Optical determination of the relation between the electron-boson coupling function and the critical temperature in high T$_c$ cuprates
利用自由载流子电导率和正常状态下胶函数之间的联系，从红外电导率重建了10种不同高Tc铜酸盐的胶谱，揭示了在50-60 meV范围内的鲁棒峰和在较高能量下的宽连续谱，所有测量的载流子浓度和温度高达290 K。我们观察到，强耦合的形式主义充分占已知的强温度依赖性的高Tc铜酸盐的光谱，除了强烈欠掺杂的样品。我们观察到实验胶光谱的掺杂趋势和临界温度之间的相关性。在相图的过掺杂侧获得的数据最终排除了电子-声子耦合作为超导配对的主要来源。
2009-04-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Unravelling the glue and the competing order in superconducting cuprates
我们目前的拉曼散射实验在${\rm La_{2-x}Sr_xCuO_4}$单晶在不同的掺杂水平x和比较的结果与理论预测假设介导的自旋和电荷波动的相互作用。光散射选择规则使我们能够理清它们各自的贡献。我们发现，胶水光谱函数是自旋主导的低掺杂，而电荷波动的贡献成为主导周围的最佳掺杂。这表明自旋和电荷有序共存的近有序态的涨落支持超导配对。
2010-10-06 cond-mat.supr-con
Electron-boson spectral density functions of cuprates obtained from optical spectra via machine learning
电子-玻色子谱密度（或胶）函数可以从测量的光学散射率通过求解广义Allen公式获得，该公式将两个量与积分方程联系起来，并且是一个反演问题。到目前为止，数值方法，如最大熵方法（MEM）和最小二乘拟合方法，已被应用于求解广义艾伦公式。在这里，我们开发了一种新的方法来获得胶函数的光学散射率使用机器学习方法（MLA）。我们发现，MLA是更强大的对随机噪声相比，MEM。我们应用新开发的MLA实验测量的光散射率，并获得可靠的胶水功能的形状，包括振幅。我们期望，MLA可以是一个有用的和快速的方法来解决其他反演问题，其中可能包含随机噪声。
2021-12-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Glue function of optimally and overdoped cuprates from inversion of the Raman spectra
我们解决的问题，确定有效的相互作用在铜酸盐超导体的介质。具体地说，我们利用反转理论分析了La $_{2-x}$ Sr $_x$ CuO $_4$的最佳掺杂和过掺杂样品的拉曼光谱。这使我们能够提取所谓的胶水功能，而无需基于任何特定模型进行任何先验假设。相反，我们使用两种不同的技术，即奇异值分解和多矩形分解。使用这两种技术，我们发现一致的结果表明：i）两种不同的激发是负责胶功能，这具有完全不同的掺杂依赖性。一个激发变得弱以上的最佳掺杂，相反，其他保持（或甚至略有增加）其强度; ii）有一个显着的温度依赖于这些激发的重量和光谱分布，因此必须有一个有点关键的字符。将这两种不同的激发分别识别和表征为阻尼反铁磁自旋波和阻尼电荷密度波是很自然的。这为超导性与电荷有序不稳定性共存并竞争的情景奠定了基础。
2016-01-26 cond-mat.supr-con
Electronic interactions in strongly correlated systems: what is the "glue" for high temperature superconductivity?
最近在铜氧化物超导体的光电子发射实验中观察到的单粒子色散中的“扭结”引起了关于玻色子介导铜氧化物中配对的激烈争论。如果“扭结”确实是由与玻色子激发的相互作用引起的，那么有两个可能的候选者：声子和自旋涨落。在这里，反铁磁自旋涨落在形成铜氧化物超导体的相图中的作用将被讨论。通过使用本地（动量积分）的动态自旋磁化率，最近在中子散射实验中测得的高能量，电子自能计算同意在许多方面与角分辨光电子能谱（ARPES）和光谱直接测量。因此，自旋涨落似乎在重整化单粒子时扮演了典型的声子角色。从这幅图中出现的关键问题是，ARPES中检测到的耦合是否反映了中介玻色子，即自旋涨落是否可能是超导配对的原因。
2005-07-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity in optimally doped Cuprates: BZA Program works well & Superexchange is the Glue
1987年1月，Anderson提出用掺杂莫特绝缘体中的共振价键态来解释铜氧化物的超导电性。一个具有挑战性的任务，然后证明存在这种非传统的机制和丰富的可能性，严格接受标准凝聚态物理，在微观理论和发展合适的许多机构的技术。不久，安德森、邹和我们（BZA）的一篇论文承担了这项任务，并启动了一项计划。随后的三篇关键论文，很快，基本上完成了该计划，就超导性而言：i）安德森和我们的规范理论方法，超越了平均场论ii）BZA理论中的Kotliar d波解iii）张，格罗斯，赖斯和Shiba使用Gutzwiller近似改进BZA理论中的重整化哈密顿量。在这篇文章中，我将集中讨论BZA和规范理论论文的优点。他们原来是一个基础，为后续的发展处理更多的方面，是非常规的d波序参量与节Bogoliubov准粒子，阿弗莱克-马斯顿的$π$通量凝聚自旋液相，非常规自旋1集体模式在$(π,π)$，和其他迷人的发展。Kivelson、Rokhsar和Sethna关于合弄及其玻色凝聚的思想在奴隶玻色子形式中得到了表达，并得到了类似于BZA计划的结果。此外，t-J模型是围绕最佳掺杂的良好极小模型，其中RVB超导性也处于其最佳状态。
2006-11-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Phononic pairing glue in cuprates and related high-temperature superconductors
随着其他一些研究，我们已经意识到，高温超导性的真正起源应该是在强库仑排斥结合显着的电子-声子相互作用。与掺杂载流子的低费米能相比，这两种相互作用都很强（大约1 eV），这使得传统的BCS-Eliashberg理论在铜氧化物和相关的掺杂绝缘体中不适用。基于我们最近的分析和数值计算结果，我认为高温超导排斥是不可能的任何强度的库仑相互作用。我们的替代极化理论的主要步骤概述了从一般的哈密顿开始与未屏蔽（裸）库仑和电子-声子相互作用占高温超导体的临界温度没有任何可调参数。
2011-12-16 cond-mat.supr-con quant-ph
Spin-fluctuation glue disfavors high-critical temperature of superconductivity?
