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
The effects of strain in multi-orbital superconductors: the case of Sr$_2$RuO$_4$
单轴应变实验已成为揭示电子物质非常规相特征的有力工具。在这里，我们提出了超导健身分析和密度泛函理论（DFT）的计算相结合，以解剖复杂的多轨道量子材料的应变的影响，从微观的角度。我们将这个框架应用到超导状态的Sr $_2$ RuO $_4$，并认为最近提出的轨道反对称自旋三重态（OAST）序参量候选人具有独特的签名下的应变，这是在最近的观察是一致的。特别是，我们可以解释的压缩应变沿$\langle 100\rangle$方向的临界温度的不对称分裂，和压缩应变沿$\langle 001\rangle$和$\langle 110\rangle$方向的临界温度的减少与一个单一的自由参数。
2021-11-26 cond-mat.supr-con
Orbital Symmetry and Orbital Excitations in High-$T_c$ Superconductors
我们讨论了几种可能的高$T_c$超导性与一个以上的轨道对称性的配对作出贡献。首先，我们表明，在各种铜酸盐的高能量的轨道激发提出了一个简化的模型与一个单一的轨道的$x^2-y^2$对称掺杂的空穴。接下来，涉及两个$e_g$轨道对称性的掺杂空穴的几条路线进行了讨论：（i）一些给出超导性的CuO $_2$单层Bi 2212超导体，Sr $_2$ CuO $_{4-δ}$，Ba $_2$ CuO $_{4-δ}$，而（ii）其他镍酸盐异质结构或Eu $_{2-x}$ Sr $_x$ NiO $_4$，可以在原则上实现它。在Ru离子的低电子填充下，Sr $_2$ RuO $_4$中存在$t_{2g}$对称性的自旋轨道纠缠态。最后，同时具有$t_{2g}$和$e_g$轨道对称性的电子有助于铁基超导体、磷属元素化物或FeSe的超导性质和向列性。其中一些提供了轨道选择性库珀配对的例子。
2019-05-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
From microscopic description to statistical mechanics of Cu-O chain fragments in the high-Tc superconductors REBa_2Cu_3O_{6+x}
本文研究了高Tc超导体REBa_2Cu_3 O_{6+x}（RE表示稀土原子或钇）的贫氧CuO_x面。从Cu-O链碎片的Emery模型出发，提出了一个扩展的ASYNNNI模型来描述CuO_x平面的统计力学。用Monte Carlo方法对模型进行了分析，计算了调节高温超导性的CuO $_2$面的电荷转移和不同配位Cu离子的浓度，并与实验结果进行了比较。
1996-12-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Triplet Pairing Superconductivity Induced by Short-Range Ferromagnetic Correlations in Sr$_2$RuO$_4$
本文讨论了Sr $_2$ RuO $_4$中三重态超导电性的微观起源，着重讨论了O位上库仑相互作用$U_{pp}$的作用。在$d$ - $p$模型上表明，$U_{pp}$诱导了相邻Ru位的“d-电子”（具有$d_{xy}$ -对称性的分子轨道）之间的铁磁交换相互作用，导致短程铁磁关联，并促进了在$γ$ -带上具有（$\sin p_x\pm\ii\sin p_y$）-对称性的Cooper配对。这种铁磁关联有效工作的原因可以追溯到Ru位的4d电子的能级相对较低并且位于O位的$2p$电子的能级附近的事实。
2005-08-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Microscopic model for the hidden Rashba effect in YBa$_2$Cu$_3$O$_{6+x}$
YBaPDMATHABMM $_3$ O $_{6+x}$中的每个晶胞包含一对二维CuO $_2$层。虽然晶体结构是全局反转对称的，但各个层不是。这必然导致CuO $_2$层中的非零Rashba自旋轨道耦合（SOC），每层中的耦合常数具有相反的符号。这些所谓的Rashba双层产生隐藏的自旋纹理，在布里渊区中的每个$k$点处具有消失的净自旋，但在每个层中分别具有非消失的自旋纹理。在这里，我们通过CuO $_2$导带的轨道结构追踪Rashba分裂的微观起源，得到一个通用的三轨道模型哈密顿量，并表明由密度泛函理论预测的自旋分裂的幅度为$\sim 10$ ~meV。
