Influence of Lifshitz transitions and correlation effects on the scattering rates of the charge carriers in iron-based superconductors
本文用最小模型计算了铁磷族化合物中空穴消失的Lifshitz跃迁和关联效应的共同作用。计算预测非费米液体的行为和巨大的质量增强的载流子在费米能级。研究结果进行了比较,最近的ARPES实验和测量的运输和热性能的铁磷族化合物。计算结果也可以应用于其他非常规超导体,并对量子临界点的传统观点提出质疑。
2016-01-25 cond-mat.str-el
Collective Mode at Lifshitz Transition in Iron-Pnictide Superconductors
我们得到了铁磷族化合物超导体中孤立层t-J模型中两个可动空穴的精确低能谱。包括每个铁原子的最小dxz和dyz轨道,两者之间没有杂化。在将Hund耦合调谐到一个假定的量子临界点(QCP)后,我们发现了一个s波空穴对基态和一个d波空穴对激发态.在QCP附近,两者在布里渊区中心的空穴费米表面口袋和对应于相称自旋密度波(cSDW)的动量处的出射电子费米表面口袋之间交替符号。随着Hund耦合的增加,能量分裂的依赖性产生了一个真正的QCP在热力学极限附近的假定的一个,在该s-波和d-波库珀对退化的证据。一个集体的s-d-波振荡的宏观超导体耦合到正交剪切应变也被确定。在低空穴浓度的极限下,其谐振频率在QCP处趋于零。这意味着在相应的量子临界态中具有s,d和s+id对称性的库珀对的简并。我们认为,临界状态描述库珀对在空穴掺杂铁超导体的Lifshitz转变,电子带首先上升到费米能级以上。因此,我们预测,拉曼光谱在Ba 1-xKxFe 2As 2中观察到的s-到-d-波集体模式在最佳掺杂也应该观察到更高的掺杂附近的Lifshitz过渡。
2016-07-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pseudogap-induced change in the nature of the Lifshitz transition in the two-dimensional Hubbard model
Universidade Federal de Minas Gerais(米纳斯吉拉斯联邦大学);Université Paris-Saclay(巴黎萨克雷大学);Universidade de Brasília(巴西利亚大学);Université de Paris(巴黎大学)
本研究通过二维Hubbard模型探讨了弱和强相互作用下Lifshitz转变性质的变化,揭示了伪间隙对费米面演变的影响。
2025-10-17 cond-mat.str-el
Kinetic energy change with doping upon superfluid condensation in high temperature superconductors
在常规BCS超导体中,电子动能在超流凝聚时增加(变化DEkin为正)。在高临界温度超导体Bi-2212中,随着自由载流子密度的降低,DEkin从完全相容的常规BCS行为(DEkin>0)过渡到非常规行为(DEkin<0)。如果一个单一的机制是负责整个相图的高临界温度超导体的超导性,这种机制应该允许在这两个制度之间的最佳掺杂的平滑过渡。
2005-03-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Reply to comment on "Doping Driven ($π,0$) Nesting and Magnetic Properties of Fe$_{1+x}$Te Superconductors"
考虑相关效应后,能移值和掺杂水平与实验值的符合性得到了定量的改善,并恢复了我们原来关于($π$,0)嵌套对FeTe磁行为的解释.
2010-03-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity across Lifshitz transition and anomalous insulating state in surface K-dosed (Li0.8Fe0.2OH)FeSe
在铁基超导体中,理解掺杂后的超导电性与电子结构之间的关系对于探索配对机制至关重要。最近发现,在硒化铁(FeSe)中,可以通过电子掺杂实现增强的超导电性(Tc超过40 K),其中费米表面仅包括M中心的电子袋。本文利用表面钾掺杂、扫描隧道显微镜/光谱(STM/STS)和角分辨光电子能谱(ARPES)研究了(Li_(0.8)Fe_(0.2)OH)FeSe深电子掺杂体系的电子结构和超导电性。我们发现,一个以Γ为中心的电子带,最初位于费米能级(EF)之上,可以不断地被调谐到越过EF,并在Γ处贡献一个新的电子袋。当这种Lifshitz转变发生时,M中心电子袋中的超导电性被轻微抑制;而在新的Γ电子袋上观察到一个可能的小尺寸(高达~5 meV)的超导能隙和圆顶状掺杂依赖性。在进一步的K剂量下,系统最终演变成绝缘状态。我们的研究结果提供了新的线索,以了解超导性与费米表面拓扑结构和相关效应的FeSe基超导体。
2017-08-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fermi surface pockets in electron-doped iron superconductor by Lifshitz transition
用扩展的哈伯德模型,在铁原子的正方晶格上,包括主要的3dxz和3dyz轨道,对重电子掺杂硒化铁超导体中位于两铁布里渊区拐角处的费米面口袋进行了计算.在半填充时,在没有轨道内次近邻跳跃的情况下,揭示了单铁布里渊区中心和拐角处电子型和空穴型费米面之间的完美嵌套。在平均场论中,当存在磁阻挫时,会产生隐藏的磁序。一个Eliashberg型计算,包括自旋涨落交换发现,费米表面经历了一个Lifshitz过渡到电子/空穴费米表面口袋中心的角落里的两个铁布里渊区作为现场排斥增长强大。与硒化铁高温超导体的角分辨光电子能谱一致,在足够强的电子掺杂使重整化能带结构的能量发生刚性移动后,只剩下两个电子型费米表面口袋。在强就地排斥的极限下,对隐磁有序态的自旋波分析发现了一个以棋盘波数(π,π)为中心的低能自旋激发的“浮动环”。这一预测与最近通过非弹性中子散射在插入硒化铁中(π,π)周围观察到的低能自旋共振相比较。
