Microscopic approach to high-temperature superconductors: Superconducting phase
尽管在理论和实验上做了大量的努力,但对于导致前所未有的高转变温度$T_c$的高温超导体的超导配对机制的理解仍然缺乏。从$t$ - $J$模型出发,在一种新的重整化方案(PRM)的框架下,对中等空穴掺杂下超导相的物理性质进行了微观研究.我们的微观方法使我们能够解释在欠掺杂以及在最佳的空穴掺杂制度的实验结果。在很好的协议与实验,我们发现没有超导解决方案非常小的空穴掺杂。在超导相,序参量原来具有d波对称性与几个晶格常数的相干长度。从角分辨光电子能谱(ARPES)沿费米面得到的光谱函数也与实验符合得很好:光谱显示出在费米能附近的小范围内由相干激发单独引起的峰状结构。
2009-03-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Visualizing the Pt doping effect on surface and electronic structure in Ir_{1-x}Pt_{x}Te_{2} by scanning tunneling microscopy and spectroscopy
利用扫描隧道显微镜(STM)和能谱(STS)研究了Pt掺杂对Ir $_{\mathrm{1-x}}$ Pt $_{\mathrm{x}}$ Te $_ {\mathrm{2}}$的表面和电子结构的影响。通过在4.2 K下裂解制备的表面示出了最顶端的Te原子的三角形晶格。经历结构转变的化合物具有固定波矢$q = \frac{2π}{5a_m}$的超调制(其中$a_m$是单斜相的晶格常数),尽管Pt浓度不同。超导化合物呈片状结构。既不表现出超导电性也不表现出结构转变的化合物的表面不显示超结构。在所有掺杂样品中,掺杂剂在STM图像中观察到为暗点。掺杂剂附近的隧穿光谱显示了在约-200 mV处的局域态密度的变化。掺杂剂的这种微观效应为我们建立这种材料的微观模型提供了关键。
2015-03-03 cond-mat.supr-con
Magnetic fluctuations and resonant peak in cuprates: a microscopic theory
在t-J模型下建立了超导铜氧化物的动态自旋磁化率理论,并将其应用于超导铜氧化物的共振磁峰和正常态磁响应。分析是基于自旋的运动方程和磁响应的记忆函数表示,其中低能自旋集体模式的主要阻尼来自于衰变到费米子自由度。结果表明,低掺杂时的阻尼函数与c轴光学电导率密切相关。分析再现了依赖于掺杂的共振磁散射的功能。
2002-11-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Conjectures for the microscopic theory of high temperature superconductivity
在实验结果和我们以前理论工作的基础上,建立了高温超导的微观理论。在这个猜想中,超导和反铁磁长程序是由层间耦合驱动的。严格地说,在两个维度上,微观哈伯德模型在接近零温度最佳掺杂的$x=x_{c}$处具有(共振价键)绝缘体到金属的转变,导致量子临界点,并且其中一条交叉线由赝能隙温度$T^{*}$给出。我们认为,各种奇异的和非费米液体性能附近观察到的最佳掺杂是由于这个量子临界点的存在。在我们的推测中,交叉线$T^{*}$实际上也将超导区分为两部分,这取决于相对于$x_{c}$的掺杂水平。对于$x \leq x_{c}$,超导态具有显著的反铁磁关联,而对于$x > x_{c}$,它几乎没有反铁磁关联,从而证明了基于非相互作用电子的传统BCS理论。在$x_{c}$以下的超导态中,非弹性中子散射共振和系统地减少的超流密度在本方案中有其自然的解释。该方法支持层间对隧穿模型,其中超导凝聚能来自超导态c轴动能的降低。比较目前的情况与一些领先的理论的基础上的哈伯德和$t-J$模型。空穴掺杂和电子掺杂的铜氧化物以及重费米子超导体的一般特征可以在本图中的{ \em统一}框架中理解。
2000-08-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Evidence of Doping-Dependent Pairing Symmetry in Cuprate Superconductors
