Pairing Correlations in a Generalized Hubbard Model for the Cuprates
利用4 × 4团簇的数值对角化方法,在有效的广义哈伯德模型中,计算了铜氧化物在最近邻关联跃迁和次最近邻关联跃迁t '下的在位s、扩展s和d配对关联函数(PCF).相对于t-t '-U模型,PCF的顶点贡献(VC)显著增强。PCF及其VC的行为以及异常通量量子化的特征表明,对于中等掺杂,d波通道具有超导性,对于高掺杂和小U,s波通道具有超导性。
1999-10-01 cond-mat.supr-con
Effect of long-range hopping on Tc in a two-dimensional Hubbard-Holstein model of the cuprates
我们研究了长程跳跃效应对二维(2D)哈伯德模型的Tc与和没有Holstein声子使用参数评估从铜酸盐的能带结构计算。采用动力学集团近似(DCA)与量子蒙特卡罗(QMC)集团求解器的4位集团,我们观察到,没有声子,长程跳跃,t'和t“,一般抑制Tc。我们认为,这种趋势仍然适用于较大的集群。在Holstein声子的存在下,对于空穴掺杂系统,有限的t'增强了欠掺杂区域中的Tc,与局域密度近似(LDA)计算和实验一致。这是解释通过抑制反铁磁(AF)的相关性和极化效应和反铁磁性之间的相互作用。
2009-01-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Interplay between superconductivity and pseudogap state in bilayer cuprate superconductors
基于动能驱动的超导机制,研究了双层铜氧化物超导体中超导能隙与正常态赝能隙之间的相互作用。结果表明,层间自旋激发的相干跃迁直接产生的载流子相互作用对粒子-空穴沟道中的正常态赝能隙和粒子-粒子沟道中的超导能隙没有贡献,而只有直接来自通过交换自旋激发的动能跳跃的层内载流子相互作用才诱导正常的-态赝能隙和超导能隙,从而双能隙行为是单层和双层铜氧化物超导体的普遍特征。
2013-07-25 cond-mat.supr-con
Gapped collective charge excitations and interlayer hopping in cuprate superconductors
利用共振非弹性X射线散射(RIXS)研究了电子掺杂铜氧化物超导体Sr $_{0.9}$ La $_{0.1}$ CuO $_2$(SLCO)中等离子体激元的传播.我们在二维布里渊区中心检测到$\sim$ ~120 meV的等离子体间隙,表明SLCO中的低能等离子体不是严格的声学。等离子体激元色散,包括间隙,准确地捕获分层$t$ - $J$ - $V$模型计算。最近RIXS数据从其他铜酸盐进行类似的分析表明,等离子体间隙是通用的,其大小与层间跳跃的幅度$t_z$。我们的工作揭示了层状铜氧化物中电荷动力学的三维性,为确定$t_z$提供了一种新的方法。
2022-06-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Interlayer coupling and the c-axis quasiparticle transport in high-$T_{c}$ cuprates
c轴准粒子电导率显示出不同的行为取决于层间耦合的性质。对于具有恒定跳跃幅度$t_{\perp}$的相干耦合,在零频率和零温度下的电导率$σ(0,0)$取决于磁场的方向,但对于角度相关跳跃$t(ϕ)$则不依赖于磁场的方向,这消除了节状准粒子的贡献。对于非相干耦合,电导率也与场方向无关,并且仅当包括顺磁效应时才发生变化。电导率求和规则可用于确定相干耦合与非相干耦合的混合。$σ(0,0)$的值可以由$t_{\perp}$支配,而同时$t(ϕ)$支配超流密度的温度依赖性。
2000-10-30 cond-mat.supr-con
Interlayer couplings in cuprates: structural origins, analytical forms, and structural estimators
Yale University(耶鲁大学)
本研究通过第一性原理计算识别铜氧化物超导体中有效层间耦合的微观机制,提供基于晶体结构的解析公式以估计关键跳跃参数,并在YBa2Cu3O7上验证了方法的有效性。
2024-11-27 cond-mat.supr-con
Physics of the Pseudogap Phase of High Tc Cuprates, or, RVB Meets Umklapp
认为高$T_c$铜酸盐相图的主要特征是在能区(温度区)$E (T^*)$向赝能隙相的过渡。我们认为,这一规模是由有效的反铁磁相互作用,我们计算为$J_{eff} = J_{\rm superexchange} - xt$,其中$x$是空穴百分比和$t$跳跃积分。
2001-08-30 cond-mat.supr-con
Long-Range Coulomb Effect on the Antiferromagnetism in Electron-doped Cuprates
用平均场论解释了电子掺杂铜氧化物反铁磁性的长程库仑效应。由于库仑交换效应,有效次近邻跳跃参数的大小随着电子掺杂浓度的增加而明显增加,提高了反铁磁有序的挫折。本文的考虑可以合理地解释电子掺杂铜氧化物Nd $_{2-x}$ Ce $_x$ CuO $_4$的费米面演化以及反铁磁赝能隙起始温度与掺杂的关系。
2005-07-20 cond-mat.supr-con
Charge Imbalance Effects on Interlayer Hopping and Fermi Surfaces in Multilayered High-T_c Cuprates