2018-10-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Doping and temperature dependence of electronic Raman response in cuprate superconductors
在t-J模型的动能驱动超导机制框架下,研究了铜氧化物超导体中电子喇曼响应的掺杂和温度依赖性。结果表明,在低能位移时,B_{1g}对称性的温度依赖性耗尽比B_{2g}对称性的温度依赖性耗尽快。与掺杂相关的超导转变温度的圆顶形状类似,在欠掺杂区,B_{2g}沟道中的对断裂峰值能量随着掺杂的增加而增加,在最佳掺杂区达到最大值,然后在过掺杂区减小.此外,总体库珀对密度随着欠掺杂区域中的掺杂增加而增加。
2010-11-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Doping dependence of Meissner effect in cuprate superconductors
基于动能驱动的超导机制,在t-t '-J模型下研究了铜氧化物超导体中迈斯纳效应的掺杂依赖性.根据线性响应理论,证明了超导体的电磁响应由反磁电流和顺磁电流两部分组成,从而精确地抵消了正常状态下的反磁项,并由此得到了超导体在整个超导穹顶内的$T\leq T_{c}$温度下的迈斯纳效应。通过考虑二维几何形状的铜氧化物超导体内的镜面反射模型,掺杂和温度依赖的局部磁场分布,磁场穿透深度的主要特征,以及观察到的超流密度的铜氧化物超导体被很好地再现。特别是,它表明,在类似的圆顶形状的掺杂依赖的超导转变温度,最大的超流密度发生在附近的临界掺杂$δ\approx 0.195$,然后降低在低掺杂和高掺杂制度。
2010-08-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Doping Controlled Superconductor-Insulator Transition in Bi2Sr2-xLaxCaCu2O8+delta
我们发现,掺杂控制的超导体-绝缘体转变(SIT)在高临界温度的铜酸盐系统(Bi 2Sr 2-xLaxCaCu 2 O 8 + δ)表现出从根本上不同的行为比预期的从传统的SIT。在临界掺杂下,薄层电阻似乎在零温度极限下发散。以上的临界掺杂,运输普遍缩放的双组分电导模型。在下面,它不断地从弱绝缘行为发展到强绝缘行为。双组分电导模型表明,集体电子相分离机制可能是负责这种非常规的SIT行为。
2006-02-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Doping dependence of the electron-doped cuprate superconductors from the antiferromagnetic properties of the Hubbard model
利用Kotliar-Ruckenstein从玻色子方法研究了电子掺杂铜氧化物超导体的$t$ - $t'$-$t''$ - $U$模型的反铁磁性质.由于包含自旋涨落的AF阶随掺杂的降低比Hartree-Fock理论中获得的快得多。在中间{ \it常数} $U$下,计算的光谱强度的掺杂演变令人满意地再现了实验结果,而不需要如前所述的强烈掺杂依赖的$U$。这可能会调和在最近的研究中提出的光电发射和光电导率的差异。
2005-07-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
High pressure synthesis of a new superconductor Sr2CuO2+xCl2-y induced by apical oxygen doping
利用顶端氧掺杂机制,即二价氧部分取代一价氯,在高压高温下合成了p型氯氧铜酸盐超导体Sr 2CuO 2 + xCl 2-y。X射线衍射分析表明,该超导体为0201结构,空间群为I_4/mmm,晶格常数为a=3.92A,c= 15.6A。磁化率和电阻测量表明,样品具有体超导性,其转变温度为30 K。
2005-02-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Indirect electric field doping of the CuO2 planes of the cuprate NdBa2Cu3O7 superconductor
本文用X射线吸收谱研究了“123”高临界温度超导体在电场作用下的场效应掺杂机理。我们表明,在CuO链的电荷库和场效应掺杂的CuO 2平面发生的电荷转移,从链的平面,整体诱导孔的一小部分,创建的孔。电荷库和电介质/HTS界面的电子性质决定了CuO 2平面的电场掺杂
2008-01-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nonlinear Doping of Cuprate Superconductors -- The case of Bi_2Sr_{2-x}La_xCuO_{6+δ}
分析了Sr_{2-x} La_ xCuO_{6+δ}(BSLCO)的空穴掺杂机制.发现x=0.35附近的奇异最优值与掺杂CuO_2层和其掺杂剂反应物[La^{3+}/Bi^{3+}-O_δ]之间的反馈有关,该反馈将掺杂空穴的数量优先锁定在普适最优值n_opt=0.16上。
2010-12-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Interlayer tunneling spectroscopy of Bi$_2$Sr$_2$CaCu$_2$O$_{8+δ}$: a look from inside on the doping phase diagram of high $T_c$ superconductors
