Resonant inelastic X-ray scattering study of overdoped La$_{2-x}$Sr$_{x}$CuO$_{4}$
对重掺杂的La $_{2-x}$ Sr $_{x}$ CuO $_{4}$样品进行了铜K吸收边的共振非弹性X射线散射(RIXS)研究,其中$x= 0.25$为$x= 0.25$,$x= 0.25$为0.30。我们观察到的电荷转移和分子轨道激发表现出共振的入射能量分别为$E_i= 8.992$和8.998 keV。从与以前的结果的比较,未掺杂和最佳掺杂的样品,我们确定的电荷转移激发能单调增加掺杂的增加。此外,与欠掺杂样品中的结果相反,RIXS光谱权重和吸收光谱的$E_i$依赖性在$E_i = 8.998$ keV处没有表现出明显的峰。低能($\leq 3$ eV)连续激发强度已被研究利用高能量分辨率为0.13 eV(FWHM)。在$(π~0)$和$(π~π)$处的RIXS曲线的比较表明,在过掺杂样品中,即使在$(π~π)$处也存在连续强度,而对于$x=0.17$样品,仅在$(0 ~0)$和$(π~0)$处报道了连续强度。此外,我们还发现在$(π~π)$和$(π~0)$位置处的连续强度之上的额外激发。
2005-12-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Observation of low energy dispersive modes in un- derdoped (La, Nd) 2--x Sr x CuO 4
在欠掺杂的La $\_{2-x}$ Sr $\_x$ CuO $\_{4+δ}$(x=0.08)中,利用非弹性X射线散射(IXS)和非弹性中子散射(INS),我们发现了能量低于已知声子模的激发。在(La,Nd)$\_{2-x}$ Sr $\_x$ CuO $\_{4+δ}$中识别出9 meV的非色散激发,INS也观察到该非色散激发,其中40 $\%$ Nd取代。INS还确定了一个更低的能量色散模式,在低Q的Nd自由样品。这些模式是明显不同于纵向声学声子和对应的能量区中心模式测量光谱和条纹动力学。
2015-02-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Comparison of Resonant Inelastic X-Ray Scattering Spectra and Dielectric Loss Functions in Copper Oxides
我们报告的经验比较铜K-边缘间接共振非弹性X射线散射(RIXS)光谱,在布里渊区中心,与光学介电损耗函数测量的铜氧化物的数量。获得了Bi $_2$ CuO $_2$、CuGeO $_3$、Sr $_2$ Cu $_3$ O $_4$ Cl $_2$、La $_2$ CuO $_4$和Sr $_2$ CuO $_2$ Cl $_2$的RIXS数据,并通过考虑入射和散射光子共振进行了分析。然后提取与入射能量无关的响应函数。的介电损耗函数,测量光谱椭圆偏振法,同意与此RIXS响应,特别是在Bi $_2$ CuO $_4$和CuGeO $_3$。
2008-11-09 cond-mat.str-el
Magnetic excitations in stripe-ordered La$_{1.875}$Ba$_{0.125}$CuO$_4$ studied using resonant inelastic x-ray scattering
用Cu $L_3$边缘共振非弹性X射线散射(RIXS)研究了La $_{1.875}$ Ba $_{0.125}$ CuO $_4$(LBCO 1/8)中的电荷和自旋关联.在$(0.24,0)$的波矢处观察到静电荷有序(CO),并且通过测量该峰对入射X射线极化的依赖性来确认其电荷性质。然后测量LBCO 1/8中的顺磁激发,因为它通过CO波矢分散。在实验的不确定性内,没有观察到由于静态CO而引起的顺磁子的变化,并且顺磁子似乎与其他没有静态CO的铜氧化物中测量的顺磁子相似。鉴于条纹相关调制了电荷和自旋自由度,因此,由于CO,顺磁子可能会发生微妙的变化。因此,我们建议未来的RIXS测量,实现更高的能量分辨率和灵敏度,应执行这些影响的测试。
2013-05-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electronic and magnetic excitations in the "half-stuffed" Cu--O planes of Ba$_2$Cu$_3$O$_4$Cl$_2$ measured by resonant inelastic x-ray scattering
我们利用共振非弹性X射线散射(RIXS)在Cu L $_3$边缘测量了铜酸盐反铁磁体Ba $_2$ Cu $_3$ O $_4$ Cl $_2$的“半填充”Cu-O平面中的电荷和自旋激发.的RIXS线的形状揭示了不同的贡献的$dd$激发从两个结构上不等价的铜网站,这具有不同的面外协调。低能响应表现出磁激发。我们发现了一个自旋波分支,其色散遵循CuO $_2$亚晶格的对称性,类似于“完全填充”平面的情况下的四元CuO(T-CuO)。其带宽比T-CuO的带宽更接近于典型的铜酸盐材料,例如Sr $_2$ CuO $_2$ Cl $_2$。我们解释这一结果所产生的有效的四自旋子晶格间的相互作用,以减少T-CuO的带宽的情况下。
2017-09-11 cond-mat.str-el
Observation of spin-conserving two-spinon continuum in the $S$=1/2 antiferromagnetic chain system Sr$_2$CuO$_3$ using Cu $K$-edge resonant inelastic x-ray scattering
本研究利用Cu K边RIXS观测S=1/2反铁磁链Sr₂CuO₃的自旋激发,发现自旋守恒磁激发分数化为双自旋子连续谱,其动量依赖行为异于自旋翻转激发,并用唯象分析解释了共振条件。
2025-10-30 cond-mat.str-el
An Alternative Interpretation of the Magnetic Penetration Depth Data on Pr(2-x)Ce(x)CuO(4-y) and La(2-x)Ce(x)CuO(4-y)