本文研究了具有四个或多个CuO_2晶面的多层铜氧化物的层间跳跃t_ \perp与掺杂的关系。当双占据在平面中被禁止时,在Gutzwiller近似中t_ \perp的有效幅度被示出为与相邻两个平面中的掺杂率的乘积的平方根成比例,即,其中δ_1和δ_2表示两个平面的掺杂率。三层以上的铜酸盐具有两种\cuo平面,即,内平面和外平面(IP和OP),导致两个不同的t^ eff_{\perp}值,即,IP之间的t^eff_ \perp 1 \propto t_ \perp \sqrt{δ_IP δ_IP},IP和OP之间的t^eff_ \perp 2 \propto t_ \perp \sqrt{δ_IP δ_OP}。费米面在四层t-t“-t”-J模型中通过平均场论计算。自洽地确定了不同掺杂率下的序参量、t_ \perp的重正化因子以及引起IP和OP电荷不平衡的位势。我们展示了费米面的层间分裂,这可以在角分辨光电子能谱测量中观察到。
2006-01-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Effects of next-nearest-neighbor hopping $t^{\prime}$ on the electronic structure of cuprates
测量了欠掺杂和轻掺杂Bi $_{2-z}$ Pb $_z$ Sr $_2$ Ca $_{1-x}$ { \it R} $_{x}$ Cu $_2$ O $_{8+y}$($R=$ Pr,Er)(BSCCO)的光电子能谱,并与La $_{2-x}$ Sr $_x$ CuO $_4$(LSCO)的光电子能谱进行了比较.绝缘BSCCO的较低哈伯德带,如Ca $_2$ CuO $_2$ Cl $_2$,显示出比La $_2$ CuO $_4$更强的从${\bf k}\sim$($π/2,π/2$)到$\sim$($π,0$)的色散。在${\bf k}\sim$($π,0$)处的平带通常在BSCCO中较深。这些观察结果与费米面形状和化学势位移一起表明,单带模型的次近邻跳跃$|t^{\prime}|$在BSCCO中比在LSCO中大,并且$|t^{\prime}|$而不是超交换$J$影响赝能标。
2003-12-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The generalized Kondo lattice model and its spin-polaron implementation for cuprates by projection method
结果表明,自旋费米子模型被发现是一个有效的低能量实现的三带Emery模型后,Wannier变换的$p_x$ -和$p_y$ -轨道的氧离子子系统被减少到广义Kondo晶格模型。它的基本特征是在遥远的细胞之间存在自旋相关的电流载流子跳跃。自旋极化子谱的数值计算表明了远距离跳跃的重要作用。
2016-06-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
LCAO model for 3D Fermi surface of high-T_c cuprate Tl_2Ba_2CuO_{6+delta}
在LCAO近似的框架下,导出了Cu~4s,Cu~3d $_{x^2-y^2}$,O~ 2 p $_x$和O~ 2 p $_y$态上${\rm Tl_{2}Ba_{2}CuO_{6+δ}}$的三维费米面的简单解析公式.这一分析结果可用于拟合极角磁阻振荡等三维FS的实验数据。该模型考虑了相邻\cuo层Cu~4s轨道之间的有效铜-铜跳跃幅度\tss。与实验数据的可接受的对应关系给出了一个提示,即\tss振幅在相干3D FS的形成中占主导地位,而其他氧-氧和铜-氧振幅则可以忽略不计。对于跳跃参数的绝对测定,一个简单的电子实验与场效应晶体管型微结构的建议。薄超导层是施加AC电流的分层结构的源极-漏极沟道。
2009-09-15 cond-mat.supr-con
One-band tight-binding model parametrization of the high-$T_c$ cuprates, including the effect of $k_z$-dispersion
我们讨论了层间跳跃的影响和由此产生的$k_z$ -分散在铜氧化物的框架内的一个带紧束缚(TB)模型的哈密顿量。根据面内跳跃参数$t$,$t'$,在La $t''$ Sr $_x$ CuO $_4$(LSCO)和Nd $_{2-x}$ Ce $_x$ CuO $_4$(NCCO)中的有效层间跳跃$t'''$和在Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_{8}$(Bi 2212)中的CuO $_2$双层之间的添加的胞内跳跃$t_{bi}$给出了通过与LSCO,NCCO和Bi 2212中基于LDA的带结构的第一原理拟合获得“裸”参数的值。相应的'打扮'的参数集,占相关效应超出LDA的拟合实验FS地图和色散附近的费米能量在最佳掺杂和过掺杂系统。层间耦合$t_z$和$t_{bi}$被发现一般是一个相当大的分数的面内跳跃$t$,虽然$t_z$在NCCO的值是非常小的,反映了缺乏顶端的O原子的晶体结构。我们的研究结果提供了一些深入了解的问题,确定掺杂从实验FS地图在Bi 2212中,c轴运输中的作用,以及掺杂之间的关系的结合能的范霍夫奇点(VHS)和各种突出的功能观察到的角分辨光电发射(ARPES)和隧道光谱的铜酸盐的依赖关系。
2005-03-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Antiferromagnetic exchange and spin-fluctuation pairing in cuprate superconductors
本文在有效的$p$ - $d$哈伯德模型内,对CuO 2平面的超导性建立了微观理论。应用Mori型投影技巧,导出了Green函数的Dyson方程。带间跳跃引起的反铁磁交换导致导带内所有载流子的配对和与费米能成正比的高Tc。带内跳跃中的运动学相互作用是传统的自旋涨落配对的原因。间隙方程的数值解证明了d-波间隙对称性,并定义了Tc掺杂依赖性。讨论了Tc的氧同位素位移和压力依赖性。
2004-07-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Charge pair hopping and Bose-Einstein condensation in underdoped Mott insulators