本文报道了Bi_(2212)高$T_c$超导体的系统的、与掺杂有关的层间隧道谱。改进的分辨率使得可以同时跟踪$T_c$附近的超导能隙(SG)和正常态赝能隙(PG),并分析PG在$T^*$处的闭合。所得到的掺杂相图显示出PG出现的临界掺杂点以及SG和PG接近最佳掺杂的特征交叉点。这指向Bi 2212中两种不同且竞争的序参量的共存。实验数据表明,SG可以在$T<T_c$处与PG形成组合的(大的)带隙,并且随着掺杂的减少,层间隧穿逐渐变得不相干。
2002-01-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Abrupt transition in quasiparticle dynamics at optimal doping in a cuprate superconductor system
本文报道了在Bi_2Sr_2Ca(1-y)Dy(y)Cu_2O(8+delta)(BSCCO)体系中,光致反射率变化Δ R随空穴浓度的时间分辨测量。我们发现,在超导转变温度Tc最大的地方,准粒子衰变动力学和Delta R的符号都发生突变。这些一致的变化表明,准粒子动力学的急剧转变正好发生在BSCCO系统中的最佳掺杂。
2005-03-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Doping dependence of an n-type cuprate superconductor investigated by ARPES
本文用角分辨光电子能谱(ARPES)研究了n型铜氧化物超导体Nd_2-xCe_xCuO_4从半填充Mott绝缘体到T_c= 24 K超导体的掺杂效应。在Nd_2CuO_4中,我们首次发现了电荷转移带(CTB)。随着电子的掺杂,这种特征的强度降低,并伴随着近E_F谱权的形成。在低掺杂时,费米表面是一个以(pi,0)为中心的电子袋(体积~ x)。进一步的掺杂导致以(pi,pi)为中心的新的空穴状费米表面(体积~ 1+x)的产生。这些发现揭示了莫特间隙,其掺杂的演变,以及n型铜氧化物的异常输运性质。
2002-07-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Lifshitz transition and frustration of magnetic moments in infinite-layer NdNiO$_2$ upon hole-doping
受最近在具有Sr含量$x \simeq0.2$的无限层(Sr,Nd)NiO $_2$膜中的超导性的发现的启发[Li等人,Nature(伦敦)\textbf{572},624(2019)],我们结合相关电子的动态平均场理论和能带结构方法,研究了电子相关性和Sr掺杂对(Nd,Sr)NiO $_2$中电子结构、费米表面拓扑结构和磁相关性的影响。我们的研究结果揭示了一个显着的轨道选择重整化的镍$3d$带,与$m$ */ $m\sim 3$和1.3的$d_{x^2-y^2}$和$d_{3z^2-r^2}$轨道,分别,这表明轨道依赖的本地化的镍$3d$状态。我们发现,空穴掺杂(Nd,Sr)NiO的$_2$经历了费米面的Lifshitz转变,伴随着磁关联从三维(3D)Néel $G$型(111)到准二维$C$型(110)的变化.我们发现,(Nd,Sr)NiO $_2$中的磁相互作用表现出意想不到的挫折,这抑制了磁秩序,这意味着面内自旋波动的重要性,以解释其超导电性。我们的结果表明,Sr掺杂的$x \simeq 0.1$ -0.2的挫败感最大,这与实验观察到的超导(Nd,Sr)NiO $_2$的掺杂值Sr $x \simeq 0.2$一致。
2020-03-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magic Doping Fractions in High-Temperature Superconductors
本文报道了铜氧化物超导体La_{2-x} Sr_{x} CuO_{4}的面内电阻率ρ_{ab}与空穴掺杂的关系。我们的详细测量发现,在特定的合理的空穴掺杂分数为1/16,3/32,1/8,和3/16的电荷排序的趋势。这一观察似乎表明了一种特殊形式的电荷有序,并且与最近的理论预测最一致,即在合理的掺杂分数x =(2 m +1)/2^n(整数m和n)下,库珀对的棋盘型有序。
2004-12-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spatially Selective and Reversible Doping Control in Cuprate Films
我们描述了一种可逆的,空间控制的铜氧化物薄膜掺杂方法。该技术已被用于创建超导体-反铁磁绝缘体-超导体(S-AFI-S)结和最佳掺杂超导体-欠掺杂超导体-最佳掺杂超导体(OS-US-OS)铜酸盐结构。我们演示了如何S-AFI-S结构可以用来可靠地测量在低温下使用超导体作为无缝电引线的反铁磁绝缘体区域的输运性质。我们还讨论了应用和基本的问题,可以解决与这种掺杂方法创建的结构。虽然在本工作中它是在铜氧化物膜(YBa 2Cu 3 O 7-δ)上实施的,但是该方法也可以应用于其物理性质由氧含量决定的任何混合价过渡金属氧化物。
2005-08-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantitative Raman measurements of the evolution of the Cooper-pairs density with doping in Bi2Sr2CaCu2O8+d superconductors
本文报道了Bi_2Sr_2CaCu_2O_(8 +d)单晶的Raman测量结果,定量地研究了超导态下库珀对密度与掺杂的关系。我们表明,急剧损失的库珀对在波腹区域的掺杂水平降低,是伴随着一个深刻的变化的准粒子动态以上的Tc和一致的赝间隙与超导竞争。我们的数据还表明,库珀对的整体密度随掺杂而变化,明显高于掺杂水平pc=0.2的超流密度。
2009-09-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Lifshitz Transitions in the Ferromagnetic Superconductor UCoGe