我们重新研究了电子掺杂铜氧化物Pr(2-x)Ce(x)CuO(4-y)和La(2-x)Ce(x)CuO(4-y)的磁穿透深度数据。提出了在电子掺杂时在类带隙和类无节带隙行为之间的转变[参见,例如,M. Kim等人,物理修订版信函91,87001(2003)]可以是由于初始或弱反铁磁自旋密度波对d波超导态中的准粒子的散射。这一猜想得到了一些密切相关的电子掺杂铜氧化物的非弹性中子散射和角分辨光电发射实验的支持。
2006-03-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Field-induced soft-mode quantum phase transition in La$_{1.855}$Sr$_{0.145}$CuO$_{4}$
高温超导体La $_{1.855}$ Sr $_{0.145}$ CuO $_{4}$的非弹性中子散射实验揭示了磁激发能隙$Δ$在垂直于CuO $_2$平面的磁场作用下连续减小。能隙在诱导长程无公度反铁磁有序所需的临界场处消失,为场诱导软模驱动的量子相变提供了有力的证据。
2009-02-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
High-Temperature Charge-Stripe Correlations in La$_{1.675}$Eu$_{0.2}$Sr$_{0.125}$CuO$_4$
我们用共振非弹性X射线散射研究了La $_{1.675}$ Eu $_{0.2}$ Sr $_{0.125}$ CuO $_4$中的电荷条纹相关。通过区分弹性和非弹性散射,它表明,电荷条纹相关性之前的结构低温tetraxide相和运输定义的pseudogap发病。从电荷条纹的散射峰振幅衰减约为$T^{-2}$对我们的检测限。然而,面内积分强度大致保持与温度无关。因此,虽然在高温下的不可逆性显示出显着的大幅度增加,我们的结果是通过一个单一的散射成分解释。事实上,与其他条纹有序化合物(La $_{1.875}$ Ba $_{0.125}$ CuO $_4$、La $_{1.475}$ Nd $_{0.4}$ Sr $_{0.125}$ CuO $_4$和La $_{1.875}$ Sr $_{0.125}$ CuO $_4$)的直接比较表明,所有这些化合物的积分散射强度大致恒定。因此,我们的研究结果提供了一个统一的图片的La为基础的铜酸盐的电荷条纹有序。当La $_{1.675}$ Eu $_{0.2}$ Sr $_{0.125}$ CuO $_4$中的电荷关联超出低温四元相和赝隙相时,它们的出现预示着该化合物中的自发对称性破缺。
2020-05-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Analysis of Incident-Photon-Energy and Polarization Dependent Resonant Inelastic X-Ray Scattering from La$_{2}$CuO$_{4}$
我们提出了一个详细的分析的入射光子能量和偏振依赖的共振非弹性X射线散射(RIXS)光谱在铜$K$边缘的La $_{2}$ CuO $_{4}$。我们的分析是基于野村和五十岚开发的公式,它描述了一个产品的入射光子依赖因子和密度密度关联函数的3d状态的光谱。我们计算前者的因子使用$4p$的状态密度从从头计算能带结构和后者使用多轨道紧束缚模型内的Hartree-Fock近似和无规相位近似。我们获得的光谱丰富的结构中的能量损失范围2-5 eV,随不同的动量和入射光子能量,在半定量协议与最近的实验。我们澄清了这种变化的起源作为入射光子依赖因子和密度-密度关联函数的组合效应。
2008-03-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
4f-spin dynamics in La(2-x-y)Sr(x)Nd(y)CuO(4)
为了研究低能Nd的4f自旋动力学,我们在La(2-x-y)Sr(x)Nd(y)CuO(4)上进行了非弹性磁中子散射实验。在所有的样品中,我们发现在高温下的准弹性线(洛伦兹)的线宽降低的温度。准弹性线宽γ/2(T)的温度依赖性可以用Orbach过程来解释,即通过晶体场激发和声子之间的耦合的弛豫。在低温下,Nd-4f磁响应S(Q,ω)与CuO(2)-层的电子性质相关。在绝缘体La(2-y)Nd(y)CuO(4)中,准弹性线在80 K以下消失,出现非弹性激发。这直接表明了由于Cu磁矩的静态反铁磁序导致Nd 3+基态Kramers二重态的分裂。在La(1.7-x)Sr(x)Nd(0.3)CuO(4)(x = 0.12,0.15,0.18)和La(1.4-x)Sr(x)Nd(0.6)CuO(4)(x = 0.1,0.12,0.15,0.18)中,超导电性被强烈抑制。在这些化合物中,我们观察到一个与温度无关的高斯型宽准弹性线。这表明不同的Nd站点上的各种内部字段的分布,并解释在条纹模型的框架。在La(1.8-y)Sr(0.2)Nd(y)CuO(4)(y = 0.3,0.6)中,即使在最低温度下也没有观察到这种准弹性展宽。
1999-08-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Observation of a 500meV Collective Mode in La$_{2-x}$Sr$_x$CuO$_4$ and Nd$_2$CuO$_4$
利用共振非弹性X射线散射,我们报告了一个以前未观察到的模式在激发光谱的La $_{2-x}$ Sr $_x$ CuO $_4$在500毫电子伏。该模式在倒易空间中的($π$,0)点附近达到峰值,并且观察到远离该点时软化和加宽。研究了x=0、0.01、0.05和0.17的样品。新的模式被发现是迅速抑制与增加Sr含量,是不存在的$x$ =0.17,在那里它被取代的连续激发。该峰仅在入射X射线偏振垂直于CuO平面时观察到,并且也存在于Nd $_2$ CuO $_4$中。我们提出了可能的解释这种激励。
2007-09-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Theoretical Study of $L$-edge Resonant Inelastic X-ray Scattering in La$_2$CuO$_4$ on the Basis of Detailed Electronic Band Structure