本文通过Eliashberg框架下的单带模型考察自旋涨落驱动的超导机制，发现远离(pi,pi)的小动量转移贡献会抑制超导趋势，并指出瞬时磁相互作用对理解高临界温度及配对间隙动量依赖性的关键作用。
2023-09-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
In search for the pairing glue in cuprates by non-equilibrium optical spectroscopy
在强关联材料中，费米准粒子与不同自由度的耦合，如晶格振动和电子源的玻色子激发，会显著影响材料的电子和光学性质。宽带超快光谱学是研究准粒子与电子或声子集体激发之间微妙相互作用的重要技术，它通过不同的特征时间尺度和光谱响应来揭示准粒子与集体激发之间的相互作用。通过研究Y-Bi 2212晶体在0.5-2 eV能量范围内光学性质的飞秒动力学，我们解开了电子和声子对广义电子玻色子Eliashberg函数的贡献，表明电子激发的光谱分布，如自旋涨落和电流回路，并且它们与准粒子的相互作用的强度可以解释超导相变的高临界温度。最后，我们讨论了如何使用这种技术可以扩展到欠掺杂的区域的铜酸盐的相图，在其中的准粒子态密度的赝隙打开。超短光脉冲与非常规超导体相互作用的微观模拟将是未来材料科学的关键挑战之一，最终导致对飞秒时间尺度上的电子关联在控制动力学中的作用的充分理解。
2013-03-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Validity of the spin-susceptibility "glue" approximation for pairing in the two-dimensional Hubbard model
本文研究了弱耦合自旋磁化率“胶”近似（SSGA）在二维铜酸盐哈伯德模型中的有效性。为了比较，我们采用完善的动态集群近似（DCA）与量子蒙特卡罗算法作为集群求解器。我们比较了DCA和SSGA配对矩阵的前导特征值和相应的特征函数。对于现实的模型参数，我们发现，SSGA未能捕捉到的DCA中看到的领先的配对对称性。此外，当SSGA是通过增加一个项与d波对称性的改进，这个额外的术语的强度被发现是大于的“胶水”近似。
2010-01-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Model of d-wave electron pairing in hole doped cuprate superconductors: A possible explanation for the pseudogap regime
在掺空穴铜氧化物超导体的Cu-O平面内构造了实空间局域空穴对。我们证明了解析和数值计算，两个电子，由于最近邻库仑排斥禁闭效应，可以在一个单一的plaquette与d-波对称配对。该方案支持铜酸盐的“无胶”配对图片。在此基础上，给出了费米口袋（或费米弧）的物理起源和两种赝能隙行为。我们的框架直接导致在这些化合物的赝能隙温度T* 和空穴掺杂水平x之间的统一的线性关系。
2010-07-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Comments on the d-wave pairing mechanism for cuprate high $T_c$ superconductors: Higher is different?
本文重新讨论了铜氧化物超导体（SC）的配对胶问题，并详细讨论了角分辨光电子能谱（ARPES）测定配对胶的方法。关于配对胶的问题有两个学派：一个学派认为铜酸盐的超导性来自于掺杂自旋单重共振价键（RVB）态。由于单重态对已经在RVB态中形成，因此不需要额外的玻色子胶来配对电子。另一个则认为d波对是由集体玻色子介导的，就像传统的低$T_c$ SC一样，只是声子被另一种玻色子所取代，从反铁磁（AF）到回路电流波动。解决这一争议的一种方法是直接从常规SC的McMillan-Rowell方法等实验中确定对角和非对角自能的频率和动量依赖性。在简单的d波BCS理论很好地描述了铜氧化物的超导性质的情况下，对精心设计的高分辨率实验数据的Eliashberg分析将产生自能的关键频率和动量依赖性。这条线的方法，使用ARPES更详细地讨论在这次审查中，和一些剩余的问题进行了评论。
2012-04-16 cond-mat.supr-con
Magnetic mechanism of quasiparticle pairing in hole-doped cuprate superconductors
我们在单能带哈伯德模型的框架内计算了空穴掺杂铜氧化物的α ^2 F，其中系统的全磁响应得到了适当的处理。发现d波对重α ^2F_d不仅包含一个低能峰，这是由于中子散射数据中预期的（pi，pi）附近的激发所致，而且在较高能量处也显示出相当大的谱重，这是由于布里渊区其他部分的贡献以及低能量处的成对破坏铁磁激发所致。Eliashberg方程产生的解决方案的过渡温度和差距的实验观察到的值，这表明，高能量和低能量的磁激发在提供配对胶中的铜酸盐发挥了重要作用。
2008-09-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Evidence for hidden fermion that triggers high-temperature superconductivity in cuprates
在超导体中，束缚在库珀对中的电子传导无耗散电流。库珀对的强度与临界转变温度（Tc）的值成正比。然而，在铜氧化物高温超导体中，配对机制仍然无法解释。在这里，我们揭示了为什么在铜氧化物的库珀对是如此强烈的必然工作出非常高的Tc。通过对微观铜氧化物模型和简单两组分费米子模型的数值模拟的一一对应，我们发现隐藏的费米子从强电子关联中产生，并产生强束缚的库珀对.这种机制不同于由一些玻色子胶介导的传统配对，例如传统超导体中的声子。隐藏的费米子甚至在Tc以上仍然存在，并产生奇异金属赝能隙相。这揭示了铜氧化物中赝能隙相和超导电性之间前所未有的直接关系。
2014-11-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pairing in Cu-O Models: Clues of Joint Electron-Phonon and Electron-Electron Interactions
