Charge Stripes and Antiferromagnetism in Insulating Nickelates and Superconducting Cuprates
中子和X射线散射的研究提供了强有力的证据,在层状镍酸盐和铜酸盐的电荷和自旋密度的耦合空间调制。对La(2-x)Sr(x)NiO(4+d)的累积结果与强调制拓扑条带的概念一致。从Nd掺杂的La(2-x)Sr(x)CuO(4)得到的线索表明铜酸盐具有类似的行为。实验结果进行了总结,并强调与费米表面不稳定性的基础上的解释相冲突的功能。合理化之间的铜酸盐和镍酸盐的传输性能的差异。
1998-02-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum Oscillations in Magnetic Field Induced Antiferromagnetic Phase of Underdoped Cuprates : Application to Ortho-II YBa2Cu3O6.5
在t-t '-J模型下研究了低掺杂铜氧化物在磁场下的反铁磁相。一个磁场抑制配对幅度,这反过来可能会引起反铁磁性。我们应用我们的理论解释了最近报道的高磁场中ortho-II型YBa_2Cu_3 O_(6.5)的量子振荡,并提出反铁磁性使从振荡周期中提取的总空穴密度减少了50%。
2008-03-13 cond-mat.supr-con
Fluctuation-Exchange Study of Antiferromagnetism in Electron-Doped Cuprate Superconductors with Disorder
在哈伯德模型的基础上,我们将涨落交换(FLEX)方法推广到研究电子掺杂铜氧化物超导体中反铁磁(AF)相的性质。此外,通过将散射的影响,由于无序掺杂原子的FLEX形式主义,我们的数值计算结果表明,反铁磁转变温度,由于自旋涨落的赝能隙的起始温度,费米面附近的单个粒子的谱密度,以及在AF相的交错磁化作为电子掺杂的函数可以一致地解释实验测量。
2006-05-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Coexistence of Enhanced Superconductivity and Antiferromagnetism: Possible Correlated Phase Transitions in Trilayer High-Tc Cuprates
基于混合层间耦合机制,我们研究了三层铜氧化物的超导电性(SC)和反铁磁性(AFM)共存。通过引入层间磁散射项,在Gutzwiller投影框架下求解了具有约瑟夫森耦合的多层膜$t{-}J$模型。我们发现,在多层系统中的SC和AFM订单的增强和AFM订单的范围扩大。d-波配对间隙和AFM顺序的层配置在确定这样的多层系统的层间磁和超导耦合相图中进一步起着至关重要的作用。通过调节掺杂水平和/或隧穿强度,揭示了携带不同构型对称性的相关态之间的突然相变。
2012-11-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Disorder Effects on Competition between Antiferromagnetism and Superconductivity in Cuprate Superconductors through the Enhancement in Charge Susceptibility
在五层结构的铜氧化物中观察到反铁磁性和超导电性共存的现象。然而,这种共存状态消失,和AF相和SC相失去接触的掺杂相图向双层和单层的铜酸盐。我们调查的AF和SC共存的无序铜氧化物超导体中消失的机制,以了解这些掺杂相图。在单层和双层铜氧化物中,CuO $_2$平面上的电子通过电荷储存层中的不均匀性经历无序效应。这些杂质的潜力可以有效地提高对欠掺杂区的影响,涉及电荷的敏感性增加的多体校正。因此,预计特别是在AF和SC的竞争区域中,AF和SC的共存相受到极大抑制。我们通过考虑Aslamazov-Larkin型顶点修正的有效平均场相图中的有效杂质势,证明了这种抑制机制的有效性。
2012-12-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Antiferromagnetism-superconductivity competition in electron-doped cuprates triggered by oxygen reduction
我们对Pr $_{2-x}$ Ce $_x$ CuO $_4$和Pr $_{1-x}$ LaCe $_{x}$ CuO $_4$电子掺杂铜氧化物进行了系统的角度分辨光电发射研究。与通常的看法相反,无论是能带填充还是能带参数都不受氧还原过程的显著影响。相反,我们表明,减少过程中的主要电子作用是消除费米表面周围的各向异性的前沿间隙。虽然节前缘间隙是由长程反铁磁序引起的,但反节间隙的起源仍不清楚。
2007-04-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nodeless superconductivity arising from strong (pi,pi) antiferromagnetism in the infinite-layer electron-doped cuprate Sr1-xLaxCuO2
电子和空穴掺杂之间的不对称性仍然是高温铜氧化物超导性的核心问题之一,但我们对电子掺杂的铜氧化物的理解受到两个已知家族之间明显差异的阻碍:Re 2-xCexCuO 4和A1-xLaxCuO 2。在这里,我们报告在原位角分辨光电子能谱测量的外延稳定膜的Sr 1-xLaxCuO 2氧化物分子束外延合成。我们的研究结果揭示了电子和(π,π)反铁磁性之间的强耦合,诱导费米表面重建,推动节点状态低于费米能级。这消除了(π/2,π/2)附近的空穴袋,实现无节点超导性,而不需要改变序参量的对称性,并提供了一个普遍的理解所有的电子掺杂的铜氧化物。