2019-10-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Phonon dispersion and anomalies in one-layer high-temperature superconductors
在电子密度响应的微观模型下，计算了高温超导体HgBa $_{2}$ CuO $_{4}$和Bi $_{2}$ Sr $_{2}$ CuO $_{6}$的声子动力学、电荷响应和声子态密度.结果与以前的计算进行了比较La $_{2}$ CuO $_{4}$和Nd $_{2}$ CuO $_{4}$。我们的主要重点是与高频氧键伸缩模（OBSM）之前在我们的计算中发现的$p$掺杂的La $_{2}$ CuO $_{4}$和$n$掺杂的Nd $_{2}$ CuO $_{4}$。我们调查的问题，如果特征软化的OBSM和相关的强耦合的电子也存在于HgBa $_{2}$ CuO $_{4}$和Bi $_{2}$ Sr $_{2}$ CuO $_{6}$。特别是更离域的Cu $4s$状态的贡献的重要性，除了本地化的Cu 3d状态上的软化进行了研究和不同的反交叉行为，由于存在几个声子模式具有相同的对称性的OBSM进行了研究，使异常的识别相当复杂。此外，电子极化过程中的离子的CuO平面的离子层上的声子动力学的影响进行了计算。在这种情况下，定性类型的电荷响应，即存在或不存在可能的金属电荷波动的Hg或Bi离子，分别通过顶点氧连接到CuO平面，证明是非常敏感的某些声子模式。所有的计算进行了比较，到目前为止的实验结果。然而，后者对于Hg和Bi化合物是相当不完整的。
2010-02-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Pairing state at an interface of Sr$_2$RuO$_4$: parity-mixing, restored time-reversal symmetry, and topological superconductivity
本文在微观计算的基础上研究了自旋三重态超导体Sr $_2$ RuO $_4$（001）界面上的成对态。由于在界面处诱导的Rashba型自旋轨道相互作用，该系统中自旋单重态和自旋三重态之间的库珀对发生了强宇称混合。尽管自旋轨道分裂相当大，但自旋轨道分裂带之间也存在很强的带间对相关。这是由于自旋轨道相互作用和配对相互作用之间的挫折。在这种配对状态下，时间反转对称性恢复，与体Sr $_2$ RuO $_4$相反，体Sr $_2$ RuO $_4$被认为是具有破缺的时间反转对称性的手性$p+ip$超导体。结果表明，由于这些功能，在界面处的配对状态是最近提出的时间反演不变的拓扑超导体的一个有前途的候选人。
2009-05-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Analysis of impurity-induced circular currents for the chiral superconductor Sr_{2}RuO_{4}
本文分析了在Sr_2RuO_4中很可能实现的手征超导态${\bf d}({\bf k}) = \hat{\bf z} (k_x \pm i k_y)$（时间反演对称破缺）在非磁性杂质附近感应出圆电流的微观机制。从Bogolyubov-de Gennes方程的非自洽解析解中，我们发现了两种准粒子态：束缚态和连续态。通过杂质散射，凝聚体将角动量转移到准粒子态，从而产生环流。在低温下，准粒子谱的连续部分给出了主要贡献。非自洽解产生有限角动量的状态。与相应的金兹伯格-朗道理论的比较揭示了超导凝聚产生的补偿逆流的存在。用μ子自旋弛豫测量可能观测到了杂质周围出现的电流和磁场。
1999-06-07 cond-mat.supr-con
Generalized one-band model based on Zhang-Rice singlets for Tetragonal CuO
四元氧化铜（T-CuO）因其结构与铜酸盐类似而受到人们的关注。它最近被提出作为一种化合物，其研究可以结束关于铜酸盐适当微观模型的长期争论。本文在前人的\textit{ab initio}计算的基础上，严格推导了T-CuO的基于正交化Zhang-Rice单线态的有效单带广义$t\!-\!J$模型，并对其参数进行了估算.利用自洽玻恩近似，我们计算了反铁磁有序半填充T-CuO中单个空穴的谱函数和准粒子色散。我们的预测与角分辨光电子能谱和理论多带的结果显示出很好的一致性。我们的结论是，一个广义的$t\!-\!J$模型仍然是最小的哈密顿在铜氧化物的单空穴动力学的正确描述。