我们在详细的电子能带结构的基础上,理论上研究了高$T_c$铜氧化物超导体La $_2$ CuO $_4$的典型母体化合物中Cu $L_3$边的共振非弹性X射线散射(RIXS)。我们构建了一个现实的和精确的紧束缚模型,采用最大本地化的Wannier函数来自第一性原理电子结构计算,然后考虑到d电子之间的库仑排斥在每个Cu网站。在Hartree-Fock近似下描述反铁磁基态,并在随机相位近似(RPA)下考虑RIXS中间态的电子关联。计算的RIXS光谱符合实验观察到的功能,包括低能量磁振子激发,$d$ - $d$激发,和电荷转移激发,在很宽的激发能量范围。特别是,我们强调光子偏振依赖的重要性:磁振子激发的强度和$d$ - $d$激发的光谱结构不仅显著依赖于入射光子的偏振方向,而且还依赖于出射光子的偏振方向。结果表明,当入射光子和出射光子的偏振方向相互垂直时,单磁振子激发强度最大。
2015-08-19 cond-mat.str-el
Magnetic field effect on the superconducting magnetic gap of Nd{1.85}Ce{0.15}CuO4
在高相对磁场强度(H/Hc 2 ~ 50%)下,对典型的电子掺杂材料Nd{1.85}Ce{0.15} CuO 4进行的非弹性中子散射测量表明,超导磁隙中存在简单的线性磁场效应,并且不存在场致隙内态。外推的间隙闭合场值与上临界场Hc 2一致,并且高场响应类似于顺磁正常态。
2006-04-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Cu $K$-edge Resonant Inelastic X-Ray Scattering in Edge-Sharing Cuprates
我们目前的计算共振非弹性X射线散射(RIXS)在边缘共享的氧化铜系统,如CuGeO $_{3}$和Li $_{2}$ CuO $_{2}$,适合硬X射线散射的光激发电子位于以上的氧2 p和铜3d轨道能量。我们进行精确的对角化的多带哈伯德和确定的能量,轨道特性和共振配置文件的激发,可以通过RIXS探测。在2-7 eV光子能量损失范围内,我们发现Li $_{2}$ CuO $_{2}$和CuGeO $_{3}$与最近的结果非常一致。
2007-10-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Resonant Inelastic X-Ray Scattering from Valence Excitations in Insulating Copper-Oxides
我们报告的共振非弹性X射线测量绝缘La $_2$ CuO $_4$和Sr $_2$ CuO $_2$ Cl $_2$附近的Cu K吸收边的入射能量调谐。我们表明,在三阶微扰理论,表现出传入和传出的共振,并演示了如何从原始数据中提取的光谱函数的震动图片中的光谱得到很好的描述。我们得出结论,显示{ \bf q}依赖的电荷转移间隙的测量。
1999-06-16 cond-mat.str-el
Dispersive spin excitations in highly overdoped cuprates revealed by resonant inelastic x-ray scattering
利用共振非弹性X射线散射(RIXS)在铜$L$吸收边,我们已经观察到强烈的,分散的自旋激发在高度过掺杂的Tl $_2$ Ba $_2$ CuO $_{6+δ}$(超导$T_c =6$ K),一种化合物,其正常状态的电荷传输和热力学性质已被广泛研究,并显示出典型的费米液体行为。补充RIXS实验上稍过掺杂的Tl $_2$ Ba $_2$ CuO $_{6+δ}$($T_c =89$ K)和Y $_{1-x}$ Ca $_{x}$ Ba $_2$ Cu $_3$ O $_{6+δ}$化合物跨越广泛的掺杂水平表明,这些激发表现出的能量和能量积分光谱权重密切类似的反铁磁振子在未掺杂的铜酸盐。令人惊讶的共存费米液体的电荷激发和高能量的自旋激发,让人想起反铁磁绝缘体在高度过掺杂的化合物提出了挑战,目前的理论模型的铜酸盐。
2013-03-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetic nature of the 500 meV peak in $\rm La_{2-x}Sr_{x}CuO_4$ observed with resonant inelastic x-ray scattering at the Cu $K$-edge
我们提出了一个全面的研究在${\bf q}=(π,0)$在共振非弹性X射线散射(RIXS)实验$\rm La_2CuO_4$上观察到的500 meV峰的温度和掺杂的依赖性。该峰的强度在Néel温度(T $_{N}$ =320 K)以上持续存在,但随着温度的升高而逐渐减小,在T=500 K左右达到零。峰能量随温度的降低与$\rm La_2CuO_4$中的双磁振子$\rm B_{1g}$拉曼峰的行为密切相关,并且在适当的重新标度下,与$\rm EuBa_2Cu_3O_6$和$\rm K_2NiF_4$中的拉曼峰位移一致。在布里渊区的这种激发的整体色散被认为是在协议与理论计算的两个磁振子激发。掺杂后,峰值强度下降类似于拉曼模式的强度,并出现跟踪自旋相关长度的掺杂依赖性。总之,这些观察结果强烈表明,500 meV模式是磁性的,很可能是一个两个磁振子激发。
2010-02-07 cond-mat.str-el
Unusual interplay between copper-spin and vortex dynamics in slightly overdoped La{1.83}Sr{0.17}CuO{4}
我们对过掺杂La{1.83}Sr{0.17}CuO{4}化合物自旋激发的非弹性中子散射实验表明,在5 T的磁场作用下,低温磁化率发生了以自旋能隙为中心的重分布。此外,通过比较的温度依赖性的中子数据与交流磁化率和磁化强度的测量,我们得出结论,填充的自旋间隙跟踪的不可逆性/熔化温度,而不是Tc 2,这表明一个不寻常的磁涡旋和自旋激发之间的相互作用,即使在稍微过掺杂制度的高温超导体。
2003-10-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Sharp optical phonon softening close to optimal doping in La$_{2-x}$Ba$_x$CuO$_{4+δ}$