2012-09-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Competition between antiferromagnetism and superconductivity, electron-hole doping asymmetry and "Fermi Surface" topology in cuprates
我们研究了电子和空穴掺杂在二维莫特绝缘体之间的不对称性,以及由此产生的反铁磁性(AF)和d波超导性(SC)之间的竞争,使用变分蒙特卡罗投影波函数。我们发现,T = 0相图的关键功能,如临界掺杂SC-AF共存和SC序参量的最大值,是由一个单一的参数,其特征在于在半填充的“费米面”的拓扑结构定义的裸紧束缚参数。我们的研究结果给洞察为什么AF赢得电子掺杂,而SC是占主导地位的空穴掺杂侧。我们还建议使用能带结构工程来控制参数以增强SC。
2008-06-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Unconventional magnetic phase diagram of cuprate superconductor La2-xSrxCuO4 at quantum critical point x = 1/9
基于场冷磁化强度测量和临界拟合,我们提出了一个新的La 2-xSrxCuO 4在量子临界点x = 1/9附近的磁相图.发现了一个新的相边界Tm 2(H),它深埋在一级涡熔化线以下的涡固相。超导电性和反铁磁性之间的耦合在低于Tm ~ 2(H)时是吸引的,而在高于Tm ~ 2(H)时是排斥的。超导有序和静态反铁磁有序之间的吸引耦合提供了强有力的实验证据,证明反铁磁与铜酸盐的高温超导性在微观上共存并协同作用。
2012-02-24 cond-mat.supr-con
Theory of antiferromagnetism in the electron-doped cuprate superconductors
在哈伯德模型的基础上,采用涨落交换方法,给出了电子掺杂铜氧化物的反铁磁性公式。考虑到自旋涨落和随机分布的掺杂原子的杂质散射效应,我们研究了系统的磁性。结果表明,反铁磁转变温度,赝能隙形成的起始温度,单粒子谱密度,和交错磁化由本方法得到的与实验结果非常一致。在很低的温度下的动量空间的分布函数观察到显着不同的费米液体。在反铁磁相的态密度(DOS)中也发现了零能峰。该DOS峰在低掺杂区域中是尖锐的,并且在AF阶变弱的最佳掺杂附近消失。
2006-09-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fermi surface reconstruction and drop of Hall number due to spiral antiferromagnetism in high-$T_c$ cuprates
我们表明,由于螺旋反铁磁序引起的费米表面重构可以解释最近在铜氧化物超导体中观察到的接近最佳掺杂的霍尔数的快速变化[Badoux~ \textit{et. al.},Nature \textbf{531},210(2016)]。在螺旋状态下的单粒子谱函数表现出空穴袋,由于谱权重的强动量依赖性,这些空穴袋看起来像费米弧。增加电荷密度波阶进一步将费米面缩小为单个电子袋。我们提出量子振荡测量区分相称和螺旋反铁磁秩序。类似的结果适用于某些拓扑序取代反铁磁序的金属。
2016-10-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Evidence for antiferromagnetism coexisting with charge order in the trilayer cuprate HgBa$_2$Ca$_2$Cu$_3$O$_{8+ δ}$
多层铜酸盐不仅具有最高的超导温度转变,而且还提供了一个独特的平台,研究无序的CuO $_2$平面和竞争秩序之间的相互作用与超导性。本文研究了欠掺杂三层铜氧化物HgBa $_2$ Ca $_2$ Cu $_3$ O $_{8+ δ}$,并报道了在高达88 T的磁场中的首次量子振荡和霍尔效应测量.对量子振荡的复杂谱的仔细分析强烈支持内平面中的反铁磁序和外平面中的电荷序共存。有序的反铁磁金属状态的存在下,延伸到超导相深处是一个关键的成分,支持磁介导的配对相互作用的铜酸盐。
2021-11-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Doping and temperature dependence of incommensurate antiferromagnetism in underdoped lanthanum cuprates
在t-J模型下,利用费米子-自旋变换技术研究了欠掺杂铜酸镧正常态的动态自旋结构因子与掺杂、温度和能量的关系.在较低的温度下,在$[(1\pmδ)π,π]$、$[π,(1\pmδ)π]$处发现了无公度峰,$δ$在开始时随掺杂量线性增加,然后在较高的掺杂量下饱和。这些峰的振幅随温度和能量的变化而变宽和变弱,与实验结果吻合得很好。该理论还预测,在更高的温度下,$π/4$会使这些峰旋转,并移动到$[(1\pm δ/\sqrt{2})π,(1\pm δ/\sqrt{2})π]$。
2001-09-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Disorder-Induced Static Antiferromagnetism in Cuprate Superconductors
利用模型计算的无序d-波超导体与现场哈伯德排斥,我们展示了如何掺杂无序可以稳定新的国家与反铁磁秩序。我们发现,在有限无序的存在下,创建一个有序的磁状态所需的相关性或杂质势的临界强度降低相比,需要创建一个单一的孤立的磁液滴。这可以解释为什么在像LSCO这样的铜氧化物中,低能探测器已经确定了一种静态磁成分,这种成分在超导状态下仍然存在,而在像YBCO这样的更清洁的系统中,它是不存在的或最小的。最后,我们解决的情况下,名义上干净的LSCO样品在最佳掺杂,这种有序的磁矩是不存在的,但它们可以诱导小浓度的强散射体。