最近,我们已经解决了将莫特绝缘体的物理学与t-J模型的欠掺杂区域相联系的长期问题[PRB 82,014504,2010]。我们已经推导出一个重正化的哈密顿量有效的小掺杂(x),其特征在于由一个自旋间隙,和亚晶格保持跳跃的一个洞,并通过一对洞,都伴随着自旋单重回流。通过从半填充继续自旋状态得到的相图再现了铜酸盐的相。值得注意的是,金属传导限制在2d从理论中出现(即,这不是假设)。在这里,我们表明,哈密顿自然导致配对机制中,对具有双重性格。它的自旋部分是自旋单态,(2d)在T* 以下凝聚。电荷部分是在Tp < T* 处形成的实空间holon对,它在Tc < Tp处经历(3d)玻色-爱因斯坦凝聚。虽然两者都不能单独观察到,但组合是,作为动量q和能量w(q)的明确定义的激发。抗磁性和能斯特效应的观察表明,该机制与铜酸盐中超流密度小、掺杂量小时Tc下降以及Tc以上的电子对的存在是一致的。
2010-12-06 cond-mat.supr-con
Pairing symmetry and superconductivity from long-range Coulomb interactions in the extended t-t'-t''-Jz model for cuprates
Departamento de Física, Centro de Nanociencias y Nanotecnología, Universidad Nacional Autónoma de México(墨西哥国立自治大学纳米科学和技术中心物理系)
本研究通过扩展t-t'-t''-Jz模型,发现跳跃参数决定铜氧化物配对对称性(p波或d波),且长程库仑排斥作用在欠掺杂区驱动重入超导行为。
2026-09-18 cond-mat.supr-con
Spectral Properties of High-T$_c$ Cuprates via a Cluster-Perturbation Approach
角分辨光电子数据半填充掺杂铜酸盐材料进行了比较,与精确对角化分析的三带哈伯德模型,这是扩展到无限晶格中的扰动在簇间跳跃(集群扰动理论)。研究了绝缘铜氧化物Sr $_2$ CuO $_2$ Cl $_2$的能带色散和光谱权重,得到了一个一致的参数集,该参数集在有限掺杂下也适用。在过掺杂的制度,我们的光谱权重和费米面的结果给出了一个很好的描述Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_{8+δ}$的实验数据。特别地,费米面是以$k=(π,π)$为中心的空穴状。最后,我们介绍了两层之间的跳跃,并解决双层分裂的问题。
2001-11-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Theoretical investigation of the feasibility of electronic mechanism for superconducting pairing in overdoped cuprates with Fermi liquid like and Marginal Fermi liquid- like descriptions for the normal phase
Cooper的费米子配对的形式主义已被重新考虑到第三邻居跳跃项,首先与费米液体的背景下,记住的过掺杂的铜酸盐的正方形晶格。然后,整个方案在边缘费米液体背景下重复,考虑到移动电子的自能量校正,以在计算中包括更真实的态密度。我们的理论结果与实验结果的详细比较,有力地支持了在轻过掺杂相,在有关材料中具有激子介导的超导配对的正常相的边缘费米液体性质。
2018-07-30 cond-mat.supr-con
Influence of apical oxygen on the extent of in-plane exchange interaction in cuprate superconductors
在高Tc超导体的磁性和电子性质是由价电子几乎从网站跳到网站的CuO 2平面,反对现场库仑排斥和跳跃积分的青睐机制的概率。后者的空间范围是有关的运输性能,包括超导性,和自旋激发(磁振子)的色散关系。在这里,对于三个反铁磁母体化合物(单层Bi2Sr0.99La1.1CuO6+ δ,双层Nd1.2Ba1.8Cu3O6和无限层CaCuO2)不同的顶端原子的数量,我们比较了通过共振非弹性X射线散射测量的磁谱的倒易空间的一个重要部分,并具有前所未有的精度。我们观察到,顶端的氧的情况下增加了平面内跳跃范围,在CaCuO 2,它导致一个真正的三维交换键网络。这些结果建立了交换相互作用与晶体结构之间的对应关系,为研究超导转变温度与材料的关系提供了新的思路。
2016-09-17 cond-mat.supr-con
Screened superexchange mechanism for superconductivity applied to cuprates
Laboratoire Charles Coulomb UMR 5221 CNRS-Université de Montpellier(蒙彼利埃大学);Department of Physics, Loughborough University(拉夫堡大学)
本文提出了一种基于超交换动力学的屏蔽机制,用于解释铜基氧化物中的超导性,并预测了温度-掺杂相图及能带结构。
2026-01-13 cond-mat.supr-con
Comparison of the Electronic Structures of Two Non-cuprate Layered Transition Metal Oxide Superconductors
本文比较了研究较少的层状过渡金属氧化物LiNbO $_2$和Na $_x$ CoO $_2$的电子结构。虽然活性过渡金属$d$态由于不同的晶场和能带填充而有很大的不同,但两个系统都显示出随着过渡金属离子层和氧层之间距离的变化而强烈的电子结构变化。铌酸盐的不寻常之处在于具有大的第二近邻跳跃幅度,以及对Nb-O分离敏感的最近邻跳跃幅度。Li $_x$ NbO $_2$还呈现了具有可变载流子浓度的单带三角晶格系统的吸引人的简单性,其是超导的。
2005-12-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Flux Phase as a Dynamic Jahn-Teller Phase: Berryonic Matter in the Cuprates?
