Network Topology and Subgap Resonances Observed by Fourier Transform Scanning Tunnelling Microscopy in Cuprate High-Temperature Superconductors
傅里叶变换扫描隧道显微镜对BSCCO子隙共振已破译的“准粒子”状态,是符合费米面和能隙观察ARPES的八位组,但高强度的k空间八位组和明确定义的r空间棋盘格的起源是无法解释的。预测r-空间棋盘格的导电铁弹性纳米畴模型也解释了k-空间八位组和表观各向异性表面d-波间隙的起源,通过使用CuO 2平面外的强电子-声子相互作用。拓扑模型确定的因素,稳定高强度k-空间八位组的存在下,一个非常高的水平的不规则r-空间棋盘噪声。
2003-04-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Competing orders and inter-layer tunnelling in cuprate superconductors: A finite temperature Landau theory
我们提出了一个有限温度朗道理论,它描述了铜氧化物超导体中的竞争有序和层间隧穿,作为对零温度下相应理论的重要扩展[Nature { \bf 428},53(2004)],其中超导转变温度$T_c$以三种可能的方式定义为零温度序参量的函数。对于给定的参数,我们的理论确定$T_c$没有任何歧义。在单层和双层系统中,我们讨论了零温度序参量和相关的转变温度之间的关系,在竞争订单的存在下,并绘制连接到令人困惑的实验事实,即赝能隙温度远高于相应的能量尺度附近的最佳掺杂。将该理论应用于多层体系,计算了$T_c$的层数依赖性。在一个合理的参数空间内,计算结果与实验相符。
2005-09-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
On the possibility that STS "gap-maps" of cuprate single crystals are dominated by k-space anisotropy and not by nano-scale inhomogeneity
本文报道了一个简单的二维量子力学隧穿模型的计算机分析结果。这些表明,通过对高Tc超导体Bi:2212的单晶的扫描隧道谱(STS)研究观察到的超导能隙的空间依赖性不一定是由纳米级不均匀性引起的。相反,STS数据的空间依赖性可能源于能隙的动量(k)依赖性,这是d波超导体的定义特征。这是可能的,这一观点可以被利用来获得k依赖的信息从STS研究。
2007-01-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Theory of giant and nil proximity effects in cuprate semiconductors
许多观察指出,高Tc铜氧化物超导体可能不是传统的巴丁-库珀-施里弗(BCS)超导体,而是来自实空间对的玻色-爱因斯坦凝聚(BEC),这是移动的小双极化子。本文解析地求出描述玻色凝聚隧穿进入铜氧化物半导体的Gross-Pitaevskii方程的解,定性和定量地解释了实验上发现的零邻近效应和巨邻近效应。
2006-08-31 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
d-Wave bipolaronic stripes and two energy scales in cuprates
在正常态下极化子的配对、两种不同的能级、d波超导序参量以及几种铜氧化物中条纹状的电荷分离等现象都有强有力的实验证据,所有这些现象都可以统一到双极化子理论的框架中,作为正常态下可动双极化子的形成及其玻色-爱因斯坦凝聚的结果。将BCS理论推广到中间强耦合区,我们发现在这个区中存在两个能级,一个与温度无关的非相干带隙和一个与温度相关的相干带隙,它们结合成一个与温度相关的全局带隙。定量地描述了铜氧化物中能隙和单粒子(Giver)隧穿谱的温度依赖性。一个框架的理解两个不同的能量尺度观察Giver隧道和Andreev反射实验。我们认为d波超导序参量和条纹电荷分布都是由双极化子(质心)能带色散引起的,而不是由任何特定的相互作用引起的。
2000-10-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
