Composite-Fermion Theory for Pseudogap, Fermi Arc, Hole Pocket, and Non-Fermi-Liquid of Underdoped Cuprate Superconductors
我们建议,扩展激子的概念掺杂莫特绝缘体提供了一个富有成效的洞察氧化铜超导体的挑战性问题。在我们的扩展中,新的费米子激发称为cofermion出现在广义激子。余费米子与常规准粒子杂化。然后,杂交间隙打开,并被确定为pseudogap中观察到的欠掺杂的铜酸盐。由此产生的费米面重建自然解释了一些不寻常的性质的欠掺杂的铜酸盐,如费米弧和/或口袋的形成。
2010-09-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Material and doping dependence of the nodal and anti-nodal dispersion renormalizations in single- and multi-layer cuprates
本文综述了从角分辨光电子能谱中观察到的玻色重整化效应对铜氧化物中电子载流子的影响。我们具体讨论的观点,这些重正化表示耦合的电子的晶格,并审查如何广泛的材料依赖性,如CuO $_2$层的数量,和掺杂的依赖性可以直接理解为由于新的电子-声子耦合。
2009-09-30 cond-mat.supr-con
Effective Hamiltonian for cuprate superconductors derived from multi-scale ab initio scheme with level renormalization
三型HgBa $_2$ CuO $_4$和La $_2$ CuO $_4$的三带有效哈密顿量(三带、两带和一带)的推导超出了与Hirayama等人的Phys.Rev.B98中推导的自相互作用校正(cGW-SIC)相结合的约束GW近似的水平,134501(2018)通过改进带间Hartree能量的处理。计算结果与实验结果吻合较好,表明了本文方法的重要性。所得的哈密顿量将有助于阐明这些氧化铜超导体的电子结构和超导机制。
2019-01-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Model for the electronic structure, Fermi arcs, and pseudogap in cuprate superconductors
我们提出了一个模型的铜酸盐超导体的电子结构,使它能够描述这种结构的掺杂的演变,并提供了一个新的解释的一些典型的功能,包括pseudogap和费米弧的铜酸盐。根据这一模型,铜酸盐独特的电子结构有利于形成双原子负U心(NUC),实现独特的电子-电子相互作用机制。
2011-04-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Renormalization of dispersion in electron-doped bilayer cuprate superconductors
铜氧化物超导体中电子的重整化是以准粒子色散中的扭结为特征的。本文从动能驱动超导理论出发,研究了双层耦合对电子掺杂铜氧化物超导体中准粒子色散扭折的影响。结果表明,在准粒子色散扭折是目前所有周围的电子费米面,在单层情况下的准粒子色散扭折。然而,在相应的单层情况下相比,扭折效应的准粒子色散在波腹附近的区域变得最明显,表明扭折效应的准粒子色散在波腹附近的双层耦合增强。
2021-12-08 cond-mat.supr-con
Breakdown of the Fermi arcs in underdoped cuprates by incommensurate charge density waves
研究了几种欠掺杂(UD)铜氧化物中沿裸露费米面的不连续弧(所谓的费米弧(Fermi arcs,FA))上的相干激发与温度降低时的无公度电荷密度波(IC CDW)有序之间的相互作用.
2014-10-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
$p$-orbital density wave with $d$ symmetry in high-$T_c$ cuprate superconductors predicted by the renormalization-group + constrained RPA theory
高$T_c$铜氧化物超导体中电荷密度波形成的发现激发了对赝能隙态的深入理论研究。然而,电荷密度波态的微观起源至今仍是未知的,因为超过平均场水平近似的多体效应,称为顶点校正,是必不可少的。为了解决这个问题,我们采用最近发展的泛函重整化群方法,通过它我们可以计算高阶顶点校正在一个系统的和无偏的方式与高的数值精度。我们发现了$p$轨道密度波($p$ -ODW)不稳定性在强自旋涨落区的临界发展.所得到的$p$ -ODW态具有Bi基和Y基超导体中电荷有序模式的关键特征,例如波矢平行于最近的Cu-Cu方向,以及在同一晶胞中$p_x$和$p_y$轨道之间具有反相关联的$d$对称形状因子。此外,通过观察自旋磁化率与$p$ -ODW磁化率之间的标度关系,我们得出密度波的主要驱动力是Aslamazov-Larkin顶点修正,该修正在磁量子临界点附近变得非常奇异.