2018-04-05 cond-mat.supr-con
Direct observation of nodeless superconductivity and phonon modes in electron-doped copper oxide Sr$_{1-x}$Nd$_x$CuO$_2$
铜酸盐中高温超导性的微观理解一直受到这些材料中晶体结构明显复杂性的阻碍。我们使用扫描隧道显微镜和光谱学来研究电子掺杂的氧化铜化合物Sr $_{1-x}$ Nd $_x$ CuO $_2$，其仅具有分离CuO $_2$平面的裸阳离子，因此是所有铜酸盐超导体中最简单的无限层结构。超导态的主要CuO $_2$平面的Tunneless电导谱揭示了无节点的配对间隙的直接证据，无论其幅度与三价钕的局部掺杂的变化。此外，观察到三个不同的玻色子模式作为多个峰-谷-峰的超导间隙外的功能和它们各自的能量依赖于空间变化的间隙。随着玻色子模式的能量相同的外部，弯曲和拉伸声子的铜氧化物，我们的研究结果表明，它们的起源从晶格振动，而不是自旋激发。
2022-05-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Flux line lattice state versus magnetism in electron-doped cuprate superconductor Sr_{1-x}La_{x}CuO_{2}
本文报道了电子掺杂高$T_{\rm c}$铜氧化物超导体Sr $_{1-x}$ La $_{x}$ CuO $_{2}$（SLCO，$x=0.10$-0.15）中用μ子自旋旋转研究磁通线晶格态的微观细节。观察到磁性相和非磁性相之间的相分离的明显迹象，其中有效磁穿透深度[ $λ\equivλ(T,H)$ ]被选择性地确定为后一相。$λ(0,0)$ %相对于$T_{\rm c}$和相应的大超流密度（$n_s \propto λ^{-2}$）的极小值与具有$1+x$的载流子密度的大费米表面的存在一致，这表明即使在SLCO中的“最佳掺杂”下“掺杂的莫特绝缘体“也会击穿。此外，由$λ(0,H)$的场依赖性表明超导序参量中存在相对较弱的各向异性。这些观察结果强烈表明，在SLCO的超导电性是一个不同的类从空穴掺杂的铜酸盐。
2008-05-18 cond-mat.supr-con
Resolving Phonons in Superconductor Bi2Sr2CaCu2O8+δ at Sub-Unit-Cell Resolution
针对铜氧化物中声子作用存疑的问题，研究利用亚晶胞分辨电子能量损失谱识别Bi₂Sr₂CaCu₂O₈+δ不同层的声子模式，发现超结构诱导的声子频率调制与超导能隙变化相关，为电声耦合研究提供新依据。
2025-06-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Leggett modes and multi-band superconductivity in Sr2RuO4
Sr $_2$ RuO $_4$是一种典型的多带超导体，具有三个穿过费米能级的带。这些谱带表现出不同的维度特征，具有一个准2D $γ$-谱带和两个准1D $α$-和$β$-谱带。这就导致了$γ$带上的超导性与其它两个带上的超导性可能只有弱的约瑟夫森耦合。基于对Sr $_2$ RuO $_4$的显式微观弱耦合计算，我们研究了与带间相对相位振荡相关的集体Leggett模，发现由于带间相对较弱的约瑟夫森耦合，存在相对较软的Leggett模.这些计算也提供了洞察为什么超导间隙的大小可能是可比的所有三个频带，尽管$γ$和$α, β$带之间的显着差异。这些分析也可应用于其它多带超导体。
2016-08-10 cond-mat.supr-con
In-plane optical conductivity of La$_{2-x}$Sr$_x$CuO$_4$: Reduced superconducting condensate and residual Drude-like response
对于平行于CuO $_2$ -平面的偏振，在低至8 cm $^{-1}$的宽频率范围内仔细检查了具有$x$ =0.12和0.15的La $_{2-x}$ Sr $_x$ CuO $_4$的光谱的温度依赖性。选择表征良好的晶体使我们能够测量纯平面偏振光谱，而没有任何额外的峰。由$σ_1(ω$）中的缺失区域估算的超导（SC）凝聚体的重量与由$σ_2(ω$）对1/ $ω$图的斜率估算的超导（SC）凝聚体的重量很好地一致，表明没有证据表明在光谱中违反了Ferrell-Glover-Tinkham求和规则。我们证明，光学估计SC冷凝物是远远小于从磁穿透深度的$μ$ SR测量得到的值。我们还发现在低于$T_c$的亚毫米波段电导率向$ω$ =0方向反常增加，这表明超导态的微观不均匀性。这两个观察结果进行了讨论，可能是固有的高$T_c$铜酸盐的非均匀电子状态。