有相当多的证据表明,在铜酸盐中的空穴掺杂条纹上存在某种形式的电荷有序,主要与低温的四元相有关,但也有一些证据表明存在电荷密度波或通量相,这是一种动态电荷密度波的形式。这三种状态形成了一个赝自旋三重态,证明了与E X e动力学Jahn-Teller效应的密切联系,表明铜氧化物构成了一种形式的Berryonic物质。这反过来又提出了一个新的模型的动态Jahn-Teller效应作为一种形式的通量相。一个简单的模型的Cu-O键伸缩声子允许估计这些模式的电子-声子耦合,解释了为什么半呼吸模式软化这么多比全氧呼吸模式。$O^{2-}$的反常性质提供了一种耦合(相关跳跃),它起到稳定密度波相位的作用。
2001-08-03 cond-mat.supr-con
Origin of the maximal critical temperature disparities in one-layer cuprate superconductors
最近提出了铜氧化物中声子交换d波配对机制.声子是侧顶氧原子的振动。它们产生的吸引配对势在布里渊区的X点处达到峰值,V(k)= exp [-2kda],其中da是到CuO平面的距离。该模型解释了一个相当矛盾的众所周知的负相关的最佳掺杂临界温度Tcmax与da和增加的Tcmax与压力。然而,Tcmax的巨大差异,特别是在单层铜酸盐超导体中,从La 2-xSrxCuO 4的39 K到HgBa 2CuO 4 +x的95 K,不能归因于da的差异。其他重要的材料参数包括跳跃幅度t; t0和原位库仑排斥U。它示出(在弱耦合),Tcmax是最高的材料接近的拓扑(Lifshitz)从开放到封闭的费米表面的过渡。在最佳掺杂时,转变发生在t0 = -0.19t,有效值U = 2 t的值很小。推导出临界点附近和远离临界点处的Tcmax的解析表达式。
2021-10-15 cond-mat.supr-con
Pairing Properties of the $t$-$t'$-$t''$-$J$ model
研究了二维$t$ - $t'$-$t''$ - $J$模型在掺杂水平$x\approx0.1$下的配对性质,其中$t'$和$t''$分别为第二和第三近邻跳跃.最近对$t$ - $t'$ - $J$模型的研究发现了与电子掺杂相关的$t'>0$的强配对,但与空穴掺杂相关的$t'<0$没有配对.这与铜酸盐形成对比,在铜酸盐中,空穴掺杂出现最高的转变温度。铜酸盐的模型参数化估计了与PDMATHAMN相当的$t''$,这在原则上可能会解决这种差异。然而,我们发现,它没有,我们观察到的空穴掺杂系统($t'<0, t''>0$)的配对抑制,而电子掺杂系统($t'>0, t''<0$)$d$ -波配对是强大的。扩展的跳跃似乎不足以使单带$t$-$t'$- $J$模型能够描述空穴掺杂系统中的配对。
2022-06-15 cond-mat.supr-con
A model for intertwined orders in cuprates
提出将铜氧化物赝能隙中的交织序建模为织构反铁磁体,织构源于拓扑缺陷上的竞争相限制,该模型描述了三分裂超导穹顶等关键特征,并证实了依赖掺杂/跃迁参数的Mott-Slater相变。
2025-09-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electronic States in the Antiferromagnetic Phase of Electron-Doped High-Tc Cuprates
利用数值精确对角化技术研究了t-t '-t''-J模型中电子掺杂铜氧化物反铁磁相的电子态。当AF关联随温度的降低而发展时,电导率出现了类似间隙的行为。同时,由于相同的子晶格跳跃的载流子的相干运动增强。我们认为该相位在动量k=(π,0)和(0,π)附近是一个具有小费米面的AF态.这与空穴掺杂的铜氧化物的行为形成显著对比。
2001-10-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Global Phase Diagram of D-wave Superconductivity in the Square-Lattice $t\text{-}J$ Model
通过密度矩阵重归一化群计算,验证了方形晶格$t\text{-}J$模型在宽掺杂范围内存在稳健d波超导,且$t_2$跳跃抑制密度波,确立其为铜氧化物超导的最小模型。
2025-02-28 cond-mat.supr-con
d-wave superconductivity in a generalized Hubbard model
我们考虑了一个扩展的哈伯德模型,它包含了最近邻关联跳跃和次最近邻跳跃t',作为铜氧化物超导体的一个有效模型。利用广义Hartree-Fock BCS近似,我们发现当t'足够高时,反铁磁性被破坏,系统表现出d波超导性。近最佳掺杂,我们认为反铁磁自旋涨落的正常自能使用的现象学的磁化率的影响。由此得到的超导临界温度与掺杂的函数关系与实验结果非常一致。
1998-09-13 cond-mat.supr-con
Scaling of the transition temperature of hole-doped cuprate superconductors with the charge-transfer energy
我们使用第一性原理计算提取两个基本的微观参数,电荷转移能量和电池间的氧-氧跳跃,这与最大超导转变温度$\Tcmax$在整个铜酸盐。我们用集团动力学平均场论研究了铜氧平面三带模型中的超导态。我们发现,电荷转移能量的变化在很大程度上解释了$\Tcmax$的经验趋势,解决了长期存在的矛盾与理论计算。