2016-05-02 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
Renormalization group analysis of the pair-density-wave and charge order within the fermionic hot-spot model for cuprate superconductors
鉴于高$T_c$超导性在实验和理论上的重要发展,我们重新审视了与铜氧化物现象学相关的费米子热点模型。我们推广了以前的结果,通过一个完整的双循环顺序重整化群(RG)框架。在这里,我们明确地研究了电荷密度波(CDW)序参量与$d$ -形状因子与实验观察到的调制$(\pm Q_0,0)$和$(0,\pm Q_0)$在红外稳定的非平凡的不动点先前获得该模型的效果。此外,我们继续调查也所谓的对密度波(PDW)的顺序,最近在文献中提出的“隐藏”的顺序来描述在欠掺杂的铜酸盐中观察到的赝能隙相作为一个可能的候选人。我们证实,虽然上述两种排序趋势也被发现是几乎退化的单圈和双圈RG订单和紧急$SU(2)$赝自旋对称性,他们原来是subleading为较弱的耦合在本模型中的反铁磁性,$d$波键密度波(BDW)订单与调制沿布里渊区对角线$(\pm Q_0,\pm Q_0)$,和$d$波单重态超导性(SSC)。然而,当我们增加强度的初始耦合到中等值,我们捕捉到的趋势纠缠PDW/CDW秩序成为领先相比BDW/SSC的模型,这表明,前复合秩序可能确实是一个可行的概念来描述一些铜酸盐超导体在高温下的欠掺杂制度,最近已经提到的许多作者在文献中。
2015-07-31 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Algebraic Fermi liquid from phase fluctuations: "topological" fermions, vortex "berryons" and QED3 theory of cuprate superconductors
在铜氧化物超导体的赝能隙态的相位涨落模型中,我们发现了一种新的统计“Berry相”的节准粒子和涨落涡旋之间的相互作用。描述该模型的有效作用量假定为(2+1)维各向异性欧几里得量子电动力学(QED_3)的形式,并自然产生其费米激发的边缘费米液体行为。在x-T相图中的掺杂轴出现作为一个量子临界线,调节低能费米学。我们根据现有的实验来检验我们的理论的优点。
2001-10-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Antiferromagnetically Driven Electronic Correlation in Iron Pnictides and Cuprates
铁磷属元素化物和铜酸盐代表了两类材料,其中强反铁磁关联驱动了另外三种不同的有序趋势:(1)超导配对,(2)费米面畸变,和(3)轨道电流有序。我们认为,(1)-(3)和反铁磁关联是铜酸盐和磷属元素的一类强关联材料的特征。在本文中,我们提出的结果的功能重整化群的研究支持上述主张。此外,我们表明,作为层间跳跃参数的函数,双层哈伯德模型很好地插入之间的铜酸盐和铁磷属元素化物物理。最后,作为检验,我们将给出铁磷属元素化物梯形模型的重整化群研究,并与二维模型的结果进行比较。
2009-05-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Evidence for hidden fermion that triggers high-temperature superconductivity in cuprates
在超导体中,束缚在库珀对中的电子传导无耗散电流。库珀对的强度与临界转变温度(Tc)的值成正比。然而,在铜氧化物高温超导体中,配对机制仍然无法解释。在这里,我们揭示了为什么在铜氧化物的库珀对是如此强烈的必然工作出非常高的Tc。通过对微观铜氧化物模型和简单两组分费米子模型的数值模拟的一一对应,我们发现隐藏的费米子从强电子关联中产生,并产生强束缚的库珀对.这种机制不同于由一些玻色子胶介导的传统配对,例如传统超导体中的声子。隐藏的费米子甚至在Tc以上仍然存在,并产生奇异金属赝能隙相。这揭示了铜氧化物中赝能隙相和超导电性之间前所未有的直接关系。
2014-11-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fermiology of Cuprates from First Principles: From Small Pockets to the Luttinger Fermi surface
费米学,费米面的形状和大小,是金属低温物理性质的基础。然而,最近对高温超导体费米表面的研究显示了一种最不寻常的行为:在添加载流子时,在"赝隙“状态下,”费米“口袋出现在布里渊区的节点(空穴掺杂)和反节点(电子掺杂)区域周围。随着渐进掺杂p,这些在最佳掺杂(p_opt)周围演变成定义良好的费米表面,没有赝能隙。相应地,各种物理响应,包括d波超导,从高度反常,直到p_opt,更常规的超越。描述这种演化是理解高温超导性的关键。在这里,我们提出了从头计算的铜酸盐的量子化学结果,提供了一个定量的描述与掺杂的费米表面的演变。我们的研究结果构成了一个从头算的理由,迄今提出的semiphenomenological理论,提供了一个统一的基础,了解掺杂铜酸盐的各种不寻常的物理反应。
2008-01-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Thermal and electrical conductivity of Fermi pocket models of underdoped cuprates