以超导铜氧化物的Cu-O平面为例，讨论了具有Hubbard类排斥相互作用和与声子支线性耦合的多电子哈密顿量.正则变换从多体理论中提取出一个有效的二体问题。作为一个原型系统，我们研究的$\cu$集群，产生电子配对的哈伯德模型，此外，一个标准的治疗Jahn-Teller效应预测扭曲，破坏电子配对。值得注意的是，考虑到所有电子光谱的计算表明，如果半呼吸模式的耦合占主导地位，振动可能与电子配对协同作用，正如实验所表明的那样。
2004-01-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconducting coherence lengths of hole-doped cuprates obtained from electron-boson spectral density functions
电子玻色子谱密度函数（EBSDF）可以使用各种光谱技术（包括光谱学）从测量的光谱中获得。EBSDF，被称为胶水功能，具有磁性起源。在这里，我们研究了EBSDF从测量的光谱的空穴掺杂的铜酸盐具有宽的掺杂水平，从欠掺杂到过掺杂的铜酸盐。EBSDF的平均频率提供了自旋涨落形成库珀对的时间尺度。这个时间尺度与电子之间的延迟相互作用直接相关。利用这个时间尺度和费米速度，可以提取出一个合理的超导相干长度，它反映了库珀对的大小。所获得的相干长度与通过其他实验技术测量的一致。因此，库珀对在铜酸盐中的形成可以用自旋涨落来解释，其时间尺度出现在EBSDF中。因此，EBSDF提供了重要的信息的时间尺度上的微观机制的库珀对形成。
2021-01-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Bosonic excitations and electron pairing in an electron-doped cuprate superconductor
超导性起源于载流子与声子或电子源的玻色子激发之间的耦合。确定最相关的配对胶是对非常规超导性的清晰理解的关键一步。在这里，通过对电子掺杂的铜氧化物La $_{1.9}$ Ce $_{0.1}$ CuO $_{4\pmδ}$应用超快光谱，我们辨别出电子起源的玻色子模式，其与$T_c$附近的电荷载流子具有最强的耦合。我们认为，这种模式与二维反铁磁自旋涨落有关，可以完全解释超导配对。我们的工作可能有助于建立电子掺杂铜氧化物中玻色子激发与超导配对之间的定量关系，并为系统探索所有相关材料中的超导性和其他集体现象铺平道路。
2017-05-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Do We Need (or Want) a Bosonic Glue to Pair Electrons in Hiigh Tc Superconductors?
许多研究者都加入了寻找玻色子胶的行列，这种玻色子胶被认为是铜氧化物高温超导体中电子对的结合机制，通常参考Eliashberg形式主义，该形式主义是为了揭示声子在传统多电子金属超导体中的作用而开发的。在本文中，我们指出，玻色子交换的图片是一个民间传说描述的配对过程，没有严格的基础。配对的问题总是回避强库仑顶点，相互作用的排斥核心，我们讨论的不同手段，这两种类型的超导体完成这一壮举。
2006-09-02 cond-mat.supr-con
Ultrafast spectroscopy of quasiparticle dynamics in cuprate superconductors
超快泵浦探测光谱是研究高温超导体非平衡动力学的有力工具。泵浦-探测光谱揭示的光致准粒子动力学对近费米能级电子结构敏感。在这里，我们回顾几个选定的例子来说明持久的挑战，包括配对胶，相分离，和相变在铜氧化物超导体。我们也给出了与这些问题有关的YBa_2Cu_3 O_（7-δ）薄膜的实验数据。
2014-06-24 cond-mat.supr-con physics.optics
Evolution of a bosonic mode across the superconducting dome in the high-Tc cuprate Pr(2-x)Ce(x)CuO(4-δ)
本文报道了电子掺杂铜酸盐超导体Pr（2-x）Ce（x）CuO（4-δ）的光谱研究，采用点接触结，x=0.125（欠掺杂），x=0.15（最佳掺杂）和x=0.17（过掺杂）。从我们的电导测量，我们能够确定每种掺杂的玻色子共振。这些激发在高于临界温度和高于临界磁场时消失。我们发现，玻色子激发的能量随着掺杂而降低，这排除了晶格振动作为剥离胶。我们的结论是，玻色子介质这些铜酸盐更有可能是自旋激发。
2011-05-25 cond-mat.supr-con
Genuine Phase Diagram of Homogeneously Doped CuO2 Plane in High-Tc Cuprate Superconductors
通过对五层结构的高温超导铜酸盐进行择位Cu-NMR研究，精确地计算出了局域空穴密度（N_h），并在此基础上给出了一个真正的无无序CuO_2平面相图。结果表明：（1）反铁磁金属态（AFMM）在N_h=0.17时仍是稳定的;（2）在N_h< 0.17时，AFMM与超导体（SC）形成了均匀的混合相;（3）AFMM/（AFMM+SC）/SC/PM的四临界点（4）在原子力显微镜（AFM）有序度崩塌的量子临界点附近，Tc最大，表明高Tc SC与AFM有序度之间存在密切关系。这里提出的结果强烈表明，原子力显微镜相互作用起着至关重要的作用，作为胶水的库珀对，这将导致我们真正理解为什么铜氧化物超导体的Tc是如此之高。
2008-10-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
High-temperature superconductors as ionic metals
本文从结合能是离子态的角度评述了高温超导体。传导电子由来自配位体库仑积分的更大的能量标度控制，包括平面外的能量标度，这是费米弧的原因。历史性的重新解释洪德的规则，从一个intraelectronic中央平均场效应适用于比较铜酸盐的pnictides。有人认为，铜酸盐符合现在标准的中心场范式，而普遍放弃的电子内机制是特别适用于pnictides。一个非绝热费米液体范例推断的唯象证据。无胶超导性被解释为铜离子完全刚性时铜酸盐中库珀对散射的极限情况。
2020-01-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Cooper pairs without 'glue' in high-$T_c$ superconductors