2012-10-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Linking Dynamic and Thermodynamic Properties of Cuprates; an ARPES study of (CaLa)(BaLa)$_{2}$Cu$_{3}$O$_{y}$
本文报道了两族高温超导体(Ca $_{x}$ La $_{1-x}$)(Ba $_{1.75-x}$ La $% _{0.25+x}$)Cu $_{3}$ O $_{y}$与$x=0.1$($T_{c}^{max}=56$ K)和$x=0.4$($% T_{c}^{max}=82$ K)的角分辨光电子能谱(ARPES)。费米面(FS)被发现是独立的$x$或$y$,其大小表明极端的样品表面过掺杂。这种普遍的FS允许类似的结构和相同的掺杂,但不同的$% T_{c}^{max}$的超导体之间的动力学性质的比较。我们发现,高能量($\left\vert E\right\vert >50$ % meV)的节速度在$x=0.4$家庭是高于在$x=0.1$家庭。$T_{c}^{max}$和$% t $之间的相关性支持动能驱动的铜氧化物超导性的概念。我们还发现$x=0.4$家族的波腹间隙更高。
2014-02-27 cond-mat.supr-con
Mean field solutions to singlet hopping and superconducting pairing within a two-band Hubbard model
本文给出了铜酸盐中高$T\sb{c}$超导性的双带单空穴哈伯德模型的平均场格林函数解。例如,Phys.Rev.B51,16599(1995),JETP 97,331(2003))涉及分别描述单重态跳跃和超导配对的高阶关联函数的表达式。严格推导其值的基础上,发现特定的不变类多项式格林函数的Wannier重叠系数$ν\sb{ij}$存在。
2006-09-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
London penetration depth in the tight binding approximation: Orthorhombic distortion and oxygen isotope effects in cuprates
本文给出了束缚能色散较紧的超导体中超流密度$ n_s \propto 1/λ^2 $的一个简单推导式。推导出的表达式进行了详细讨论,因为它的区别与普通的抛物型能量色散超导体的已知表达式。我们应用该表达式对BiSrCuO和YBaCuO族化合物在最佳掺杂附近的伦敦穿透深度参数$ λ$的同位素效应的实验数据分析,考虑到晶体结构的正交畸变,并从实验数据中估计了跳跃参数的同位素变化。我们指出,$1/λ^2$温度行为是非常敏感的比例$ 2Δ_m(T=0)/ k_B T_c $和估计这个数量的化合物。
2010-05-13 cond-mat.supr-con
Microscopic Hamiltonian for Zn or Ni substituted high temperature cuprate superconductors
本文从由Cu或杂质3d轨道和O 2p轨道组成的微观三带模型出发,导出了Zn或Ni取代的高T_c铜酸盐的有效低能哈密顿量。我们发现杂质诱导的散射势和跳跃积分都有一个有限的范围,但随着离杂质的距离衰减得很快。Zn散射势非常强,对电子具有吸引力。Ni的散射势比Zn的散射势弱得多,这是由于Ni离子和O空穴之间的杂化所致。这种深刻的差异既不是由于电荷,也不是由于d能级的位置,而是因为杂质的价态和强相关背景之间的相互作用。对Ni和Zn降低超导转变温度的异常作用给出了自然的解释。电子的层间跳跃是高度各向异性和非局域的,由面内电子结构决定。这将导致不同位置的态的量子干涉,并强烈影响垂直于CuO_2平面的扫描隧道谱。
2002-07-31 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spectral properties near the Mott transition in the two-dimensional Hubbard model with next-nearest-neighbor hopping
利用团簇微扰理论研究了次近邻跳跃二维哈伯德模型中Mott跃迁附近的单粒子光谱性质。通过考虑次近邻跳频如何移动二维哈伯德模型的谱权,简单地解释了该模型的复杂谱特征。在空穴掺杂和电子掺杂的铜氧化物高温超导体中观察到的各种异常特征被统一地解释为二维系统中的Mott转变附近的性质,该二维系统的光谱权重被次近邻跳跃移动。
2014-07-11 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Doping dependent quasiparticle band structure in cuprate superconductors
本文对二维t-t '-t''-J模型中的单粒子谱函数进行了精确对角化研究。作为一个关键的结果,我们发现,与“纯”t-J模型不同,空穴掺杂导致(pi,0)附近准粒子能带结构的主要重建:而对于未掺杂的系统,(pi,0)附近的准粒子态深低于能带的顶部,(pi/2,pi/2),空穴掺杂将这些状态移动到E_F,导致在E_F附近和(pi,0)周围的扩展的平带区域。这种强的掺杂诱导的形变可以直接与Sr_2CuCl_2O_2、欠掺杂Bi 2212和最佳掺杂Bi 2212的角分辨光电发射结果相比较。我们提出了这种变形的机制,长程跳跃和减少自旋相关的相互作用。
1996-11-05 cond-mat.supr-con
Understanding high-Tc cuprates based on the phase string theory of doped antiferromagnet