本文报道了Ising型铁磁超导体UCoGe的高场磁电阻、霍尔效应和热电势测量。沿正交晶体的易磁化轴$c$施加磁场。在不同的实验探针中,我们在$H \approx 4$、9、12、16和21~T处观察到五个连续的异常。磁量子振荡的电阻率和热电功率都检测到。在大多数异常中,观察到振荡频率和有效质量的显著变化,表明在磁场下由强磁极化引起的连续费米表面不稳定性。
2016-09-27 cond-mat.str-el
Lifshitz critical point in the cuprate superconductor YBa2Cu3Oy from high-field Hall effect measurements
在欠掺杂条件下,测量了空穴浓度p为0.078 ~ 0.152的铜酸盐超导体YBa_2Cu_3 O_y在磁场为60 T时的霍尔系数R_H。在足以抑制超导性的大磁场中,R_H(T)从高温时的正值变为低温时的负值,p > 0.08。这种符号的变化归因于低温下费米面中电子袋的出现。在p < 0.08时,正常状态的R_H(T)在所有温度下均保持正值,随着T \to 0单调增加。我们将p = 0.08时的行为变化归因于Lifshitz转变,即在临界浓度p_L = 0.08时费米表面拓扑结构发生变化,此时电子袋消失。高迁移率电子袋在p_L上的损失与低温下电导率下降十倍相一致,这在高场下电阻率$ρ$的测量中揭示,表明所谓的铜酸盐的金属-绝缘体交叉实际上是由Lifshitz转变驱动的。这也与$ρ$的面内各向异性的跳跃相吻合,表明如果没有电子袋,费米表面必须具有强的两倍面内各向异性。这些发现是一致的费米面重建所造成的单向自旋密度波或条纹秩序。
2011-02-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Doping and energy evolution of spin dynamics in the electron-doped cuprate superconductor Pr$_{0.88}$LaCe$_{0.12}$CuO$_{4-δ}$
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Pr $_{0.88}$ LaCe $_{0.12}$ CuO $_{4-δ}$在超导态的掺杂和磁激发的能量演化.结果表明,在低能区存在一个宽的公度散射峰,共振能位于该公度散射峰的范围内。这种低能量的公度散射在高能量下向外分散成连续的环状非公度散射。该理论还预测了一个圆顶形的掺杂依赖的共振能量。
2008-02-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Charge-4$e$ Anyon Superconductor from Doping $\text{SU}(4)_1$ chiral spin liquid
本文研究三角晶格SU(4) Hubbard模型中SU(4)_1手征自旋液体掺杂后的相,提出空穴掺杂可形成电荷-4e任意子超导体,并用拓扑场论证明其手征中心荷为4。
2025-08-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Doping dependence of the anisotropic quasiparticle interference in NaFe1-xCoxAs iron-based superconductors
利用扫描隧道显微镜研究了NaFe_(1-x)Co_xAs铁基超导体中准粒子干涉(QPI)的掺杂依赖性。目的是研究电子涨落与库珀配对之间的关系。在母体和低掺杂化合物中,宏观上四重旋转对称性被破坏,QPI图案显示出强烈的旋转各向异性。然而,在最佳掺杂下,QPI图案总是四重对称的。我们认为,这意味着小的磁化率,因此微不足道的最佳掺杂的铁磷属元素化物的磁化率波动。由于Tc是最高的,因此这表明Δ T波动不是强库珀配对的先决条件。
2014-03-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Doping and energy dependent microwave conductivity of kinetic energy driven superconductors with extended impurities
在动能驱动的超导机制框架下,基于准粒子激发和散射过程的节块近似,研究了扩展杂质散射体对超导态铜氧化物超导体准粒子输运的影响.结果表明,与能量相关的微波电导率谱具有尖点形状。在低温下,微波电导率随温度的升高而线性增加,在中温时达到最大值,然后在高温时随温度的升高而减小。与掺杂相关的超导能隙参数的圆顶形状相反,最小的微波电导率发生在最佳掺杂附近,然后在欠掺杂和过掺杂制度中增加。
2008-02-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Doping-Dependent Raman Resonance in the Model High-Temperature Superconductor HgBa2CuO4+d
利用电子喇曼散射和椭圆偏振光谱研究了高温超导体HgBa_2CuO_(4 +d)在较宽掺杂范围内的结构。增强“双磁振子”激发的散射截面的共振拉曼条件被发现强烈改变与掺杂,它对应于在1-3 eV的范围内看到的椭圆偏振带间光学跃迁的重排。共振条件的这种意外变化使我们能够调和超导铜氧化物中拉曼和X射线检测磁波动之间的明显差异。有趣的是,最强的变化发生在反节超导能隙达到最大值的掺杂水平上。
2013-07-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Evolution of the cyclotron mass with doping in La$_{2-x}$Sr$_x$CuO$_4$