我们解决的起源库珀对高$T_c$铜酸盐和超导（SC）冷凝的独特性质。在反铁磁背景中的流动空穴自发地形成对，没有任何“胶水”，定义了一个新的量子对象“对子”。在非相干赝能隙阶段，在$T_c$之上或在涡核之内，对铁结合能统计地分布，形成“库珀对玻璃”。与传统的SC相反，它是相互的对-对相互作用，这是对凝聚的响应。我们给出了一个自然的解释{ \it遍历刚性}的激发间隙，是唯一的载流子浓度$p$和$J$确定。在没有自旋波动的情况下，可以根据单个能量标度$\sim J$（金属-绝缘体转变处的交换能）来理解该相图。
2017-04-12 cond-mat.supr-con
Superconductivity with and without glue and the role of the double-occupancy forbidding constraint in the t-J-V model
在铜酸盐中彻底讨论了延迟（有胶）和非延迟（无胶）配对的发生。我们分析了这个问题的t-J-V模型在大N近似的上下文中的某些方面。当忽略1/N重正化时，恢复了平均场的结果，得到了由自旋交换相互作用J触发的无延迟d波超导配对。然而，不可忽略的最近邻库仑相互作用V（q）的存在扼杀了超导性。如果考虑到非双人占用限制及其波动，情况就会发生巨大变化。在这种情况下，V（q）被屏蔽，使得d波超导性非常鲁棒。此外，我们表明，早期的建议的存在下引发的自旋交换相互作用J的未延迟的配对贡献可以在这种情况下进行讨论。
2021-04-06 cond-mat.supr-con
Resonance, Fermi surface topology, and Superconductivity in Cuprates
共振，一种集体玻色子模式，通常被认为是超导性的可能粘合剂。我们认为它是\emph{d}波配对和费米面拓扑的自然产物。本文提出了一个普适的铜氧化物超导体能隙尺度$E_{res}/2Δ^{H}_{S}\sim 1.0$（$Δ_{S}^{H}$是热点处超导能隙的大小），与空穴/电子掺杂、低能/高能共振、单调/非单调\emph{d}波配对以及所选参数无关.我们发现，在电子掺杂的铜氧化物中可能存在两个共振峰。低能量和高能量共振，起源于不同的带内分量的贡献，与费米表面拓扑结构密切相关。通过对中子非弹性散射数据的分析，我们得出了在电子掺杂铜氧化物中存在非单调的\emph{d}波超导配对对称性，这是一个尚未解决的问题
2013-11-04 cond-mat.supr-con
HTSC-glue in doped copper oxides and iron pnictides: mobile CT-excitons within in-plane Ginzburg HTSC-sandwich
研究表明，当可动载流子的库珀配对是由特征能量高于声子的德拜能量的激子介导时，高温超导的Little-Ginzburg激子机制使铜酸盐和新型铁基超导体达到了高的超导转变临界温度。这种机制在这些掺杂化合物中的有效性是由于一系列平面Ginzburg HTSC-“三明治”：“绝缘体”-“金属”-“绝缘体”（条纹结构）在正常状态下低于起始赝能隙温度的导电平面中自然形成。这种面内高温超导“三明治”的外部“绝缘”板中的移动平面电荷转移（CT）激子的参数恰好在金斯伯格大约四十年前预测的最佳范围内。
2009-11-20 cond-mat.supr-con
Antiferromagnetism in metals: from the cuprate superconductors to the heavy fermion materials
金属反铁磁性的临界理论，伴随着费米表面重建，最近已被证明是强耦合在两个空间维度。在这个临界点附近的非常规超导性的发病进行审查：它涉及到费米表面上的费米准粒子激发的击穿之间的微妙的相互作用，和强大的配对胶提供的反铁磁波动。最终结果是一般费米表面的配对顶点的平方增强，具有与相互作用强度无关的通用无量纲系数，这有望导致费米能量尺度上的超导性。我们还讨论了反铁磁临界点可以由一个中间的'Fractionalized费米液体'相，其中有费米表面重建，但没有长程反铁磁秩序的可能性。我们讨论了这一阶段的相关性，欠掺杂的铜酸盐和重费米子材料。
2012-03-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con hep-th
Electron-phonon coupling in cuprate and iron-based superconductors revealed by Raman scattering
电子-声子耦合（EPC）是固体中最常见和最基本的相互作用之一。它不仅控制着许多基本的动力学过程，如电阻率、热导率等，而且还提供了传统超导体中的配对粘合剂。但在高温超导体（HTSC）中，EPC是否有利于剥离仍存在争议。尽管存在争议，但许多实验为高温超导体的EPC提供了明确的证据。本文简要回顾了拉曼散射揭示的铜氧化物和铁基超导体系中的EPC。介绍了如何通过声子线型提取耦合信息。讨论了不同高温超导系统中消失模铸造的强度以及影响消失模铸造强度的可能因素。拉曼声子理论与实验的比较研究使我们能够深入了解一些重要的电子性质，特别是超导电性。最后，我们总结和比较了现有的两种HTSC系统中的EPC，并讨论了它在HTSC中可能发挥的作用。
2013-07-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Controlled vaporization of the superconducting condensate in cuprate superconductors sheds light on the pairing boson
利用超短强激光脉冲在飞秒时间尺度上研究了La（2-x）Sr（x）CuO_4（x=0.1和0.15）超导态的蒸发动力学。我们发现，当x=0.1和0.15时，蒸发超导态所需的能量密度分别为2 ± 0.8K/Cu和2.6 ± 1 K/Cu。这明显大于凝聚的能量密度，表明准粒子在这个时间尺度上与玻色子胶浴共享大量的能量。详细考虑自旋和晶格能量弛豫途径发生在皮秒的相关时间尺度上，我们排除了纯粹的自旋介导的配对破坏有利于声子介导的机制，有效地排除了自旋介导的配对铜酸盐的结果。
2008-05-06 cond-mat.supr-con
Spin-charge gauge approach to metal-insulator crossover and transport properties in High-T$_c$ cuprates