We theoretically investigate the tunneling conductance of the $d+ip$-wave superconductor which is recently proposed to be realised at the (110) surface of a high-$T_c$ cuprate superconductor. Utilizing the quasiclassical Eilenberger theory, we obtain the self-consistent pair potentials and the differential conductance of the normal-metal/$d+ip$-wave superconductor junction. We demonstrate that the zero-bias peak of a $d$-wave superconductor is robust against the spin-triplet $p$-wave surface subdominant order even though it is fragile against the spin-singlet $s$-wave one. Comparing our numeri…
2021-03-29 cond-mat.supr-con
Strong-coupling superconductivity beyond BCS and the key pairing interaction in cuprate superconductors
自1986年Georg Bednorz和Alex Mueller发现第一个高温超导体以来,至今已有20多年的时间,然而,尽管付出了巨大的努力,仍然没有关于高温超导起源的普遍接受的理论。电子-声子相互作用(EPI)对高温超导性的重要性还是微弱而不重要的问题一直是当代凝聚态物理最具挑战性的问题之一。本文简要回顾了我们最近的理论研究结果,并结合大量的实验观测,包括同位素效应、角分辨光电子能谱(ARPES)、泵浦探测和隧穿光谱、正常态抗磁性和磁量子振荡等,为这个基本问题提供了明确的答案。高温超导的真正起源是在一个显着的有限范围Froehlich EPI的nonadibatic极化载流子,这是超越了传统的BCS-Migdal-Eliashberg近似。
2010-12-24 cond-mat.supr-con quant-ph
Signatures of modulated pair interaction in cuprate superconductors
最近在BSCCO-2212表面上的低温扫描隧道光谱实验已经揭示了在-960 meV处用间隙氧掺杂剂识别的局部共振的位置与局部光谱间隙的大小之间的强正相关性。我们回顾努力了解这些相关性的掺杂剂调制对原子尺度上的相互作用的模型。我们通过比较掺杂剂和局域态密度之间的相关性与实验结果,为这个模型提供了进一步的证据。
2006-06-27 cond-mat.supr-con
Approximate tight-binding sum rule for the superconductivity related change of c-axis kinetic energy in multilayer cuprate superconductors
我们提出了Chakravarty,Kee和Abrahams [Phys. Rev. Lett. 82,2366(1999)],其适用于多层高Tc铜酸盐超导体(HTCS),并使用其从可获得的红外数据估计YBa 2Cu 3 O(7-δ)(δ = 0.45,0.25,0.07)、Bi 2Sr 2CaCu 2 O 8和Bi 2Sr 2Ca 2Cu 3 O 10中的c轴动能Hc在Tc以下的变化。在所有这些化合物中,Hc降低到Tc以下,并且除了Bi_2Sr_2CaCu_2 O_8之外,Hc的变化与凝聚能具有相同的数量级。这一观察结果支持了这样的假设,即在多层HTCS的超导性大大放大的层间隧道机制。
2002-07-22 cond-mat.supr-con
What does intrinsic tunnelling spectroscopy really examine?
在不同的传热效率的实验环境中,研究了Bi 2212的面外电流-电压(I-V)特性,从而实现了本征和非本征现象的实际分离。{ \it本征}(无加热)响应在Bi 2212的正常状态下是欧姆的,而其电阻R=V/I被发现是过热情况下样品的平均温度的良好的实际测量。后一种情况下提出的自加热模型提供了一个定性和定量的描述的关键发现的本征隧穿光谱,包括(伪)的差距,准粒子和正常状态的电阻。该模型还自然地解释了远低于材料的$T_c$的“超导”间隙闭合以及其在显著超过$H_{c2}$的磁场中的存活。在可忽略的过热条件下建立的I-V的刷状部分的各个分支的一般形状表明所谓的“本征约瑟夫森效应”(IFE)的相位滑移起源。
2004-10-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Josephson surface plasmons in spatially confined cuprate superconductors