已经提出了几种模型的电子能谱的赝能隙状态的欠掺杂铜酸盐解释ARPES和STM测量,这表明只有截断的费米口袋,而不是一个完整的金属费米表面。我们考虑了四种物理上不同的模型的输运性质,并计算了电子准粒子的热导率和电导率。通过提出传输电流,反映准粒子的费米口袋中的赝能隙和那些在超导状态的节点附近的密切对应关系,我们表明,可测量的传输系数提供严格的测试赝能隙模型。
2010-05-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Cuprate Fermi orbits and Fermi arcs: the effect of short-range antiferromagnetic order
我们考虑了短反铁磁关联长度$ξ$对欠掺杂铜氧化物电子能带结构的影响。从一个费米表面拓扑结构类似的磁量子振荡实验中检测到的,我们表明,减少$ξ$给出了一个非对称的扩大准粒子色散,导致模拟的ARPES数据非常相似的实验中观察到的。预测的功能包括'费米弧'接近$a{\bf k}=(π/2,π/2)$的存在下,而不需要调用d波赝能隙序参量。重建的费米表面口袋的${\bf k}$空间区域的统计变化导致量子振荡被强烈阻尼,即使在非常强的磁场中,与实验一致。
2007-08-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The neutron resonance in the cuprates and its effect on fermionic excitations
我们认为,激子的情况下,在铜氧化物超导体的磁共振产生一个小的光谱重量的共振,与实验一致。我们表明,小重量有关的动量和能量的一个小区域中的浓度。尽管如此,我们发现,一个大的费米子自能确实可以产生一个共振与这样的属性,即,来自共振的散射基本上影响低于$T_c$的铜酸盐的电子性质。
2002-10-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Hidden Fermi Liquid: The Secret of High Tc Cuprates
我提出了一个直接处理的Gutzwiller投影,这是隐含在被广泛认为是高Tc铜氧化物的现象学的t-J模型的影响的形式主义。我认为,一个真正的BCS凝聚从费米液体状态发生,但在非物理空间之前的投影。投影的理论结果不遵循传统的图解理论规则,实际上在正常状态下是Z=0的非费米液体。这种奇怪的金属正常状态的异常属性的预测和实验进行比较。
2007-09-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Robust D-wave Pairing Correlations in a Hole-Doped Spin-Fermion Model for Cuprates
在空穴掺杂的自旋费米子模型中对铜氧化物的配对关联进行了数值研究。在高达12x12的簇上进行的模拟提供了远离半填充的D波超导性的强有力的指示。在某些密度下,在垂直于基态中出现的动态条纹状不均匀性的方向上,对关联最强。当掺杂量为25%时,相关系数达到最大值,这与高T_{c}铜酸盐的实验定性一致。另一方面,配对的相关性抑制静态条纹不均匀性。
2001-10-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Hidden Fermi-liquid charge transport in the antiferromagnetic phase of the electron-doped cuprates
系统地分析了电子掺杂铜氧化物的平面电阻率、霍尔效应和霍尔角余切,揭示了在相图反铁磁部分甚至更深处的费米液体行为。输运散射率呈现二次温度依赖性,并且几乎与掺杂、化合物和载流子类型(电子与空穴)无关,因此具有普遍性。此外,我们的分析表明,在低温和低掺杂的材料比电阻率上升有相同的起源在电子和空穴掺杂的铜酸盐。
2016-10-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Gapless superconductivity and the Fermi arc in the cuprates
我们认为,在角度分辨光电子能谱测量中观察到的费米弧可以理解为d波超导体中的非弹性散射的结果。我们分析了这种现象的背景下,强耦合Eliashberg理论,推导出一个“单寿命”模型描述的光谱间隙的温度演化测量单粒子探针,如光电发射和隧道。
2007-09-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Topological Transition in the Fermi Surface of Cuprate Superconductors in the Pseudogap Regime
角分辨光电子能谱研究表明,在赝能隙区,铜氧化物的基态发生了从正常费米面到四个费米点的拓扑转变.如果没有对称性破缺,这样的状态是不可能的,对称性破缺允许通常被禁止的单粒子基态之间的干涉。我们还表明,实验结果定量给出了没有任何自由参数的理论和讨论的结果的影响。
2007-05-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum critical scaling at the edge of Fermi liquid stability in a cuprate superconductor
在高温铜氧化物超导体中,异常电子输运性质的普遍性表明,违反常规费米液体行为与超导性密切相关。在其他类别的非常规超导体中,非典型输运与量子临界点的接近程度密切相关,但量子临界性在铜氧化物中的相对重要性仍然不确定。在这里,我们确定量子临界缩放的电子掺杂的铜酸盐材料La 2-xCexCuO 4与一行的量子临界点,围绕超导相作为一个功能的磁场和电荷掺杂。这种零温度相边界,它描绘了一个金属费米液体制度从一个扩展的非费米液体基态,密切遵循的上临界场的过掺杂超导相,并引起了一个扩展的独特的非费米液体行为在有限的温度。加上两种不同的量子涨落特征,这表明量子临界性在形成铜氧化物相图的异常性质方面起着重要作用。