扫描隧道光谱(STS)的研究揭示了长程空间均匀性和主要$d_{x^2-y^2}$ -配对的光谱特性,在下和最佳掺杂的$\rm YBa_2Cu_3O_{7-δ}$超导体,而STS对$\rm YBa_2(Cu_{0.9934}Zn_{0.0026}Mg_{0.004})_3O_{6.9}$表现出{ \it微观}空间调制和强散射附近的Zn或Mg杂质网站,连同全局抑制的配对电位。与此相反,在过掺杂的$\rm (Y_{0.7}Ca_{0.3})Ba_2Cu_3O_{7-δ}$,$(d_{x^2-y^2}+s)$配对对称性被发现,表明在超导基态在临界掺杂值的显着变化。
2001-08-15 cond-mat.supr-con
Possible hydrogen doping and enhancement of Tc (= 35 K) in a LaFeAsO-based superconductor
本文报道了在LnFeAsO基超导体(Ln 1111:Ln = La,Ce和Pr)中掺入氢氧根离子(OH)-,可显著提高超导转变温度(Tc)。对于La 1111,使用高压技术合成的(OH)掺入样品的Tc为35 K,比典型的最佳掺杂的La 1111超导体高7 K。Ce 1111和Pr 1111也观察到类似的Tc增强。~ 1H-NMR测定证实了样品中氢原子的存在。伴随着(OH)-掺入,晶格参数大大收缩,下降到任何其他掺杂/取代从未达到的值。
2010-01-28 cond-mat.supr-con
Microscopic annealing process and its impact on superconductivity in T'-structure electron-doped copper oxides
当空穴或电子被掺杂到其绝缘母体化合物的CuO 2平面中时,高转变温度的超导性出现在铜氧化物中。虽然空穴掺杂在许多铜酸盐中快速诱导金属行为和超导性,但在诸如R2CuO 4(R是Nd、Pr、La、Ce等)的材料中,单独的电子掺杂是不够的,其中需要在低氧环境中退火生长态样品以除去微量的氧以诱导超导性。在这里,我们表明,氧还原的微观过程中修复Cu缺陷的生长材料,并在化学计量的CuO 2平面中产生氧空位,有效地减少无序和提供巡回载体的超导性。这个长期存在的材料问题的解决表明,超导的基本机制对于电子和空穴掺杂的氧化铜是相同的。
2007-01-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity from site-selective Ru doping studies in Zr$_5$Ge$_3$ compound
本文对过渡金属掺杂Zr $_5$ Ge $_3$体系进行了系统的掺杂研究,寻找可能的超导电性。在掺Ru的Zr-$_5$-Ge $_{2.5}$-Ru $_{0.5}$样品中发现了高达5.7K的超导电性。有趣的是,在相同的Ru掺杂下,仅在Ge位掺杂时诱导超导性,但在Zr位或间隙位掺杂时在1.8K下仍然不存在。磁性和输运研究揭示了Ru掺杂的Zr $_5$ Ge $_{2.5}$ Ru $_{0.5}$样品的体超导性质。高的上临界场、增强的电子关联和极小的电子-声子耦合表明该体系可能具有非常规的超导电性,这需要进一步的理论和实验研究。
2017-12-12 cond-mat.supr-con
Novel pairing mechanism for superconductivity at a vanishing level of doping driven by critical ferroelectric modes
超导(SC)发生在低密度的移动电子仍然是一个谜,因为标准理论不适用于这一制度。我们解决这个问题,通过使用铁电(FE)模式,介导电子之间的有效吸引力的微观模型。当零动量附近的模式色散较陡时,前向散射是主要的配对过程,并且间隙函数的自洽方程可以解析求解。该解决方案具有独特的功能:不同的动量分量的间隙函数解耦,并在FE模式的临界状态,不同的频率分量也解耦。这导致了实验上可以观察到的效应:间隙函数在温度上可以是非单调的,并且临界温度可以与化学势无关。该模型适用于轻掺杂极性半导体,特别是钛酸锶。
2018-12-13 cond-mat.supr-con
Orbital Degeneracy and the Microscopic Model of the FeAs Plane in the Iron-Based Superconductors
提出了新发现的铁基超导体中FeAs面的微观模型,着重讨论了晶场环境中Fe $3d_{xz}$和$3d_{yz}$轨道间的轨道简并度的作用.该模型预测了相应的反铁磁有序基态的母体化合物和d-波超导基态在有限的掺杂。轨道间耦合在增强这两个命令中起着有趣的作用。相关变分波函数提出了两个有序相。