我们报告了一个尖锐的Kohn异常的双简并铜氧键伸缩声子模式发生在$\mathbf{q}\mathrm{=(0.3, 0,0)}$在La $_{2-x}$ Ba $_x$ CuO $_{4+δ}$与$\mathrm{x=0.14\pm0.01}$,由于非弹性X射线散射的高$\mathbf{Q}$分辨率。当使用单模分析非弹性信号时,可以清楚地看到这种异常,但也与双模假设一致,这可能是由于对称性破缺条纹引起的简并模式的分裂。我们的观察表明,在接近最佳掺杂的超导系统中,这种效应在条纹传播矢量处持续存在。
2008-10-01 cond-mat.str-el
Circular dichroism in resonant inelastic x-ray scattering from birefringence in CuO
本研究通过Cu L3边RIXS观测CuO中磁与轨道激发的显著圆二色性,证明其可由含双折射的单离子散射振幅建模解释。
2025-01-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Theory of resonant inelastic x-ray scattering at the K edge in La$_2$CuO$_4$ - Multiple scattering effects -
基于Keldysh格林函数理论,建立了La $_2$ CuO $_4$中$K$边的共振非弹性X射线散射(RIXS)理论.在我们以前的分析(Phys.Rev.B71,035110(2005))中,在玻恩近似下处理了由芯-空穴势引起的散射,并且对$4p$带使用了粗模型态密度。我们改进的分析,考虑到在Cu 3 d-O $2p$带的多重散射,并通过使用一个现实的$4p$ DOS从频带计算。使用Nozières和De Dominant开发的时间表示来评估多次散射效应。发现多次散射效应使吸收系数中的$K$边峰作为光子能量的函数向较低能量区域移动,即激发$1s$电子到$K$边峰所需的光子能量降低。研究还发现,多次散射效应并不改变RIXS谱中的双峰结构,但作为能量损失的函数,其形状略有改变。这些发现表明,多重散射效应可以主要包括在核心能级能量的重整化和部分证明玻恩近似,导致未来的应用在三维系统的RIXS。
2007-01-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Unraveling higher-order corrections in the spin dynamics of RIXS spectra
共振非弹性X射线散射(RIXS)是研究强关联材料自旋动力学的一种不断发展的工具,它补充了非弹性中子散射。这两种方法都发现准一维各向同性量子反铁磁体中的非自旋守恒(NSC)激发被限制在双自旋相空间中。在这个相空间之外,只有自旋守恒(SC)的四自旋激发已被检测到使用O $K$边缘RIXS。在这里,我们调查SrCuO $_2$和发现四自旋激发外的两个自旋相空间在O $K$ -和Cu $L_3$ -边缘。利用Kramers-Heisenberg形式,我们证明了Cu $L_3$边的四自旋子激发来自SC和NSC过程.我们发现,这些新的激发只出现在超快的芯孔寿命膨胀的二阶项,并产生远程自旋涨落。因此,这些结果打开了一个新的窗口,量子磁体的自旋动力学。
2021-10-07 cond-mat.str-el
Charge-Transfer Excitations in the Model Superconductor HgBa$_2$CuO$_{\bf 4+δ}$
我们报告了一个铜$K$边共振非弹性X射线散射(RIXS)的电荷转移激发在2-8 eV的范围内的结构简单的化合物HgBa $_2$ CuO $_{4+δ}$在最佳掺杂($T_{\rm c} = 96.5 $ K)的研究。光谱表现出显着的依赖于入射光子能量,我们仔细利用解决多重弱色散($ < 0.5$ eV)的电子空穴激发,包括在2 eV的模式。这2 eV的激发的观察表明,存在一个电荷转移赝隙深的超导相。一般来说,我们的数据表明,探索入射光子能量的RIXS截面的依赖性的重要性。
2005-09-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetic field induced enhancement of spin-order peak intensity in La(1.875)Ba(0.125)CuO(4)
本文报道了磁场对铜氧化物La $_{1.875}$ Ba $_{0.125}$ CuO $_4$条纹有序度影响的中子散射结果。结果发现,沿{ \it c}轴施加7 T的磁场会导致自旋序峰强度的小而有限的增强,并且对峰宽没有明显的影响。非弹性中子散射测量表明,低能量的磁激发不受影响的领域,在实验误差。特别是,最近报道的小能隙仍然存在于低温下的应用领域。此外,我们还发现沿反铁磁条纹方向的自旋关联长度大于垂直于反铁磁条纹方向的自旋关联长度。
2008-12-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Post-growth annealing effects on charge and spin excitations in Nd$_{2-x}$Ce$_x$CuO$_4$
我们报告了一个铜K-和L $_3$ -边缘共振非弹性X射线散射研究体Nd $_{2-x}$ Ce $_x$ CuO $_4$的电荷和自旋激发,重点是生长后的退火效应。对于母体化合物Nd $_2$ CuO $_4$($x = 0$),在生长状态下观察到明显的电荷转移带隙,而电荷激发光谱表明,在退火状态下电子被掺杂。这与RE $_2$ CuO $_4$(RE =稀土)的退火薄膜和多晶样品在没有Ce掺杂的情况下在足够高的电子浓度下可以变成金属和超导的观察结果一致。对于$x = 0.16$,Ce浓度,它是已知的,氧还原破坏远程反铁磁秩序和诱导超导性,我们发现,非超导的生长和超导退火晶体的高能自旋激发几乎是相同的。这一发现与先前通过中子散射观察到的低能自旋激发的显著变化形成鲜明对比。
2020-08-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quasi-Two Dimensional Spin and Phonon Excitations in $La_{1.965}Ba_{0.035}CuO_{4}$