最近在强磁场下利用时域太赫兹光谱技术在最佳掺杂的La $_{2-x}$ Sr $_x$ CuO $_4$中观察到的回旋共振现象为铜氧化物超导体的研究提供了新的可能性。人们可以在更无序的铜氧化物中测量回旋质量,这些铜氧化物具有短的散射时间,因此将研究扩展到尚未观察到量子振荡的材料和掺杂。在这里,我们提出的空穴掺杂的铜氧化物La $_{2-x}$ Sr $_x$ CuO $_4$的载流子质量的测量跨越一个范围的掺杂跨越轻微欠掺杂($x=0.13$)高度过掺杂($x=0.26$),接近终止的超导圆顶。这些结果揭示了$m_c$随掺杂的系统性增加,高达大于裸电子质量的十三倍的值。这与从热容中提取的那些质量相反,这些质量在赝能隙临界点$p^*$和/或Lifshitz转变附近显示出峰值。回旋频率是线性的领域高达31 T的所有掺杂场诱导费米面重建没有证据。回旋质量被发现是积极的所有掺杂,但与系统的热容质量下,最佳掺杂的样品,而超过它的过掺杂的样品的幅度低于。在其他方面,这些结果是令人惊讶的光电发射揭示了我们的掺杂范围的中间的Lifshitz过渡和从有限频率共振确定的回旋质量的符号是-在传统的理论-一个{ \it拓扑量}只敏感的费米表面是否是封闭的空穴或电子。我们在$p^*$和Lifshitz跃迁附近都没有看到质量发散的迹象,这表明任何奇点--如果存在的话--都不足以影响回旋加速器质量。
2022-10-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Evolution of Magnetic and Superconducting Fluctuations with Doping of High-Tc Superconductors
研究了Bi_2Sr_2CaCu_2 O_{8 \pm δ}超导体中高能和低能激发的电子喇曼散射随温度、空穴掺杂程度和入射光子能量的变化。对于欠掺杂超导体,短程反铁磁(AF)的相关性被发现坚持与空穴掺杂,掺杂的单个空穴被发现是不相干的AF环境。在超导转变温度T_c以上,系统出现了具有B_{1g}对称性的拉曼共振峰,能量为75 meV,在低于75 meV的电子-空穴激发下出现了赝能隙,这是掺杂非相干准粒子形成部分相干态的表现。相干态的占有率随温度的降低而增加,直到在Tc处的相序产生全局SC态。
1997-11-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Topological Quantum Criticality in Superfluids and Superconductors: Surface criticality, Thermal properties, and Lifshitz Majorana fields
时间反演不变量拓扑超流体和拓扑超导体是一类强对称性保护的带隙拓扑态。在这篇文章中,我们研究了这些拓扑状态的时间反演对称性破缺(TRB)领域和/或足够大的TRI领域的存在下的演变。物理上,TRB场的实现之一可以是由于背景磁有序的内部自旋交换场。我们发现,完全带隙的TSF和TSC一般从其他节点状态分离的各种零温度量子临界点,其特征在于广义量子Lifshitz场具有不同的标度特性。这些涌现的Lifshitz场也定义了量子临界状态中的有限温度性质。此外,对于TRB场的某个子集,存在体跃迁的前兆,其中表面态也可以在零场附近表现出量子临界行为。一个完全带隙的TSF/TSC的可能性顺利地跨越到一个拓扑平凡的状态没有相变也检查。
2021-05-17 cond-mat.str-el
Doping dependence of the electron-phonon and electron-spin fluctuation interactions in the high-$T_{c}$ superconductor Bi$_{2}$Sr$_{2}$CaCu$_{2}$O$_{8+δ}$
利用超快光学技术,我们检测到两种类型的玻色子强烈耦合到电子的家庭中的Bi $_{2}$ Sr $_{2}$ CaCu $_{2}$ O $_{8+δ}$从欠掺杂到过掺杂制度。电子-玻色子耦合强度的不同掺杂依赖性使我们能够将它们识别为声子和自旋波动:电子-声子耦合($λ_{e-ph}$)在最佳掺杂时达到峰值,电子-自旋波动耦合($λ_{e-sf}$)随着掺杂单调下降。这一观察结果与两个事实相一致:(1)在低掺杂下,超导性与反铁磁性非常接近;(2)在较大掺杂下,晶格重整化效应显著。
2012-04-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Evolution of Magnetic and Superconducting Fluctuations with Doping of High-Tc Superconductors (An electronic Raman scattering study)
对YBa_2Cu_3 O_{6+δ}和Bi_2Sr_2CaCu_2O_8超导体,研究了高能和低能激发的电子喇曼散射与空穴掺杂浓度、温度和入射光子能量的关系。对于欠掺杂超导体,可以得出结论,短程反铁磁(AF)相关持续与空穴掺杂和掺杂的单空穴是不相干的AF环境中。在超导转变温度T_c以上,系统出现了B_1g对称性的拉曼共振峰,能量约为75 meV,在低于75 meV时,电子-空穴激发出现赝能隙,表明掺杂的非相干准粒子形成了部分相干态。相干态的占有率随温度的降低而增加,直到在Tc处的相序产生全局SC态。
1997-11-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Doping dependent isotope effects of the quasi-1D electron-phonon system: comparison with the high-temperature superconductors
用多步重整化群方法计算了一维Holstein-Hubbard和哈伯德模型在半满附近的弱耦合量子相图.如果足够强,则电子-声子相互作用诱导自旋能隙。决定超导配对能的自旋能隙强烈依赖于能带填充,并且随着系统从半填充掺杂而单调减小。然而,超导磁化率表现出不同的掺杂依赖性;它可以随着掺杂而非单调地变化,并且在掺杂的“最佳”值处表现出最大值。对于弱耦合、波动的一维链的准一维阵列,超导转变温度T_c表现出类似的非单调掺杂依赖性。改变离子质量(同位素效应)对T_c的影响在接近半填充时最大,在远离半填充时迅速减小。同位素效应对自旋能隙的影响与同位素效应对T_c的影响相反。我们讨论了这些结果和高温超导体性质之间的定性相似性。
