Phenomenological description of the two energy scales in underdoped superconducting cuprates
Raman和ARPES实验表明,在超导欠掺杂铜氧化物结和反结区域的特点是由两个能量标度,而不是一个预期的BCS。结尺度随欠掺杂而减小,而反结尺度随欠掺杂而增大。相反的行为预期的能量规模增加,波腹拉曼强度降低,减少掺杂。使用杨,赖斯和张(YRZ)模型,我们表明,这些功能是一个后果的非常规性质的超导状态,其中超导性和赝能隙的相关性都存在和竞争的相空间。
2007-04-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Ubiquitous antinodal quasiparticles and deviation from simple d-wave form in underdoped Bi-2212
铜氧化物超导能隙的动量依赖性一直存在争议,大多数实验报告在欠掺杂状态下偏离简单的$d_{x^2-y^2}$形式,少数实验声称简单的$d_{x^2-y^2}$形式持续到最低掺杂。我们确认,在充分欠掺杂的Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_{8+δ}$(Bi-2212)中,超导能隙函数在波腹附近偏离了简单的\textit{d}波型.这是观察到的样品中的掺杂仅由氧退火控制,在相反的权利要求,这种效果只在阳离子取代的样品中看到。此外,准粒子峰出现在波腹处,低至p $=$ 0.08,驳斥了以下说法,即偏离简单的\textit{d}波形是数据分析伪像,这是由于在没有准粒子的情况下难以评估间隙。
2017-08-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Reconsidering the interpretation of quantum oscillation experiments on underdoped YBa(2)Cu(3)O(6+x)
基于负输运系数,我们认为欠掺杂YBa(2)Cu(3)O(6+x)在强磁场中的量子振荡是由电子袋引起的.我们指出了一个反例,其中空穴掺杂的铜氧化物中的类电子输运与费米弧态有关。我们还提出的证据表明,在YBa(2)Cu(3)O(6+x)是稳健的适度施加磁场的波腹间隙。我们建议在解释量子振荡实验结果时应考虑这些观测结果。
2010-01-29 cond-mat.supr-con
Theory of the quasiparticle excitation in high T$_{c}$ cuprates: quasiparticle charge and nodal-antinodal dichotomy
本文提出了高T $_{c}$铜氧化物准粒子激发的变分理论。该理论超越了通常的Gutzwiller投影平均场状态的描述,包括自旋电荷复合效应的RVB背景。自旋-电荷复合效应被发现定性地改变准粒子电荷的行为作为掺杂的函数,并引起相当大的各向异性准粒子重量的费米表面上。
2010-10-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Orbital Currents in Underdoped Cuprates
轨道电流,无论是波动或静态,已成为一个有前途的候选人的描述的赝隙态在欠掺杂的铜酸盐。我将回顾这些想法的演变,并描述一些被提议用来检验轨道电流存在的实验。
2002-01-04 cond-mat.supr-con
The fundamental role of superconducting quasiparticle coherence in cuprate superconductors
在动能驱动的超导机制下,我们研究了铜氧化物超导体中超导准粒子节相干和反节相干与超导电性的相互作用,发现反节超导准粒子相干对s波超导转变温度有很大的抑制作用,而对d波超导转变温度有很大的提高作用。因此,反节超导准粒子相干性在铜氧化物超导体的超导电性中起着更为关键的作用。
2006-07-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Antinodal kink in the band dispersion of electron-doped cuprate ${\rm La}_{2-x}{\rm Ce}_x{\rm CuO}_{4\pmδ}$
角分辨光电子能谱(ARPES)测量建立了高$T_{\rm c}$铜氧化物超导体的能带色散的扭结现象。然而,在实验上对电子掺杂铜氧化物中的扭折现象还缺乏系统的研究。我们在从0.05到0.23的宽电子掺杂($n$)范围内对${\rm La}_{2-x}{\rm Ce}_x{\rm CuO}_{4\pmδ}$(LCCO)薄膜进行$in$ - $situ$ ARPES测量。虽然节点扭结是几乎不可见的,一个约45毫电子伏的反结扭结,生存高于200 K,观察到$n\sim0.05-0.19$,其位置是大致独立的掺杂。事实上,在高温下和在高度过掺杂的区域中观察到的反节扭结有利于声子机制,其贡献来自Cu-O键拉伸模式和面外氧屈曲模式。我们的结果还表明,LCCO的反结扭结只是弱耦合到其超导电性。
2021-10-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