我们提出了一个自洽的RVB理论,该理论将金属(超导)相与半填充反铁磁(AF)相统一起来。该理论中的两个关键因素包括控制短程AF自旋关联的RVB凝聚和作为关键掺杂效应的空穴跳跃引入的相弦效应。我们讨论了均匀和非均匀的平均场解,并显示了独特的特征自旋能量标度,超导转变温度,和相图,这都是一致的高- $T_c$铜氧化物的实验测量。
2000-04-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Two-orbital view on the origin of the material dependence of Tc in the single-layer cuprates
利用第一性原理计算得到的高Tc铜氧化物的dx ~ 2-y ~ 2 + dz ~ 2双轨道模型,我们证明了费米面形状的材料依赖性可以通过dx ~ 2-y ~ 2轨道和dz ~ 2轨道的混合程度来理解。通过对紧束缚跳跃积分的研究,解释了为什么有些铜氧化物的费米面是正方形,而有些则是圆形。从这个观点,我们解释了实验观察到的费米面的曲率和Tc之间的相关性。
2013-05-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Correlated band structure of electron-doped cuprate materials
我们提出了一个数值研究的掺杂依赖的n型铜酸盐的光谱函数。利用基于自能量泛函理论的变分集团微扰理论方法,计算了电子掺杂二维哈伯德模型的光谱函数.该模型包括次近邻电子跳跃幅度$t'$和固定的现场相互作用$U=8t$在半填充和掺杂水平范围从$x=0.077$到$x=0.20$。我们的研究结果支持这样一个事实,即一个全面的描述的单粒子光谱的电子掺杂的铜酸盐需要一个适当的处理强电子相关。与以前的弱耦合方法相比,我们获得了一致的描述ARPES实验,而不需要引入掺杂依赖的现场相互作用$U$。
2005-04-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
High-energy scale revival and giant kink in the dispersion of a cuprate superconductor
在对铜酸盐超导体Bi_(1.74)Pb_(0.38)Sr_(1.88)CuO_(6 + δ)的光电子能谱研究中,我们发现了最低能带的大尺度色散,它出乎意料地与能带结构计算结果非常吻合。光谱的非相干性质表明,跳跃主导的色散可能发生与当地的自旋相关的援助。在色散中观察到一个巨大的扭结,并在低能区提取了包含所有相互作用信息的掺杂铜酸盐的完整自能。这些结果恢复了我们目前对铜酸盐电子结构的理解中重要的缺失部分。
2006-07-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Antiferromagnetically Driven Electronic Correlation in Iron Pnictides and Cuprates
铁磷属元素化物和铜酸盐代表了两类材料,其中强反铁磁关联驱动了另外三种不同的有序趋势:(1)超导配对,(2)费米面畸变,和(3)轨道电流有序。我们认为,(1)-(3)和反铁磁关联是铜酸盐和磷属元素的一类强关联材料的特征。在本文中,我们提出的结果的功能重整化群的研究支持上述主张。此外,我们表明,作为层间跳跃参数的函数,双层哈伯德模型很好地插入之间的铜酸盐和铁磷属元素化物物理。最后,作为检验,我们将给出铁磷属元素化物梯形模型的重整化群研究,并与二维模型的结果进行比较。
2009-05-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity in the three-band model of cuprates: nodal direction characteristics and influence of intersite interactions
本文用三带Emery模型研究了铜基化合物中$d$ - $wave$超导相的选定主要特征。电子-电子关联被考虑使用的Guztwiller波函数(DE-GWF)方法的图解展开。节点费米速度,费米动量和有效质量都是在成对状态下确定的,并显示出与现有的实验数据,以及与相应的单带计算比较好的协议。此外,分析了次近邻氧-氧跳跃项和位间库仑排斥项对超导相的影响。
2020-11-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Zn impurity induced moments and tunneling conductance asymmetry in cuprate superconductors
通过自洽求解由\ttju哈密顿量导出的Bogoliubov-de Gennes方程,研究了非磁性Zn杂质取代面内Cu的影响. Zn杂质,在么正极限下用一个潜在的散射体建模,在其周围产生了局部交错的磁矩,计算的NMR位移与实验的Cu NMR谱一致.我们还注意到,实验观察到的负斜率的隧穿电导可以从下一个最近的跳跃$t'$。
2001-12-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The O-M-O triatomic molecule: Basic unit of cuprates & manganates
O(氧)-M(金属)-O(氧)分子是高温超导铜氧化物和锰氧化物巨磁电阻的基本单元。该分子可以被认为是线性链的元素,或者是相应的铜酸盐或铜晶格的成分。在两种方法中,单位的对称性不同,群论对控制其传输和光学性质的可能的振动模式和原子轨道施加了不同的限制。我们现在计算沿Cu(P0)-O(A)键的电子跳跃能,这些键是非局域电子-振动模耦合的位置。我们发现O(A)-Cu(P)-O(A)分子的电输运主要受键极化子的散射控制,这反映在其电阻随温度变化的双支特性上。
