需要解释。在t-J模型下，基于费米子-自旋理论，考虑双层相互作用，研究了欠掺杂双层铜氧化物正常态自旋动力学的掺杂和能量依赖性.在低能量下，在$[(1\pmδ)π,π] $和$[π,(1\pmδ)π]$处发现无公度峰，其中$δ$在低掺杂下随着掺杂而初始增加，然后在较高掺杂下饱和。这些无公度的峰被抑制，并且参数$δ$随着能量的增加而减小。最后它收敛到$[π,π]$共振峰。因此，最近观察到的共存解释的双层相互作用。
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。
We report on measurements of the doping dependence of the upper critical field $H_{c,2}$ in 50 nm thick YBa$_2$Cu$_3$O$_{7-δ}$ films. The films are untwinned and are characterized by a small in-plane compressive strain. We find that the $H_{c,2}$ shows a strong decrease in the underdoped region of the phase diagram, in agreement with what has been measured in relaxed single crystals. The origin of the decrease of $H_{c,2}$ in the underdoped regime is discussed within a scenario where charge density wave order competes with superconductivity. This demonstrates the potential of using thin films …
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 $_4$。