C-axis optical conductivity from the Yang-Rice-Zhang model of the underdoped cuprates
欠掺杂铜氧化物的c轴光学响应与其面内对应物有质的不同。赝隙的特征在c轴上比在平面上更突出地显示它们自己。我们使用Yang-Rice-Zhang模型计算了欠掺杂铜氧化物的c轴和面内电导率。该模型结合相干层间隧道效应足以解释面内和c轴数据之间的定性差异。我们展示了如何赝隙功能体现在这个模型中的红外和微波电导率。
2013-06-03 cond-mat.supr-con
Nature of extrinsic and intrinsic self-trapping of charge carriers in underdoped cuprate high-$T_\text{c}$ superconductors
从理论上研究了铜氧化物中载流子的本征和非本征自陷性质。用连续介质模型和绝热近似变分计算了铜氧化物中本征和非本征大极化子和双极化子的结合能和半径。我们已经表明,非本征和本征三维(3D)大双极化子存在于欠掺杂的铜酸盐在$η=\varepsilon_{\infty}/\varepsilon_0<0.127$和$η<0.138$,分别[其中$\varepsilon_{\infty}$($\varepsilon_0$)是光学(静态)介电常数]。
2016-12-21 cond-mat.supr-con
Direct test of pairing fluctuations in the pseudogap phase of underdoped cuprates
本文报道了用约瑟夫森结直接测量欠掺杂超导铜氧化物赝能隙区的对涨落。在这个实验中,刚性超导对场和对涨落之间的耦合在电流-电压特性中产生了强烈的特定签名。我们的研究结果表明,涨落只在Tc附近(T-Tc<15 K)存在,因此在高温下不能引起赝能隙的打开。
2006-03-27 cond-mat.supr-con
Discerning electronic fingerprints of nodal and antinodal nestings and their phase coherences in doped cuprate superconductors
铜氧化物中竞争秩序的复杂性最近已经被大量的证据证明是电荷有序的,波矢连接费米面的波腹区域。这一结果与许多分光结嵌套的结果相矛盾。为了解决这个问题,我们进行了一个统一的研究,由此产生的电子指纹的节点和反节点嵌套(NN/AN),并与角度分辨光电发射,扫描隧道光谱数据,以及体积敏感的霍尔效应测量比较。我们的结果使他们之间的几个明确的区别,而这两个嵌套间隙的波腹区,AN诱导一个额外的准粒子间隙{ \em低于费米能级沿节点方向},这是迄今为止未知的光谱数据。此外,我们表明,在AN状态的霍尔系数获得了一个不连续的跳跃在相变从一个电子的节点口袋(负值)到一个大的空穴的费米面(正值),在现有的数据中的连续过渡。最后,我们写了一个Ginzburg-Landau泛函来研究这两个相的稳定性,并讨论了一个有趣的可能性,无序钉扎的“手性”电荷排序。
2013-02-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Absence of residual quasiparticle conductivity in the underdoped cuprate YBa2Cu4O8
本文报道了欠掺杂铜酸盐YBa_2Cu_4O_8(Y124)在1K以下的面内热导率K(T)的测量结果。在最低温度下,K(T)在两个电流方向上都遵循简单的声子T^3依赖关系,线性准粒子的贡献可以忽略不计。这一观察结果是在最佳掺杂的铜氧化物中报道的行为形成鲜明对比,并意味着扩展的零能量(或低能量)的低能量准粒子在低温下在YBa2Cu4O8中是不存在的。
2000-06-20 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
Unusual Metallic Conductivity of Underdoped and Optimally Doped Cuprates: Evidence for Competing Fermi-Liquid and Pairing Pseudogap Effects
我们提出了一个可能的方案,新的金属导电性的欠掺杂和最佳掺杂的铜酸盐。载流子被假定为大的极化子,在交叉温度$T^{\ast}$以下形成费米液体和类库珀对。我们使用玻尔兹曼方程计算自陷载流子的电导率和电阻率$ρ$作为温度和掺杂的函数的不同的铜酸盐。我们发现,在$ρ(T)$低于$T^{\ast}$的各种异常所造成的竞争费米液体和BCS的前体配对效应。我们的结果$ρ$符合现有的实验和表征高$T_c$铜酸盐与中间耦合。
2004-12-24 cond-mat.supr-con
How large can be SDW and CDW apmlitudes in underdoped cuprates
在单重态关联带模型的基础上,对双层铜氧化物体系的自旋(电荷)密度波序(SDW/CDW)参数进行了自洽计算。费米面的演化在强欠掺杂制度描述通过使用两个频带的方法。解释了从欠掺杂到过掺杂态赝能隙形成温度的平稳发展,并计算了傅立叶振幅<s_q>(自旋)和<e_q>(电荷)调制。我们发现在每个铜位上掺杂0.09-0.11个空穴时,不可逆性最大。
1999-08-20 cond-mat.supr-con