2008-04-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Possible origin of 60-K plateau in the YBa2Cu3O(6+y) phase diagram
我们研究了YBa_2Cu_3O(6+y)的模型,研究了氧有序和掺杂不平衡对临界温度Tc(y)的影响,并阐明了YBCO相图中一个著名的特征:60-K平台的可能来源。针对高温超导系统集体变量的“唯相”描述,我们采用了一个三维半微观XY模型,模型中包含了相变量和代表微观相刚度的可调参数。该模型捕捉特征的能量尺度存在于YBCO,并允许在基面内的强各向异性,以模拟氧有序。应用球闭合关系,借助于传递矩阵法求解了相位XY模型,并计算了选定系统参数下的Tc。此外,我们还研究了氧有序和掺杂不平衡对YBCO相图形状的影响。我们发现氧有序化不可能单独导致60-K平台的存在。依靠实验数据揭示,氧掺杂的YBCO可能会引入显着的电荷不平衡之间的CuO 2平面和其他网站,我们表明,同时前者是欠掺杂,而后者-强烈过掺杂几乎在整个区域的氧掺杂,其中YBCO超导。结果表明,当氧含量增加时,这提供了两个可能导致60 K平台升高的反作用因素。此外,我们的结果可以提供一个重要的贡献,理解实验数据支持的存在,在YBCO的多组分超导。
2006-01-12 cond-mat.supr-con
A Possible Via For Proving The Approach Of The Hubbard Ground States Toward Stripes And Other Doping States
在这个简单的说明中,我们提出了一种方法来严格建立约束的形式的基态的Hubbard和t-J模型和扩展更长(但有限)范围的各种掺杂的变体,一旦精确的数值结果建立这些哈密顿量有限大小的集群与两个不同的(开放和周期性)的边界条件。我们证明了强边界将建立,如果非均匀极小主题周期边界conditions.A分支,我们的建议可能会严格建立强大的趋势,特别是稳定的条纹形成在神奇相称的掺杂1/8的无限晶格,以及在其他掺杂。
2002-08-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Possible structural origin of superconductivity in Sr-doped Bi2Se3
用铜和锶(Sr)等元素掺杂硒化铋(Bi2Se3)可以诱导超导性,使掺杂材料成为探索潜在拓扑超导行为的有趣候选者。认为掺杂Bi_2Se_3的超导电性是由掺杂原子嵌入范德华能隙引起的。然而,几个实验已经表明,掺杂剂原子的嵌入可能不一定使掺杂的Bi 2Se 3超导。因此,在掺杂的Bi_2Se_3超导性的结构起源仍然是一个悬而未决的问题。本文结合材料合成与表征、高分辨透射电子显微镜和第一性原理计算对Sr掺杂Bi2Se3的掺杂结构进行了研究。我们发现超导电性的出现与n型掺杂原子密切相关。原子级能量色散X射线映射揭示了各种n型Sr掺杂剂,占据插层和间隙的位置。第一性原理计算结果表明,Sr的掺杂浓度对Sr的形成能有很大的影响。该位置从低Sr掺杂水平下的亚稳位置变化到高Sr掺杂水平下的稳定位置。计算结果解释了为什么淬火是必要的,以获得超导样品时,Sr掺杂水平低,也为什么慢炉冷却时,Sr掺杂水平高,可以产生超导样品。我们的研究结果表明,Sr原子掺杂在间隙的位置,而不是那些插入在范德华间隙,是最有可能负责的出现在Sr掺杂Bi2Se3的超导电性。
2018-03-08 cond-mat.supr-con
From charge transfer type insulator to superconductor
我们提出了一个微观模型的哈密顿量来解释杂质掺杂诱导的绝缘体-超导体转变和反铁磁性和超导性共存的高Tc铜氧化物。讨论了从非费米液体到费米液体的过渡,其特征是d电子在Cu位的离域。
2003-03-09 cond-mat.supr-con
A resolution to doping asymmetry puzzle in high Tc cuprates
我们提出了一个微观模型的“电子掺杂”的$Nd_{2-x}Ce_xCuO_4$家庭,并提供了一个长期存在的掺杂不对称的难题的解决方案。这里,i)Ce原子不掺杂自由电子,而是Ce原子在> $CuO_2$平面的超交换J的能量标度下有效地猝灭相邻位点处的$Cu^{2+}$自旋矩,并且“位点稀释”莫特绝缘体。ii)由增加的Ce取代引起的有效化学压力在$CuO_2$平面中诱导{ \em一阶莫特绝缘体到超导体转变}。我们预言:i)金属态{ \em +e和-e载流子数相等}; ii)正常态有一条终止于临界点的一级跃迁线。现象学被组织起来。