2004-01-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Evolution of Interorbital Superconductor to Intraorbital Spin-Density Wave in Layered Ruthenates
层状钙钛矿的单斜晶系一直是人们非常感兴趣的话题，许多工作致力于理解单层Sr $_2$ RuO $_4$的超导态。另一个长期存在的难题是它的姊妹化合物Sr $_3$ Ru $_2$ O $_7$缺乏超导性，这限制了Sr $_2$ RuO $_4$可能的超导机制。在这里，我们解决一个微观机制，统一超导和自旋密度波在这个家庭的材料秩序。从Sr $_2$ RuO $_4$的能带内赝自旋单重态超导模型出发，研究了双层耦合和氧八面体交错旋转的作用.我们发现，双层耦合单独增强超导性，而交错旋转破坏轨道间的超导性，留下一个顺磁性金属。然后，磁场移动范霍夫奇点附近的费米能级，允许轨道内SDW秩序形成的双层。我们的理论预测，双层Sr $_3$ Ru $_2$ O $_7$没有交错旋转表现出轨道间超导性与可能更高的转变温度。
2022-05-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Study of the mixed state of La_{1.83}Sr_{0.17}CuO_{4} by means of muon-spin rotation and magnetization experiments in a low magnetic field
μ子自旋旋转（muSR）实验是研究第二类超导体涡旋态磁场分布的常用方法。基于磁穿透深度的测定，人们经常推测-也有争议-所研究的超导体的序参量对称性。本文报道了在沿单晶c轴施加的20 mT的低磁场中，对铜酸盐高温超导体La_{1.83} Sr_{0.17} CuO_{4}中的混合态进行的muSR和磁化联合研究。宏观磁化测量揭示了各种冷却程序的实质性差异。然而，不同温度区域之间的涡流动力学变化以及微观muSR实验的结果几乎与所采用的冷却循环无关。此外，它被发现的平均磁通量密度，局部探测的μ子，强烈增加，在低温下。这可能是由于在这种铜氧化物超导体中，涡旋晶格的空间场分布的非随机抽样所导致的涡旋钉扎的增强而引起的。
2011-10-04 cond-mat.supr-con
Nature of the magnetic stripes in fully oxygenated La$_{2}$CuO$_{4+y}$
利用三轴中子散射方法研究了最佳氧掺杂的铜氧化物超导体La $_{2}$ CuO $_{4+y}$的静态和动态磁条纹，该超导体在$T_{\rm c}=42$ K处具有干净的超导转变.极化分析表明，磁条结构是平等地表示沿两个的四晶轴和波动条纹显示显着的重量，以及在平面外的自旋分量。静态磁序和低能涨落都在零外加磁场下充分发展，并且在$\hbar ω= 0.3-10$ meV处的低能自旋涨落在冷却时增强。我们解释这是一个指示，超导性和低能量的自旋波动共存微观空间区域与静态磁秩序的领域分开。
2020-08-26 cond-mat.supr-con physics.app-ph
Quantitative connection between the nanoscale electronic inhomogeneity and the pseudogap of Bi$_2$Sr$_2$CaCu$_2$O$_{8+δ}$ superconductors
利用扫描隧道显微镜/光谱（STM/S）在Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_{8+δ}$中发现了非均匀纳米级电子能隙（INSEG）态的演化与高温铜酸盐超导体（HTCS）中两个普遍的上下赝能隙之间的定量联系.利用我们提出的空穴尺度分析了掺杂和温度相关的INSEG图，发现这两个赝能隙对应于CuO $_2$平面的两个特定的INSEG覆盖率：CuO $_2$平面的50%和100%的INSEG覆盖率分别对应于上赝能隙和下赝能隙.这两个pseudogap的定量连接表明，测得的pseudogap的能量和温度的起源是密切相关的CuO $_2$平面的几何覆盖的INSEG状态。我们发现，INSEG和超导共存的欠掺杂到过掺杂制度。我们认为赝能隙态在微观上是不均匀的，并且100%的覆盖率是高$_2$超导电性的必要条件.