Normal state pseudogap and (π,0) feature in the underdoped high-T_c cuprates. A microscopical theory
我们证明了一个简单的二维电子系统的正方形晶格之间的希望超过最近的邻居表现出在电子自旋交换相互作用的存在下观察到的性质惊人的相似,在欠掺杂的铜氧化物。这是一个正常状态的赝隙,其行为与掺杂和T,一种形式的光谱周围(0,π)等。电动机是电子拓扑跃迁,由于二维性,相对于已研究的3D情况,电动机具有新的特征。
1998-07-21 cond-mat.supr-con
Two-component electron fluid in underdoped high-$T_c$ cuprate superconductors
在铜氧化物高- $T_c$超导体中的双组分自旋系统的NMR证据被电子熵的类似证据所证实,从而涉及到双组分准粒子流体。我们建议,这两个组件的情况下,被限制到最佳和欠掺杂的制度,并产生从重建的能量-动量色散杨,赖斯和张(YRZ)提出的描述赝能隙的上,下分支。我们计算的自旋磁化率内的YRZ形式主义,并表明,掺杂和温度的依赖性再现的实验数据的铜酸盐。
2012-03-08 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
Andreev and Single Particle Tunneling Spectroscopies in Underdoped Cuprates
我们研究了正常金属和欠掺杂铜氧化物超导体之间的隧穿光谱模型的唯象理论,其中的赝能隙是一个前体的未掺杂的莫特绝缘体。在透明隧穿极限下,光谱显示出与Andreev反射相关的小能隙。在Giaever极限下,光谱显示出与单粒子隧穿相关的大能隙。我们的理论半定量地描述了隧道实验中观察到的两个间隙行为。
2010-05-29 cond-mat.supr-con
SC state in the underdoped high-T_c cuprates as a quantum spin liquid. A microscopic theory
我们发现了一个新的量子自旋液体的例子,它是在二维电子系统中接近电子拓扑跃迁的超导相。作为低维局域自旋系统中的量子自旋液体,它具有共振自旋模式和分离良好的两粒子连续谱。将该理论应用于高T_c铜氧化物,可以揭示欠掺杂区的许多特征,如所谓的40meV共振峰,低ω下的不可逆性,自旋能隙等。
1999-03-05 cond-mat.supr-con
Fermi-surface-free superconductivity in underdoped (Bi,Pb)$_{2}$(Sr,La)$_{2}$CuO$_{6+δ}$ (Bi2201)
我们发现,空穴掺杂的铜酸盐可以窝藏{ \it费米面自由超导}类似的情况下的磷属元素化物。这发生在附近的掺杂,在那里一个新的费米表面口袋出现在波腹区域。费米表面拓扑结构的变化伴随着光谱权重的特征性上升。我们的研究结果支持了一个三等分的超导圆顶的存在,并建议超导性是负责稳定的$(π,π)$磁序。
2014-03-10 cond-mat.supr-con
Model for the occurrence of Fermi pockets without the pseudogap hypothesis in underdoped cuprate superconductors - Interplay of Jahn-Teller physics and Mott physics -
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。基于Kamimura和Suwa提出的具有Jahn-Teller物理和Mott物理相互作用的重要特征的模型,我们证明了费米面的特征是在金属态和局域反铁磁序共存的情况下由掺杂空穴构成的费米口袋。在$T_{\rm c}$下面,费米口袋上的空穴形成了在节区具有d波对称性的库珀对。在波腹区,费米能级以下的所有态都被电子占据,因此在$T_{\rm c}$上下都没有能隙,甚至没有赝能隙。计算得到的角分辨光电子能谱在$T_{\rm c}$以下的波节区有一个相干峰,而在波腹区有一个宽峰。从这一特点的起源两个不同的差距在观察ARPES阐明。讨论了自旋关联长度与金属态共存时的有限尺寸效应。特别地,我们讨论了在$T_{\rm c}$上费米口袋态和大费米表面态随时间变化的空间非均匀分布的可能性。最后提出了一个新的低掺杂铜酸盐相图。
2010-06-03 cond-mat.supr-con
Doping-dependent critical Cooper-pair momentum in thin, underdoped cuprate films
我们应用一个最近开发的低场技术感应测量的临界对动量$p_c$在薄,欠掺杂薄膜的Y $_{1-x}$钙$_{x}$钡$_{2}$铜$_{3}$ O $_{7-δ}$和Bi $_{2}$锶$_{2}$钙铜$_{2}$ O $_{8+δ}$反映了广泛的空穴掺杂。我们观察到,$p_c \propto \hbar/ξ$的规模与$T_c$,因此超流体密度$n_s(T\rightarrow0)$在我们的二维铜酸盐薄膜。这种关系是著名的预测与\textit{doping-independent}超导间隙的铜氧化物的通用模型,但尚未观察到的相干长度$ξ$的高场测量由于场诱导现象不包括在理论中。
2014-07-23 cond-mat.supr-con