2007-10-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Appearance of Antiferromagnetism and Superconductivity in Superconducting Cuprates
我们用单带扩展的哈伯德模型来描述超导陶瓷化合物。我们在Hartree-Fock(H-F)和相干势(CP)近似下求解了同时存在反铁磁性和d波超导的模型,并将其应用于在位库仑排斥U。除了库仑排斥之外,所使用的跳跃相互作用导致在载流子浓度偏离1时带的快速扩展。这种膨胀将d波超导性从半满点移开,使其占据范围大约减少到YBaCuO化合物的实验范围。库仑排斥的CP近似是合理的库仑排斥的有效宽度的扰动态密度的比例被减少的跳跃相互作用。实验观察到的反铁磁性的快速消失是由未扰动态密度的总宽度的相对较大的值所支持的。结果表明,我们的模型是能够描述电子掺杂的化合物以及。
2012-12-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Suppression of Antiferromagnetism in Electron-Doped Cuprate $T'$-${\rm La}_{2-x}{\rm Ce}_x\rm {CuO}_{4\pmδ}$
我们进行了系统的角度分辨光电子能谱测量$in$ - $situ$的$T'$-${\rm La}_{2-x}{\rm Ce}_x\rm {CuO}_{4\pmδ}$(LCCO)薄膜在扩展的掺杂范围内制备的改进的臭氧/真空退火方法。电子掺杂水平($n$),估计从测量的费米表面体积,从0.05到0.23,这覆盖了整个超导圆顶。我们观察到在$n \sim$ 0.05附近没有绝缘行为,并且与其他电子掺杂的铜酸盐在0.15附近相比,LCCO中的费米表面重构移动到$n \sim$ 0.11,这表明反铁磁性在这种材料中被强烈抑制。可能的解释是LCCO中的- $t'$ / $t$增强,因为在所有镧系元素中,$\rm{La^{3+}}$离子半径最大。
2021-06-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Uniform Mixing of High-Tc Superconductivity and Antiferromagnetism on a Single CuO2 Plane in Hg-based Five-layered Cuprate
报道了欠掺杂Hg基五层高$T_{\rm c}$铜酸盐HgBa 2Ca 4Cu 5 Oy(Tc=72 K)的择位Cu-NMR研究.在TN=290 K时发现反铁磁性(AF),在三个内晶面(IP ′ s)上显示出0.67- 0.69 μ B的大反铁磁性矩。该值与未掺杂铜酸盐报告的值相当,表明IP可能处于几乎未掺杂的状态。最令人惊讶的是,即使在两个负责超导性(SC)开始的外平面(OP)处,也检测到M(OP)=0.1uB的AF级。在Tc = 72 K的高Tc SC可以均匀地共存在微观水平上与AF在OP的。这是第一个微观证据AF和SC的均匀混合相在一个单一的CuO 2平面在一个简单的环境中没有任何涡旋晶格和/或条纹秩序。
2006-01-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Charge-stripe order, antiferromagnetism, and spin dynamics in the cuprate-analog nickelate La$_4$Ni$_3$O$_8$
我们报告了一个μ子自旋旋转($μ$ SR)的铜酸盐模拟镍酸盐La $_4$ Ni $_3$ O $_8$,它经历了在105 K的转变到一个低温相的电荷条纹和反铁磁(AFM)方平面NiO $_2$层的顺序。零场$μ$ SR表明,这种转变是突然的,AFM配置是相称的。观测到的μ子进动频率与Ni偶极场计算的比较产生Ni矩$\lesssim 0.5μ_B$。105 K以上的动态μ子自旋弛豫表明Ni自旋波动的临界减缓,但与相应的$^{139}$ La NMR结果不一致。临界减速和突然过渡也观察到在平面铜酸盐AFM La $_2$ CuO $_{4+δ}$,在那里他们是弱面间耦合的二维AFM自旋波动的证据,但我们的$μ$ SR数据不同意定量与理论预测这种情况。
2019-07-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Novel Interplay between High-Tc Superconductivity and Antiferromagnetism in Tl-based Six-CuO2-Layered Cuprates : 205 Tl and 63 Cu-NMR Probes
本文报道了六层($n$ =6)高$T_c$超导(SC)铜酸盐TlBa $_2$ Ca $_5$ Cu $_6$ O $_{14+δ}$(Tl 1256)在$T_c\sim$ 100 K下的$^{63}$ Cu和$^{205}$ Tl-NMR研究,结果表明,在低于$T_{\rm N}\sim$ 170 K时发生反铁磁(AFM)有序.在该化合物中,四个欠掺杂的内部CuO $_2$平面($n$(IP)=4)夹在两个外平面(OP)之间是AFM有序开始的原因,而几乎最佳掺杂的OP负责体SC的开始。指出,在晶胞内的面外磁相互作用的增加导致Tl 1245的$T_{\rm N}\sim$ 45 K,其中$n$(IP)= 3对于TI 1256,$n$(IP)=4,增加至$\sim$ 170 K。值得注意的是,$T_{\rm N}$的显著增加和IP的AFM矩并没有带来$T_c$的任何减少,因为对于具有几乎最佳掺杂的OP的两种化合物,$T_c\sim 100$ K都得以保持。我们强调了以下事实:即使在多层结构中,$n\ge5$的SC顺序也主要由长程面内SC相关性主导,其对$T_{\rm N}$的大小和IP处的AFM矩或IP之间的AFM相互作用不敏感。这些结果表明,当IP和OP之间的电荷不平衡显着大时,SC和AFM订单之间的一种新的相互作用。