2004-12-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Temperature vs. doping phase diagram of cuprate superconductors
从铜氧化物超导体的自旋费米子模型出发,通过对自旋自由度积分,得到了载流子的有效相互作用。我们的模型预测了超导相互作用耦合的量子临界点,这为系统中的超导性的发生设置了阈值。我们表明,这种耦合的物理值低于这个阈值,从而解释了为什么没有超导相的未掺杂系统。然后,通过包括掺杂,我们发现一个圆顶形的临界温度的依赖性作为载流子添加到系统中,与实验相图。在不调整任何自由参数的情况下计算了超导临界温度,并得出最佳掺杂量为$ T_c \sim $ 45 K时的超导临界温度,与实验结果相吻合。
2020-09-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Re-entrant Superconductivity Through a Quantum Lifshitz Transition in Twisted Trilayer Graphene
最近的一系列实验表明,魔角扭曲三层石墨烯(TTG)具有强大的超导性。特别是,Cao等人(arxiv:2103.12083)最近的工作研究了超导体在面内磁场和面外位移场中的行为,发现超导体不太可能是自旋单线态。研究还发现,在高磁场和较小的掺杂和位移场范围内,它经历了一个明显的场致超导态的转变。受这些结果的启发,我们开发了一个理解的超导TTG使用相结合的唯象推理和微观理论。我们描述了面内场在TTG中所起的作用,并利用这种理解来论证重入跃迁可能与量子Lifshitz相变有关,其中高场相位具有有限动量配对。我们认为超导体可能是单重态和三重态对的叠加,并描述了正常态的结构。我们还吸取了扭曲双层石墨烯(TBG)的教训,并解释与TTG的现象学的差异,尽管他们密切的微观关系。我们提出在TBG超导体中也实现了单重态-三重态叠加,并且$ν= -2$相关绝缘体可能是通过自发自旋对称性破缺得到的时间反转保护的$\mathbb{Z}_2$拓扑绝缘体.
2021-10-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Doping-Dependent and Orbital-Dependent Band Renormalization in Ba(Fe_1-xCo_x)_2As_2 Superconductors
Ba(Fe_(1-x)Co_x)_2As_2(x = 0.06,0.14,0.24)的角分辨光电子能谱表明,Fe_3dyz/zx空穴带的宽度与掺杂水平有关.相反,Fe的3d x^2-y^2和3z^2-r^2带是刚性的,并且由于Co的掺杂而发生位移。在最佳掺杂量x = 0.06时,Fe 3dyz/zx空穴带被平坦化,表明Fe 3dyz/zx空穴带的带重正化与超导转变温度的提高有关.轨道相关和掺杂相关的能带重整化表明,负责的超导电性的涨落是深刻的Fe 3d轨道简并。
2012-06-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Phosphor induced significant hole-doping in ferropnictide superconductor BaFe2(As(1-x)Px)2
高温超导体中的超导电性通常在掺杂引入载流子的异价离子时产生。然而,在铁磷族化合物中,通常认为不会引入载流子的“等价”掺杂也可以诱导超导性。与其它铁磷属化合物不同,BaFe_2(As_(1-x)Px)_2的超导能隙中含有节线。这里的“等价”掺杂和节点间隙的确切性质是全面了解铁基高温超导体的关键未决问题。利用角分辨光电子能谱(ARPES),我们发现BaFe_2(As_(1-x)Px)_2中的磷光体取代在空穴费米面中引入了相当数量的空穴,而源于dx的能带相对完整。这推翻了以前普遍认为的“等价”掺杂,解释了为什么BaFe 2(As 1-xPx)2的相图与空穴掺杂化合物的相图相似,并排除了基于消失的dxy空穴袋解释节点间隙的理论。
2011-05-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Critical-doping universality for cuprate superconductors: Oxygen nuclear-magnetic-resonance investigation of Ca(x)La(1-x)Ba(1.75-x)La(0.25+x)Cu(3)O(y)
在铜酸盐中,基态会改变其性质(从反铁磁体到自旋玻璃,再到超导体,再到金属)的临界掺杂水平并不普遍。我们调查的起源,这些关键的掺杂变化,通过测量的面内的氧$p_σ$空穴密度的CuO $_{2}$层中的氧密度$y$的函数(Ca $_{x}$ La $_{1-x}$)(Ba $_{1.75-x}$ La $_{0.25+x}$)铜$_{3}$ O $_{y}$。这是使用氧17核四极共振参数$ν_{Q}$完成的。我们比较化合物与$x=0.1$和0.4有显着的关键$y$的变化,并发现这些变化可以解释的空穴注入到$p_σ$轨道的效率的变化。这使我们能够在整个掺杂范围内为CLBLCO系统生成统一的相图,而无需可调参数。
2010-11-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Holon metal, charge-density-wave and chiral superconductor from doping fractional Chern insulator and SU(3)$_1$ chiral spin liquid
Johns Hopkins University(约翰斯·霍普金斯大学)
本研究通过掺杂分数量子反常霍尔绝缘体和SU(3)₁手性自旋液体,探索霍隆金属、电荷密度波和手性超导体的形成机制。
2025-11-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Doping Dependence of Anisotropic Resistivities in Trilayered Superconductor Bi2Sr2Ca2Cu3O10+delta (Bi-2223)
