本文介绍了新的极角相关的磁电阻(ADMR)测量过掺杂的铜氧化物T1 $_2$ Ba $_2$ CuO $_{6+δ}$在扩大范围内的温度和方位角。这些详细的测量再次确认了在更有限的温度范围内和在一个单一的方位角取向,特别是描绘的平面内散射率到各向同性和各向异性组件的早期数据的分析。这些新的测量还揭示了散射率的温度和动量依赖性的额外特征,包括$T^2$组分中的各向异性以及高达100 K的$T$ -线性和$T^2$组分的保存。由此产生的形式的散射率的地方严格限制任何即将到来的理论框架的发展正常状态的高温超导铜酸盐的电荷响应。
英文摘要:
This article describes new polar angle-dependent magnetoresistance (ADMR) measurements in the overdoped cuprate Tl$_2$Ba$_2$CuO$_{6+δ}$ over an expanded range of temperatures and azimuthal angles. These detailed measurements re-affirm the analysis of earlier data taken over a more restricted temperature range and at a single azimuthal orientation, in particular the delineation of the intraplane scattering rate into isotropic and anisotropic components. These new measurements also reveal additional features in the temperature and momentum dependence of the scattering rate, including anisotropy in the $T^2$ component and the preservation of both the $T$-linear and $T^2$ components up to 100 K. The resultant form of the scattering rate places firm constraints on the development of any forthcoming theoretical framework for the normal state charge response of high temperature superconducting cuprates.
Magnetic Breakdown in the electron-doped cuprate superconductor Nd$_{2-x}$Ce$_x$CuO$_4$: the reconstructed Fermi surface survives in the strongly overdoped regime
本文报道了电子过掺杂铜氧化物超导体Nd $_{2-x}$ Ce $_x$ CuO $_4$中的半经典角度相关磁电阻振荡(AMRO)和Shubnikov-de Haas效应。我们的数据提供了令人信服的证据磁击穿系统。这表明,一个重建的多连接费米表面持续存在,至少在强磁场,直到超导制度的最高掺杂水平。结果表明,在电子掺杂铜氧化物超导体中,平移对称破缺与超导配对之间存在着密切的联系。
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。
Conventional proximity effect in bilayers of superconducting underdoped $La_{1.88}Sr_{0.12}CuO_4$ islands coated with non superconducting overdoped $La_{1.65}Sr_{0.35}CuO_4$
Nodeless high-T$_c$ superconductivity in highly-overdoped monolayer CuO$_2$
本文研究了最近在$d$波铜氧化物超导体Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_{8+δ}$上生长的CuO $_2$单层的电子结构和超导电性。密度泛函理论的计算表明,显着的电荷转移的界面,使CuO $_2$单层是严重过掺杂到空穴丰富的制度,但无法在散装铜酸盐。我们发现Cu的$d_{x^2-y^2}$和$d_{3z^2-r^2}$轨道都变得重要,费米面分别包含一个电子和一个空穴口袋。构建一个最小的相关的两轨道模型的$e_g$复杂的,我们表明,自旋轨道交换相互作用产生的无节点超导体扩展$s$波配对对称性和配对能隙相媲美的散装$d$波间隙,与最近的实验一致。研究结果指出了在臭氧生长的过渡金属氧化物单层异质结构中实现新的高$T_c$超导体的方向。
Observation of an unconventional metal-insulator transition in overdoped CuO_2 compounds
用非弹性光散射方法研究了$_2$ $_2$ $_2$ O $_{8+δ}$在较宽掺杂范围内正常态的电子动力学.电子弛豫的各向异性很强,不能单独用单粒子性质来解释。结果强烈表明存在一个非常规的量子临界金属-绝缘体过渡的“热”(波节)准粒子成为绝缘,而“冷”(节)准粒子保持金属。一种现象学的发展,它允许一个定量的拉曼结果的理解,并提供了一个场景,链接单和多粒子的属性。
The study of electronic nematicity in an overdoped (Bi, Pb)$_2$Sr$_2$CuO$_{6+δ}$ superconductor using scanning tunneling spectroscopy
赝能隙(PG)态及其相关的晶胞内对称性破缺一直是铜氧化物超导体研究的热点。虽然在$_2$ $_2$ O $_{8+δ}$,特别是欠掺杂样品中已经研究了向列性,但是它在其他铜酸盐和不同掺杂区域中的行为仍然不清楚。在这里,我们应用扫描隧道显微镜探索过掺杂(Bi,Pb)$_2$ Sr $_2$ CuO $_{6+δ}$与一个大的费米面(FS)。当能量尺度接近PG时,可以看到一个有序的建立及其实空间分布。
Evidence for Magnetic Pseudoscaling in Overdoped La(2-x)Sr(x)CuO(4)