Specific heat of underdoped cuprates: RVB versus Fermi arcs
最近的赝能隙态的微观模型,基于共振价键(RVB)自旋液体,提供了一个简单的Anadorm的电子自能量,其中一个间隙形成的反铁磁布里渊区作为一个莫特绝缘体的限制接近在欠掺杂制度。在此,当还包括一个超导能隙时,采用该方法计算电子比热。我们发现定性协议与所有的实验观察在欠掺杂制度的铜酸盐。我们探讨的关系的理论,其他两个纯粹的唯象的方法,节点液体和费米弧模型,并提供理由,他们使用的实验数据,在这种微观RVB理论。
2009-05-05 cond-mat.supr-con
Electron pockets and pseudogap asymmetry observed in the thermopower of underdoped cuprates
我们使用Yang,Rice和Zhang(YRZ)提出的共振价键自旋液体模型计算了高温铜氧化物的扩散热电势。在该模型中,能量动量色散的重建导致态密度中的赝能隙,该赝能隙关于费米能级严重不对称。随后的光谱电导率的不对称性被发现占大的幅度和温度依赖性的热电势在欠掺杂的铜酸盐中观察到。此外,我们发现在费米表面的电子口袋的实验数据中的证据,所产生的YRZ样的重建,在稍微过掺杂制度的赝能隙的发病附近。
2013-05-08 cond-mat.supr-con
Weak Pseudogap Behavior in the Underdoped Cuprate Superconductors
本文报道了在πT << ω sf}极限下的近反铁磁费米液体自旋费米子模型的精确解,证明了在ARPES测量中发现的欠掺杂铜氧化物超导体谱密度的宽高能特征是由强反铁磁关联和SDW态的先驱效应决定的.我们表明,弱赝能隙(赝标度)行为的起始温度T^{cr}由AF关联的强度确定,并获得了在NMR实验中观察到的具有\approx 2的低频磁行为的一般变化,证实了Barzykin和Pines交叉准则。
1997-08-29 cond-mat.supr-con
Four-legged starfish-shaped Cooper pairs with ultrashort antinodal length scales in cuprate superconductors
相互吸引的电子组成的库珀对构成了超导性的基础。在发现铜酸盐高温超导性30年后,这些对的许多细节仍然未知,包括它们的大小和形状。在这里,我们应用全新的基于ARPES的方法,使我们能够重建的形状和大小的对在Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_{8+δ}$。这两个对形成了一个典型的海星形状,在近节方向非常长(> 50厘米),但在反节(Cu-O)方向非常短(~ 4.5厘米)。我们发现,这种超短的反节长度尺度,这是一个晶格常数的顺序,是近似恒定的在很宽的掺杂水平范围内,即使许多其他参数,包括配对强度的变化。这表明,这种新的长度尺度,以及对的形状,是对的最基本的特征之一。此外,形状和超短长度尺度应该使电子对产生或与电荷和电子对密度的变化相互作用,集中在各种类型的晶格位置上,并可能解释这些材料中的电子有序的方面。
2019-05-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Delocalized fermions in underdoped cuprates
用低温热输运方法研究了高纯轻掺杂铜酸盐$_{2}$ O $_{3}$单晶的基态.在零磁场和外加磁场下,在超导相边界的两侧测量样品。我们报道了在非超导态中零能离域费米激发的观测结果,这表明欠掺杂铜氧化物的基态是金属态。它的低能谱似乎与d波超导体相似,即波节。在欠掺杂La $_{2-x}$ Sr $_{x}$ CuO $_4$中观察到的绝缘基态归因于该系统中存在的竞争自旋密度波序。
2005-04-18 cond-mat.supr-con
Dynamics of correlation-frozen antinodal quasiparticles in superconducting cuprates
高$T_c$铜氧化物超导体的许多令人困惑的性质与波矢平行于Cu-O键的波矢激发的波节准粒子的性质有着深刻的根源。这些电子状态是最受影响的发病的反铁磁相关性和电荷不稳定性,他们主机的各向异性超导能隙和赝能隙的最大值。在这项工作中,我们使用时间分辨的极紫外(EUV)光电子发射与适当的光子能量(18 eV)和时间分辨率(50 fs),以揭示超快动力学的反节态的原型高温超导铜酸盐。在光诱导Cu和O轨道内的非热电荷重新分配后,我们揭示了瞬态电子动力学的巨大动量空间分化。当节点准粒子分布像传统金属一样被加热时,新的准粒子状态会在波腹处瞬时出现,类似于光激发莫特绝缘体的预期,其中冻结的电荷可以通过脉冲激发释放。这种瞬态的反节金属映射到O-2 $p$带的动力学,从而直接证明了低能量和高能量尺度之间的交织,这是典型的相关材料。我们的研究结果表明,相关驱动的冻结沿Cu-O键移动的电子,类似于莫特本地化机制,构成了任何模型的高- $T_c$超导和其他外来相的高温超导铜酸盐的起点。
2017-12-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Universal scaling of c-axis dc conductivity for the underdoped hightemperature cuprate superconductors