2015-01-01 cond-mat.mtrl-sci 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
Orientation of the intra-unit-cell magnetic moment in the high-Tc superconductor HgBa2CuO$_{4+δ}$
极化中子衍射实验（PND）表明，铜氧化物的赝能隙态具有不寻常的单胞内磁性。在定性水平上，数据表明的力矩方向，既不垂直也不平行的氧化铜层，但一个结构简单的化合物的准确测量一直缺乏。在这里，我们报告PND的结果与前所未有的准确性的IUC磁序在简单的四重单氧化铜$_2$ -层化合物HgBa 2CuO $_{4+δ}$。在转变温度下，我们发现了磁临界散射的证据。在有序态的深处，我们确定磁矩方向为70° $\pm$，与CuO $_2$层的法线相差10°，这排除了纯平面回路电流和高对称性狄拉克多极，这是IUC磁性微观起源的两个最突出的理论建议。然而，数据是一致的狄拉克多极的对称性较低，或者，与一个特定的配置的环路电流的CuO $_6$八面体的表面上流动。
2018-05-05 cond-mat.supr-con
Microscopic Bardeen-Cooper-Schrieffer formulation of the critical temperature of multilayer copper-oxide superconductors
我们研究多层铜氧化物的超导电性，在一个现实的微观配方的框架。求解完全依赖于温度的BCS带隙方程，我们得到了一个最大的转变温度Tc为M=3或4的CuO 2层在单位电池的适当值的层间隧穿（负对隧穿），并通过考虑的掺杂不平衡之间的内层和外层。这是普遍存在的实验结果钙插入氧化铜，而不是其他插入元素。此外，使用一组受限制的参数，我们得到了一个精确的拟合Tc（M=1-4）为五个不同的钙插层同源氧化铜家庭。
2010-03-31 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
A microscopic modeling of phonon dynamics and charge response in NdCuO
基于电子密度响应的微观模型，描述了掺杂$n$的高温超导体NdCuO的声子动力学和电荷响应.这是从绝缘状态开始，通过欠掺杂的奇怪的金属更传统的金属状态连续的轨道选择性不可压缩性-可压缩性转换方面的严格的总和规则的电荷响应。在这项工作中提出的方法为$n$掺杂的HTSC的修改最近应用到的$p$掺杂的化合物的建模，并表示通过掺杂引入的电子-空穴不对称性。一个定性的物理图片与我们的建模的电子状态的铜酸盐中给出了一个足够宽的轨道自由度，即Cu 3d/ $4s$和O $2p$是必不可少的。在线性响应理论的框架内，我们计算了不同相位的全声子色散曲线。特别是，强烈的掺杂依赖于异常的高频氧键伸缩模式（OBSM）的实验中发现的$p$掺杂的HTSC的，最近也为$n$掺杂的Nd $_{1.85}$ Ce $_{0.15}$ CuO $_{4}$进行了研究，并与非弹性中子散射和非弹性X射线散射的实验结果进行了比较，分别。我们计算了在$n$掺杂的NdCuO的情况下，不存在的$p$掺杂的LaCuO的OBSM的反交叉的情况下，并将其与不同的晶体结构。研究了由于电荷涨落型的非局域电子-声子相互作用效应引起的声子诱导的反常OBSM的电荷重分布。
2008-04-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Magnetic properties of the overdoped superconductor La$_{2-x}$Sr$_{x}$CuO$_{4}$ with and without Zn impurities
用磁化强度测量和中子散射研究了Zn取代的高掺杂$T_c$超导体La $_{2-x}$ Sr $_{x}$ Cu $_{1-y}$ Zn $_{y}$ O $_{4}$的磁性。磁化强度测量结果表明，对于无锌样品与$x \geq 0.22$的居里项诱导的磁化率的温度依赖性意味着存在局部顺磁矩。感应的居里常数对应于超过$x=0.22$的每额外Sr $^{2+}$离子0.5 $μ_B$的矩。Zn-取代在过掺杂的\lsco也诱导居里项，对应于1.2 $μ_B$每Zn $^{2+}$离子，同时抑制$T_c$。对于无锌的\lsco与$x \geq 0.22$以及对于锌取代的\lsco与$x = 0.22$，$T_c$与居里项的大小之间的关系非常相似。这表明超导性与感生顺磁矩之间存在普遍的竞争关系。中子散射测量结果表明，Zn取代过掺杂\lsco有害地增强了周围的$(π, π)$位置的非弹性磁散射谱，峰值在$ω\sim 7$ meV。这些事实进行了讨论的基础上的“瑞士奶酪”模型的Zn取代的系统，以及微观相分离的情况下，在过掺杂的区域所示的μ子自旋弛豫测量。
2005-08-29 cond-mat.supr-con
Discovery of microscopic electronic inhomogeneity in the high-Tc superconductor Bi2Sr2CaCu2O8+x