2005-05-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Doping dependence of femtosecond quasi-particle relaxation dynamics in Ba(Fe,Co)_2As_2 single crystals: possible evidence for normal state nematic fluctuations
本文系统地研究了电子掺杂Ba(Fe_{1-x} Co_{x})_{2} As_{2}单晶的光激发准粒子弛豫和低能电子结构随Co掺杂量(0<= x <=0.11)的变化。$x$的光致反射率瞬态的演变没有突变。在斜方晶系自旋密度波(SDW)状态下,检测到与部分电荷间隙开口相关的瓶颈,类似于以前在不同SDW铁磷属元素化物中的结果。相对电荷间隙幅度随着x的增加而减小。在超导(SC)状态下,由于SC状态在亚0.5皮秒时间尺度上的部分(或完全)破坏,出现了额外的弛豫分量。根据SC组分的饱和行为,确定了最佳掺杂附近的光学SC态破坏能U_p/k_B= 0.3K/Fe。SC状态的随后相对缓慢的恢复指示干净的SC间隙。在正常状态下的瞬态反射率振幅的T-依赖性是一致的QP态密度中的赝能隙的存在。瞬态的极化各向异性表明,赝能隙的行为可能与一个破点对称性所产生的电子涨落持续到T~200 K在任何x。Eliashberg函数的二阶矩,从金属态在较高温度下的弛豫速率获得,表明中等的电子-声子耦合,λ <~0.3,随着掺杂的增加而降低。
2012-01-12 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
Nanoscale interplay of strain and doping in a high-temperature superconductor
最高温度的超导体在纳米尺度上是电子不均匀的,这表明存在一个局部变量,可以利用它来增强超导配对。本文报道了铜氧化物超导体Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_{8+x}$中局域掺杂与局域应变之间的关系。我们使用扫描隧道显微镜发现,关键的氧掺杂剂是周期性分布的,与局部应变。我们的所有氧掺杂剂的单位细胞内的位置的皮尺度调查提供了一个完整的微观理论的基本结构输入。
2014-12-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el 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
Possible Origin of Preformed Hole Pairs and Superconductivity in Cuprates
本文讨论了铜酸盐超导电性的起源这一长期存在且有争议的问题。它们的超导电性可以归因于与氧化铜平面中的空位相关联的两性缺陷。局部缺陷晶格弛豫导致负的$U$能量将两个空穴结合在施主构型中的两性缺陷上,作为预先形成的玻色子对。施主和受主结构中的缺陷之间的热力学平衡使费米能稳定在两性缺陷电荷过渡态,从而确保自由空穴和局域空穴对之间的共振耦合。模型计算表明,临界温度主要取决于施主结构中两性缺陷的密度,这解释了临界温度对掺杂的普遍依赖性以及对超流密度的普遍依赖性.有意掺杂化学受体或施主既不是超导性的必要条件,也不是充分条件,超导性完全由两性缺陷决定,其浓度可以通过晶体非化学计量来控制。化学掺杂的唯一作用是改变供体和受体构型中两性缺陷的浓度之间的平衡,导致超流体密度的增加,从而也导致受体的临界温度的增加和供体掺杂的降低。这解释了实验上观察到的与受体和供体的化学掺杂的圆顶结构之间的明显的不对称性。临界温度对外部扰动的异常敏感性被解释为自由孔和预制孔对之间的耦合的共振性质。这项工作具有更广泛的意义,因为它可以适用于其他超导体与圆顶状的临界温度依赖于掺杂。
2022-02-08 cond-mat.supr-con
Universal relationship between the energy scales of the pseudogap phase, the superconducting state and the charge density wave order in copper oxide superconductors