2016-06-27 cond-mat.supr-con
Antiferromagnetism in metals: from the cuprate superconductors to the heavy fermion materials
金属反铁磁性的临界理论,伴随着费米表面重建,最近已被证明是强耦合在两个空间维度。在这个临界点附近的非常规超导性的发病进行审查:它涉及到费米表面上的费米准粒子激发的击穿之间的微妙的相互作用,和强大的配对胶提供的反铁磁波动。最终结果是一般费米表面的配对顶点的平方增强,具有与相互作用强度无关的通用无量纲系数,这有望导致费米能量尺度上的超导性。我们还讨论了反铁磁临界点可以由一个中间的'Fractionalized费米液体'相,其中有费米表面重建,但没有长程反铁磁秩序的可能性。我们讨论了这一阶段的相关性,欠掺杂的铜酸盐和重费米子材料。
2012-03-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con hep-th
Pairing interactions induce antiferromagnetism in cuprate superconductors
本研究通过精确求解含非局域库仑相互作用的单粒子格林函数,揭示铜氧化物超导体中配对相互作用可诱导反铁磁性,解释了赝能隙、多穹顶Tc结构等现象,衔接了相关模型特征与实验结果。
2023-06-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Antiferromagnetism and singlet formation in underdoped high-Tc cuprates: Implications for superconducting pairing
在空穴欠掺杂铜氧化物的背景下,对扩展的$t-J$模型进行了理论研究。基于最近的数值研究所获得的结果,我们确定了平均场状态具有反铁磁和交错磁通共振价键阶。采用随机相位近似分析了该平均场态中所有可能的集体模。在弱耦合区的静态(Barclay Cooper Schrieffer)极限下,我们得到了位于$\bm{k}= (\pm π/2, \pm π/2)$周围的小口袋中掺杂空穴之间的有效超导相互作用。与只考虑反铁磁序的自旋袋理论相反,对于每个小孔袋中没有节点的配对,这种有效力是对断裂的,而对于在实际铜氧化物中实现的具有节点的$d_{x^2-y^2}$配对,这种有效力被抵消得非常小。因此,我们得出结论,超导不稳定性不会发生时,只考虑磁机制。本文还讨论了我们的工作与其它方法的关系。
2006-07-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Anomalous superconductivity and its competition with antiferromagnetism in doped Mott insulators
接近莫特绝缘相可能是一个重要的物理成分的理论,旨在描述高温超导铜氧化物。量子团簇方法非常适合描述Mott相。因此,作为铜氧化物反铁磁性(AFM)和d波超导性(SC)之间竞争的定量理论的一步,我们利用元胞动力学平均场论计算了二维正方晶格哈伯德模型的零温性质. d-波序参量被发现像现场相互作用U的超交换耦合J的规模相当于或大于带宽。的序参量也假设一个圆顶形状作为掺杂的函数,而相比之下,在单粒子的状态密度的间隙单调减少,随着掺杂的增加。在有限的第二近邻跳跃t '的存在下,零温相图显示了在铜氧化物中实验观察到的反铁磁性和超导性之间的电子-空穴不对称竞争。添加实际的第三近邻跳跃t“改进了与实验相图的总体一致性。由于能带参数可以根据所考虑的特定铜酸盐而变化,理论相图对能带参数的敏感性挑战了通常持有的假设,即铜酸盐的掺杂与T_{c} / T_{c} ^{max}相图是通用的。计算的ARPES谱显示了观察到的电子-空穴不对称性。我们的计算重现的重要功能的d-波超导的铜酸盐,否则将被视为异常的角度来看,标准的BCS方法。
2007-12-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Inhomogeneous D-Wave Superconductivity and Antiferromagnetism in a Two-Dimensional Extended Hubbard Model with Nearest-Neighbor Attractive Interaction
为了理解d波超导电性和反铁磁性的相互作用,我们考虑了具有近邻吸引相互作用的二维扩展哈伯德模型。在有限格点的平均场近似下求解了哈密顿量。在无杂质的情况下,最小能量的解决方案显示相分离,如先前预测的自由能参数的基础上。相分离的趋势意味着系统可以很容易地呈现不均匀的一个小的外部扰动。包含弱杂质势的模型的显式解在自旋密度波和d波对的序参量中确实是不均匀的。相关的非均匀铜氧化物超导体的结果进行了讨论。
2006-04-17 cond-mat.supr-con
Coexistence of Antiferromagnetism and Superconductivity in Electron-doped High-Tc Superconductors
我们提出了电子掺杂铜氧化物Pr $_{2-x}$ Ce $_x$ CuO $_4$薄膜中反铁磁性的磁输运证据。我们的研究结果表明,静态反铁磁性的最佳掺杂x=0.15,与量子相变接近x=0.16,和静态反铁磁性和超导性的共存0.12 $\le$ x $\le$ 0.15的明确签名。
2007-05-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Phenomenological description of competing antiferromagnetism and d-wave superconductivity in high $T_{c}$ cuprates