在欠掺杂高温铜氧化物超导体(HTCS)中,面内“类金属”和面外(caxis)“类金属”直流电导率(σc)共存,导致了巨大的各向异性,这与我们目前对金属的理解相悖。在这份报告中,我们提出了一个本征掺杂依赖的σc。我们发现欠掺杂HTCS的σc普遍与最佳掺杂空穴浓度的σc成比例。普遍的标度行为表明,有三个内在的过程有助于σc:(i)掺杂相关的激活间隙;(ii)指数掺杂依赖性和(iii)相邻的CuO 2块层之间的隧穿。它们是所有HTCS的c轴运输的基本特征。
2010-10-05 cond-mat.supr-con
Universal quantum oscillations in the underdoped cuprate superconductors
低掺杂高Tc铜氧化物的金属状态仍然是一个谜:在零磁场中观察到的由于部分能隙(赝能隙)的打开而导致的看似断开的费米表面片段,如何具有常规的准粒子性质?当超导性在高磁场中受到抑制时,量子振荡(QO)观测所证实的费米表面小口袋是如何出现的?在欠掺杂的YBa_2Cu_3O_(6.5)(Y_(123))和YBa_2Cu_4O_(8)(Y_(124))中发现了这种QO,表明存在传统的费米面(FS)。然而,由于Y123和Y124的晶体结构的复杂性(CuO 2双层,CuO链,低结构对称性),QO是否特定于这个特定的铜酸盐家族仍然不清楚。已经提出了许多理论建议来解释通往QO的路线,包括涉及CuO链的特定材料场景和涉及典型CuO 2平面的场景。本文报道了在低掺杂的HgBa_2CuO_(4 +δ)(Hg1201)中观察到的QO现象。HgBa_2CuO_(4 + δ)是一种具有单层CuO_(2+)结构的铜氧化物超导体,具有高的四方对称性,没有CuO链。这一观察证明,QO是欠掺杂的CuO 2平面的一个普遍属性,它打开了大门,以定量的未来研究的金属状态和费米表面重建现象,在这个结构最简单的铜酸盐。
2013-10-04 cond-mat.supr-con
Chiral symmetry breaking and violation of the Wiedemann-Franz law in underdoped cuprates
我们认为最近在欠掺杂铜氧化物正常态中观察到的Wiedemann-Franz定律的破坏是由无质量Dirac费米子、带电玻色子和规范场组成的(2+1)维系统中的自旋-电荷分离和动力学手征对称性破缺引起的.当d波自旋能隙在费米点处消失时,节点费米子由于强烈的规范涨落而获得有限的质量。这个质量提供了一个能隙,在这个能隙之下,没有自由费米子可以被激发。这意味着没有剩余的线性项的热导率,在良好的协议与实验。CSB的其他物理影响也进行了讨论。
2002-08-03 cond-mat.supr-con
Magnetic Response in the Underdoped Cuprates
我们研究了欠掺杂铜氧化物的动态磁响应采用的费米面被截断成四个口袋的掺杂共振价键态的唯象理论。这个理论预测了一个共振自旋响应,随着能量的增加(0到100 meV)出现沙漏。非常低能量的自旋响应在(pi,pi +- delta)和(pi +- delta,pi)处发现,并且通过从口袋的前侧到相对口袋的尖端的散射来确定,其中范霍夫奇点驻留在口袋的尖端。在超过100 meV的能量下,从(pi,0)到(pi,pi)可以看到强散射。因此,该理论提供了在INS和RIXS实验中看到的自旋响应在所有相关的能量尺度的半定量描述。
2011-12-12 cond-mat.supr-con
Signatures of a momentum independent pseudogap in the electronic density of states and Raman spectroscopy of the underdoped cuprates
我们提出了一种杂化现象来描述欠掺杂铜氧化物的赝能隙态。我们展示了一个动量无关的赝能隙是如何从费米面不对称地打开的,但对称于杂化键色散的零点,这导致赝能隙在费米能级处具有假d波特性。通过与d-波形状因子的比较,我们说明了在确定一个动量独立的顺序,如电子拉曼响应的动量平均量的困难。我们确定了抑制单粒子的状态密度产生一个驼峰的功能,这应该是可观察到的实验隧道$dI/dV$光谱和区分的s波和d波排序的情况。
2014-11-13 cond-mat.supr-con
Isotope effects in underdoped cuprate superconductors: a quantum phenomenon
我们发现,同位素效应对转变温度和零温面内穿透深度的异常掺杂依赖性自然地遵循掺杂驱动的3D-2D交叉,在欠掺杂极限下的2D量子超导体到绝缘体转变(QSI)以及同位素替代后相对掺杂浓度的变化。在QSI转变附近,转变温度和穿透深度的同位素系数接近于相对掺杂浓度的同位素系数,其发散度决定了尺度。这些预测是完全符合实验数据,并意味着接近欠掺杂的限制不寻常的同位素效应的转变温度和穿透深度揭示了临界现象与量子超导体绝缘体过渡在两个维度。
2000-11-22 cond-mat.supr-con
Evidence for a superconducting origin of prominent features of the in-plane infrared response of underdoped cuprates and implications of their persistence above $T_{\mathrm{c}}$