简要回顾了用自旋-电荷规范方法研究高T $_c$铜氧化物中金属-绝缘体交叉（MIC）和其它反常输运性质的研究。引入了一个衡量整体电荷对称性的U（1）场和一个衡量整体自旋旋转对称性的SU（2）场，研究了二维$t-J$模型在极限$t\gg J$下的性质. MIC作为理解"赝能隙“（PG）相的线索，归因于短程反铁磁序与耦合到从粒子规范场的载流子的耗散运动之间的竞争。通过从粒子规范场将载流子（holon）和自旋激发（spinon）结合在一起形成的复合粒子表现出许多奇特的性质，对PG相和"奇异金属“相的计算结果与实验数据符合得很好.在研究强关联问题中与其他规范场方法的联系也被简要地概述。
2007-01-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con hep-th
La$_{2-x}$Ba$_x$CuO$_4$ as a superconducting Rosetta Stone
本文指出原始铜氧化物超导体家族La$_{2-x}$Ba$_x$CuO$_4$包含所有相关相且相间竞争极端，分析这些竞争序为揭示铜氧化物高温超导本质提供了重要线索。
2023-10-23 cond-mat.supr-con
Cooperative Electronic and Phononic Mechanism of the High Temperature Superconductivity in Cuprates
在传统的超导体中，声子将两个自旋相反的电子粘在一起形成库珀对，这些对的凝聚导致了超导性。确定铜氧化物高温超导的机制是物理学中最重要的问题之一。即使在Bednorz和Muller于1986年首次报道高温超导体后的四分之一个世纪里，人们仍然没有对这些材料中超导性的配对机制达成普遍共识。到目前为止，已经发展了许多理论来解释铜酸盐的奇异性质，但它们只能解释有限数量的实验。在这篇文章中，我们提出了一个新的配对机制，结合强关联和声子介导的相互作用在平等的基础上产生超导性。在这个框架中，电子之间的强关联和反铁磁相互作用产生RVB对，声子提供这些RVB对之间的相位相干性。在这种方法中，这两者都是获得超导性所必需的。这种方法解决了U（1）从玻色子方法的三个局限性。我们得到了一个更好的$T_c$的估计，我们只预测了$\frac{h}{2ec}$涡和线性$T$系数的超流体是不敏感的掺杂。这种形式主义提供了一个框架，连接安德森的想法，预制库珀对和声子为基础的理论。
2011-10-07 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Why the anti-nodal quasiparticle dispersion is so flat in the superconducting cuprates?
在$T_{c}$以下的波腹区出现的相干准粒子峰和峰-谷-峰结构的发展是欠掺杂高$T_{c}$铜氧化物最显著的非BCS特征，其中在$T_{c}$以上的波腹区不能定义相干准粒子。峰-谷-峰结构通常被解释为电子与某些玻色子模耦合的结果。然而，这样的电子-玻色子耦合图像并没有回答\textit{why the quasiparticle dispersion is so flat in the anti-nodal region}的问题，这是一个完全出乎Bogoliubov准粒子在d波BCS超导体中的行为。在这里，我们表明，尖锐的准粒子峰在反结区域应被理解为一个新的极点，在电子格林函数产生的强耦合的电子扩散自旋涨落周围的反铁磁波矢$\mathbf{Q}=(π,π)$，而不是一个几乎自由的Bogoliubov准粒子在d波BCS超导体。更具体地说，我们发现，从散射与扩散自旋起伏的电子的正常的自能表现出自己主要作为一个水平的排斥效应，是负责减少准粒子的色散和准粒子耗散率在波腹区域。我们认为，峰谷分离的反节谱不应该被解释为能量的配对胶。
2020-08-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electron-boson glue function derived from electronic Raman scattering
拉曼散射截面依赖于光子偏振。在铜氧化物中，节点和波腹方向分别在$B_{2g}$和$B_{1g}$对称性中更强。另一方面，在角分辨光电子能谱（ARPES）中，电子性质是沿着动量空间中明确定义的方向测量的，而不是它们的加权平均值。相反，光学电导率涉及整个布里渊区上的动量平均。新测得的拉曼响应数据高品质的Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_{8+δ}$单晶高能量已被反转使用修改的最大熵反转技术提取从$B_{1g}$和$B_{2g}$拉曼数据相应的电子玻色子谱密度（胶）与已知的ARPES和光学反演得到的结果进行了比较。我们发现$B_{2g}$谱与波节方向ARPES定性一致，而$B_{1g}$看起来更像光谱。在$B_{1g}$中$30 - 40\,$ meV附近的大峰，在$B_{2g}$中不太突出，被认为是对在该频率下$(π,π)$散射的重要性的支持。
2010-09-06 cond-mat.supr-con
Divergent nematic susceptibility near the pseudogap critical point in a cuprate superconductor
超导性是由束缚电子对引起的量子现象。在各种各样的强关联电子系统中，电子对不是通过声子交换结合在一起，而是通过某种其他类型的玻色子涨落。在这些系统中，超导性通常在磁量子临界点（QCP）附近发现，在该临界点处，磁相在零温度极限下消失。此外，超导转变温度Tc的最大值经常出现在磁性QCP附近，表明QCP产生的临界自旋涨落的扩散在Cooper配对中起着重要作用.然而，在铜氧化物超导体中，超导圆顶通常与反铁磁相分离，并且Tc在低于掺杂依赖温度T* 的神秘赝能隙状态的边缘附近达到最大值。因此，对机制的线索驻留在赝能隙和相关的异常输运性质。最近的实验表明，在T* 的相变，然而，最重要的是，相关的波动与赝隙尚未确定。在这里，我们报告的直接观测增强的（Bi，Pb）2Sr 2CaCu 2 O 8 +d的弹性电阻测量，耦合到两个在平面内的电子各向异性，即电子向列性的波动。磁化率的居里-外斯温度依赖性以上的T*，并在T* 的异常证据的二级转变与破缺的旋转对称性。在赝能隙端点附近，Tc离超导圆顶中的峰值不远，超导磁化率变得奇异和发散，表明超导QCP的存在。这意味着量子临界波动的一个新的顺序，这与高Tc超导和奇怪的金属行为的铜酸盐。