我们报告的空穴掺杂依赖的赝隙相能量尺度,$2Δ_{\rm PG}$,反结(节点)超导能量尺度$2Δ^{AN}_{\rm SC}$($2Δ^{N}_{\rm SC}$)和电荷密度波能量尺度,$2Δ_{\rm CDW}$。它们是从不同氧化铜家族的电子拉曼响应中提取的。对于所有的铜酸盐研究,我们揭示了普遍的掺杂依赖性,这表明,$2Δ_{\rm PG}$,$2Δ^{AN}_{\rm SC}$和$2Δ_{\rm CDW}$是由共同的微观相互作用,这些相互作用成为相关的超导转变以上$T_c$。与此形成鲜明对比的是,$2Δ^N_{\rm SC}$跟踪$T_c$的掺杂依赖性,似乎是由与上述能量尺度不同的相互作用控制的。
2020-06-26 cond-mat.supr-con
Suppression of superconductivity by V-doping and possible magnetic order in Sr2VO3FeAs
在Sr 2 VO 3 [Fe0.93(+/-0.01 $> V0.07(+/-0.01)]As中掺入少量的V完全抑制了Sr 2 VO 3 FeAs在33 K下的超导电性。的晶体结构和精确的化学计量确定相结合的中子和X射线粉末衍射。Sr_2VO_3FeAs对Fe/V混合非常敏感,这会干扰甚至抑制超导电性。这种不均匀性可能是内在的,并解释了分散的报告有关的Tc和减少超导相分数Sr 2 VO 3FeAs。在4K下收集的中子衍射数据表明V-亚晶格具有传播矢量q =(0,0,0.306)的无公度磁有序。这表明强烈相关的钒,这并没有显着贡献的费米面Sr 2 VO 3FeAs。
2010-09-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Enhanced superconductivity with possible re-appearance of charge density wave states in polycrystalline Cu$_{1-x}$Ag$_x$Ir$_2$Te$_4$ alloys
在这项研究中,我们确定了与贵金属Ag掺杂的Ir $_2$ Te $_4$超导体的效果。基于电阻率,磁化强度和热容,我们探讨了超导电性和电荷密度波的变化,铜$_{1-x}$银$_x$铱$_2$碲$_4$作为一个功能的等电点取代。我们评估了一套完整的竞争状态,从低掺杂区的抑制电荷密度波到中间掺杂区的超导体和高掺杂区的重入电荷密度波,从而获得电子相图,其中超导圆顶靠近二分电荷密度波区域,在Ag掺杂水平为12%时,最大超导温度Tc约为2.93 K。低H $_{c1}$和高H $_{c2}$临界磁场确定了一些代表性的样品在铜$_{1-x}$银$_x$铱$_2$碲$_4$系列的磁化强度和电阻率测量的基础上,分别。我们发现,H $_{c1}$下降,而H $_{c2}$增加掺杂含量的增加。含Cu $_{0.08}$ Ag $_{0.92}$的代表性样品在超导转变$ΔC_{el}/γT_c$处的比热反常@ THABMU Ir $_2$ Te $_4$,Cu $_{0.88}$ Ag $_{0.12}$ Ir @ ABMM Te $_4$和Cu $_{0.85}$ Ag $_{0.15}$ Ir $_2$ Te $_4$分别为约1.40、1.44和1.42,分别地,它们都接近1.43的Bardeen-Cooper-Schrieffer值,并且它们表明这些化合物中的体超导性。
2021-12-09 cond-mat.supr-con
Microscopic theory of pair density waves in spin-orbit coupled Kondo lattice
本文提出自旋轨道耦合近藤晶格中PDW形成的微观理论,通过含Yao Lee自旋液体的Kondo晶格模型说明偏离半填充掺杂可产生有限动量电子–Majorana凝聚。
2025-05-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Chiral skyrmionic superconductivity from doping a Chern Ferromagnet