系统地测量了高质量Bi_2Sr_2Ca_2Cu_3O_(10 + δ)单晶的热功率、面内电阻率rho_ab(T)、面外电阻率rho_c(T)和磁化率随掺杂浓度的变化关系。我们发现,转变温度Tc和赝能隙形成温度T_rho_c*,低于rho_c显示一个典型的上升,不改变从它们的最佳值在“过掺杂”区域,即使掺杂实际上进行。这表明,在过掺杂区,体材料$T_c$主要由具有大超导能隙的低掺杂内面决定,而载流子主要掺杂在具有大相位刚度的外面。
2002-05-07 cond-mat.str-el 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
Correlation-driven Lifshitz transition at the emergence of the pseudogap phase in the two-dimensional Hubbard model
本文用元胞动力学平均场论研究了二维哈伯德模型中赝能隙与费米面拓扑的关系。我们发现两种可能的平均场金属的解决方案在广泛的相互作用,掺杂和挫折:一个传统的重整化金属和非传统的赝隙金属。在半填充时,常规金属更稳定,并显示出相互作用驱动的莫特金属-绝缘体转变。然而,对于大的相互作用和小的掺杂,与铜酸盐相关的区域,赝能隙相变为基态。通过增加掺杂,我们表明,从赝隙到常规金属的一阶过渡是紧密的费米表面从空穴到电子的变化,揭示了相关驱动机制的Lifshitz过渡。这解释了最近的实验中已经指出的赝能隙相位和费米表面拓扑结构之间令人困惑的联系。
2018-01-19 cond-mat.str-el
Self-doping and the Mott-Kondo scenario for infinite-layer nickelate superconductors
本文简要回顾了最近发现的无限层镍酸盐超导体中的Mott-Kondo方案及其结果。我们认为母态是一个自掺杂的莫特绝缘体,并提出了一个有效的$t$ - $J$ - $K$模型来解释其低能特性。在小掺杂,该模型描述了一个低载流子密度的近藤系统与非相干近藤散射在有限的温度下,在良好的协议与实验观察的电阻率的对数温度依赖性。在增加Sr掺杂时,该模型预测了近藤效应的击穿,这提供了一个潜在的解释的非费米液体行为的电阻率与幂律缩放在很宽的温度范围内。在临界掺杂附近,由于近藤和海森堡超交换相互作用的竞争,非常规超导性经历了从无节点$(d+is)$波到节点$d$波的转变.不同的配对对称性的存在可能是支持最近的隧道测量。
2021-10-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Doping evolution of the electron-hole asymmetric s-wave pseudogap in underdoped high-Tc cuprate superconductors
本文将动力学平均场论应用于二维哈伯德模型,通过集团扩展,研究了高温铜氧化物超导体赝能隙态电子结构的掺杂演化。计算的单粒子激发光谱中的强欠掺杂制度显示出显着的电子-空穴不对称性,并揭示了一个“s波”赝隙,它显示在动量空间中的所有方向上的有限振幅,但并不总是在费米能级:间隙的能量位置强烈依赖于动量,特别是在节点区域,它高于费米能级。随着空穴掺杂的增加,赝能隙在动量空间中的任何地方都消失了。我们表明,起源和“s波”结构的赝隙可以归因于出现一个强散射表面,它出现在能量动量空间接近的莫特绝缘体。
2013-11-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Doping-insensitive density-of-states suppression in polycrystalline iron-based superconductor SmO$_{1-x}$F$_{x}$FeAs
利用高分辨角积分光电子能谱研究了铁基超导体SmO_(1-x)F_xFeAs(x=0,0.12,0.15,0.2)的态密度随温度的变化。随着温度的降低,在所有样品中都观察到了态密度的抑制,揭示了两个特征能量标度(10 meV和80 meV)。然而,没有观察到明显的掺杂依赖性。我们认为10 meV的抑制是由于掺杂无关的正常态赝能隙,一旦进入超导态,赝能隙就变成了超导能隙,并警告说80 meV的抑制可能是多晶样品的人为现象。
2008-05-31 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Hole superconductivity in the electron-doped superconductor PCCO
我们测量了电子掺杂超导体Pr_{2-x} Ce_xCuO_4的电阻率和霍尔角随掺杂和温度的变化。温度为100 K < T <300 K时的电阻率Rho_xx对电子最为敏感。它的温度行为在很宽的掺杂范围内与掺杂无关,甚至对非超导样品也是如此。另一方面,横向电阻率rho_xy或霍尔角θ_H(其中cot(θ_H)= rho_xx/rho_xy)对空穴和电子都敏感。它的温度依赖性受到掺杂的强烈影响,并且cot(theta_H)可以用于识别最佳掺杂(最大Tc),甚至远高于临界温度。这些结果表明,在电子掺杂的铜氧化物中,空穴是超导电性的主要来源。
2007-06-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Planar hole-doping concentration and effective three-dimensional hole-doping concentration for single-layer high-$T_c$ superconductors
我们建议高温超导体的物理性质可以通过二维平面空穴掺杂浓度($P_{pl}$)或有效三维空穴掺杂浓度($P_{3D}$)来解决。我们发现,对于单层高温超导体,超导转变温度($T_c$)在$T_c$ $vs.$ $P_{3D}$图中呈现出普遍的圆顶形行为,其最佳掺杂浓度为$P_{3D}$ $\sim$ 1.6 $\times$ 10 $^{21}$ cm $^{-3}$.