2019-08-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Beyond on-site Hubbard interaction in charge dynamics of cuprate superconductors
Research Center of Materials Nanoarchitectonics (MANA), National Institute for Materials Science (NIMS)（物质纳米结构研究中心，日本国立材料研究所）
本文通过分层t-J-V模型揭示长程库仑相互作用对铜基超导体电荷动力学的影响，解释了等离子体激发与高温超导性的关联。
2026-02-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Real time observation of cuprates structural dynamics by Ultrafast Electron Crystallography
声子介导的载流子间的吸引作用导致了传统超导体中库珀对的形成。尽管经过数十年的研究，高温超导铜氧化物中固定库珀对的胶水仍然存在争议，结构自由度和电子自由度的相对参与也是如此。超快电子晶体学（UEC）通过观察时空分辨衍射，提供了确定结构动力学和电子-晶格相互作用的可能作用的手段。偏振飞秒激光脉冲激发载流子，载流子通过电子-电子耦合和电子-声子耦合弛豫，导致结构畸变，进而衍射飞秒电子脉冲。本文综述了近年来铜酸盐的研究进展。特别地，我们讨论了Bi_2Sr_2CaCu_2O_（8 +δ）（BSCCO）中定向电子-声子耦合的强度和对称性，以及La_2CuO_4（LCO）中近红外脉冲引起的c轴结构不稳定性。这些结果的理论意义进行了讨论，重点是在占BSCCO的极化各向异性的电荷条纹的可能性是显着的，和内聚能（Madelung）计算描述的c轴不稳定性LCO。
2010-03-19 cond-mat.supr-con
Autocorrelation of quasiparticle spectral intensities and its connection with quasiparticle scattering interference in cuprate superconductors
准粒子激发是铜氧化物超导体中最基本和最普遍的物理观测量之一，携带着玻色子胶形成电子对的信息。本文在考虑赝能隙效应的动能驱动超导机制框架下，研究了铜氧化物超导体中准粒子激发谱强度的自相关性及其与准粒子散射干涉的关系。它表明，八重散射模型的准粒子散射过程的散射波矢量${\bf q}_{i}$连接的热点上的恒定能量轮廓是内在相关的出现的高度各向异性的动量依赖的赝能隙。伴随着，在准粒子激发光谱强度与波矢量${\bf q}_{i}$的自相关的尖锐峰值直接相关的最高联合态密度的区域。此外，准粒子激发光谱强度的自相关模式的动量空间结构是一致的，从傅里叶变换扫描隧道光谱实验观察到的准粒子散射干涉图案的动量空间结构。因此，该理论证实了角分辨光电子能谱自相关和准粒子散射干扰之间的密切联系，在铜氧化物超导体。
2018-11-29 cond-mat.supr-con
Nematicity in the pseudogap state of cuprate superconductors revealed by angle-resolved photoemission spectroscopy
赝能隙的性质及其与超导电性的关系是铜氧化物超导体的核心问题之一。最近，一种可能的情况已经提出，赝能隙状态是一个独特的阶段，其特征在于自发的旋转对称性破缺称为“向列性”的基础上的运输和磁化率测量，其中的对称性破缺被观察到低于赝能隙温度$T^*$。在这里，我们报告了一个温度依赖的ARPES研究的向列性在轻微过掺杂的Bi ${}_{1.7}$ Pb ${}_{0.5}$ Sr ${}_{1.9}$ CaCu ${}_2$ O ${}_{8+δ}$沿Cu-O键方向施加的单轴应变触发。虽然向列性增强的赝隙状态，在以前的研究中，它被抑制在超导状态。这些结果表明赝能隙态具有自发旋转对称破缺的特征，向列性可能与超导性竞争。这些新的实验发现可能为赝能隙的性质及其与超导电性的关系提供线索。
2021-01-31 cond-mat.supr-con
Superexchange Interaction and Magnetic Moment in Antiferromagnetic High-T_c Copper-oxide Superconductors
对多层高Tc铜酸盐的Cu-NMR研究表明：（1）反铁磁（AFM）磁矩M_{AFM}随掺杂量的增加而减小，与CuO_2层数n无关，并在载流子密度N_h = 0.17附近发生崩塌。(2)AFM有序化温度随着面外耦合J_{out}随n的增加而增加。(3)面内超交换J_{in}随掺杂不变，但甚至增加。(4)从欠掺杂区到过掺杂区，T_c的最大值出现在N_h = 0.22处，T_c的圆顶形状不依赖于n，但其最大值似乎适度依赖于n。这一结果有力地表明，AFM相互作用对库珀对起着粘合剂的作用，这将使我们真正理解为什么铜氧化物超导体的T_c如此之高。
2009-02-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Evidence for spin-fluctuation-mediated superconductivity in electron-doped cuprates
该研究通过 LCCO 的直流电阻率、高场磁阻与霍尔系数建模，发现散射率与可变强度反铁磁自旋涨落一致，且 $α$、$λ_{\ m sf}$ 和 $T_c$ 相关，支持电子掺杂铜氧化物由自旋涨落介导配对。
2025-02-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Momentum and doping dependence of spin excitations in electron-doped cuprate superconductors
铜氧化物的超导电性是通过在其莫特绝缘母体化合物中掺杂空穴或电子而产生的。自旋激发被认为是超导配对的中介粘合剂。本文基于动能驱动的超导机制，研究了电子掺杂铜氧化物超导体中动态自旋响应的动量和掺杂依赖性。结果表明，低能自旋激发的色散在电子掺杂时发生强烈的变化，而在电子掺杂时，由于电子-空穴的不对称性，空穴掺杂侧出现的低能自旋激发的沙漏形色散不存在.特别地，在超导态中出现相称共振，其共振能量与超导能隙的圆顶形掺杂相关。此外，超导态中高能自旋激发的谱权和色散与相应的正常态中的谱权和色散相当，表明高能自旋激发在电子对的形成中不起重要作用.