我们报告的结果,我们的分析发表的实验数据的平面内的红外响应的两个代表性的低掺杂高$T_{\mathrm{c}}$铜酸盐超导体,专注于一个特征的间隙功能的光谱的实部的电导率和相应的结构的记忆功能,开发低于温度$T^{\mathrm{ons}}$大大高于$T_{\mathrm{c}}$。几个参数的基础上的数据与我们的计算结果的比较表明,这些功能是由于超导性和$T^{\mathrm{ons}}$标志着开始的前体超导相。
2014-01-15 cond-mat.supr-con
The effect of phase fluctuations on the single-particle properties of the underdoped cuprates
利用低能唯象理论研究了欠掺杂铜氧化物超导体中序参量相位涨落对费米子单粒子性质的影响。我们确定的费米子相场耦合的多普勒频移的准粒子谱引起的超流速度的波动,我们计算这些波动的费米子自能的影响。我们发现,超导过渡附近的涡旋对解束缚导致费米子谱函数显着增宽,产生赝隙状功能。我们还讨论了比热,并表明,由于短相干长度的相位起伏效应是可见的。
1998-11-13 cond-mat.supr-con
Enhanced Coherence of Antinodal Quasiparticles in a Dirty d-wave Superconductor
最近的ARPES实验表明,过掺杂铜氧化物超导体在禁带边缘沿反节[1,0]方向存在一个窄的准粒子峰。我们表明,在弱耦合BCS理论的d-波超导体的s-波单杂质散射截面为零的间隙边缘的能量。这种相干效应是通过杂质的多次散射而产生的。对于小的杂质浓度的光谱函数有显着增加的(散射)的寿命为波节准粒子,但显示出一个非常宽的峰值在节点方向上,在定性与实验一致,并在强烈的对比度观察到的行为在欠掺杂的铜酸盐。
2005-04-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Critical temperatures in cuprate superconductors
在Bogoliubov理论框架下研究了铜氧化物超导电性中的序参量。通过对电子态的简化假设,预测了相干带隙D_0的有效临界温度Tc* > Tc。D0和波腹赝能隙DPG之间的连接,提出允许一个全面的图片的主要实验功能的铜氧化物超导体。
2010-10-13 cond-mat.supr-con
New scenario for high-T_c cuprates: electronic topological transition as a motor for anomalies in the underdoped regime
我们发现了正方晶格上二维自由费米子系统中电子拓扑跃迁的一个新的非平凡方面。对应的奇异量子临界点δ=δ_c,T=0,(n=1-δ为电子浓度)是ETT一侧相互作用系统反常行为的起源,δ<δ_c。最重要的是出现了特征温度T^*(δ)\propto δ_c-δ线。将该理论应用于高T_c铜氧化物,发现与在欠掺杂区(NMR和ARPES)观察到的实验行为有惊人的相似性。
1999-03-02 cond-mat.supr-con
Two Energy Scales and two Quasiparticle Dynamics in the Superconducting State of Underdoped Cuprates
低掺杂铜氧化物的超导态通常用一个能量尺度来描述,与d波能隙的最大值有关。在这里,我们报告的电子拉曼散射的结果,这表明,在欠掺杂制度的间隙功能的特点是由两个能量尺度,取决于掺杂以相反的方式。它们与最高临界温度的比值在铜酸盐中具有普遍性。我们的实验结果还揭示了两种不同的准粒子动力学在欠掺杂超导态,与两个区域的动量空间:节点区域附近的超导能隙和波腹区域的零点。虽然随着掺杂的减少,波节准粒子很快失去相干性,但相干的波节准粒子在低掺杂水平下仍然存在。使用一个新的总和规则的理论分析,使我们能够与低频率依赖的拉曼响应的温度依赖的超流密度,都控制节点激发。
2006-03-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Stripe ordering and two-gap model for underdoped cuprates
低掺杂铜酸盐金属态的M点周围存在边隙的证据引发了关于其起源的非常活跃的争论。我们首先考虑的可能性,这种光谱特征的结果从准静态电荷订购发生在欠掺杂制度。结果表明,为了解释费米面上能隙和弧的共存现象,电荷调制应该是一种蛋盒形式。在缺乏证据的情况下,我们研究了由电荷条纹涨落引起的局域配对。一个适当的描述强烈的各向异性的相互作用和费米速度需要一个双间隙模型配对。我们发现,由于非相干配对的间隙形式附近的M-点,而相干性是建立在附近的节点的配对的刚度。该模型允许从纯BCS配对(过度和最佳掺杂制度)到混合玻色子-费米子模型(重度欠掺杂制度)的连续演化。
2000-01-17 cond-mat.supr-con
Proposed measurements of the interlayer magnetoresistance of underdoped cuprate superconductors can distinguish closed pockets from open arcs in the Fermi surface