Princeton Center for Theoretical Science, Princeton University(普林斯顿大学理论物理中心);Department of Physics and National High Magnetic Field Laboratory, Florida State University(佛罗里达州立大学物理系及国家高磁场实验室);Theoretical Division, T-4 and CNLS, Los Alamos National Laboratory(洛斯阿拉莫斯国家实验室理论部T-4和CNLS);Center for Integrated Nanotechnologies (CINT), Los Alamos National Laboratory(洛斯阿拉莫斯国家实验室集成纳米技术中心)
研究通过掺杂反常铁磁体稳定手性超导体,发现由磁子与两个空穴结合形成的库珀对在强相互作用和大Ising自旋轨道耦合下表现出非平面Skyrmionic自旋纹理和手性f波对称性。
2026-04-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
On pseudogap phase as precursor to a superconducting dome in high-Tc cuprates: Non-analytic T* as a function of doping
C&LB Research Institute(C&LB研究所)
本文推广了赝能隙相作为超导穹顶前驱的条件,揭示了T*作为掺杂函数的非解析行为,并基于纠缠与约束空穴配对机制解释了高温铜氧化物的相图。
2026-09-29 cond-mat.supr-con quant-ph
Why holes are not like electrons: A microscopic analysis of the differences between holes and electrons in condensed matter
我们给出了一个详细的微观分析,为什么空穴是不同的凝聚态物质中的电子。从一个单原子的零,一个和两个电子,我们表明,电子和空穴的光谱函数是定性的不同,因为电子-电子相互作用。随着原子核电荷的减少,这种差异的定量重要性也随之增加。外推我们的原子分析的固体,我们讨论了预期的差异,在单粒子的光谱功能和频率依赖的传输特性的固体几乎空的和几乎满的电子能带。我们将讨论这些量对掺杂的预期依赖性,以及由此产生的超导物理学。我们还讨论了这些特点的原子物理学可以模拟各种模型哈密顿。
2002-02-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Self-doping effect and possible antiferromagnetism at titanium-layers in the iron-based superconductor Ba$_2$Ti$_2$Fe$_2$As$_4$O
采用基于局域密度近似的第一性原理计算方法研究了新发现的超导体Ba $_2$ Ti $_2$ Fe $_2$ As $_4$ O的电子结构.分别对应于导电的Ti $_2$ As $_2$ O和Fe $_2$ As $_2$层,存在源自Ti-3 $d$和Fe-3 $d$态的多个费米面片。与BaFe $_2$ As $_2$相比,其费米面发生了较大的变化,表明Ti向Fe的电子转移(约为0.12 $e$)抑制了Fe位的条纹状反铁磁性,同时诱导了超导性.我们的计算还表明,在Ti位上的Néel型反铁磁不稳定性对电子转移是相对稳健的,这解释了超导Ba $_2$ Ti $_2$ Fe $_2$ As $_4$ O在125 K的异常。
2012-07-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Possible superconducting symmetry on doped J1-J2 model
利用重整化平均场论,研究了正方晶格上t1-t2-J1-J2模型的基态可能的超导对称性。基态的超导对称性由阻挫振幅t2/t1和掺杂浓度决定。给出了该体系在阻挫掺杂平面内的相图。讨论了系统不同超导对称态之间的相变顺序。
2008-10-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Microscopic Mechanism of Anyon Superconductivity Emerging from Fractional Chern Insulators
Technical University of Munich(慕尼黑工业大学);Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)(慕尼黑量子科学与技术中心);Harvard University(哈佛大学)