2017-01-25 cond-mat.supr-con
Tracing the electronic pairing glue in unconventional superconductors via inelastic Scanning Tunneling Spectroscopy
在高温超导体中，如铜氧化物和铁基系统中，库珀配对的起源仍在争论中。高的转变温度与非常规的配对状态一起支持在铜酸盐中的电子配对胶的图片，其中超导性由电子流体的集体玻色子激发介导。在其他材料中，最重要的是只有空穴或只有电子口袋的铁基系统，微观起源是激烈争论的。扫描隧道显微镜（STM）已被证明是一个强大的实验探针，以检测电子激发，并进一步允许推导出一些指纹的玻色子集体模式。在这里，我们表明，列入非弹性隧道事件是至关重要的隧道光谱的解释，并允许通过STM直接探测玻色子激发。我们开发了一个模型，描述了弹性隧穿电流，它显示的电子光谱函数，和非弹性电流，其中包含有关玻色子谱的信息，在超导状态。采用这种扩展的隧穿形式主义，我们可以自然地再现各种非常规超导体的隧穿谱，并将出现的特征追溯到超导态中自旋能隙的开口。更一般地说，我们的方法是一个强有力的论据，有利于集体模式介导的配对状态，特别是在铁为基础的系统。特别是，我们得出结论，有争议的配对机制，在LiFeSe也是电子的起源与符号变化的配对对称性。
2017-04-23 cond-mat.supr-con
Microscopic mechanism of high-temperature superconductivity revealed by ab initio studies on hole-doped multilayer cuprates HgBa$_2$Ca$_2$Cu$_3$O$_8$ under pressure
Sophia University（上智大学）；The University of Tokyo（东京大学）
通过变分求解器结合神经网络求解HgBa2Ca2Cu3O8的从头算哈密顿量，发现高压下Tc提升源于电子跳跃增强、局域库仑排斥减弱及非局域库仑排斥大幅降低，并揭示配对机制为局域吸引势，源于强局域排斥的“排斥减弱吸引”。
2026-08-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Low-temperature T-linear resistivity in the strange metal phase of overdoped cuprate superconductors due to umklapp scattering from a spin excitation
本研究针对过掺杂铜氧化物超导体奇异金属相低温T线性电阻率的起源问题，通过推导自旋激发介导的电子倒逆散射输运散射率并结合玻尔兹曼方程计算，揭示了反节点与节点倒逆散射的主导作用及不同温区的电阻率行为，阐明了该自旋激发同时介导配对与散射的双重角色。
2023-10-03 cond-mat.supr-con
Phase separation in high-T$_c$ cuprates
我们开发了一个最小的非BCS模型的CuO $_2$平面与现场希尔伯特空间减少到只有三个有效的价中心CuO $_4$与不同的电荷，传统的自旋，和轨道对称性，结合在一个电荷三重态。利用S=1的赝自旋代数，我们引入了一个有效的自旋-赝自旋哈密顿量。为了说明分子场近似的可能性，我们开始与分析的原子和“大负$U$“的限制的模型相比，贝特集群近似，经典和量子蒙特卡罗方法。这两个限制系统表现出相分离的效果与竞争的顺序参数的系统的典型。在有效场近似下，用变分法再现了完整自旋-赝自旋模型的$T$ \，-\，$n$相图.限制我们自己的两个亚晶格近似和$nn$耦合，我们到达了几个Néel样相在CuO $_2$平面的母和掺杂系统与一个单一的非零局部序参数：反铁磁绝缘体，电荷顺序，无胶$d$波玻色超流相，和不寻常的金属相。然而，全球最小的自由能实现的相分离的状态，这是有界的三阶相变线$T^{\star}(n)$，这被认为是负责发病的赝能隙现象。通过选择一定的哈密顿量参数，模型相图可以相当合理地再现T-和T $^{\prime}$ -铜酸盐和新型镍酸盐实验相图的主要特征。铜酸盐/镍酸盐的超导相是由复合玻色子输运决定的，它不是掺杂空穴/电子配对的结果，而是母体系统可能的相态之一。
2021-11-02 cond-mat.supr-con
Superconductivity in bilayer $t$-$t'$ Hubbard models
晶体结构和超导临界温度之间的关系作为设计更高- $T_{\rm c}$超导体的线索已经引起了相当大的关注。特别是，在铜氧化物超导体的单位晶胞中CuO $_2$层的数目$n$与最佳超导转变温度$T_{\rm c}^{\rm opt}$之间的关系是有趣的。如在层状铜酸盐中实验观察到的，当$n$增加时，$T_{\rm c}^{\rm opt}$增加，直到$n=3$，然后，对于较大的$n$，$T_{\rm c}^{\rm opt}$降低。然而，尽管已经有许多关于$n$依赖性的研究，但是$T_{\rm c}^{\rm opt}$的$n$依赖性背后的机制仍然是难以捉摸的。本文用多变量变分Monte Carlo方法研究了双层$t$ Hubbard模型，阐明了相邻CuO $_2$层对超导电性稳定性的影响。我们计算了零温远距离超导关联，并由动量分布估计了超导能隙函数的振幅，作为与$T_{\rm c}^{\rm opt}$关联的观测量。结果表明，与单层$t$ - $t'$ Hubbard模型相比，该模型的面内超导关联并没有增强.与单层哈密顿量相比，双层哈密顿量的超导关联在过掺杂区明显减小，这是由于范霍夫奇异性的缘故.此外，我们还发现在最佳掺杂下，单层和双层$t$ - $t'$ Hubbard模型的超导能隙函数的振幅也是相似的。因此，我们得出结论，相邻的Hubbard层是不相关的双层铜酸盐的$T_{\r…
2022-07-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electronic structure and properties of superconducting materials with simple Fermi surfaces
几种不同的超导材料，如铜酸盐、传统的三维超导体、杂质半导体和低维系统，其基态的电子结构有很大的不同，有时与超导体的理论相反。像费米面（FS）拓扑结构，态密度（DOS），条纹，电子-声子耦合（$λ_{ep}$）和自旋涨落（$λ_{sf}$）的属性进行了分析，以找到线索，什么可能是重要的超导机制。在$E_F$处的高DOS对于$λ's$的标准估计是重要的，但是如果FS足够简单，则超导电性可以在低DOS下存活。在欠掺杂的铜氧化物中，超导涨落与长波长模的耦合是合理的，其中短相干长度是长距离超导的可能障碍。热无序被认为是独立于掺杂的大$T_C$的限制因素。