2011-12-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Self-Consistent Renormalization Model of Mott Gap Collapse in the Cuprates
一个广义的反铁磁方法莫特过渡分析,特别强调电子掺杂的铜酸盐,电子相分离的证据是弱或不存在。通过自洽重整化纳入波动,从而得出一个“近反铁磁费米液体”的磁化率。计算对热点效应敏感。在接近最佳掺杂时,发现了近似电子-空穴对称的Mott能隙崩塌(量子临界点)。计算满足Mermin-Wagner定理(Neel跃迁仅在T=0时发生--除非包括层间耦合效应),平均场能隙和跃迁温度被赝能隙和起始温度所取代。由此产生的磁化率被用来计算的光电发射色散的掺杂依赖性,在良好的协议与实验。讨论层间耦合,掺杂依赖的$U$,并扩展到一个三带模型。
2003-08-23 cond-mat.supr-con
A unified theory for the cuprates, iron-based and similar superconducting systems: non-Fermi-liquid to Fermi-liquid crossover, low-energy and waterfall anomalies
一个统一的理论概述了铜酸盐,铁基,和相关的超导体。他们的低能量激发接近的辅助粒子代表类原子电子配置的组合,并引入拉格朗日玻色场使他们的治疗玻色子或费米子。该理论正确地描述了铜酸盐相图,包括正常状态下的非费米液体到FL的交叉,T^* 以下费米弧的存在和T ^* 以上的“边缘FL”行为,解释了许多物理量的反常行为,包括扭结和瀑布状的光谱特征,T^* 以下和T_c以下散射率的下降,以及载流子密度随T和ω的有效增加,反映在输运、光学和其他性质上。还解释了谐振模能量T_c与低于T_c时带隙增大的对应关系。
2008-11-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fermi Arcs in the Superconducting Clustered State for Underdoped Cuprates
用蒙特卡罗方法研究了超导团簇形成态的单粒子谱函数。簇具有相似的SC幅度,但随机分布的相位。在引入淬火无序后,通过与反铁磁性的竞争使该状态稳定。观察到临界温度Tc和团簇形成温度T* 之间的费米弧,类似于铜酸盐的赝能隙态。电弧起源于存在大SC相位差的相邻簇之间的金属区域。
2008-02-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Temperature dependence of the nodal Fermi velocity in layered cuprates
我们解释了最近观察到的线性温度依赖的节点费米速度$v_F (T)$在近最佳掺杂的铜氧化物。我们认为它起源于电子-电子相互作用,是任意二维费米液体的基本性质。我们考虑了一个自旋费米子模型,与以前的研究中的参数相同,并表明在300 K的T项约为30%,与数据一致。我们表明,在$v_F (T)$的子领先的长期是一个定期的(和小)$T^2$校正。我们还表明,在一个$2k_F$量子临界点,温度修正的色散是奇异的。
2008-07-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Dependence of Band Renormalization Effect on the Number of Copper-oxide Layers in Tl-based Copper-oxide Superconductor using Angle-resolved Photoemission Spectroscopy
本文首次报道了近最佳掺杂的多层Tl基超导铜氧化物(Tl-2212和Tl-1223)的角分辨光电子能谱测量,并与单层化合物(Tl-2201)进行了比较研究。一个“扭结”的能带色散被发现在所有三种化合物,但表现出不同的动量依赖性的单层和多层化合物,让人想起铋基铜酸盐。这种层数相关的重整化效应强烈暗示自旋共振模式不太可能对波腹区域附近的剧烈重整化效应负责。
2009-07-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Temperature dependent Fermi arcs in the normal state of the underdoped cuprate superconductors
Kanigel等人的角度分辨光电发射实验(cond-mat/0605499)[Nature Physics 2,447(2006)]已经做出了显著的观察,即在欠掺杂的铜氧化物超导体的正常状态下的低能电子激发存在于开放的"费米弧“而不是封闭的费米表面上。这些电弧在冷却时收缩,电弧长度似乎外推到零温度下的节点。我们表明,这种惊人的非费米液体行为可能会导致从低掺杂正常状态以上的Tc躺在附近的量子相变之间的d波超导体和相关的绝缘相。
2007-03-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Charge density waves and Fermi-surface reconstruction in the clean overdoped cuprate superconductor Tl2Ba2CuO6+x