该研究揭示了在分数陈绝缘体中,通过半子晶体相变产生任何子超导的微观机制,展示了强排斥相互作用下的超导性与拓扑序的关联。
2026-02-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Unusual Hole-doping-dependent Electronic Instability and Electron-Phonon Coupling in Infinite-layer Nickelates
铜氧化物在空穴掺杂下的超导电性与电荷密度波的相互作用是凝聚态物理的中心现象之一。最近,CDW也观察到在CaCuO $_2$ -类似的镍酸盐RNiO $_2$(R = La,Nd),但表现出根本不同的空穴掺杂依赖行为相比,在铜酸盐,提出了一个具有挑战性的问题,其起源。在本文中,我们认为电子不稳定性(EI)和动量依赖的电子-声子耦合(MEPC)可能是RNiO $_2$中CDW形成的原因,其中Ni 3dx 2-y2和R 5dz 2分别起主要作用.在没有空穴掺杂的情况下,RNiO $_2$中存在由范霍夫奇异性(VHS)引起的强烈的费米面嵌套(FSN),而CaCuO $_2$中则没有,并且EI和MEPC不寻常的温度不敏感特性可能导致RNiO $_2$中出现较高温度的CDW.在空穴掺杂条件下,VHS的位移和R5 dz 2占据的减少使Ni 3dx 2-y2的FSN降低,从而分别大大削弱了RNiO $_2$中的EI和MEPC,抑制了CDW的形成.我们的理论不仅为一些令人困惑的实验现象提供了可能的解释,而且为镍酸盐和铜酸盐中空穴掺杂依赖的EI和MEPC建立了统一的认识。
2022-02-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Doping-dependent character and possible magnetic ordering of NdNiO$_2$
这种新型的无限层型镍酸盐超导体在掺杂的正常态相图中具有挑战性的电子特性。纠缠的$\{$ Ni- $d_{z^2}$,Ni- $d_{x^2-y^2}$ $\}$轨道扇区的独特的多体行为和不同的色散区域产生了高度丰富的物理,这里针对NdNiO $_2$系统的情况进行了研究。基于先进的现实动态平均场论的分析揭示了超导空穴掺杂区是欠掺杂侧的(自)掺杂莫特绝缘体和过掺杂侧的坏Hund金属的交汇处。Ni- $d_{z^2}$平带的费米能级交叉将这两个区域联系在一起,形成了非常规超导的奇异领域。此外,我们阐明了难以捉摸的磁性在无限层镍酸盐的有趣的问题。反铁磁(AFM)秩序与小Ni矩被证明是一个重要的竞争者在低温下。在化学计量比,C-AFM顺序与铁磁自旋沿$c$轴对齐的好处,从一个可以想象的共存与近藤(晶格)屏蔽。
2021-04-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Doping dependence of the $(π,π)$ shadow band in La-based cuprates studied by angle-resolved photoemission spectroscopy
用角分辨光电子能谱(ARPES)研究了镧系铜氧化物(La 214)中$(π,π)$阴影带(SB)在$x=0.01$ ~ $x=0.25$的宽掺杂范围内的变化.与基于Bi的铜酸盐家族的充分研究的情况不同,观察到在费米能级($E_F$)处的SB强度的整体强的单调掺杂依赖性。与之前的报告相比,SB的存在仅接近$x=1/8$,我们发现它存在于一个很宽的掺杂范围内,与掺杂无关的$(π,π)$波矢量,但强烈的掺杂依赖强度:它是最强的$x\sim 0.03$和系统地减少,因为掺杂的增加,直到它变得可以忽略不计的过掺杂制度。该SB与所观察到的强度的掺杂依赖性原则上可以由反铁磁波动或已知在系统中持续到$x\sim 0.21$的特定形式的低温正交晶格畸变引起,两者都随着掺杂的增加而减弱。然而,一个详细的结合能依赖于SB在$x=0.07$的分析似乎不支持前一种解释,离开后者作为一个更合理的候选人,尽管在定量连接的SB强度和晶格畸变的大小的掺杂依赖性的挑战。我们的发现强调了一个仔细的和全球性的考虑固有的结构复杂性的必要性,正确理解的铜酸盐费米学及其微观含义。