本文定性地研究了高$T_{c}$铜酸盐在反铁磁性、d波超导性和$d$密度波竞争序下的相图。从$t-J$哈密顿量的平均场解估计{ \it局部}相关函数。随着掺杂的减少,超导平均场$T^{MF}_{c}$和序参数$d$开始降低到低于某些特征掺杂$x_{c} \simeq 0.2$,在此短程反铁磁关联开始发展。{ \it动态}涉及能谱的性质,如正常态赝能隙,从与上述局部相关函数一致的有效相互作用计算。总激发能隙$Δ_{tg}$(超导态)和正常态赝能隙$Δ_{pg}$与实验结果符合得很好。使用有效的配对相互作用$V_{eff}$,其中考虑到(对断裂)反铁磁相关的冷凝物的属性估计。这些凝聚态性质包括凝聚能U(0)、相干能隙$Δ_{cg}$和临界场$H_{c2}$。计算的相干间隙密切遵循$T_{c}$或$d$的掺杂依赖性,并且在我们的数值不确定性内近似地给出为$Δ_{cg} \sim Δ_{tg}-Δ_{pg}$。超流性($d$,U(0),$Δ_{cg}$,$H_{c2}$)的系统性降低,以及$Δ_{pg}$和$Δ_{tg}$随$x_{c}$以下掺杂的降低而系统性增加,在我们的方法中有其自然的解释。然而,总体描述是定性的,因为似乎不可能获得与所有物理量的实验定量一致的结果。
2002-04-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
High-Tc superconductivity and antiferromagnetism in multilayer cuprates: 63Cu- and 19F-NMR on five-layer Ba2Ca4Cu5O10(F,O)2
我们报告系统的Cu-和F-NMR测量五层高Tc铜酸盐Ba 2Ca 4Cu 5 O 10(F,O)2。结果表明,在欠掺杂区,反铁磁性(AFM)与超导性(SC)均匀共存,在五层化合物中,AFM的临界空穴密度pc为~ 0.11。我们给出了空穴掺杂铜氧化物的AFM和SC相图的层数依赖性,其中n层化合物的pc(n)从LSCO的pc(1)~ 0.02或YBCO的pc(2)~ 0.05增加到pc(5)~ 0.11。pc(n)的变化归因于层间磁耦合,随着n的增加,这种耦合变强。此外,我们专注于CuO 2平面的基态相图,其中AFM金属态在轻微掺杂的莫特绝缘体的变化到AFM和SC的均匀混合相,并进入简单的d波SC状态。最大Tc存在于量子临界空穴密度之外,在此临界空穴密度处,CuO 2平面上的AFM矩坍缩在基态,表明AFM和SC之间的密切关系。高Tc超导体的吸引相互作用是一种面内超交换相互作用,它使超导体的Tc升高到160 K(~ 0.12 eV),并且大的Jin结合相邻位点之间的相反自旋的电子。Cu-3d电子间的库仑排斥作用U ~(> 6 eV)在高温超导现象背后的物理机制中起着核心作用。
2012-01-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Antiferromagnetism, superconductivity, and pseudogap in three-layered high-T_c cuprates Ba_2Ca_2Cu_3O_6(F,O)_2 probed by Cu-NMR
本文报道了用Cu-NMR测量三层结构Ba_2Ca_2Cu_3O_6(F,O)_2的反铁磁性(AFM)和超导电性(SC)相图。结果表明,AFM和SC均匀共存的三层化合物,以及在四层和五层的。确定了长程AFM有序的临界空穴密度p_c为p_c ~ 0.075,大于单层和双层化合物的p_c ~ 0.02和0.055,小于四层和五层化合物的p_c ~ 0.08-0.09和0.10-0.11。这一变化归因于层间磁耦合的增强,即当层间磁耦合足够强以稳定AFM有序时,AFM和SC的均匀共存是欠掺杂区的普遍现象。此外,我们强调了一个不寻常的赝隙行为在三层化合物-在低能量磁激发的间隙行为崩溃在欠掺杂区域的基态是AFM-SC混合相。
2011-05-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superfluid stiffness in cuprates: Effect of Mott transition and phase competition
超流刚度$ρ_s$是超导状态的定义特征,允许相位相干和超电流。它可以通过穿透深度实验获得。$d$波超导性与欠掺杂铜氧化物中的其他相共存,如反铁磁性(AF)或电荷密度波(CDW),可能会彻底改变$ρ_s$。为了阐明这一物理现象,计算了不同Hubbard相互作用$U$值和不同紧束缚参数下$ρ_s=ρ_{zz}$沿$c$轴的零温值,这些参数描述了高温超导体YBCO和NCCO。我们使用细胞动力学平均场论的单带哈伯德模型与精确对角化作为杂质求解器和国家的最先进的浴参数化。我们得出结论,莫特物理学起着主导作用,在确定超流刚度的空穴掺杂侧的相图。在电子掺杂方面,反铁磁性在半填充附近胜过超导性。但在接近最佳电子掺杂时,超导性和反铁磁性之间的均匀共存导致超流刚度急剧下降。因此,在电子掺杂侧,反铁磁性和$d$波超导性之间的竞争在确定接近半填充的$ρ_{zz}$值中起主导作用。在大量过掺杂的情况下,在电子掺杂和空穴掺杂的情况下,$ρ_{zz}$的行为都更加类似于BCS。我们评论这些结果的超导转变温度的一些定性的影响。
2019-09-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Two-Fermi-surface superconducting state and a nodal d-wave gap in the electron-doped Sm(1.85)Ce(0.15)CuO(4-d) cuprate superconductor