我们目前的飞行时间非弹性中子散射测量的$La_{1.965}Ba_{0.035}CuO_{4}$(LBCO),轻掺杂的高温超导La基铜酸盐家族的成员。通过使用飞行时间中子仪器与单晶样品旋转耦合,我们得到了一个四维数据集(三个{ \bf Q}和一个能量),这是全面的,跨越一个大区域的倒易空间。我们的测量确定丰富的结构的高度色散的自旋激发,这是集中在等效($\frac{1}{2},\frac{1}{2}, L$)波矢量的能量依赖。这些结构与该系统中发现的自旋激发与轻色散声子的几个交叉点密切相关。这些影响是显着的,占25 $\%$的顺序的总非弹性散射$\sim$ 5和40毫电子伏之间的能量在低$|{\bf Q}|$。有趣的是,这种散射也呈现出很少或没有$L$依赖性。由于声子和色散自旋激发集中在等效($\frac{1}{2},\frac{1}{2}, L$)波矢是共同的所有成员的镧基214铜氧化物,我们得出这样的强准二维散射增强可能发生在所有这样的214家庭的材料,包括那些浓度对应于超导基态。这种现象似乎是这些材料的一个基本特征,并且可能与超导配对有关。
2014-12-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Charge Order Lock-in by Electron-Phonon Coupling in La$_{1.675}$Eu$_{0.2}$Sr$_{0.125}$CuO$_4$
本文报道了条形有序铜氧化物La $_{1.675}$ Eu $_{0.2}$ Sr $_{0.125}$ CuO $_4$的面内键伸缩声子模的高分辨共振非弹性X射线散射(RIXS)研究.声子软化和寿命缩短被发现周围的电荷有序波矢量。除了这些自能效应,电子-声子耦合探测其比例的RIXS截面。我们发现,在冷却到低温四元结构相时,电荷条纹有序波矢周围的电子-声子耦合增强。这些结果表明,除了电子关联,电子-声子耦合显着的铜酸盐的长程电荷条纹秩序的出现。
2020-12-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Hidden quantum spin gap state in the static stripe phase of La$_{2-x}$Sr$_{x}$CuO$_{4}$
用弹性和非弹性中子散射方法研究了La_{2-x} Sr_xCuO_4静态条纹相的低能自旋激发。当x = 1/8时,存在长程静态条纹序,激发谱中除了强的准弹性、无公度自旋涨落外,还存在E_g = 4 meV的能隙.当x增大时,自旋涨落的谱权从准弹性连续谱转移到E_g以上的激发谱。作为能量的函数的动态关联长度和能谱的温度演化表明在实空间中两个不同的磁相的相分离。
2008-12-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Temperature dependence of crystal field excitations in CuO
本文报道了用非共振非弹性X射线散射(IXS)谱研究氧化铜中电荷中性晶场(dd)激发的温度依赖性。由于一个非常高的能量分辨率(60 meV),我们观察到的dd激发光谱精细结构的温度之间的10-320 K的热效应。随着温度的升高,光谱明显变宽。我们分配的dd激发的温度依赖性相对较大的电子-声子耦合。
2013-10-24 cond-mat.str-el
Mobile orbitons in Ca$_2$CuO$_3$: crucial role of the Hund's exchange
研究了准一维反铁磁体Ca $_2$ CuO $_3$的Cu $L_3$边缘共振非弹性X射线散射谱.除了磁激发,这是很好地描述了两个自旋连续,我们观察到两个色散轨道激发,$3d_{xy}$和$3d_{yz}$轨道。我们进行了定量比较的RIXS光谱,获得两个不同的入射偏振,与理论模型。我们表明,任何现实的自旋轨道模型需要包括一个有限的,但现实的,洪德交换$J_H \approx 0.5$电子伏特。它的主要作用是增加轨道速度,因此理论计算值与实验观测值相匹配。尽管Hund的交换也介导了自旋子和轨道子之间的一些相互作用,但自旋-轨道分离的图像仍然完好无损,并描述了该化合物中的轨道运动。
2020-04-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Two energy scales in the spin excitations of the high-T_c superconductor La$_{2-x}$Sr$_{x}$CuO$_{4}$
在铜氧化物中产生高温超导性的激发机制尚未确定。两个有希望的候选者是集体自旋激发和声子。最近反对自旋激发的一个论点是,它们无法解释电子光谱中看到的结构,如光电发射和隧道效应。在这里,我们使用非弹性中子散射证明,集体自旋激发在最佳掺杂的La $_{2-x}$ Sr $_{x}$ CuO $_{4}$结构比以前认为的。激发具有两个分量的结构,低频分量最强约18 meV,更广泛的分量最强接近40-70 meV。第二个组件进行大部分的光谱重量和它的能量匹配的结构中看到的光电发射和隧道效应光谱在50-90毫电子伏的范围内。我们的结果表明,集体自旋激发可以解释准粒子光谱的特点,因此可能是最强的耦合激发。
2007-01-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Coupling between dynamic magnetic and charge-order correlations in the cuprate superconductor Nd$_{2-x}$Ce$_{x}$CuO$_4$
在几种铜氧化物高温超导体中观察到了电荷有序。我们报道了一个共振非弹性X射线散射实验上的电子掺杂的铜酸盐Nd $_{2-x}$ Ce $_{x}$ CuO $_4$的存在下的动态相关的电荷序波矢量。冷却后,我们观察到软化的电子响应,这已被预测发生的d-波电荷的电子掺杂的铜酸盐。在低温下,这些激发的能量范围与被称为顺磁子的色散磁模式的能量范围一致。此外,测量散射光子的偏振解析表明,在电荷序波矢量的动态响应主要涉及自旋翻转激发。总的来说,我们的研究结果表明动态磁和电荷序相关性之间的耦合在铜酸盐。
2018-04-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Charge redistribution, charge order and plasmon in La$_{2-x}$Sr$_{x}$CuO$_{4}$/La$_{2}$CuO$_{4}$ superlattices
该研究通过X射线散射和电子显微镜实验,发现LSCO/LCO超晶格中电荷再分布、电荷有序和等离激元遵循有效掺杂而非平均掺杂,揭示了界面超导的关键机制。
