Stripes, Pseudogaps, and Van Hove Nesting in the Three-band tJ Model
在三带tJ模型中,考虑到与氧呼吸模声子的耦合,对高T_c铜氧化物的从玻色子进行了计算。声子诱导的范霍夫嵌套导致空穴掺杂域和(磁)域之间的相分离接近半填充,与长程库仑力限制分离到纳米尺度。强关联效应将费米能级钉在范霍夫奇点(VHS)附近,但不是精确地在范霍夫奇点(VHS),这可以增强相分离的趋势。所得的分散体已被计算,在均匀相和相分离的制度。在后一种情况下,发现明显不同的分散体大,随机域和定期(静态)条纹阵列,并提出了一个假设的形式为动态条纹阵列。后者的掺杂依赖性被发现提供了一个很好的描述的光电子能谱和热力学实验在欠掺杂铜氧化物的赝能隙形成。特别是,所观察到的间隙的多重性被解释为磁通相位加上电荷密度波(CDW)的间隙以及超导能隙的组合。最大的间隙与VHS嵌套有关。该间隙与掺杂的明显平滑演变掩盖了从接近最佳掺杂的CDW样效应到接近半填充的磁效应(通量相)的交叉。在弱过掺杂区,CDW发生了量子相变($T_{CDW}\to 0$),这种相变被相分离所掩盖.
1997-04-07 cond-mat.supr-con
Stripes, pseudogaps, and SO(6) in the cuprate superconductors
我们简单总结两个相关的计算。首先,我们证明了与高T_c铜酸盐相关的不稳定性(嵌套或配对)可以用SO(6)变换群来描述。有两个独立的6维表示(“超自旋”)。一个超自旋结合了张的5分量超自旋与通量相不稳定性;另一个涉及电荷密度波、s波超导性和奇异自旋流。第二个计算是一个自洽的从玻色子计算,它提供了一个很好的描述的掺杂依赖的光电子色散的动态条纹相位。强的电子-声子耦合稳定的条纹,并提供了两个超自旋基态之间的掺杂依赖的交叉的证据。
1997-09-11 cond-mat.supr-con
Charge Fluctuations in YBa2Cu3O6+x Superconductors
条纹相,其中自旋和电荷分离到材料中的不同区域,已被提出来解释高$T_c$铜酸盐超导体的不寻常性质。条纹相的驱动力是电荷分布,它自组织成线性区域。在最高的$T_c$材料中,这些区域不是静态的,而是随时间波动的。不带电荷的中子不能直接观察到这些涨落,但可以通过它们对声子的影响间接观察到这些涨落。中子散射测量已经使用一种专门的技术来研究的声子线的形状在四个晶体与氧掺杂水平从高度欠掺杂到最佳掺杂。结果表明,波动的电荷条纹存在于整个掺杂范围内,并变得明显低于温度略高于赝能隙温度。
2001-03-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Unveiling the phase diagram of a striped cuprate at high magnetic fields: Hidden order of Cooper pairs
在高磁场($H$)下,低掺杂铜氧化物中电荷序与超导电性的相互作用是一个悬而未决的问题,甚至上临界场($H_{c2}$)的值,超导电性强度的度量,也一直是长期争论的主题。我们结合了三个互补的传输技术,欠掺杂的La $_{1.8-x}$ Eu $_{0.2}$ Sr $_{x}$ CuO $_{4}$与“条纹”的电荷顺序和低$H=0$转变温度$T_{c}^{0}$,建立$T-H$相图,并揭示在CuO $_2$平面的基态:超导体,超导相波动的宽制度(即涡旋液体),和高场正常状态。相对高的$H_{c2}$与高于$T_{c}^{0}$的超导能隙的打开一致,但仅在$T\sim (2$ - $3)T_{c}^{0}$处,低于赝能隙温度一个数量级。在涡旋液体中,一个意料之外的、类似绝缘的区域,但具有很强的超导相关性,已经开始在$T\lesssim T_{c}^{0}$出现。结果表明,条纹的存在起着至关重要的作用,在这种新的状态下的库珀对的冻结。我们的研究结果提供了一个新的角度对低掺杂的铜酸盐的配对强度,并介绍了一个新的途径,探索各种订单的相互作用。
2020-08-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Modeling the pseudogap metallic state in cuprates: quantum disordered pair density wave
我们提出了一种方法来量子无序的对密度波,并提出它是一个候选人的有效的低能量描述的赝隙金属,可以揭示自己在一个足够高的磁场,抑制d波配对。我们构造的基态是一种在密度波放大的单胞中具有玻色子莫特绝缘体的小囊费米液体。在低能量下,电荷密度主要由电荷2e玻色子携带,它们形成一个小的绝缘间隙。作为中间步骤,我们讨论了完全带隙超导体的量子无序及其激发谱。为了说明我们介绍的概念,我们介绍了一个简化的一维模型,我们数值求解。我们讨论了一些实验结果。电子和小能隙玻色子之间的相互作用导致电子谱函数中的阶跃函数背景,这可能与现有的ARPES数据一致。穿过玻色子能隙的光激发可以解释很久以前报道的中红外吸收的开始和大小。