在这项工作中,我们推广的局域化表面等离子体激元的理论的情况下,高Tc的铜酸盐超导体,空间限制在小的球形粒子的形式。与普通金属不同,铜酸盐超导体的特征在于被称为约瑟夫森等离子体波(JPW)的低能体激发,其产生于沿c轴的凝聚物的层间隧穿。JPW的效果显示在表面激发的特征光谱中,我们称之为约瑟夫森表面等离子体。我们的结果,适用于任何材料具有强烈的各向异性电磁响应,详细制定的情况下,多层超导体支持低频(声学)和横向光学JPW。约瑟夫森等离子体波的空间限制可能代表了一个新的自由度,以工程师的频率,并探索层间隧道效应和高Tc超导之间的联系。
2013-10-28 cond-mat.supr-con
Relating STM, ARPES, and Transport in the Cuprate Superconducting State
我们讨论了丰富的数据,从各种类型的实验一起表明,超导状态的最佳过掺杂BSCCO-2212可以很好地描述的BCS理论与d-波间隙连同小角度散射的面外缺陷。这些包括扫描隧道傅里叶变换光谱观察纳米级的不均匀性,在当地的间隙边缘位置,窄化的波腹ARPES频谱时BSCCO成为超导,以及微波和热导率的行为。我们认为BSCCO中大量的小角散射可以解释BSCCO和YBCO超导性质的差异。
2004-09-08 cond-mat.supr-con
Estimating the mass of vortices in the cuprate superconductors
我们探讨了最近的理论的量子动力学的超流体接近莫特绝缘体(cond-mat/0408329和cond-mat/0409470)的涡旋的实验意义。该理论预测在涡旋执行其量子零点运动的区域中的局部态密度的调制。我们在扫描隧道显微镜测量中使用这种调制的空间范围(Hoffman等人,cond-mat/0201348)对BSCCO的涡格进行分析,以估算点涡的惯性质量。我们讨论其他更直接的,实验签名的旋涡动力学。
2006-01-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
High temperature superconductivity due to the long-range electron-phonon interaction, application to isotope effects, thermomagnetic transport and nanoscale heterogeneity in cuprates
在过去的十年里,在大量的实验中,铜氧化物和其他高温超导体中强的电子-声子相互作用得到了支持。本文简要介绍了高温超导的Froehlich-Coulomb多极子模型,该模型包含了强的在位排斥关联以及长程库仑和电子-声子(e-ph)相互作用。我们将BCS理论推广到具有长程\emph{unscreened}电子-声子相互作用的强耦合区域,可以自然地解释铜氧化物中的同位素效应、非常规热磁输运和棋盘式隧道态密度调制。
2005-03-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Detecting the quantum zero-point motion of vortices in the cuprate superconductors
我们探讨了最近的量子动力学理论的实验意义的涡旋在二维超流体接近莫特绝缘体。该理论预测在涡旋执行其量子零点运动的区域中的局部态密度的调制。我们使用这种调制的空间范围在扫描隧道显微镜测量的BSCCO的涡旋晶格估计的惯性质量的点涡旋。我们讨论其他更直接的,实验签名的旋涡动力学。
2006-02-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Examination of the claim by Loram and Tallon that the energy-resolved STM results, in their apparent inhomogeneity, misrepresent the true bulk behaviour of the HTSC cuprates
本文试图对Loram等人和Davis等人关于高温超导铜氧化物的电子比热和能量分辨扫描隧道显微镜(STM)的主要实验结果,在电子不均匀性问题上进行调和。我认为,在适当的水平上,后者对HTSC在这些材料中的发展至关重要,并试图使上述关键工作不仅相互一致,而且与大量相关工作保持一致。这是围绕作者长期倡导的负U情景进行的。
2006-10-31 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Evolution with hole doping of the electronic excitation spectrum in the cuprate superconductors