氧化铜高温超导体的母体化合物是不寻常的绝缘体。当它们被适当地掺杂远离化学计量时，超导性就会出现。在Bi 2Sr 2CaCu 2 O 8 +x中，超导电性是由于掺杂过量的氧原子，这将正电荷载流子（空穴）引入到CuO 2平面中，超导电性被认为起源于此。除了它们提供载流子的事实之外，这些氧掺杂剂的作用还没有很好地理解。然而，甚至不清楚这些电荷如何在CuO 2平面中分布。因此，许多高Tc超导体的模型简单地假设由掺杂引入的载流子均匀分布，导致电子均匀的系统，就像在普通金属中一样。在这里，我们报告的电子不均匀性的高Tc超导体Bi_2Sr_2CaCu_2 O_（8 +x）使用扫描隧道显微镜/光谱观察。这种不均匀性表现为局域态密度谱和超导能隙的空间变化。这些变化在空间上是相关的，并且在~ 14 Angs的令人惊讶的短长度尺度上变化。分析表明，观察到的不均匀性是接近莫特绝缘体的结果，导致与掺杂后留在BiO平面中的氧离子相关的电荷电势的屏蔽差。因此，这个实验是对超导态的局部性质的直接探测，这是不容易通过宏观测量获得的。
2001-07-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Persistent Fermi Pockets and Robust Electron Pairing in Lightly Doped CuO$_2$ Planes of Cuprate Superconductors
Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics, Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院物理研究所凝聚态物理国家实验室）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；Max Planck Institute for Solid State Research（马克斯·普朗克固体研究研究所）；Technical Institute of Physics and Chemistry, Chinese Academy of Sciences（中国科学院理化技术研究所）；Songshan Lake Materials Laboratory（松山湖材料实验室）；Beijing Academy of Quantum Information Sciences（北京量子信息科学研究院）
研究通过高分辨率激光角分辨光电子能谱揭示了铜酸盐超导体中CuO₂平面的内在电子结构，发现低掺杂下费米口袋的突变转变及超导能隙的鲁棒配对机制。
2026-04-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
A microscopic model for the intrinsic Josephson tunneling in high-T_C superconductors
对基于层间隧道效应的高温超导体本征约瑟夫森效应微观模型进行了定量分析。在CuO_2-planes的配对关联模型的2-D Hubbard模型的吸引相互作用，该模型很好地解释了一些观察到的功能，如短的平面相干长度。哈伯德平面的堆叠被布置在由磁通量穿过的环面上。垂直于平面的电流被计算为所施加的通量的函数（即，e.的相位），和-后仔细消除有限尺寸的影响，由于单粒子隧穿-发现显示一个正弦场的依赖性，根据层间约瑟夫森隧穿。超导电流的温度依赖性的研究表明，在最好的约瑟夫森转变温度相比，平面Kosterlitz无温度温和的海拔。这些和其他结果的依赖模型参数进行比较与标准BCS评价。
1997-07-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Phonons become chiral in the pseudogap phase of cuprates
铜酸盐的赝隙相的性质仍然是一个主要的谜。它的新的签名之一是一个大的负霍尔热导率$κ_{\rm xy}$，这似乎为掺杂$p$低于赝隙临界掺杂$p^*$，但其起源是未知的。因为即使在未掺杂的Mott绝缘体La $_2$ CuO $_4$中也观察到这种大的$κ_{\rm xy}$，所以它不能来自电荷载流子，这些电荷载流子位于$p = 0$处。在这里，我们表明，热霍尔电导率的La $_2$ CuO $_4$是大致各向同性的，几乎相同的热传输平行和垂直的CuO $_2$平面，即$κ_{\rm zy}(T) \approx κ_{\rm xy} (T)$。这表明霍尔响应必须来自声子，这些是唯一能够容易地垂直和平行于平面移动的热载体。在$p > p^*$中，在La $_{\rm 1.6-x}$ Nd $_{\rm 0.4}$ Sr $_x$ CuO $_4$和La $_{\rm 1.8-x}$ Eu $_{\rm 0.2}$ Sr $_x$ CuO $_4$与$p = 0.24$中，我们没有观察到c轴霍尔信号，即$κ_{\rm zy}(T) = 0$，表明声子在赝能隙相之外具有零霍尔响应。声子霍尔响应出现在$p^* = 0.23$的正下方，正如我们在La $_{1.6-x}$ Nd $_{\rm 0.4}$ Sr $_x$ CuO $_4$ with $p = 0.21$中发现的大$κ_{\rm…