2010-12-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Doping-dependent superconducting physical quantities of K-doped BaFe$_2$As$_2$ obtained through infrared spectroscopy
本文利用红外光谱系统测量了从欠掺杂到过掺杂的K掺杂Ba-122单晶,提取了超流密度、伦敦穿透深度、电子-玻色子谱密度、最大超导转变温度和相干长度等物理量,并与空穴掺杂铜氧化物进行了比较,为揭示铁磷族超导体的配对机制提供了依据。
2023-08-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electronic structure and possible pseudogap behavior in iron based superconductors
从费米能级附近的铁-磷属(硫属)高温超导体电子能谱的简化解析模型出发,讨论了反铁磁散射(AFM)对化学计量比的影响以及掺杂化合物中可能出现的短程有序AFM涨落的区域。定性图片的电子光谱和费米面(FS)的演变为不同的掺杂,与现有的和未来的ARPES实验进行比较的目的。电子和空穴掺杂被认为是可能的赝间隙行为与部分FS的“破坏”证明,解释最近的一些实验。
2010-06-28 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
Microscopic Theory of Superconducting Phase Diagram in Infinite-Layer Nickelates
自从发现无限层镍酸盐RNiO $_2$(R=La,Pr,Nd)的超导电性以来,人们一直致力于揭示其超导机制。然而,有趣的空穴掺杂超导相图的物理起源仍然不清楚,其特征是超导圆顶夹在两个弱绝缘体之间。在这里,我们提出了一个微观理论的镍酸盐的电子结构从一个基本的模型为基础的角度。我们发现,在轻空穴掺杂和重空穴掺杂下,弱绝缘相的出现分别由Mottness和Hundness主导,表现出独特的轨道选择性掺杂,这种掺杂源于Hund相互作用和晶场分裂的竞争.此外,超导相也可以在莫特绝缘体和亨德诱导绝缘体之间的“混合”过渡制度,准确地再现实验观察到的超导相图。我们的研究结果不仅证实了Ni3 $d$态的轨道相关强关联物理,而且提供了对空穴掺杂无限层镍酸盐超导相图的统一理解,这与铜酸盐和铁磷属元素化物中已确立的范式不同.
2021-12-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Polaron and bipolaron tendencies in a semiclassical model for hole-doped bismuthates
铋钙钛矿ABiO $_3$(A = Sr,Ba)具有多种特殊的现象,包括键合绝缘相和空穴掺杂的高温超导性。虽然这些现象背后的机制仍有争议,非对角电子-声子($e$ -ph)耦合起源于轨道重叠的调制已成为一个有前途的候选人。在这里,我们采用经典的蒙特卡罗模拟研究了一个非对角$e$ -ph相互作用的半经典三轨道模型。我们证明了存在一个(双)极化子的相关性,在高温下,在模型中持续存在,并为空穴掺杂远离bond-preparationated绝缘相。使用各种本地量和晶格自由度之间的时空回归分析,我们还确定了加热和掺杂引起的熔融的键-pronationated绝缘体在微观水平上的相似性。我们的研究结果表明,(双)极化子物理可以是一个统一的概念,帮助我们理解富铋钙钛矿相图。
2020-12-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Thermoelectric power of Ba(Fe1-xRux)2As2 and Ba(Fe1-xCox)2As2: possible changes of Fermi surface with and without changes in electron count
本文给出了Ba(Fe_(1-x)Rux)_2As_2(0 < x < 0.36)单晶的面内热电功率(TEP)随温度变化的数据。证实了以前所提出的该体系的x-T相图.与Ru掺杂的TEP演变的分析表明,在电子结构,相关性和/或散射发生的约7%和约30%的Ru掺杂水平附近的显着变化。这些结果进行了比较与一组扩展的TEP数据的电子掺杂的Ba(Fe 1-xCox)2As 2系列。
2010-10-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con