从BCS/BEC玻色子-费米子共振交叉模型的角度研究了Alldredge等人最近对Bi-2212和Hanaguri等人对Na-CCOC的扫描隧穿结果。该模型指定了两个能量尺度控制的发展HTSC的行为和二分法现在经常提到的节点和反节点之间的现象,在HTSC铜。从数据中提取指示,以如何选择特定的HTSC系统看到这两个基本的能量尺度(cursive-U,本地对结合能和,Delta-SC,节点BCS-样的间隙参数)演变与掺杂和金属化程度的结构和电子扰动的混合价环境的变化。
2008-04-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pinning of dynamic spin density wave fluctuations in the cuprate superconductors
我们提出了一个理论的钉扎动态自旋密度波(SDW)波动的d波超导体的局部缺陷,保持自旋旋转不变性,如杂质或涡核。钉扎导致自旋单重态观测的静态空间调制,而SDW相关性保持动态:这些是自旋能隙反铁磁体的“弗里德尔振荡”。我们将这些调制的光谱通过扫描隧道显微镜观察到的非弹性中子散射测量的动态自旋结构因子。
2002-03-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Zeeman and Orbital Limiting Fields: Separated Spin and Charge Degrees of Freedom in Cuprate Superconductors
最近在Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_{8+y}$高温超导体中的面内热(能斯特)和层间(隧穿)输运实验报告了非常不同的限制磁场。基于配对(和不确定原理)结合的塞曼能量和磁长度的定义,我们表明,在欠掺杂制度的两个字段转换为相同的(正常状态)的赝能隙尺度$T^*$后,转换为轨道和自旋(塞曼)的临界字段,分别。我们调和这些看似不同的发现调用分离的自旋和电荷的自由度居住在不同地区的截断费米表面。
2004-05-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Reply to comment on "Essence of intrinsic tunnelling: Distinguishing intrinsic features from artefacts
最近的PRB,此后被称为参考。[1]实验上解析了高温超导体c轴电流-电压特性(IVC)的本征形状,并证明了在足够高的热负荷下,热致IVC非线性远远超过本征IVC非线性,以致于可以安全地忽略本征IVC。该评论的作者没有考虑到实验结果的参考。[1]并试图通过引用刷子状IVC来质疑其所有结论,该IVC声称不加热。我将证明这种说法缺乏证据;事实上,可以肯定地说,IVC不是没有加热。我将进一步表明,为这一评论所选择的数据使得有可能首次探索温度对一系列载荷的影响,其中真正的响应不会被加热所隐藏,并首次证明同一样品的$R(T)$负责在浴温超过180 K时在$T_c$之上和之下采取的丰富多样的IVC行为。因此,这些数据实际上提供了强有力的新证据,支持参考文献1的主要结论。[1]特别是本征隧穿光谱的关键发现的外在原因。
2007-05-04 cond-mat.supr-con
The Cuprate Pseudogap: Competing Order Parameters or Precursor Superconductivity
在本文中,我们比较了两大类理论的赝能隙在铜氧化物超导体。该比较是参照具有宽范围化学计量$δ$或空穴掺杂$x$的$YBa_2CuO_{7- δ}$膜中的超流密度$ρ_s(T,x)$的测量进行的。这些(和以前的)数据提出的理论挑战是理解为什么$ρ_s(T,x)$的T依赖性对费米激发能隙$Δ(T,x)$不敏感,当推测$ρ_s(T)$至少部分地由费米激发支配时,费米激发能隙在正常态打开并持续到超导态。事实上,$ρ_s(T,x)$似乎对$T_c(x)$有着类似BCS的依赖性,尽管这并不意外,但在$T_c(x)$和激发能隙几乎没有共同点的赝能隙超导体中,这并不容易理解。在这里,我们对比“外在”和“内在”的理论方法的赝能隙,并认为前者(例如,与竞争的序参量)表现出更明显的偏离BCS-如$T$依赖于$ρ_s(T)$的方法,将赝能隙与超导性本身。后者的例子是费米液体为基础的计划,以及对波动平均场理论。到目前为止,超流密度的测量行为似乎与赝能隙的外在解释相反,而是支持其内在起源。
2003-03-11 cond-mat.supr-con
Bi-directional ultrafast electric-field gating of interlayer transport in a cuprate superconductor