2019-10-31 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Cuprate superconductors as viewed through a striped lens
理解空穴掺杂铜酸盐超导体中的电子配对一直是一个挑战,特别是因为它从“正常”状态演变而来是前所未有的。现在,经过35年的研究,涉及广泛的实验表征,有可能描绘出一个清晰而一致的铜酸盐故事。它开始于将空穴掺杂到电荷转移绝缘体中,从而产生间隙状态。这些状态表现出赝能隙,这是由于最近邻Cu原子之间的反铁磁超交换$J$(实空间相互作用)与掺杂空穴的动能之间的竞争造成的,在没有相互作用的情况下,这将导致扩展的布洛赫波态,其占据的特征在于倒易空间。为了在冷却过程中形成某种程度的相干性,自旋和电荷的相关性必须以合作的方式自组织。由此产生的涌现顺序的一个具体例子是自旋和电荷条纹,如在La $_{2-x}$ Ba $_x$ CuO $_4$中观察到的。虽然条纹秩序挫败了体超导性,但它仍然发展了一种不寻常的配对和超导秩序。自旋条纹的反相顺序使它们与电荷条纹重叠,电荷条纹可以被看作是空穴掺杂的两条腿的自旋- $\frac12$梯。为了实现超导有序,相邻阶梯中的对关联必须发展相序。在存在自旋条纹序的情况下,反相约瑟夫森耦合可以导致对密度波超导。或者,同相超导性要求自旋条纹具有能隙,这凭经验限制了相干超导能隙。因此,铜氧化物中的超导秩序涉及在配对尺度(其在$x\sim\frac18$处最大化)和相位相干性(其在$x\sim0.2$处最优化)之间的折衷。
2021-05-26 cond-mat.supr-con
Tunneling and Photoemission in an SO(6) Superconductor
结合隧穿、光电子能谱和热力学研究的结果,我们明确地证明了赝能隙是由范霍夫嵌套引起的:态密度峰在$(π, 0)$处分裂。在扩展的掺杂范围内,分裂保持关于费米能级对称的事实表明,范霍夫奇点被钉扎到费米能级。尽管有这些积极的结果,仍然是一个模糊的不稳定性造成的赝间隙。电荷或自旋密度波、超导涨落和通量相位都仍然是可行的可能性。这种不确定性的产生是因为二维范霍夫奇点的不稳定性与一个近似的SO(6)对称群有关,其中包含张的SO(5)作为一个子群。它有两个6分量的超自旋,其中一个混合了张的(自旋密度波加上d波超导性)超自旋和通量相位算符。这是可以解释铜氧化物中条纹相的最小基团。在带电条纹的一个优选的空穴密度的证据进行了讨论。
1998-07-04 cond-mat.supr-con
Quasiparticle Nernst effect in the cuprate superconductors from the d-density wave theory of the pseudogap phase
在赝能隙相的d密度波模型下,研究了铜氧化物高温超导体欠掺杂区的能斯特效应。通过分析和数值参数的组合,我们表明,有一个强大的低温正峰(即,当DDW状态是双极性时,即,当对称性破缺支持电子和空穴类准粒子在激发光谱中共存时,电子袋在低温下占主导地位。相反,如果潜在状态是非双极的,即,当它只支持一种准粒子时更一般地,在双极状态下,能斯特系数的符号可以是正的或负的,这分别取决于低温热电输运中电子或空穴袋的主导性。通过模拟赝能隙相的掺杂依赖DDW序参量与费米表面拓扑结构,支持空穴和电子口袋,并假设能量无关的传输散射时间,我们分析了能斯特效应的演变与掺杂浓度在低温下的铜酸盐相图。
2010-03-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Modeling the Fermi arc in underdoped cuprates
角分辨光电子能谱数据表明,在欠掺杂铜氧化物的赝能隙相中存在由费米弧组成的截断费米面。我们比较了一些建议的模型的弧,并发现,最好的模型的数据是一个d-波能隙的寿命加宽的温度依赖性是暗示波动对。
2007-08-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
A first-principles study and mesoscopic modeling of two-dimensional spin and orbital fluctuations in FeSe
本研究采用密度泛函理论计算FeSe性质,探究磁有序对带宽的修正及高压下磁形成能变化,提出场论模型解释二维自旋轨道涨落的非平凡行为及拓扑涡旋的介观效应。
2024-03-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Phases of holographic d-wave superconductor
我们研究了d波超导体全息模型中的不同相位。这些都是描述的解决方案的经典运动方程中发现不同ansatze。除了已知的均匀d波超导相,我们发现三个新的解决方案。其中两个代表两个不同的家庭的空间调制的解决方案,实现了电荷密度波相位的对偶理论。第三种是新的具有非零阿那极点矩的均匀相。这些相与赝能隙区铜氧化物高温超导体的物理有关。虽然d波相位保持平移、宇称和时间反演对称性,但条纹相位自发地破坏平移。宇称和时间反转被保留时,与离散的半周期波的移位相结合。在反偶极中,相位平移对称性被保留,但宇称和时间反演自发破缺。所有考虑的解决方案都阻碍了全局$U(1)$。热力学处理表明,在最简单的d波模型中,再极点相总是优先的,而条纹相实现了溶液空间中正常相和两个均匀凝聚相之间的连续过渡。