关于欠掺杂铜氧化物的一个悬而未决的问题是它们的费米表面的真实性质,它表现为一组不连通的弧。理论模型提出了两种不同的可能性:(1)每个弧都是部分隐藏的封闭口袋的可观察部分,(2)每个弧都是开放的,在其明显的两端被截断。我们表明,测量的层间电阻的变化与平行的层的磁场的方向可以定性区分开弧的封闭口袋。这是可能的,因为场可以被定向成使得电弧上的所有电子遇到大的洛伦兹力和所产生的磁阻,而袋上的一些电子通过平行于场移动而逃避效应。
2010-09-08 cond-mat.supr-con
1/8 Doping Anomalies and Oxygen Vacancies in Underdoped Superconducting Cuprates
讨论了几种铜氧化物超导体的热导率($κ$)随温度和掺杂的变化。在YBa $_2$ Cu $_3$ O $_{6+x}$和Hg铜酸盐中观察到的1/8掺杂附近的正常状态$κ$和$κ$在$T_c$的斜率变化的抑制值,分别归因于局部晶格畸变和超导冷凝物的抑制。这两种现象都被认为是由局部平面孔的小区域引起的,可能是相分离的表现。结果表明,$κ$的相行为反映了条纹动力学和氧空位团簇对1/8掺杂异常条纹的钉扎。
1999-04-08 cond-mat.supr-con
Change of quasiparticle dispersion in crossing T_c in the underdoped cuprates
高温超导体最显著的特性之一是在超导转变温度T_c以上的低掺杂铜氧化物中出现赝能隙区。赝能隙从超导能隙中不断发展。本文通过理论与实验的详细比较,证明了欠掺杂铜氧化物超导体中准粒子色散在T_c交叉点上的特征变化是由于超导序参量的相位涨落引起的。特别地,我们发现在相位涨落模型中,在高于T_c时,BCS特征带消失,而带隙保持开放。此外,赝隙具有U形而不是d_{x^2-y^2}波配对对称的特征V形,并且从节点k=(pi/2,pi/2)方向开始闭合,而它填充在反节点k=(pi,0)区域,进一步支持相位波动情况。
2004-09-30 cond-mat.supr-con
Coherent quasi-particles-to-incoherent hole-carriers crossover in underdoped cuprates
在欠掺杂的铜氧化物中,由于赝能隙的打开,只有一部分费米表面作为费米弧存活下来。在空穴掺杂的$_{2}$ $_4$中,我们推导出费米弧上准粒子的“相干温度”$T_{coh}$,在此温度以上,角积分光电子能谱中展宽的前沿位置偏离费米能级,准粒子概念开始失去意义。发现$T_{coh}$随着空穴掺杂而快速增加,这与赝能隙温度$T^*$相反。超导圆顶因此位于$T^*$和$T_{coh}$之下,表明超导性来自费米弧上的相干费米准粒子。$T_{coh}$在欠掺杂区域中保持较小,表明源自费米弧的非相干载流子负责高温下的明显金属输运。
2009-04-23 cond-mat.supr-con
Emergence of non-Fermi-liquid behavior due to Fermi surface reconstruction in the underdoped cuprate superconductors
我们提出了一个中间耦合的情况下,在欠掺杂的铜氧化物的非费米液体的行为出现通过费米面(FS)重建的机制与模型的解析解。尽管涨落谱保持近各向同性,密度波阶驱动的FS重构打破了晶格对称性,并诱导了强烈的动量依赖性的自能。由于掺杂减少到半填充,我们发现准粒子(QP)的色散变得基本上unrenormalized,但在鲜明的对比QP光谱权重renormalize接近零。QP色散和光谱权重的重正化因子的这种相反的掺杂演化以这样一种方式合谋,即比热在所有掺杂下都保持费米液体状,与实验一致。
2010-04-18 cond-mat.supr-con
Direct measurement of coherent nodal and antinodal dynamics in underdoped Bi-2212
Swinburne University of Technology(斯威本科技大学);University of New South Wales(新南威尔士大学);University of Brescia(布雷西亚大学);Quantum Matter Institute, University of British Columbia(不列颠哥伦比亚大学量子物质研究所);Institut National de la Recherche Scientifique(国家科学研究学院);Materials Science Division of Brookhaven National Laboratory(布鲁克海文国家实验室材料科学部);Department of Physics & Astronomy, University of British Columbia(不列颠哥伦比亚大学物理与天文学系);RMIT University(皇家墨尔本理工大学);Università Cattolica del Sacro Cuore(天主教大学)
本文利用偏振分辨多维相干光谱直接测量欠掺杂 Bi-2212 费米面不同区域的相干动力学,发现超导相中节点区激发与约 1.6 eV 电子激发反相关且相干超过 44 fs,而反节点区快速退相干,揭示了节点涨落受保护并可能维持高温超导量子相干行为。