对高温铜氧化物超导体的霍尔效应和量子振荡测量表明,低掺杂组合物具有小的费米表面口袋,而当重掺杂时,口袋的尺寸急剧增加。这种电子结构变化的起源尚不清楚,但可能与高温超导性有关。在这里,我们表明,干净的过掺杂的单层铜酸盐Tl 2Ba 2CuO 6 +x(Tl 2201)显示CDW顺序与一个非常长的相关长度$ξ\approx 200$,消失以上的空穴浓度p_CDW ~ 0.265。我们表明,随着掺杂降低的Tl 2201的电子性质的演变可以解释由费米表面重建伴随着出现的CDW低于p_CDW。我们的研究结果表明,CDW的相关性在理解过掺杂的铜酸盐的电子性质的重要性。
2021-09-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Understanding the Protected Nodes and Collapse of the Fermi Arcs in Underdoped Cuprate Superconductors
我们展示了最近的角分辨光电子能谱测量解决费米弧的铜氧化物揭示了一个非常自然的现象学描述的复杂的超流相。重要的是,这种现象学与先前提出的微观理论是一致的。通过区分序参量和激发间隙,我们能够证明$T_c$下面的弧的崩溃到定义良好的节点是如何与超导相干性的\emph{smooth}出现。这个理论与实验的比较表明,良好的半定量协议。
2008-08-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Condensation energy in the spin-fermion model for cuprates
我们利用凝聚能与正常态和超导态动力学结构因子之差之间的Scalapino-White关系计算自旋费米子模型中的凝聚能。我们表明,在强耦合,额外的低频频谱重量与超导体中的动力学结构因子的共振峰相关联的补偿,只有在能量$\sim J$这是远远大于超导能隙$Δ$。我们认为,在这种情况下,冷凝能是大的,以及占铜酸盐的数据。
1999-09-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fermi Surface and Pseudogap Evolution in a Cuprate Superconductor
铜氧化物超导电性与赝能隙态之间的关系尚不清楚,这是理解高转变温度(Tc)超导机制的一个障碍。在这里,我们采用依赖于磁场的扫描隧道显微镜提供相敏的证据,d波超导共存的赝隙的反节费米表面上的过掺杂的铜酸盐。此外,通过跟踪空穴掺杂(p)的准粒子干涉图案在一个单一的Bi基铜酸盐家庭的依赖性,我们观察到费米表面重建略低于最佳掺杂,表明零场量子相变在显着接近最大超导Tc。令人惊讶的是,这一重大重组系统的基本电子结构没有影响的顺利发展的赝隙。
2014-05-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
"Pair" Fermi contour and repulsion-induced superconductivity in cuprates
本文讨论了具有大对动量的载流子的配对与铜酸盐化合物高温超导性的关系。铜氧化物的准二维电子结构的一些基本特征导致了配对的可能性:(i)费米轮廓具有强嵌套特征,(ii)费米能级附近存在扩展鞍点,(iii)费米能级附近存在扩展鞍点。(三)存在某种有序状态(例如,反铁磁)接近超导的原因是“对”费米轮廓的出现导致载流子在动量空间中的重新分布。在鞍点的扩展附近,动量空间具有双曲(伪欧)度规,因此,二维倒易约化有效质量张量的主值具有不同的符号。空穴在动量空间中的重排导致“对”费米轮廓的上升,该轮廓可定义为对的相对运动的零能线。超导能隙就产生在这条线上。双曲度规动量空间区域内的对费米轮廓的形成不仅导致超导配对,而且导致对的相对运动中准定态的上升。这样的状态有相当小的衰减,可能与赝能隙制度的欠掺杂的铜酸盐。结果表明,铜酸盐中的电子对可能是由于屏蔽库仑排斥所致。在这种情况下,空穴掺杂铜氧化物中的超导能隙存在于空穴浓度的上下边界区域。在该区域内,正凝聚能的超导态存在于较窄的掺杂范围内。这种空穴浓度依赖性与铜酸盐的典型相图相关。
2002-03-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Possible Competing Order-Induced Fermi Arcs in Cuprate Superconductors
本文研究了铜氧化物超导体中竞争有序(CO)诱导的费米弧和赝能隙。对于空穴型铜氧化物,如果CO在超导转变点$T_c$以上的$T^{\ast}$处消失,且CO波矢Q平行于波腹方向,则这两种现象都可以解释为温度和掺杂水平的函数。相反,在电子型铜氧化物中没有这些现象和非单调d波隙可能归因于$T^{\ast} < T_c$和平行于节方向的CO波矢Q。
2008-12-04 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
Magnetic Breakdown in the electron-doped cuprate superconductor Nd$_{2-x}$Ce$_x$CuO$_4$: the reconstructed Fermi surface survives in the strongly overdoped regime
本文报道了电子过掺杂铜氧化物超导体Nd $_{2-x}$ Ce $_x$ CuO $_4$中的半经典角度相关磁电阻振荡(AMRO)和Shubnikov-de Haas效应。我们的数据提供了令人信服的证据磁击穿系统。这表明,一个重建的多连接费米表面持续存在,至少在强磁场,直到超导制度的最高掺杂水平。结果表明,在电子掺杂铜氧化物超导体中,平移对称破缺与超导配对之间存在着密切的联系。