本文报道了电子掺杂铜氧化物Sm(1.85)Ce(0.15)CuO(4-d)的激光激发角分辨光电子能谱(ARPES)。结果表明,在正常态和超导态下都存在一个节孔袋费米面。通过对主带和折叠带相干因子的分析,证明了它的起源是长程反铁磁性。这种长程反铁磁性和超导性的共存意味着电子掺杂的铜氧化物是双费米面超导体。在节孔袋中测量的超导能隙与d波对称性相容。
2011-04-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Doping asymmetry of superconductivity coexisting with antiferromagnetism in spin fluctuation theory
我们推广的库珀配对的自旋激发在金属反铁磁态的理论,包括电子和/或空穴口袋的情况。我们表明,库珀配对产生的横向自旋波和缺口纵向自旋波动的强度相当。然而,投射在超导能隙的特定对称性上的这些相互作用中的每一个主要在一种类型的口袋内起作用。我们发现无节$d_{x^2-y^2}$波态主要由电子袋上的纵向涨落支持,而横向和纵向涨落都支持空穴袋上的无节奇宇称自旋单重态$p-$波对称性.我们的研究结果可能是相关的AF/SC共存状态的不对称性的铜酸盐相图,以及最近观察到的“节点间隙”强烈欠掺杂的铜酸盐。
2013-12-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The magnetic field driven superconductor-metal transition in disordered hole-overdoped cuprates
通过求解$d$波超导体的Bogoliubov-de Gennes方程,我们探讨了无序和外磁场的轨道破坏之间的相互作用如何影响空穴过掺杂铜氧化物的超导-金属转变。对于高度无序系统,我们发现颗粒库珀配对坚持以上的临界场的超流刚度为零。我们还表明,由于涡被吸引到超导配对已经很弱的区域,在涡核的局部态密度的Caroli-de Gennes-Matricon零偏置峰已经消失在中度无序。
2023-01-10 cond-mat.supr-con
Similarities between organic and cuprate superconductors
这一“观点”简要回顾了最近的工作,表明一类有机超导体与铜酸盐超导体具有重要的相似之处:(i)超导性和反铁磁性之间存在竞争。(ii)在金属-绝缘体转变附近观察到非常规的金属行为。在cond-mat/9802198中可以找到对适当的强关联电子模型的更详细的回顾和讨论。
1998-02-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Coexistence of d-wave superconductivity and antiferromagnetism induced by paramagnetic depairing
从理论上证明,在具有$d_{x^2-y^2}$ -对的超导态中,强的Pauli顺磁弛豫(PD)不仅诱导调制的Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)超导态,而且诱导${\bf Q}$ -矢量接近带隙节点的无公度反铁磁(AFM)(或自旋密度波)有序.场诱导共存的$d$波超导和AFM订单的内在机制不需要假设一个对密度波,但增强了FFLO订购。我们认为这是CeCoIn \it的FFLO和AFM共存相以及在几种重费米子超导体和过掺杂铜氧化物中观察到的超导$H_{c2}(0)$周围的AFM量子临界行为的共同起源。
2010-07-21 cond-mat.supr-con
Charge Segregation and Antiferromagnetism in High-Tc Superconductors
铜氧化物中局域反铁磁性与超导电性共存。电荷分离提供了一种调和这些性质的方法。在Nd掺杂的La(2-x)Sr(x)CuO(4)的中子和X射线散射研究中发现了自旋和电荷密度调制的直接证据。在这里,我们讨论的调制的性质,并提出了一些新的结果,为Zn掺杂的样品。一些悬而未决的问题之间的联系偏析和超导性进行了说明。
1999-03-31 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity and topological Fermi surface transitions in electron-doped cuprates near optimal doping
我们讨论的费米面(FS)的拓扑结构的演变与掺杂的电子掺杂铜氧化物的一个带哈伯德哈密顿量的框架内,反铁磁性和超导性被假定为共存于一个统一的阶段。在轻掺杂绝缘体中,FS由围绕$(π,0)$点的电子袋组成。FS拓扑结构的第一个变化发生在最佳掺杂区域,当一个额外的空穴袋出现在节点。拓扑结构的第二个变化发生在过掺杂区($\sim18%$),其中反铁磁性消失,并形成大的以$(π,π)$为中心的金属FS。这两个拓扑转变的证据是在最近的霍尔效应和渗透深度实验Pr $_{2-x}$ Ce $_{x}$ CuO $_{4-δ}$(PCCO)和一些光谱测量Nd $_{2-x}$ Ce $_{x}$ CuO $_{4-δ}$(NCCO)。
2007-11-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Coulomb Interaction-induced Checkerboard Patterns in Disordered Cuprates
研究了无序铜氧化物中库仑相互作用对局域态密度及其傅里叶分量的影响。结果表明,库仑相互作用强烈地抑制了掺杂杂质在各能量下诱导的LDOS的最大值,并显著地扩展了实空间中的Friedel振荡。中等强度的库仑相互作用的存在产生了能量依赖的棋盘式LDOS调制周围的杂质,这是非常不同的纯准粒子干涉所产生的。棋盘图案的取向和能量变换以及调制矢量、掺杂和偏置电压之间的关系与最近的STM实验定性一致。
2006-07-30 cond-mat.supr-con
Charge disorder and variations of $T_c$ in Zn-doped cuprate superconductors