2020-07-27 cond-mat.str-el 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
Superconductivity in striped Hubbard Clusters
发现高温超导体的CuO面由超导区和反铁磁区交替的几何条纹组成。在这里，我们将研究条纹团簇的排斥哈伯德模型作为超导元素的一种可能的微观描述。我们关注的焦点在于超导性质。我们的报告与广场哈伯德模型的d-波通道中的信号，并调查其依赖于系统的大小，集群的形状和相互作用强度。
1999-12-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Thermal Hall conductivity of electron-doped cuprates
对空穴掺杂铜氧化物的霍尔热导率的测量表明，声子在磁场中获得手征性，无论是在赝能隙相还是在莫特绝缘体态。其微观机制尚不清楚。一些理论的建议正在考虑，包括斜散射的声子的各种缺陷，耦合的声子自旋，和一个状态的回路电流秩序与适当的对称性，但更多的实验信息是需要约束的理论方案。在这里，我们介绍了我们对电子掺杂铜氧化物Nd $_{2-x}$ Ce $_x$ CuO $_4$和Pr $_{2-x}$ Ce $_x$ CuO $_4$中霍尔热导率$κ_{\rm {xy}}$的研究，对于整个相图的掺杂，从绝缘反铁磁相中的$x$ = 0，直到$x$ = 0.17，在高于最佳掺杂的金属相中。我们观察到一个大的负霍尔热导率在所有的掺杂，在这两种材料。由于垂直于CuO $_2$平面的热传导由声子主导，因此我们在电子掺杂的铜氧化物中观察到的该方向热流的大的霍尔热导率也必须归因于声子，如在空穴掺杂的铜氧化物中。与垂直于CuO $_2$平面的热流测量证实，声子是负责这个热霍尔信号，在空穴掺杂的铜酸盐。然而，在电子掺杂的铜氧化物中，手性程度（以$|κ_{\rm {xy}}$/$κ_{\rm {xx}} |$的比率测量，其中$κ_{\rm {xx}}$是纵向热导率）大得多。我们讨论了各种因素，可能涉及的机制，赋予手征铜酸盐中的声子，包括短程自旋相关。
2022-03-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Hg-Based Superconducting Cuprates: High Tc and Pseudo Spin-Gap
本文简要介绍了高温超导体HgBa_2CuO_（4 +d）和HgBa_2CaCu_2O_（6 +d）的微观研究。所关心的主题是赝自旋能隙、量子临界点附近的反铁磁自旋涨落以及核磁共振获得高Tc的机制。讨论了CuO2平面晶体结构、二维电阻率、Cu NQR、NMR实验结果。
2008-04-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Direct observation of the flux-line vortex glass phase in a type II superconductor
利用μ子自旋旋转和小角中子散射研究了La_{1.9} Sr_{0.1} CuO_{4}中涡旋态的有序性。观察到从布拉格玻璃到涡旋玻璃的过渡，后者由无序的涡旋线组成。在附近的过渡的微观行为反映了一个微妙的相互作用的热诱导和钉扎诱导的障碍。
2006-11-23 cond-mat.supr-con
A microscopic two-band model for the electron-hole asymmetry in high-$T_c$ superconductors and reentering behavior
本文提出了一个基于铜酸盐$\mathrm{CuO}_{2}$导电层中空穴能级结构的微观双带模型。我们证明了两个能量相近的相互作用带可以解释电子-空穴的不对称性。事实上，我们严格分析的相图的模型，并表明，临界温度的费米子密度低于半填充可以表现出一个非常不同的行为相比，密度高于半填充的情况。这是由于带间相互作用和带内库仑排斥与两能级间的热涨落相互作用的结果。所以，如果能带之间的能量差太大，那么不对称性就会消失。此外，临界温度原来是费米子密度的非单调函数，我们的模型的相图显示“超导圆顶”在高$T_{c}$铜氧化物超导体。这就解释了为什么在施主密度远离最大值时，能达到最大临界温度。在超导相之外，费米子密度接近半满时，由我们的哈密顿量控制的热力学与真正的高$T_c$材料一样，对应于莫特绝缘相。带间相互作用的性质可以是静电的（屏蔽库仑相互作用）、磁性的（例如一些海森堡类型的单点自旋-自旋相互作用）或两者的混合。如果带间相互作用主要是磁性的，那么除了电子-空穴不对称性之外，我们还观察到一种重新进入行为，这意味着超导相只能在有限的温度区间内发生。这种现象相当罕见，但在所谓的磁性超导体中也观察到了。
2016-10-10 cond-mat.supr-con
Possible Pairing Symmetry of Three-dimensional Superconductor UPt$_3$ -- Analysis Based on a Microscopic Calculation --