2026-10-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con physics.optics
Wiedemann-Franz law in the underdoped cuprate superconductor YBa2Cu3Oy
最近在YBa 2Cu 3 Oy和其他铜酸盐超导体中检测到的电荷密度调制引起了关于欠掺杂铜酸盐正常状态的新问题。在一类理论中,调制与对偶状态中的配对交织在一起,预期作为涡旋液体持续到高磁场。在支持这样的状态,比热和磁化数据YBa 2Cu 3 Oy已被解释在涡旋液体持续以上的涡旋熔化场Hvs在T = 0。在这里,我们报告了YBa2Cu3O6.54的电霍尔电导率和热霍尔电导率的高场测量,这使我们能够探索Wiedemann-Franz定律,这是对金属中是否存在超导性的敏感测试。在T = 0的极限,我们发现,该法律是满足的领域直接高于Hvs。这就排除了涡旋液体的存在,并对低掺杂铜酸盐的正常态性质进行了严格的限制。
2016-02-24 cond-mat.supr-con
Weak phase stiffness and nature of the quantum critical point in underdoped cuprates
我们证明,零温度超导相图的欠掺杂铜氧化物可以定量地理解在强约束限制,仅使用的“正常”的赝间隙相的实验光谱函数,没有任何自由参数。在原型(La $_{1-x}$ Sr $_x$)$_2$ CuO $_4$中,在临界掺杂$δ_c\sim 5.2\%$以上获得动力学驱动的$d$波超导电性,在该临界掺杂以下,由涉及局部$p$波对的局部量子涨落导致超流性的完全丧失。附近的临界掺杂,一个巨大的质量增强的本地对被发现负责所观察到的相位刚度的快速下降。最后,一个惊人的质量发散预测在$δ_c$,这决定了所观察到的量子临界点的发生和能斯特效应在附近区域的突然抑制。
2015-11-09 cond-mat.supr-con
Temperature Dependence of the Momentum-Resolved Static Spin Susceptibility in a Mott-Proximate Cuprate Model
研究具有s波赝隙的铜酸盐模型中静态自旋磁化率的温度依赖性,发现其起始温度与高温超导体的临界温度相关,且随电子填充减少,轴向粒子-空穴响应增强,表明超导与低能反节点自旋响应抑制相关。
2026-06-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Odd-frequency pair density wave correlations in underdoped cuprates
最近在氧化铜基高T $_\textrm{c}$超导体(铜氧化物)中观察到了由具有有限质心动量的库珀对确定的对密度波。电荷密度调制或波也普遍存在于欠掺杂的铜酸盐中。在一个一般的平均场单带模型,我们表明,在$d$波超导体,如铜的电荷密度波和均匀的超导性的共存,产生一个奇数频率的自旋单线对密度波,除了偶数频率的对应物。感应的奇频对密度波的强度取决于电荷密度波的调制波矢量,在布里渊区的部分中,奇频对密度波甚至变得与偶频密度波相当。我们表明,改变调制波矢量的电荷密度波从双轴到单轴,可以增强的奇频分量的对密度波。这种超导性和单轴电荷密度波的共存现象已经在低掺杂铜氧化物中在高磁场下得到了实验证实。我们进一步讨论了在超导性和自旋密度波共存的情况下产生适用于铁基超导体的奇频自旋三重态对密度波的可能性。因此,我们的工作提出了一种途径,在高T $_c$超导体的体奇频超导性。
2021-03-04 cond-mat.supr-con
Effect of a Normal-State Pseudogap on Optical Conductivity in Underdoped Cuprate Superconductors
我们计算了欠掺杂铜氧化物超导体的c轴红外电导率$σ_c(ω)$在CuO $_2$ -平面内的spinfluctuation交换散射,包括一个振幅为$E_g$的唯象d波赝隙。当温度降低到低于温度$T^* \sim E_g/2$时,在非相干(漫射)透射极限中,在$σ_c(ω)$中产生$ω< 2E_g$的间隙。电阻率显示出“半导体”行为,即,对于$E_g=0$,其在高于恒定行为的低温下增加。我们发现,赝能隙结构的面内光学电导率是在面间电导率$σ_c(ω)$的两倍左右,在定性与实验一致。这是一个事实的结果,即在低频率的pseudogap的开放的结果,抑制了spinfluctuation交换相互作用。虽然在欠掺杂制度的c轴电导率是最好的非相干传输描述,在过掺杂制度相干电导给出了更好的描述。
1999-09-15 cond-mat.supr-con
Common energy scale for magnetism and superconductivity in underdoped cuprates: a MuSR investigation of (CaLa)(BaLa)CuO
利用零场和纵场MuSR测量方法,对不同x和y值的Ca(x)La(1-x)Ba(1.75-x)La(0.25+x)Cu(3)O(y)超导态的自发磁场进行了表征,并确定了相关温度Tg。我们的主要发现是:(I)Tg和Tc由相同的能量尺度控制,(II)空穴贫区和空穴富区之间的相分离是微观的,(III)自发磁场逐渐出现,没有磁矩尺寸演化。
2002-03-03 cond-mat.supr-con