2023-09-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetic-field-induced spin excitations and renormalized spin gap of the underdoped superconductor La$_{1.895}$Sr$_{0.105}$CuO$_{4}$
对La $_{1.895}$ Sr $_{0.105}$ CuO $_{4}$(LSCO)在外加磁场中进行了高分辨中子非弹性散射实验。在零磁场下,在无公度动量转移$\mathbf{Q}^{\ }_{\mathrm{IC}}=(0.5,0.5\pmδ,0),(0.5\pmδ,0.5,0)$的低能峰强度的温度依赖性在超导$T^{\}_{c}$表现出异常,当沿c轴施加磁场时,该异常变宽并向较低温度移动。观察到的光谱权重的场诱导增强,但仅在有限的能量转移和在中间温度范围内。这些观察建立了一个强烈的向下重整化自旋间隙在欠掺杂制度的LSCO开放。这种行为与观察到的掺杂依赖性的大多数电子能量功能。
2007-01-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Ab initio calculation of d-d excitations in quasi-one-dimensional Cu d9 correlated materials
用波函数方法计算了准一维自旋链和梯形铜氧化物中Cu的d-d激发能。一套完整的本地激发已被计算与角共享(Sr 2CuO 3和SrCuO 2)和边缘共享(LiVCuO 4,CuGeO 3,LiCu 2 O 2和Li 2CuO 2)CuO 4片,与角共享CuF 6八面体(KCuF 3),梯形系统CaCu 2 O 3,和多铁性氧化铜CuO。我们的数据比较以及与现有的KCuF 3和激发能的共振非弹性X射线散射实验发现CuO的光吸收测量结果。我们报告的其他材料的从头算结果应该有助于解释未来的共振非弹性X射线散射实验对这些高度各向异性的化合物。
2011-11-09 cond-mat.str-el
Lattice coupling and Franck-Condon effects in K-edge resonant inelastic X-ray scattering
我们讨论了最近的铜K-边共振非弹性散射(RIXS)的结果CuB 2 O 4,模型系统组成的电子隔离的CuO 4斑块,表现出异常的入射光子能量的依赖性,不被捕获的电子只有模型。我们表明,这些异常的功能,可以定性地描述扩展的电子只考虑到包括晶格自由度。我们的研究结果具有重要的一般意义的K-边缘RIXS结果的解释电子高维过渡金属氧化物。
2010-04-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Orbital-selective time-domain signature of nematicity dynamics in the charge-density-wave phase of La$_{1.65}$Eu$_{0.2}$Sr$_{0.15}$CuO$_4$
该研究通过时间分辨共振X射线散射,揭示铜氧化物La$_{1.65}$Eu$_{0.2}$Sr$_{0.15}$CuO$_4$中CDW与向列序的光激发动力学关联,验证了轨道选择探测的有效性及CDW拓扑缺陷的稳定性。
2023-09-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Localized character of charge excitations for La$_{2-x}$Sr$_{x}$NiO$_{4+δ}$ revealed by oxygen $K$-edge resonant inelastic X-ray scattering
我们进行了共振非弹性X射线散射(RIXS)研究La $_{2-x}$ Sr $_{x}$ NiO $_{4+δ}$(LSNO)在氧$K$边缘的掺杂空穴的性质与电荷激发。空穴掺杂的镍酸盐的电荷激发被发现是几乎独立的动量转移,表明掺杂的空穴是强烈的本地化的字符。此外,能量位置的显著变化是温度依赖性的。观察到这些特征与高$T_{c}$铜酸盐La $_{2-x}$ Sr $_{x}$ CuO $_{4}$(LSCO)的那些特征形成鲜明对比,其中离域掺杂空穴在CuO $_2$平面中形成具有相当大的动量依赖性的电荷激发。掺杂空穴的电荷激发的这种独特性质与材料的金属性一致,并且可能是由镍酸盐中强的电子-声子耦合和弱的量子自旋涨落引起的。
2020-10-05 cond-mat.str-el
High-temperature charge density wave correlations in La$_{1.875}$Ba$_{0.125}$CuO$_{4}$ without spin-charge locking
虽然所有的超导铜氧化物都显示出电荷有序的趋势,但它们的低温特性是不同的,这阻碍了在单一概念框架内理解这种现象的努力。虽然有些系统呈现出电荷和自旋的条纹,具有锁定的周期性,但其他系统则具有电荷密度波(CDW),而没有任何明显相关的自旋顺序。本文利用共振非弹性X射线散射(RIXS)方法研究了典型条纹有序铜氧化物La $_{1.875}$ Ba $_{0.125}$ CuO $_{4}$(LBCO~ $1/8$)中电荷关联在有序跃迁过程中的演化.我们发现,高温电荷相关性解锁的自旋相关性的波矢量,信号类比CDW阶段在其他各种铜酸盐。这表明,条纹秩序在低温下是稳定的,否则独立的电荷和自旋密度波的耦合,具有重要意义的电荷和自旋之间的关系在铜酸盐的相关性。
2017-11-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Highly anisotropic anomaly in the dispersion of the copper-oxygen bond-bending phonon in superconducting YBa2Cu3O7 from inelastic neutron scattering
出于预测的“屈曲”振动的氧化铜层的d-波超导的铜酸盐的重大贡献,我们已经进行了非弹性中子散射研究的声子在阵列的非孪晶晶体的YBa 2Cu 3 O 7。数据显示,在面内波矢q =(0,0.3)的声子显着软化后冷却到105 K以下,但没有相应的异常q =(0.3,0)。基于所观察到的面内各向异性,我们认为,负责这种异常的电子-声子相互作用支持与单轴电荷密度调制的电子不稳定性,并不介导d波超导。