2010-11-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Linear in temperature resistivity of scalar fermions: application to high Tc cuprates
不再适用
2021-05-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con hep-th
Fermi surface transformation at the pseudogap critical point of a cuprate superconductor
赝隙相的性质仍然是我们理解铜氧化物高温超导性的主要障碍。无论这种金属相是否由任何已报道的对称性破缺所定义,其费米表面的拓扑结构仍然是一个基本的悬而未决的问题。在这里,我们使用角度相关的磁阻(ADMR)测量的费米面的铜氧化物Nd-LSCO。以上的临界掺杂$p^*$ -以外的赝隙相-我们拟合的ADMR数据,并提取费米表面几何形状,是在定量协议与角度分辨光电发射。在$p^*$以下--在赝能隙相内--ADMR有质的不同,揭示了费米表面的明显转变。准粒子寿命的变化跨越$p^*$被排除作为这种转变的原因。相反,我们发现,我们的数据是最符合重建的费米面的$Q=(π, π)$波矢量。
2022-05-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Kinetics of excitations on the Fermi arcs in underdoped cuprates at low temperature
最近在赝能隙温度以下的干净HgBa2CuO4中观察到的类费米液体(FL)电阻率与费米表面上节点处的载流子有关[4]。我们表明,这需要在整个欠掺杂(UD)铜酸盐的电子光谱的重要影响。光电子能谱实验描绘了金属弧的光谱,这些金属弧被具有大能隙的区域彼此分开。严格求解了该模型的动力学方程。费米弧载流子有助于FL电阻率,如果相对的节点之间的散射承认Umklapp过程。霍尔系数定义了弧上的有效载流子数,并且具有正号。对于洁净材料,该表达式仅适用于弱磁场。我们讨论了费米弧的概念,进一步根据最近的实验结果,并认为重建FS的UD铜氧化物的想法是不一致的FL样电阻率。
2013-04-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
On the origin of the Fermi arc phenomena in the underdoped cuprates: signature of KT-type superconducting transition
用蒙特卡罗模拟研究了d波超导体中热相位涨落对电子谱函数$A(k,ω)$的影响。相位自由度由具有内置d波特征的XY型模型来建模。我们发现在高于XY模型的KT转变温度时,$A(k,ω=0)$的费米面上突然出现了脊状结构。这种脊状结构与欠掺杂铜氧化物赝能隙相的费米弧具有相同的特征,是由XY模型的涡旋状相位涨落引起的.
2010-03-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The pseudogap in hole-doped cuprates: possible insights from the Kondo effect
从空穴掺杂铜氧化物的比热导出的“态不守恒”的费米子态密度(DOS)可能是由反铁磁自旋涨落抑制的近藤或重费米子态密度引起的。由能带理论预测和实验观察到的大费米面仍然是零赝能隙,但有效质量对应于近藤温度~ 800 K。一个有限的赝能隙可以把它分成费米弧。非对称安德森模型的理论结果可以解释实验威尔逊比。
2021-12-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Occurrence of Fermi Pockets without Pseudogap Hypothesis and Clarification of the Energy Distribution Curves of Angle-Resolved Photoemission Spectroscopy in Underdoped Cuprate Superconductors
欠掺杂铜氧化物超导体电子结构的中心问题是澄清费米面的形状和赝能隙的起源。在Kamimura和Suwa提出的模型的基础上,该模型具有源于Jahn-Teller物理和Mott物理相互作用的重要特征,欠掺杂铜氧化物的费米面的特征是在金属态和局域反铁磁序共存下存在由掺杂空穴构造的费米口袋。在$T_{\rm c}$之下,费米口袋上的空穴在节区形成具有d波对称性的库珀对。在波腹区,没有费米面。在这项研究中,我们计算的能量分布曲线(EDCs)的角度分辨光电子能谱(ARPES)低于$T_{\rm c}$。结果表明,欠掺杂铜氧化物的ARPES谱的特征是在波节区有一个相干峰,在波腹区光激发电子从费米能级以下的占据态到真空能级以上的自由电子态的真实跃迁,后者在波腹区形成一个宽峰.从这一特点,ARPES观察到的两个不同的差距的起源阐明不引入的概念的pseudogap。最后,对低掺杂铜酸盐的相图作了评述。
2011-09-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fermi Arcs in a Doped Pseudospin-1/2 Heisenberg Antiferromagnet
铜酸盐的高温超导性来自于一种至今仍知之甚少的电子态。我们报告的观察相关的电子状态在一个非铜酸盐材料Sr 2 IrO 4中,独特的铜酸盐费米学在很大程度上再现。在表面电子掺杂通过原位沉积的碱金属原子,角分辨的光电子能谱Sr 2 IrO 4显示断开的零能态,被称为费米弧段,和一个大的间隙为80毫电子伏。它的演变向正常的金属相与一个封闭的费米面作为掺杂和温度的函数平行,在铜酸盐。我们的研究结果表明,Sr 2 IrO 4是一个有用的模型系统比较的铜酸盐。