2005-06-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Tuning Hole Mobility, Concentration, and Repulsion in High-$T_c$ Cuprates via Apical Atoms
利用新发展的第一性原理Wannier态方法,考虑到大的就地库仑排斥,我们得到了几个原型高$T_c$超导铜氧化物的有效低能相互作用哈密顿量。材料的依赖性被发现主要源于顶端原子$p_z$状态的不同能量。具体地说,一般性质的低能量空穴状态,即张-赖斯单线态,显着修改的三重态与此$p_z$状态,通过额外的内部亚晶格跳跃,最近邻“超排斥”,和其他微观多体过程。调制的$T_c$,局部超导间隙,电荷分布,空穴迁移率,电子-声子相互作用,和多层效应的可能影响进行了讨论。
2007-02-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Possible very high transition temperatures in the infinite-layer ACuO$ _{2} $ cuprate superconductor for A={Mg, Ca, Sr, Ba}: A DFT study
我们表明,从键价和的相关性,非常高的超导$ T_{c} $值应该发现在最佳的空穴掺杂的无限层ACuO $ _{2} $铜酸盐-高达160 K的A = Ba。整个系列中$ T_{c} $的预计增加来自A从Mg到Ba的“内压”效应。然后,我们使用密度泛函理论来研究这些压力对能带结构的影响,试图了解这种渐进增加$ T_{c} $。在这些材料已经合成,我们发现我们的计算结构参数和实验之间的良好协议。我们发现,与增加离子尺寸的内部压力确实提高了超导能隙,如观察到的,通过修改的电子色散。此外,在我们的计算中,压力改变的分散体独立于它是如何应用(内部或外部),使超导能隙与晶胞体积和费米表面形状参数描述的比例最近邻跳跃积分。我们推断的配对相互作用的1~eV的顺序,远高于磁能标度的能量标度。
2016-12-06 cond-mat.supr-con
A Consistent Theory of Underdoped Cuprates: Evolution of the RVB State From Half Filling
我们已经能够解决两个长期存在的问题,是中心的高Tc超导理论:(1)如何是掺杂区的物理连接到莫特绝缘体?(2)常态的二维性的起源是什么?具体来说,基于t-J模型,我们推导出一个重整化的哈密顿量来描述欠掺杂铜氧化物的性质。该理论被限制为同意在半填充的行为,这是很好地描述了玻色子RVB状态的Arovas和奥尔巴赫。移动的空穴被认为破坏了长程磁序,这导致了自旋能谱中的间隙。自旋间隙的存在使我们能够推导出一个约束的哈密顿量,它描述了子晶格保持跳跃的重整化holon和holon对,伴随着自旋单重流。在单重态凝聚,即赝能隙(与自旋能隙不同),温度T * 以下,holon形成无自旋费米液体,没有可观察到的小费米表面。在T * 以上,holon被定域化,产生一个(规范)绝缘体,我们将其与奇怪的金属相等同。Holon对跳跃导致了一个强大的d波超导体,它的对称性主要由半填充时RVB态的对称性决定。理论预测与核磁共振、隧穿和输运实验结果一致。值得注意的是,自旋能隙的存在为正常态的二维性提供了一个自然的解释。空穴掺杂和电子掺杂的铜氧化物之间的显着的不对称性也很容易解释。
2009-10-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Checkerboard and stripe inhomogeneities in cuprates
我们系统地研究电荷有序相的限制和无限制的Gutzwiller近似的单带哈伯德模型与最近($t$)和次近邻跳跃($t'$)。当$|t'/t|$小时,如适用于${\rm La_{2-x}Sr_xCuO_4}$,发现条纹,而在具有较大$|t'/t|$的化合物(如${\rm Ca_{2-x}Na_x CuO_2Cl_2}$和${\rm Bi_2Sr_2CaCu_2O_{8+δ}}$)中,棋盘结构是有利的。与条纹的线性掺杂依赖性相反,棋盘纹理的电荷周期性在宽的掺杂范围内被锁定为4个晶胞。此外,我们发现,棋盘结构的青睐表面。
2006-05-31 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Anomalous superconductivity and its competition with antiferromagnetism in doped Mott insulators
接近莫特绝缘相可能是一个重要的物理成分的理论,旨在描述高温超导铜氧化物。量子团簇方法非常适合描述Mott相。因此,作为铜氧化物反铁磁性(AFM)和d波超导性(SC)之间竞争的定量理论的一步,我们利用元胞动力学平均场论计算了二维正方晶格哈伯德模型的零温性质. d-波序参量被发现像现场相互作用U的超交换耦合J的规模相当于或大于带宽。的序参量也假设一个圆顶形状作为掺杂的函数,而相比之下,在单粒子的状态密度的间隙单调减少,随着掺杂的增加。在有限的第二近邻跳跃t '的存在下,零温相图显示了在铜氧化物中实验观察到的反铁磁性和超导性之间的电子-空穴不对称竞争。添加实际的第三近邻跳跃t“改进了与实验相图的总体一致性。由于能带参数可以根据所考虑的特定铜酸盐而变化,理论相图对能带参数的敏感性挑战了通常持有的假设,即铜酸盐的掺杂与T_{c} / T_{c} ^{max}相图是通用的。计算的ARPES谱显示了观察到的电子-空穴不对称性。我们的计算重现的重要功能的d-波超导的铜酸盐,否则将被视为异常的角度来看,标准的BCS方法。