系统地研究了铜酸盐中的杂质掺杂(如Zn原子)以提供关于赝能隙相的重要信息,因为该过程基本上减少了$T_c$而没有影响$T^*$。尽管有许多重要的结果和进展,这些超导体的正常相位仍然是一个很大的争论的主题。我们发现,所观察到的Zn掺杂的数据可以通过构建纳米级颗粒超导体,其电阻率的转变是通过约瑟夫森耦合实现的,这也提供了一个简单的解释的赝能隙相再现。
2014-08-18 cond-mat.supr-con
Magnetic Field Effect on Static Antiferromagnetism in Electron-Doped Superconductor Pr$_{1-x}$LaCe$_x$CuO$_4$ ($x$=0.11 and 0.15)
用中子散射测量方法研究了沿c轴外加磁场对电子掺杂超导体Pr $_{1-x}$ LaCe $_{x}$ CuO $_4$($x$ =0.11($T_c$ =26 K)和$x$ =0.15($T_c$ =16 K)的静态自旋关联的影响.在位于反铁磁(AF)和超导相界附近的$x$ =0.11样品中,T=3 K处的磁场强度和磁序起始温度的场依赖性在$\sim$ 5 T处出现峰值。相比之下,在过掺杂的$x$ =0.15样品中,在零场下既没有观察到静态AF顺序,也没有由高达8.5 T的场诱导。讨论了空穴掺杂和电子掺杂高掺杂$T_c$铜氧化物的场效应的异同。
2003-11-14 cond-mat.supr-con
Effects of Disorder on the Competition between Antiferromagnetism and Superconductivity
基于对Ce_xCu_2Si_2($x\sim 1$)中异常磁性的观察,我们基于唯象的Ginzburg-Landau理论,研究了Ce空位等无序对超导电性(SC)和反铁磁性(AF)竞争的影响。假设洁净系统中的AF-SC跃迁是一级的,我们证明了SC态中的单个杂质可以通过抑制其周围的SC来诱导交错磁化,对于有限浓度的杂质,洁净系统中的一级AF-SC边界被一个有限区域所取代,在该区域中SC和诱导的AF矩微观共存,且具有空间变化的序参量.我们认为,共存态的自旋激发谱具有SC能隙模和低能自旋波模的双重结构。随着SC基态外AF的出现,谱权将从前一模式转移到后一模式,而两个模式的结构基本不变。
1999-02-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Understanding cuprate superconductors with spontaneous nodal gap generation
在高温超导体的有效规范场理论下,研究了无带隙节费米子的自发能隙产生。当出现超导时,规范玻色子通过Anderson-Higgs机制获得有限质量。如果规范玻色子质量$ξ$为零或小于临界值$ξ_{c}$,但被较大的规范玻色子质量抑制,则发生自发节隙产生。产生的节隙阻止了低能费米子激发的出现,并导致反铁磁有序。利用规范玻色子质量$ξ$与超流密度和掺杂浓度成正比这一事实,我们建立了一种机制,该机制提供了对轻掺杂铜氧化物中沿节点方向的有限单粒子能隙、反铁磁性和超导性的竞争和共存以及欠掺杂铜氧化物中从超导态到场致正常态的热金属-绝缘体转变的统一理解.
2004-04-13 cond-mat.supr-con
Antiferromagnetism from phase disordering of a d-wave superconductor
在T=0时具有d波对称性的超导凝聚体中,涡旋缺陷的解束缚导致了具有无公度自旋密度波序的绝缘体。这种跃迁类似于三维量子电动力学中“手征”质量的自发产生,在这种跃迁下,超导态中可以定义的整体手征对称性自发破缺。简要讨论了其他与对称性有关的态以及与最近的欠掺杂铜氧化物实验的可能关系。
2002-01-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con hep-th
The underdoped cuprates as fractionalized Fermi liquids: transition to superconductivity
我们利用费米子在局部反铁磁序背景中运动来模拟欠掺杂铜氧化物。反铁磁序在方向上波动,但在大小上不波动,因此没有长程反铁磁性,但“拓扑”序仍然存在。正常状态被描述为一个分数费米液体(FL*),与电子类准粒子耦合到波动的反铁磁体的分数激发。电子准粒子驻留在包围总面积x(掺杂剂密度)的口袋费米表面附近,中心远离磁布里渊区边界。传统的卢廷格定理的违反与这些准粒子的“物种加倍”有关。我们描述了这些准粒子的配对的唯象理论,并表明,一个大类的平均场论一般显示一个mathal-anti-nodal“二分法”:本地反铁磁性和配对的相互作用导致沿布里渊区对角线的d-波配对的节点附近的一个小间隙,和一个大的间隙在反节点区域。
2010-11-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Comment on "Influence of Pair Breaking and Phase Fluctuations on Disordered High Tc Cuprate Superconductors"
结果表明,考虑到电子和磁散射体对Tc的综合影响和/或关于非纯d波序参量的假设,可以在AG类对破缺理论中定量解释Y-123单晶中电子辐照诱导超导抑制的实验数据,而不诉诸相位涨落效应。
2004-10-20 cond-mat.supr-con
Duality picture between antiferromagnetism and d-wave superconductivity in t-J model at two dimensions
本文给出了二维t-J模型反铁磁相和d波超导相的元激发与拓扑激发之间的一个有趣关系。在一个阶段的拓扑自旋和电荷激发具有相同的动力学在其他阶段的元激发,除了能隙的出现。此外,从一个相到另一个相的转变可以被描述为与拓扑激发相关联的量子无序转变。在此基础上,构造了t-J模型的合理相图。