2014-06-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fermi-surface reconstruction by stripe order in cuprate superconductors
量子振荡揭示了在铜酸盐超导体YBCO的费米表面存在一个小口袋,其性质和起源是许多争论的主题。解释包括电子和空穴口袋;方案包括费米表面重建反铁磁性,d-密度波秩序,和条纹秩序。在这里,我们报告量子振荡的Seebeck和能斯特系数的YBCO和显示,从大小和符号的Seebeck系数,它们来自电子口袋。使用测量的塞贝克系数作为空穴掺杂p的函数,我们表明,在YBCO的费米表面的演变是相同的,在Eu-LSCO,铜酸盐条纹顺序(自旋和电荷密度的调制)是建立良好的。在p = 1/8时,电子袋在条纹有序性最强的地方最突出。这表明费米面重构是欠掺杂铜酸盐的一种普遍机制,与条纹有序密切相关。
2011-09-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Theory of non-Fermi liquid and pairing in electron-doped cuprates
本文应用自旋费米子模型研究了反铁磁QCP附近的电子掺杂铜氧化物的正常态和对不稳定性。特殊的频率依赖性的正常状态的属性出现从自洽方程的费米子和玻色子的自能,并与实验观察到的一致。我们认为,配对不稳定性是在$d_{x^{2}-y^{2}}$通道,在空穴掺杂的铜酸盐,但理论$T_{c}$是远远低于空穴掺杂的情况下。对于与空穴掺杂材料相同的跳跃积分和相互作用强度,我们在反铁磁相的端点处获得了$T_{c}\sim10$ K。我们认为,一个强烈的减少$T_{c}$在电子掺杂的铜氧化物相比,空穴掺杂的是由于电子掺杂材料的费米表面曲率的关键作用。$d_{x^{2}-y^{2}}$ -配对间隙$Δ(\mathbf{k},ω)$沿费米面是强非单调的。然而,间隙最大值的位置与热点不一致,因为即使在掺杂时,当热点在布里渊区对角线上合并时,非单调的$d_{x^{2}-y^{2}}$间隙也持续存在。
2006-05-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Consistent description of the metallic phase of overdoped cuprate superconductors as an anisotropic marginal Fermi liquid
我们考虑一个由各向同性费米液体项和边缘费米液体项组成的模型自能。边缘费米液体项在费米表面上是各向异性的,在与超导能隙和赝能隙相同的方向上消失。这个模型的自能给出了一个一致的描述的实验结果,从角度相关的磁阻(ADMR),比热,de Haas-van Alphen,和测量的准粒子色散附近的费米表面的光电发射。特别是,我们调和强烈的掺杂依赖的异常散射率在ADMR中观察到的几乎掺杂独立的比热。
2011-07-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Implication of the Mott-limit violation in high-Tc cuprates
费米弧是高T_c铜氧化物强关联物理的显著表现。在本文中,在轻空穴掺杂制度的铜酸盐,费米弧被发现的金属运输的影响,结合竞争的解释费米弧的小孔口袋或一个大的底层费米表面检查。据讨论,后者的图片提供了一个更自然的理解的金属运输的莫特极限参数。此外,它表明,一个合适的模型的费米弧的玻尔兹曼理论的框架,使我们能够直观地理解为什么输运性质显然是由一个“小”的载流子密度,即使当底层的费米面,因此k_F,是大的。
2007-11-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
3/2-Fermi liquid: the secret of high-Tc cuprates
低掺杂铜氧化物的自旋能隙相是高温超导态的先驱,其电磁性质一直是个谜。我们提出了一个新的参考状态来研究这个阶段,每个空穴掺杂剂添加一个真正的holon和一个真正的自旋子,Halcantine不相容统计$g_{\rm h} =1$和$g_{\rm s} = {1/2}$,一个相当惰性的(伪间隙)自旋液体真空,导致低密度的自旋电荷液体。自旋和电荷相互作用,形成一种新的集体态,即\textit{3/2-Fermi liquid}。一个holon与一个spinon配对;这种空穴状的费米子复合物携带电荷+e和一个自旋- \hlf矩和新的不相容统计$g_{\rm hole} = {3/2}$。我们解释了费米海面积的3/2,在最近的量子振荡实验在两个不同的掺杂异常膨胀。
2007-09-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Theory of Neutron Scattering in High-T$_c$ Cuprates: Two Component Spin-Fermion Model
最近的中子散射实验表明,在宽掺杂范围的高温超导铜氧化物中,磁激发的一般形式具有所谓的“沙漏”形状,其特征是在公度动量$(π,π)$处的共振峰上跨越的非公度动量(IC)处的向上和向下激发。我们提出了一个最小唯象模型,它同时具有局域自旋和巡游费米子作为独立的自由度。动态自旋关联函数的计算结果与实验结果吻合较好,表明:(1)磁激发的向上色散分支主要来自局域自旋激发;(2)向下色散分支来自费米子的集体自旋激发;(3)共振模是两个自由度的混合.