2011-09-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Evidence for a charge collective mode associated with superconductivity in copper oxides from neutron and x-ray scattering measurements of La$_{2-x}$Sr$_x$CuO$_4$
在超导铜氧化物中,一些Cu-O键伸缩声子在70 meV附近表现出异常的电子起源的巨大软化和加宽,并且电子色散在相同能量附近具有大的重整化扭结。这些观察结果表明,声子展宽起源于准粒子激发整个费米面和电子色散扭结起源于耦合到异常声子。用高分辨非弹性中子散射和X射线散射测量了欠掺杂(x=0.05)和过掺杂(x= 0.20,0.25)$_{2-x}$ CuO $_4$的声子反常。结合这些和以前发表的数据,我们发现,掺杂依赖的巨声子异常的幅度是非常不同的ARPES扭结,即这两种现象是没有联系的。我们表明,这些结果提供了间接的证据,声子异常起源于新的集体电荷激发,而不是与电子空穴对的相互作用。它们的振幅遵循超导圆顶,因此这些电荷模式可能对超导性很重要。
2014-01-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetic excitations of Sr$_3$Ir$_2$O$_7$ observed by inelastic neutron scattering measurement
在这篇短文中,我们首次报道了Sr $_3$ Ir $_2$ O $_7$中高能磁激发的非弹性中子散射(INS)研究。我们观察到$\sim$ 80 meV和$\sim$ 180 meV之间的激发。激发的峰值位置与由共振非弹性X射线散射(RIXS)测量确定的单个磁振子的色散一致。因此,我们的研究结果表明,INS和RIXS观察到相同的激发铱酸盐氧化物,在La $_2$ CuO $_4$。
2020-12-13 cond-mat.str-el
Momentum-resolved charge excitations in high-Tc cuprates studied by resonant inelastic x-ray scattering
本文报道了高Tc铜氧化物的K边共振非弹性X射线散射(RIXS)研究。从母体莫特绝缘体到载流子掺杂超导体,研究了CuO 2平面上的动量分辨电荷激发。发现未掺杂绝缘体中的Mott间隙激发通常沿[pi,pi]方向比沿[pi,0]方向表现出更大的色散。另一方面,共振条件显示出材料依赖性。在空穴掺杂时,莫特能隙激发的色散变弱,同时带内激发在能隙下方以连续强度出现。在电子掺杂的情况下,莫特间隙激发是突出的区域中心和色散带内激发观察到在有限的动量转移。
2007-08-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Glassy nature of stripe ordering in La(1.6-x)Nd(0.4)Sr(x)CuO(4)
本文介绍了用中子散射法研究La(1.6-x)Nd(0.4)Sr(x)CuO(4)(x=0.12和0.15)单晶的晶体结构和磁结构的结果。特别地,我们重新检查了x=0.12样本中的条纹有序度。对弹性磁峰宽度的测量表明,它在低于30 K的有限值处饱和,对应于200 A的自旋-自旋相关长度。模型计算表明,不同宽度的磁性和(以前报道的)电荷顺序峰,连同缺乏可重复性,可以一致地解释由无序的条纹间距。在30 K以上,标称弹性信号的宽度开始增加。解释信号的临界散射缓慢波动的自旋,温度依赖性的宽度是一致的重整化的经典行为的2维各向异性海森堡反铁磁体。非弹性散射测量结果表明,无公度自旋激发生存在50 K以上,弹性信号是可以忽略的。我们还报告了与LTO到LTT过渡相关的几个结果。
1999-03-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Evolution of the magnetic excitations in electron-doped $\mathrm{La}_{2-x} \mathrm{Ce}_x \mathrm{CuO}_{4}$
本研究利用共振非弹性X射线散射探究电子掺杂铜基超导体$\mathrm{La}_{2-x} \mathrm{Ce}_x \mathrm{CuO}_{4}$的高能自旋激发,分离顺磁振子信号,发现掺杂量x在0.07-0.185区间时顺磁振子激发能变化微弱,为理解该体系电子关联强度演化提供依据。
2024-01-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Unraveling the orbital physics in a canonical orbital system KCuF$_3$
我们探讨了在正则轨道系统KCuF $_3$中集体轨道激发的存在。利用Cu的$L_3$边共振非弹性X射线散射,我们证明了非色散的高能峰是由Cu的$^{2+}$ $dd$轨道激发引起的.这些高能量模式显示出良好的协议与{ \it从头计算的基础上的一个单一的集群,表明$dd$激发是高度本地化的量子化学计算。同时,低能激发呈现明显的色散。它们与Mueller Anneys计算的双自旋连续体非常匹配。局域化的$dd$激发和观察到的强色散磁激发表明,轨道色散低于分辨率检测限。我们的结果与KCuF $_3$中强的{ \it local} Jahn-Teller效应一致,该效应主要驱动轨道有序化。
2021-03-20 cond-mat.str-el
Neutron Scattering Studies of Spin-Phonon Hybridization and Superconducting Spin-Gaps in High Temperature Superconductor $La_{2-x}(Sr,Ba)_{x}CuO_{4}$