1999-11-07 cond-mat.supr-con
Vertically Correlated Disorder and Structured Interlayer Tunneling in Cuprates
B. Verkin Institute for Low Temperature Physics and Engineering of the National Academy of Sciences of Ukraine(乌克兰国家科学院 B.维尔金低温物理与工程学院研究所);Smart Materials Group, Mads Clausen Institute, University of Southern Denmark, Sønderborg(南丹麦大学马兹·克拉斯恩学院智能材料研究组)
研究通过垂直相关 Disorder 调制层间隧道效应,揭示其在铜基超导体中调控维度和层间相干性的机制。
2026-02-11 cond-mat.supr-con
Critical temperature and superfluid density suppression in disordered high-$T_c$ cuprate superconductors
我们认为,标准的Abrikosov-Gorkov(AG)型理论的$T_c$在无序$T_c$波超导体打破短相干长度高-$T_c$铜酸盐。Bogoliubov-de Gennes形式主义内的数值计算表明,这种系统的正确描述必须考虑序参量的空间变化,这在杂质附近受到强烈抑制,但在其他地方几乎不受影响。抑制$T_c$测量相对于随之而来的超流密度的减少被发现是显着弱于AG理论预测,与实验吻合良好。
1997-07-08 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
An effective 1-band model for the cuprate superconductors
从铜-氧哈密顿的CuO 2平面,我们推导出解析扩展的1带哈伯德哈密顿的铜网站上的电子,通过正则变换,消除了氧网站。该模型维持各种阶段:棋盘状态,条纹,反铁磁性,本地对和混合物。这种方法可能有助于理解CuO 2平面与其他化合物相比的特殊之处。
2009-01-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electronic structure, doping, order and disorder in cuprate superconductors
在典型的高温超导铜氧化物中,如LSCO和HBCO,由于二维费米面的形状,电子-声子和自旋-声子耦合在几个q矢量处达到峰值。少量自旋-声子模的激活补偿了低的电子态密度,从而可以获得高的超导T_C。晶格的热无序扰动已经在适度高温下的强耦合模式。这是由于马德隆项的不相干势波动和自旋-声子耦合的减少。这种效应限制了长程超导性,而波动可以在更高的温度下在更短的长度范围内持续存在。用BCS模型计算了无序如何减小超导能隙和T_C。已经提出将掺杂剂有序化成条带以主要通过增加DOS来改善超导性质。这种机制似乎是在低掺杂下使T_C更好地抵抗热无序的一种好方法。
2016-03-30 cond-mat.supr-con
The Principle of Valence Bond Amplitude Maximization in Cuprates: How it breeds Superconductivity, Spin and Charge Orders
一个简单的微观“价键(最近邻单重态)振幅最大化”(VBAM)的原则示出存在于未掺杂和最佳掺杂的铜酸盐和统一的非常不同的排序,如反铁磁性的莫特绝缘体和强大的超导性伴随着增强的电荷和条纹相关的最佳掺杂的铜酸盐。VBAM几乎是能量最小化原则的同义词。它隐含在RVB理论中,从而使RVB平均场论对超导性的预言定性正确。
2000-07-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Multilayer cuprate superconductors as possible systems described by resonating-valence-bond and antiferromagnetic orders
最近在多层高温铜氧化物超导体的宽掺杂范围内观察到反铁磁性和d波超导性在CuO_2平面内共存。我们发现,通过引入反铁磁序,二维t-J模型的从玻色子平均场方案很好地再现了实验相图。我们认为,弱三维来自多层结构是足够的稳定反铁磁秩序和超导共存。
2011-05-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
La$_{2-x}$Ba$_x$CuO$_4$ as a superconducting Rosetta Stone
本文指出原始铜氧化物超导体家族La$_{2-x}$Ba$_x$CuO$_4$包含所有相关相且相间竞争极端,分析这些竞争序为揭示铜氧化物高温超导本质提供了重要线索。
2023-10-23 cond-mat.supr-con
Destruction of Neel order and appearance of superconductivity in electron-doped cuprates by oxygen annealing process
利用热力学和中子散射测量研究了氧退火对Pr $_{0.88}$ LaCe $_{0.12}$ CuO $_{4-δ}$超导电性和磁性的影响。虽然通过磁化率和超导相干长度测量的转变温度$T_c$随着从退火过程中逐渐去除氧而平稳地增加,但体超导性,其特征在于在$T_c$处的比热异常和中子磁共振的存在,仅在$T_c$接近最大值时突然出现。这些结果表明,氧退火的效果必须首先确定,以建立一个反铁磁性和超导性的电子掺杂的铜氧化物的相图的Ce掺杂的依赖。
2008-06-20 cond-mat.supr-con