在UPt $_3$反常超导性质的激励下，我们研究了二维和三维六角Hubbard模型中的对对称性和相变温度.我们使用三阶微扰理论求解Eliashberg方程，并考虑了在位排斥$U$。作为二维计算的结果，我们得到了两种不同类型的稳定的自旋三重态。一种是在$n = 1.2$周围和小的$U$区域内的$f$波（$_1$）对，它是由铁磁涨落引起的.另一种是在远离半填充区（$n = 1$）的大$U$区域中的$p_x$（或$p_y$）-波（E $_1$）配对，这是由顶点修正引起的。然而，我们发现，前$f$波配对被破坏引入三维色散。这是因为3D色散破坏了$f$ -波配对的有利结构，例如van Hove奇点和小口袋结构。因此，我们认为铁磁涨落介导的自旋三重态不能解释UPt $_3$的超导电性。我们还研究了具有极隙的对对称的情况。该$p_z$波（A $_1$）通过沿c轴$t_z$的大跳跃积分而稳定。在与UPt $_3$（$1.3 \le t_z \le 1.5$）最佳拟合的参数区域中，它几乎与抑制的$p_x$（或$p_y$）波（E $_1$）简并。这两个p波配对状态存在于远离半填充的区域中，其中顶点校正项起着至关重要的作用，就像Sr $_2$ RuO $_4$中的情况一样。
2005-01-24 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
Theory of the Resistive Transition in Overdoped $Tl_2Ba_2CuO_{6+x}$: Implications for the angular dependence of the quasiparticle scattering rate in High-$T_c$ superconductors
我们表明，最近的测量磁场依赖性的磁化强度，比热和电阻率的过掺杂的$T_c \sim 17K$ $Tl_{2}Ba_{2}CuO_{6+δ}$在附近的超导$H_{c2}$意味着涡旋粘度是非常小的，研究的材料是不均匀的小，几百$Å$，区域中的本地$T_{c}$是远远高于散装$T_{c}$。小得惊人的涡旋粘度可以从微观模型中推导出来，在该模型中，准粒子寿命在费米表面周围变化很大，除了沿区域对角线（"冷点“）之外，到处都很小。我们提出实验测试我们的结果。
1998-01-07 cond-mat.supr-con
BCS $d$-wave behavior in the THz electrodynamic response of electron-doped cuprate superconductors
虽然铜氧化物超导体在过去的几十年里得到了广泛的研究，但关于其超导性的微观起源还没有达成共识。在这项工作中，我们测量的低能量电动力学响应轻微欠掺杂和过掺杂的La $_{2-x}$ Ce $_x$ CuO $_4$薄膜使用时域太赫兹（THz）光谱，以确定温度和场的超流光谱权重的依赖性。我们表明，温度依赖性服从关系\textit{n$_s$} $\propto$ $1-(T/T_c)^2$，典型的脏极限BCS类$d$波超导体。此外，磁场的依赖性被发现遵循一个次线性的$\sqrt{B}$的形式，这支持基于$d$波对称性的超导间隙的预测。这些观察结果表明，在这些电子掺杂的铜氧化物的超导秩序可以很好地描述在一个无序BCS $d$波形式主义。
2021-07-21 cond-mat.supr-con
Theory of the striped superconductor
我们定义了一个不同的物质相，一个“对密度波”（PDW），其中超导序参量$ϕ$作为位置的函数周期性地变化，使得当在质心位置上平均时，$ϕ$的所有分量都相同地消失。具体来说，我们研究了最简单的，单向PDW，“条纹超导体”，我们认为这可能是在失败的高温超导体，La $_{2-x}$ Ba $_x$ CuO $_4$中观察到的一些壮观的实验异常的核心。我们提出了一个可解的微观模型与强电子-电子相互作用，支持PDW基态。我们还讨论了，在朗道理论的水平上，PDW和其他序参量之间的耦合的性质，这种状态的异常灵敏度的起源和一些后果淬火无序。
2009-02-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Topological Theory of Electron-Phonon Interactions in High Temperature Superconductors
在最佳掺杂的铜氧化物高温超导体（HTSC）的光电子能谱（ARPES）中观察到的声子扭结中存在较大的同位素效应，但它们与具有强电子-声子相互作用的近自由电子金属的预期声子扭结有很大不同（Gweon et al. 2004）。这些差异，以及红外光谱中的许多其他异常，似乎表明其他粒子（如磁振子）必须有助于高温超导。在这里，我们使用拓扑（非哈密顿）的方法来讨论的数据，强调纳米级的相分离和附近的费米能量，空间上钉扎到一个自组织的非线性掺杂剂阵列的量子双稳态的窄带的重要性。拓扑离散，非连续，非微扰的方法以前解释了HTSC相图的形式，而不涉及详细的微观假设，他们是特别有用的存在下，强烈的纳米级的障碍。这些方法也解释了“奇迹”的一个理想的近自由电子声子扭结在明确定义的节点准粒子状态在LSCO在金属-绝缘体过渡。最后，在不同的铜酸盐的扭结能量和费米速度的普遍性是这些材料的边缘弹性性质的结果，特别是均衡的CuO 2平面的字符。
2004-08-02 cond-mat.supr-con