我们目前的战斗时间的中子散射测量单晶的$La_{2-x}Ba_{x}CuO_{4}$(LBCO)与0 $\leq$ x $\leq$ 0.095和$La_{2-x}Sr_{x}CuO_{4}$(LSCO)与x = 0.08和0.11。该掺杂范围跨越与高温铜氧化物超导性相关的相图的大部分,范围从绝缘的三维(3D)相称的长程反铁磁有序(对于x $\leq$ 0.02)到二维(2D)不相称的反铁磁与超导性共存(对于x $\geq$ 0.05)。轻掺杂LBCO(x = 0.035)的先前工作表明,与高色散自旋激发和准二维光学声子的低能交叉相一致的非弹性散射的明显共振增强。目前的工作扩展了这些测量的相图,并显示这种增强是一个共同的特点,这个家庭的分层量子磁体。此外,我们表明,低温,低能量的磁谱权重是大得多的样品与非超导基态相对于任何超导基态的样品。自旋间隙,抑制低能量磁谱权重作为降低温度的函数,观察到超导LBCO和LSCO样品,与以前的观察超导LSCO一致。
2015-09-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Observation of phonons with resonant inelastic x-ray scattering
声子,晶格振动的量子力学表示,以及它们与电子自由度的耦合对于理解材料的热和电性质是重要的。第一次,声子已被测量使用共振非弹性X射线散射(RIXS)在氧化铜(CuO)的铜K-边缘。利用超短核孔寿命近似和精确对角化技术分析这些谱,我们可以解释基本的非弹性特征。相对光谱强度与电子-声子耦合强度有关。
2010-09-22 cond-mat.str-el
Evolution of spin excitations in superconducting La$_{2-x}$Ca$_{x}$CuO$_{4-δ}$ from the underdoped to the heavily overdoped regime
本研究通过RIXS测量La$_{2-x}$Ca$_{x}$CuO$_{4-δ}$薄膜,发现高能顺磁振子激发持续至x=0.50,且在x=0.15处发生谱权重转移,表明高能磁激发不主导超导配对。
2025-09-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin dynamics and exchange interactions in CuO measured by neutron scattering
CuO的磁性涵盖了凝聚态物理中的几个当代主题,包括量子磁性、磁阻挫、磁致铁电性和轨道电流。在这里,我们报告极化和非极化中子非弹性散射测量,提供了一个全面的地图的合作自旋动力学在低温反铁磁(AFM)相的CuO在整个布里渊区。在高能量($E \gtrsim 100$ \,毫电子伏)的光谱显示连续的功能与des Cloizeax-皮尔逊分散一个理想的$S=\frac{1}{2}$海森堡原子力显微镜链。在较低的能量的光谱变得更加三维,我们发现,一个线性的自旋波模型海森堡原子力显微镜提供了一个非常好的描述的数据,允许准确地确定相关的交换常数在一个有效的自旋哈密顿CuO。在高温螺旋相,在测量的低能谱中有一些特征,我们不能用自旋模型再现。我们讨论了如何这些可能与磁致多铁性行为在这一阶段中观察到。
2018-04-05 cond-mat.str-el
Orbital Separation of Charge Order and Superconductivity in La$_{2-x}$Sr$_{x}$CuO$_4$
Universität Zürich(苏黎世大学);PSI Center for Neutron and Muon Sciences CNM(瑞士保罗谢勒研究所中子与μ子科学中心);European Synchrotron Radiation Facility(欧洲同步辐射装置);Diamond Light Source(钻石光源);Korea Advanced Institute of Science & Technology (KAIST)(韩国科学技术院);Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie(柏林亥姆霍兹材料与能源中心);Hokkaido University(北海道大学);Muroran Institute of Technology(室兰工业技术学院)
通过c轴压力研究La$_{2-x}$Sr$_{x}$CuO$_4$中电荷有序与超导性的轨道分离,揭示其共存机制及多序相图的复杂性。
2026-01-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Universal magnetic excitation spectrum in cuprates
我们最近用非弹性中子散射测量了La(1.875)Ba(0.125)CuO(4)的磁激发谱,能量高达200 meV。这种特定的铜氧化物是令人感兴趣的,因为它表现出静电荷和自旋条纹顺序。观察到的光谱与超导体YBa(2)Cu(3)O(6+x)和La(2-x)Sr(x)CuO(4)中的光谱非常相似;主要区别与自旋能隙有关。我们建议,基本上所有观察到的功能,从铜氧化物超导体的磁散射可以描述由一个通用的磁激发谱乘以自旋能隙函数与材料相关的自旋能隙。
2004-11-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Crystalline and magnetic structure of Ba2CuO3+δ investigated by x-ray absorption spectroscopy and resonant inelastic x-ray scattering
基于$_2$ $_{3+δ}$(BCO)的合成,利用多晶样品上Cu $L_3$ X射线吸收(XAS)和Cu $d_{3z^2-r^2}$边的共振非弹性X射线散射(RIXS)研究了其电子结构.我们表明,BCO的XAS配置文件的特点是由两个峰相关的不等价的铜网站,其RIXS响应功能的一个单一的,尖锐的峰相关的晶场激发。我们认为,这些观察结果只是部分兼容先前提出的晶体结构的BCO。基于我们的光谱结果和先前发表的粉末衍射测量,我们提出了一种晶体结构,其特征在于两个不等价的Cu网站位于交替的平面沿$c$轴:名义上三价Cu(1)属于非常短的Cu-O链,和二价Cu(2)在缺氧的CuO $_ {1.5}$平面。我们还分析了RIXS谱的低能区域,以估计BCO中磁相互作用的大小,并发现面内最近邻超交换超过120 meV,与其他层状铜氧化物类似。虽然这些结果不支持纯$d_{3z^2-r^2}$基态的情况下,他们暗示在一个显着偏离常见的准二维电子结构的超导铜氧化物的纯$d_{x^2-y^2}$对称性。
2020-04-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con