本文报道了过掺杂La(1.78)Sr(0.22)CuO(4)单晶的电子喇曼散射随温度变化的实验结果。在50 K < T < 300 K范围内,由正常态B(1g)谱确定了散射率γ(w->0,T)。γ(T)从300 K线性减小到约175 K,然后相对于预期的平均场行为经历减小。这一趋势表明在T(cr)=160 K时,温度场发生了向伪标度区的转换.计算结果与近反铁磁费米液体模型的预测符合得很好。在从该过掺杂样品获得的光谱中没有伪能隙的证据。
Three-Dimensional Fermi Surface of Overdoped La-Based Cuprates
用软X射线角分辨光电子能谱研究了过掺杂高温超导体La $_{2-x}$ Sr $_x$ CuO $_4$和La $_{1.8-x}$ Eu $_{0.2}$ Sr $_x$ CuO $_4$ .费米面的面内和面外分量通过改变光发射角和入射光子能量来映射。沿波节方向未观察到$k_z$色散,而识别出显著的波腹$k_z$色散。基于紧束缚参数化,我们讨论了范霍夫奇点附近的态密度的影响。我们的研究结果表明,在过掺杂La $_{2-x}$ Sr $_x$ CuO $_4$中发现的大的电子比热不能仅仅归因于van-Hove奇异性。因此,我们提出了量子临界诱导的一个崩溃的赝能隙相作为一个合理的解释所观察到的电子比热增强。
Dispersive spin excitations in highly overdoped cuprates revealed by resonant inelastic x-ray scattering
利用共振非弹性X射线散射(RIXS)在铜$L$吸收边,我们已经观察到强烈的,分散的自旋激发在高度过掺杂的Tl $_2$ Ba $_2$ CuO $_{6+δ}$(超导$T_c =6$ K),一种化合物,其正常状态的电荷传输和热力学性质已被广泛研究,并显示出典型的费米液体行为。补充RIXS实验上稍过掺杂的Tl $_2$ Ba $_2$ CuO $_{6+δ}$($T_c =89$ K)和Y $_{1-x}$ Ca $_{x}$ Ba $_2$ Cu $_3$ O $_{6+δ}$化合物跨越广泛的掺杂水平表明,这些激发表现出的能量和能量积分光谱权重密切类似的反铁磁振子在未掺杂的铜酸盐。令人惊讶的共存费米液体的电荷激发和高能量的自旋激发,让人想起反铁磁绝缘体在高度过掺杂的化合物提出了挑战,目前的理论模型的铜酸盐。
Thermodynamics of $T_{\rm c}$ suppression in far-overdoped Tl$_2$Ba$_2$CuO$_6$
Max Planck Institute for Chemical Physics of Solids(马克斯·普朗克固体化学物理研究所);Max Planck Institute for Structure and Dynamics of Matter(马克斯·普朗克物质结构与动力学研究所);SUPA School of Physics and Astronomy, University of St Andrews(圣安德鲁斯大学物理与天文学学院(SUPA));Department of Physics, Simon Fraser University(西蒙菲莎大学物理系);H.H. Wills Physics Laboratory, University of Bristol(布里斯托大学H.H.威尔斯物理实验室);Department of Physics, University of Florida(佛罗里达大学物理系)
通过测量微克级 Tl$_2$Ba$_2$CuO$_6$ 晶体的电子比热,发现超导异常持续至远过掺杂区,弱耦合 BCS 框架定量重现实验,表明 $T_{\ m c}$ 抑制源于配对强度平滑下降。
Site-selective $^{63}$Cu NMR study of the vortex cores of Tl$_{2}$Ba$_{2}$CuO$_{6+δ}$
本文报道了在$T_{c}$ = 85 K下对过掺杂TlPDMATHABMN Ba $_{2}$ CuO $_{6+δ}$的涡旋芯态的择位$^{63}$ Cu NMR研究。我们观察到一个相对较高的密度的低能量准粒子激发的涡核中的磁场为7.4847 T沿c轴,相比之下,YBa $_{2}$铜$_{3}$ O $_{7-δ}$。
Band Structure of Overdoped Cuprate Superconductors: Density Functional Theory Matching Experiments
全面的角度分辨光电子能谱研究的能带结构在单层铜氧化物的目的是揭示跨不同材料的普遍趋势。五种不同空穴和电子掺杂的铜酸盐超导体(La $_{1.59}$ Eu $_{0.2}$ Sr $_{0.21}$ CuO $_{1.59}$镧$_{1.77}$锶$_{0.23}$氧化铜$_4$,Bi $_{1.74}$ Pb $_{0.38}$ Sr $_{1.88}$ CuO $_{6+δ}$,和Pr $_{1.15}$ La $_{0.7}$ Ce $_{0.15}$ CuO $_{4}$)的光谱,并特别着重于具有主要$d$ -轨道特征的谱带.使用光偏振分析,在这些材料中识别出$e_g$和$t_{2g}$带。证明了$d_{3z^2-r^2}$谱带能量和顶端氧距离$d_\mathrm{A}$之间的明确相关性。此外,还揭示了$d_{x^2-y^2}$带底和$t_{2g}$带顶的化合物依赖性。直接比较密度泛函理论(DFT)计算采用混合交换相关泛函表现出良好的协议。因此,我们得出结论,DFT方法可以用来描述全局能带结构的过掺杂单层铜氧化物的空穴和电子掺杂侧。
Superconducting transition at 38 K in insulating-overdoped La2CuO4-La1.64Sr0.36CuO4 superlattices: Evidence for interface electronic redistribution from resonant soft x-ray scattering
On the dynamic distinguishability of nodal quasi-particles in overdoped cuprates
La $_{1.67}$ Sr $_{0.33}$ CuO $_4$不是超导体,其电阻率在非常低的温度下遵循纯T $^2$温度依赖性。另一方面,La $_{1.71}$ Sr $_{0.29}$ CuO $_4$在其电阻率中具有超导基态以及T线性项。这两个特征在临界兴奋剂下的同时出现令人费解。在这里,我注意到费米液体中的电子-电子碰撞率在掺杂阈值以上是异常大的。用无量纲参数$ζ$表示的节状准粒子的散射时间与液态$^3$ He在熔化压力下的散射时间非常接近。在后一种情况下,费米子粒子通过过度的相互作用而变得动态可区分。由于不再是动态不可区分的,节点电子将被排除在费米海之外。这样的非简并载流子然后将在随温度线性增长的相空间内散射简并载流子。