2006-12-16 astro-ph cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Missing Quasiparticles and the Chemical Potential Puzzle in the Doping Evolution of the Cuprate Superconductors
用角分辨光电子能谱研究了Ca $_{2-x}$ Na $_{x}$ CuO $_{2}$ Cl $_{2}$从莫特绝缘体到超导体的演化过程。通过测量费米能级附近的激发以及非键合态,我们以前所未有的精度跟踪了电子结构和化学势的掺杂依赖性。我们的工作揭示了传统准粒子理论的缺陷,包括绝缘体的宽线形和莫特能隙内化学势的明显反常位移。为了解决这个问题,我们开发了一个模型,其中准粒子在半填充时非常小,并在掺杂时生长,使我们能够将色散和费米波矢等特性与化学势的行为统一起来。
2004-07-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Gate-tuned Superconductor-Insulator transition in (Li,Fe)OHFeSe
反铁磁(AFM)绝缘体-超导体转变一直是非常规超导体物理研究的热点。在高Tc铜氧化物超导体中掺杂载流子,可以诱导原子力显微镜观察到的莫特绝缘体与超导体之间的量子相变。对于表征最好的有机超导体k-(BEDT-TTF)2X(X=阴离子),AFM绝缘体和超导体之间的一级转变可以通过外加压力或化学压力来调节。此外,超导状态可以直接从AFM绝缘体通过在Cs3 C60中施加压力来开发。这些相图的相似之处暗示了一个普遍的机制,在靠近AFM绝缘体的非常规超导性。然而,铁基高温超导体中的超导电性是通过掺杂载流子从AFM坏金属演变而来的,迄今为止还没有观察到超导体-绝缘体转变。在这里,我们报告了一个从超导体到绝缘体的一阶过渡与强电荷掺杂诱导的离子门控在薄片的单晶(Li,Fe)OHFeSe。的Tc不断增强与电子掺杂的离子门高达43 K的最大Tc,和一个惊人的超导体-绝缘体转变发生在最佳掺杂的最高Tc的边缘。绘制了具有超导体-绝缘体相变的温度门控电压相图,表明超导体-绝缘体相变是非常规超导的共同特征。这些结果有助于揭示铁基超导的物理基础以及高温超导的普遍机制。我们的发现还表明,栅极控制的强电荷掺杂使得以超越传统方法的方式探索新的物质状态成为可能。
2015-03-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fermi Surface Evolution in an Electron-Doped High-Tc Superconductor Revealed by Magnetic Quantum Oscillations
本文报道了用磁阻量子振荡方法直接探测电子掺杂超导体Nd $_{2-x}$ Ce $_x$ CuO $_4$在不同掺杂水平下的费米面。我们的数据揭示了一个急剧的质的变化,费米表面拓扑结构,由于在电子系统中的平移对称性破缺发生在一个临界掺杂水平显着超过最佳掺杂。这一结果意味着,$(π/a,π/a)$有序,已知存在于低掺杂水平,生存到过掺杂的超导制度。
2009-08-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Impurity Doping Effect in High $T_{c}$ Superconductors
已经观察到,高$T_{c}$超导体中的杂质掺杂和/或离子束诱导的损伤引起金属-绝缘体转变,从而抑制临界温度。基于我们最近提出的超导弱局域效应理论,我们研究了$\rm{La_{1.85}Sr_{0.15}Cu_{1-x}A_{x}O_{4}}$体系中,当A $=$为Fe,Co,Ni,Zn,Ga时,$T_{c}$随杂质浓度的变化.我们发现掺杂杂质降低了电子-电子吸引的散射矩阵元,如$V_{nn'}=-V[1-{2\over πk_{F}\ell} ln(L/\ell)]$,其中$L$和$\ell$分别是非弹性和弹性平均自由程。使用从电阻率数据确定的平均自由程$\ell$,我们发现我们的计算值之间的良好协议$T_{c}$和实验数据,除了Ni掺杂的样品,其中Ni杂质可能会增强配对相互作用。
1998-01-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
A model for the phase separation controlled by doping and the internal chemical pressure in different cuprate superconductors
在双带模型的框架下,我们研究了不同类型的强关联载流子的相分离机制作为两组能带之间的能量分裂的函数。窄(宽)带模拟更局域化(更离域)类型的载流子。通过假设由于层间失配的CuO $_2$层上的内部化学压力控制两组状态之间的能量分裂,理论预测能够再现在掺杂高于1/8时相分离的制度,在实验压力掺杂- $T_c$相图中的铜酸盐在大的微应变,因为它出现在过氧化的La $_2$ CuO $_4$。
2008-10-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Doping dependence of fluctuation diamagnetism in High Tc superconductors
使用Banerjee等人的Phys.Rev.B83,024510(2011)最近提出的Ginzburg-Landau-like晶格自由能泛函,我们计算了高Tc超导体的波动抗磁性作为掺杂、磁场和温度的函数。我们分析了铜氧化物超导转变温度以上的配对波动,范围从强相位波动为主的欠掺杂限制到更传统的振幅波动为主的过掺杂制度。我们表明,一个模型的配对规模增加和超流密度降低与欠掺杂产生的赝隙区域中观察到的磁化的功能,在良好的定性和合理的定量与实验数据的一致性。特别是,我们明确地表明,即使当赝能隙有一个配对原点的磁化实际上跟踪超导圆顶,而不是赝能隙温度,如在实验中看到的。我们讨论了掺杂的依赖性的波动抗磁性的“起始”温度和评论的涡旋核心能量在我们的模型中的作用。
2015-06-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con