2007-06-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Non-Fermi liquid behavior in the magnetotransport of CeMIn5 (M: Co and Rh): Striking similarity between quasi 2D heavy fermion and high-Tc cuprates
本文系统地研究了准二维重费米子超导体CeMIn_5(M:Rh和Co)在压力下正常态的直流电阻率、霍尔效应和磁电阻。在这里,电子系统随着压力从反铁磁(AF)金属,通过高度非常规的非费米液体,最终进入费米液体状态。霍尔系数的幅度随着T的降低而急剧增加,在低温下达到显著大于1/ne的值。此外,磁电阻的特征在于T和H的依赖性,这显然违反了科勒规则。我们发现霍尔角ω Θ随T^2变化,磁阻与霍尔角的关系为Δρ_{xx}/ρ_{xx} \propto \tan^2 Θ。当AF涨落在QCP附近增强时,电子输运中的这些非费米液体性质非常明显。我们特别强调这些异常的磁输运与那些高Tc的铜酸盐的惊人的相似之处。我们认为,在准二维重费米子和铜氧化物中经常观察到的特征很可能捕获了强关联电子系统的普遍特征。
2006-07-31 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Boson-Fermion Duality and Metastability in Cuprate Superconductors
铜氧化物高T $_c$材料中的内在结构亚稳性,在CuO $_2$平面的棋盘域结构中得到证明,局部地破坏平移和旋转对称性。这种纳米尺寸的单向域的动态电荷-变形波动,涉及Cu-O-Cu分子键,导致嵌入在相关费米液体中的共振波动的抗磁性对。因此,单粒子光谱特性同时获得(i)费米低能Bogoliubov分支的传播库珀对和(ii)玻色子局域玻璃结构的紧密结合的状态,他们在高能量。单粒子激发的部分局部化导致费米表面的分离,因为巡回费米子和部分局部化费米子对之间的交换耦合的强度在从节点移动到反节点时增加。这也是为什么在空穴掺杂时,束缚费米子对主要聚集在反节点附近,并最终以各向异性的方式凝聚,跟踪单粒子谱中的间隙。
2010-01-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Evidence for a Fermi liquid in the pseudogap phase of high-Tc cuprates
在“最佳掺杂”的Mott绝缘侧(相对于最高T_c)的铜氧化物高T_c超导体在非超导状态下表现出神秘的行为。接近最佳掺杂的输运和光谱性质不同于朗道-费米液体。对于低于最佳掺杂的载流子浓度,赝能隙从费米表面的部分去除准粒子光谱权重,并导致费米表面分裂成不连接的节点和反节点扇区。在这里,我们表明,近节激发欠掺杂铜酸盐服从费米液体行为。我们的光学测量结果表明,动力学弛豫速率1/τ(ω,T)坍缩在一个正比于(hbar ω)^2+(1.5 pi k_B T)^2的普适函数上。费米液体行为的线索来自于最近发现的低掺杂YBa 2Cu 3 O 6 +d和YBa 2Cu 4 O 8在低温和高磁场下的量子振荡,来自于观察到的过掺杂和低掺杂铜氧化物的DC(ω=0)电阻率的T^2依赖性,以及来自于对核磁共振数据的双流体分析。然而,由我们的测量提供的激发寿命的能量依赖性的直接光谱测定到现在为止一直是难以捉摸的。这一观察结果与相图中低掺杂一侧的高T_c铜酸盐的非费米液体物理学的标准知识相悖。
2012-07-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
On the Hall Effect in the pseudogap phase of cuprates
角分辨光电子能谱(ARPES)实验揭示了在低于和最佳掺杂的铜氧化物的能谱中的相干电子激发,其温度高于其转变成超导态的温度,仅在被称为费米弧的“裸”费米表面的部分上的节点附近。这引发了关于实验数据的含义和可能解释的问题。下面我们推导出费米弧模型在弱和强磁场中的霍尔系数表达式。
2013-09-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Luttinger-volume violating Fermi liquid in the pseudogap phase of the cuprate superconductors
通过对Bi $_2$ Sr $_{2-x}$ La $_x$ CuO $_{6+δ}$(La-Bi 2201)在强磁场中的NMR测量,确定了铜氧化物中的非超导赝能隙相为Luttinger体积违反费米液体(LvvFL)。这种状态是零温度量子液体,不会破坏平移对称性,然而,费米表面包围的体积小于Luttinger定理给出的大体积。LvvFL中的小费米面包围的粒子数等于掺杂水平$p$,而不是总电子数$n_e=1-p$。分别用相位弦论和掺杂理论描述了LvvFL。对于dopon理论,我们可以得到一个半定量的协议与NMR实验。
2012-04-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con