2015-06-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con hep-th
Fermi Surface and Spectral Functions of a Hole Doped Spin-Fermion Model for Cuprates
利用数值方法,我们研究了自旋费米子模型的光谱函数$A(k,ω)$的铜氧化物的制度下,磁和电荷域(条纹)开发后,空穴掺杂。从$A(k,ω)$出发,我们研究了电子动力学,确定了费米面(FS),并与$La_{2-x}Sr_xCuO_2$的角分辨光电子能谱结果进行了比较。在所有有限掺杂的化学势下的态密度中观察到一个赝能隙。条纹状的基态在这个模型中似乎是金属的,因为在化学势处有有限的光谱重量,但是电子跳跃似乎垂直于条纹而不是沿着条纹更强。能带结构不是刚性的,与平均场研究中发现的行为相反,并且随着掺杂而变化。中间带隙(条纹诱导)和价带态决定FS。对于垂直(水平)条纹,$(π,0)$ $((0,π))$附近出现清晰的FS,而$(0,π)$ $((π,0))$附近未观察到FS。沿着对角线方向,谱函数显示出接近(0,0)的清晰的准粒子峰,但其权重随着接近化学势而减小。当系统被掺杂时,沿着该方向发展弱FS。
2000-11-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Single reconstructed Fermi surface pocket in an underdoped single layer cuprate superconductor
通过空穴掺杂铜氧化物中的量子振荡观察到的重建费米表面开辟了一条识别赝能隙机制中对称性破缺态的途径。然而,这样的识别仍然是不确定的,由于多频量子振荡光谱和复杂性占双层效应在大多数研究。我们克服了这些障碍,高分辨率的测量结构上更简单的铜酸盐HgBa2CuO4+d(Hg1201),其特点是每个单元电池一个CuO 2平面。我们发现只有一个单一的振荡组件,没有签名的磁击穿隧道到其他轨道。因此,费米表面包括一个单一的准二维口袋。这些结果的定量建模表明,双轴电荷密度波内的每个CuO 2平面负责重建,并排除了层之间的纵横交错的电荷条纹作为一个可行的替代在Hg 1201。最后,我们确定重建口袋之间的特征间隙是一个重要的部分的赝能隙能量。
2016-06-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Signatures of a pair density wave at high magnetic fields in cuprates with charge and spin orders
在欠掺杂的铜氧化物中,赝能隙、超导性以及电荷和自旋有序的相互作用可以产生奇异的量子态,包括对密度波(PDW),其中超导(SC)序参量在空间中振荡。然而,PDW状态的证据仍然是不确定的,其与铜酸盐物理学的更广泛的相关性是一个悬而未决的问题。为了测试层间挫折,PDW图片的关键组成部分,我们进行了运输测量La $_{1.7}$ Eu $_{0.2}$ Sr $_{0.1}$ CuO $_{4}$和La $_{1.48}$ Nd $_{0.4}$ Sr $_{0.12}$ CuO $_{4}$,铜酸盐与“条纹”自旋和电荷顺序,在垂直磁场($H_\perp$),也与平行施加到CuO $_2$层($H_\parallel$)的附加字段。我们发现了几个现象预测产生的PDW的存在,包括增强层间SC相位相干性与增加$H_\parallel$。我们的研究结果是一致的存在的本地,PDW配对的相关性,竞争与统一的SC秩序在$T_{c}^{0}< T<(2-6) T_{c}^{0}$,其中$T_{c}^{0}$是$H=0$ SC的转变温度,并成为主导在中间$H_\perp$为$T\rightarrow 0$。这些数据也提供了急需的运输签名的PDW的制度,超导性被量子相位波动破坏。
2020-08-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Modeling of Superconducting Stripe Phases in High-Tc Cuprates
甚至在实验发现La $_{2-x-y}$ Nd $_y$ Sr $_x$ CuO $_4$和La $_{2-x}$ Ba $_x$ CuO $_4$在x = 1/8时的自旋和电荷条纹有序之前,从理论上就预测了条纹的形成。然而,对条纹有序与超导性复杂共存的一致描述仍然是一个挑战。在这里,我们介绍了一个Hartree-Fock解耦方案,统一了以前的方法,并允许在真实和动量空间的反铁磁性和超导性之间的竞争进行详细的分析。我们确定了两个不同的参数制度,自旋条纹秩序共存的一维或二维超导性,不同条纹铜氧化物的实验是兼容的前或后制度。我们认为,在x = 1/8的铜酸盐落入一个中间的耦合制度与跨越到远程相位相干个人超导条纹之间。
2011-08-24 cond-mat.supr-con