2007-12-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Charge Order in the Pseudogap Phase of Cuprate Superconductors
在铜氧化物高温超导体的多轨道模型中,假设软反铁磁模重构费米面形成节袋。随后的电荷有序跃迁导致相邻的氧p_x和p_y轨道之间的空间调制的电荷转移和铜d_{x^2-y^2}轨道上的电荷密度的弱调制的相。作为AF费米面重建的主要结果,电荷调制的波矢沿晶轴取向,其周期性与实验定量一致。这解决了实验之间的差异,发现轴向顺序,和以前的理论计算,发现调制波矢量沿布里渊区(BZ)对角线。通过Cu4s轨道的跳跃过程来稳定轴向顺序,这通常不包括在铜氧化物超导体的模型分析中。
2014-12-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Possible Z2 phase and spin-charge separation in electron doped cuprate superconductors
本文分析了tt 'J模型的SU(2)从玻色子平均场论。研究了次近邻跳跃t'在相图中的作用。在空穴掺杂材料中发现了赝能隙相(t '<0)。赝能隙相是U(1)自旋液体(交错通量相),具有U(1)规范相互作用,没有分馏。这与空穴掺杂样品的实验结果一致。相同的计算还表明,正的t'有利于具有真正自旋-电荷分离的Z2态。当t' > 0.5J时存在的Z 2态可以作为电子掺杂铜氧化物的赝能隙相的候选(如果这样的相存在的话)。电子掺杂材料的实验情况也得到了解决。
2003-08-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Enhancement of superconducting transition temperature by the additional second neighbor hopping t' in the t-J model
在动能驱动的超导机制下,讨论了附加第二近邻跳跃t'对t-J模型超导态的影响。结果表明,t'对提高t-J模型的超导转变温度起着重要作用。研究还表明,铜氧化物超导体的超导态是传统的类Bardeen-Cooper-Schrieffer态,因此Bardeen-Cooper-Schrieffer基本形式仍然适用于定量地再现超导能隙参数和超导转变温度与掺杂的关系,以及$(π,0)$点的电子谱函数。尽管配对机制是通过交换修饰的自旋激发由动能驱动的。
2005-09-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Luther-Emery Stripes, RVB Spin Liquid Background and High Tc Superconductivity
高Tc铜酸盐中的条纹相被模拟为通过单粒子跳跃过程耦合到RVB自旋液体背景的单个条纹。在正常态下,RVB态中固有的强配对关联被转移到Luttinger条纹中,并驱动其形成Luther-Emery模型所描述的自旋能隙。超导态中全局相位相干性的建立有助于与Luther-Emery条纹的更相关耦合,并导致自旋和电荷扇区中的能隙开放。讨论了这一结果的物理意义,重点讨论了与铜氧化物有关的不同能量标度的统一,并与现有的实验结果,特别是ARPES的实验结果进行了比较。
2000-02-16 cond-mat.supr-con
Doping dependent charge transfer gap and realistic electronic model of n-type cuprate superconductors
通过对角分辨光电子能谱(ARPES)和光学测量数据的分析,我们发现电子掺杂铜氧化物超导体的电荷转移能隙明显小于光学能隙,并且通过掺杂减小了电荷转移能隙。这导致了张-赖斯单态和上哈伯德带之间的强电荷涨落。用于描述该系统的基本模型是混合双带$t$ - $J$模型。在对称极限中,对应的带内和带间跳跃积分彼此相等,该双带模型等价于具有反铁磁交换相互作用的哈伯德模型(即$t$ - $U$-$J$模型)。$t$ - $U$ - $J$模型的平均场结果很好地解释了费米面的掺杂演化和交错磁化。
2008-07-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Influence of the Third Dimension of Quasi-Two-Dimensional Cuprate Superconductors on Angle-Resolved Photoemission Spectra
角分辨光电子能谱(ARPES)在分析严格的二维(2D)材料时表现出显着的简化,但即使是最各向异性的物理系统也显示出一些残余的三维性。在这里,我们演示了如何第三个维度体现在准二维材料的ARPES光谱考虑的例子,铜酸盐铋$_2$锶$_2$钙铜$_2$ O $_{8}$(Bi 2212)。胞间,层间跳跃,这是负责$k_z$色散的频带,被发现诱导一个不可约的扩大的ARPES线的形状与特征依赖于面内动量$k_\parallel$。我们的研究表明,ARPES线型可以提供一个直接的光谱窗口,通过检测这种新的增宽机制,建立在材料中的相干c轴电导率的存在,并承担通过ARPES实验在新材料中的2D到3D交叉和赝能隙和条纹物理的理解。
2004-07-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con