2014-12-17 cond-mat.supr-con
Broken relationship between superconducting pairing interaction and electronic dispersion kinks in LSCO
氧化铜超导体中的电子能带色散在70 meV左右有扭结，这通常归因于电子与玻色子模式的耦合。对过掺杂铜氧化物高温超导体进行了角分辨光电子能谱（ARPES）实验，研究了超导转变温度与电子-玻色子模耦合之间的关系。值得注意的是，扭结仍然很强的掺杂相图的重掺杂区域的LSCO，甚至当超导性完全消失。这个意想不到的观察结果与传统的超导图像不一致，传统的超导图像是由导致扭结的尖锐玻色子模式介导的。因此，配对可能源于其他东西，例如与非常宽的电子光谱的相互作用或来自没有配对胶的非常规机制。
2013-04-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Doping and momentum dependence of coupling strength in cuprate superconductors
超导性是由电子之间通过集体玻色子激发的交换而相互作用引起的，然而，这种形成电子对的玻色子胶本身通过电子与集体玻色子激发的耦合强度来表现。在这里的掺杂和动量依赖的耦合强度的电子自旋激发铜氧化物超导体的动能驱动的超导机制的框架内进行了研究。利用电子之间通过自旋激发交换相互作用产生的粒子-空穴通道中的正常自能和粒子-粒子通道中的配对自能，分别提取了粒子-空穴通道和粒子-粒子通道中电子与自旋激发的耦合强度.研究表明，在超导转变温度以下，波腹周围的粒子-空穴和粒子-粒子通道中的耦合强度都由两个峰组成，其中最佳掺杂区的尖锐低能峰位于5 meV左右，而宽带则位于40 meV左右。特别是，这种双峰结构的耦合强度在粒子-空穴通道可以持续到正常状态，而作为d-波型对称的超导能隙的结果，耦合强度在粒子-粒子通道的节点处消失。然而，在欠掺杂制度的耦合强度的峰值的位置移向更高的能量与掺杂的增加。更具体地，尽管耦合强度中的峰的位置从电子费米表面上的波腹向热点移动到较低能量，但是峰的权重随着动量从波腹向热点的移动而平滑地减小，并且在热点处消失。
2019-06-21 cond-mat.supr-con
Theory of the Hall Coefficient and the Resistivity on the Layered Organic Superconductors κ-(BEDT-TTF)
在有机超导κ-（BEDT-TTF）化合物中，各种输运现象表现出明显的非费米液体行为，这是理解该体系电子态的重要线索。特别是，霍尔系数（$R_H$）表现出居里-外斯型温度依赖性，这是类似的高Tc铜酸盐。本文研究了半填充各向异性三角晶格上的哈伯德模型，它是研究κ-（BEDT-TTF）化合物的有效模型.基于波动交换近似（FLEX近似），考虑满足守恒定律所需的电流顶点修正，计算了电阻率（$ρ$）和$R_H$。我们对$R_H$和$cot(θ_H)$的理论结果很好地解释了传统玻尔兹曼输运近似所不能再现的实验行为。此外，我们扩展了标准的Eliashberg输运理论，并推导出更精确的电导率公式，这在较高的温度下变得很重要。
2001-02-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity near 80 Kelvin in single crystals of La3Ni2O7 under pressure
该研究在 14.0–43.5 GPa 压力下于 La3Ni2O7 单晶中发现最高 80 K 的超导性，并结合结构表征与 DFT 计算指出其与 σ 键合能带金属化及 Ni-O 双层轨道耦合相关。
2023-05-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Universal Correlation between Critical Temperature of Superconductivity and band structure features
超导体的临界温度（${T}_\text{c}$）变化很大。控制${T}_\text{c}$的因素可能是理解超导电性本质的关键线索。因此，涉及${T}_\text{c}$的相关性，如马蒂亚斯定律、上村定律和铜酸盐掺杂相图，受到了极大的关注。然而，高${T}_\text{c}$超导体中载流子配对的电子相互作用机制尚不清楚，这需要对历史上的实验数据进行更全面的分析。在这项工作中，我们提出了一个新的角度来寻找材料基因参数和${T}_\text{c}$参与的相关性。通过对不同超导体整体能带结构特征的研究，我们发现了各种超导材料的${T}_\text{c}$最大值与电子能级之间的普遍相关性。这表明${T}_\text{c}$的最大值是由次级外轨道的能级决定的，而不是由费米能级附近的能带结构决定的。次级外轨道的能级是与原子轨道杂化率相对应的参数，这意味着轨道杂化的涨落是配对胶的另一个候选者。
2018-12-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Intertwined Spin and Orbital Density Waves in MnP Uncovered by Resonant Soft X-ray Scattering
非传统超导体的特征通常是在它们的相图中有许多相互竞争甚至相互交织的顺序。特别是，自发地打破旋转对称性，并经常同时涉及自旋，电荷和/或轨道顺序的电子的双相，出现在铜酸盐和铁基超导体显着。与这些相位相关的波动可能提供了支撑其高温超导性的奇异配对胶。Helimagnet MnP是第一个在压力下的Mn基超导体，缺乏高旋转对称性。然而，我们的共振软X射线散射（RSXS）实验发现了新的螺旋轨道密度波（ODW）在这个三维，低对称性系统的订单，并揭示了交织有序现象前所未有的细节。特别地，ODW以自旋有序周期的一半形成，并在略高于自旋有序温度时完全发展，它们的畴同时发展，但自旋有序畴大于ODW的畴，并且它们合作产生另一个自旋有序周期为1/3的ODW。这些观察结果提供了相关材料中自旋和轨道序之间复杂相互作用的全面图像，并且它们表明向列相物理普遍存在于二维和高对称性系统之外，并且MnP的超导机制可能类似于铜酸盐和铁基超导体。
2018-08-26 cond-mat.supr-con