在铜氧化物超导体中,平面之间的隧穿使得三维相干输运成为可能。然而,层间隧穿振幅降低时,平面之间的顺序参数的相位梯度建立。因此,如果沿c轴施加强电场,则c轴超导性会减弱。我们使用高场单周期太赫兹脉冲门层间耦合在La1.84Sr0.16CuO4。我们诱导超导态和电阻态之间的超快振荡,并在不降低库珀对密度的情况下打开和关闭等离子体激元响应。事实上,面内超导性始终保持不变,揭示了一种非平衡态,其中超导体的维度是时间依赖的。根据交流约瑟夫森效应,选通频率由电场强度决定。非耗散的,双向门控的耦合是感兴趣的超快纳米电子器件的应用。这也是非线性太赫兹物理学的一个新例子,适用于纳米等离子体和有源超材料。
2011-02-01 cond-mat.supr-con
Froehlich-Coulomb model of high-temperature superconductivity and charge segregation in the cuprates
我们介绍了一个通用的Froehlich-Coulomb模型的氧化物,其中还包括无限的现场(Hubbard)排斥,并描述了一个简单的分析方法,解决复杂的晶格结构中的多极化子问题。研究了两种特殊的晶格,锯齿形阶梯和钙钛矿层。我们发现,根据Froehlich和库仑相互作用的相对强度,这些系统要么极化费米(或Luttinger)液体,双极化超导体,或电荷隔离绝缘体。在超导阶段,载流子是超轻移动的双极化子。该模型描述了铜酸盐的关键特征,如它们的Tc值,同位素效应,正常状态的抗磁性,赝能隙,和光谱功能测量隧道效应和光电发射。我们认为,低费米能级和载流子与高频声子的强耦合是新型超导体高临界温度的原因。
2002-03-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Two nonmagnetic impurities in the DSC and DDW state of the cuprate superconductors as a probe for the pseudogap
数值研究了d波超导(DSC)态和d密度波(DDW)态中两个双异质结杂质之间的量子干涉。在所有的计算中,我们包括隧道通过激发态从CuO $_2$平面的生物层探测的STM尖端。与单杂质情况相比,系统地研究双杂质局域态密度的调制可以区分DSC态和DDW态。如果赝能隙相位的起源是由预形成的对或DDW顺序引起的,这是重要的。此外,在DSC状态下,对两种杂质的LDOS的研究为潜在散射模型与更强相关模型提供了进一步的测试。
2003-07-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Tunnelling spectroscopy of the interface between Sr2RuO4 and a single Ru micro-inclusion in eutectic crystals
对d波铜氧化物超导体S/N结隧穿谱中零偏压电导峰(ZBCP)的理解,对于确定超导序参量的相结构具有重要意义。在这种情况下,p波超导体如Sr 2 RuO 4在隧道研究中的参与确实非常重要。我们最近已经成功地制造设备,使S/N结之间的界面形成Sr 2 RuO 4和Ru微夹杂物在共晶晶体进行调查。3我们已经观察到ZBCP,并解释它是由于Andreev绑定状态,常见于非常规超导体。我们还提出,ZBCP的开始可以用来描绘超导状态内的时间反演对称性破缺(TRSB)状态的开始的相边界,这并不总是与超导状态的开始一致。然而,这些测量总是涉及Sr 2 RuO 4和Ru之间的两个界面。在本研究中,我们已经扩展了以前的测量,以获得更深入的了解Sr 2 RuO 4和Ru之间的单一界面的属性。
2006-10-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Order and quantum phase transitions in the cuprate superconductors
现在人们普遍认为铜氧化物超导体具有与Bardeen-Cooper-Schrieffer(BCS)理论相同的长程序特征:与库珀对凝聚有关。我们认为,许多物理性质的铜酸盐需要与其他序参量与一个接近的莫特绝缘体的相互作用。我们回顾了莫特绝缘体在两个维度上的分类,并认为到目前为止的实验证据表明,适合于铜酸盐的类具有共线自旋相关性,键序和中性,自旋S=1/2激发的限制。接近与这些订单相关的二阶量子相变,并与BCS的配对顺序,导致了许多物理性质的系统预测。我们利用这一背景下,最近的中子散射,磁通探测,核磁共振,扫描隧道显微镜实验的结果进行审查。
2003-06-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Common superconducting transition in under and overdoped cuprate superconductors
本文通过计算电荷不均匀性中涌现的局域超导振幅和约瑟夫森结阵列,解释了过掺杂铜氧化物在远超临界掺杂时仍存在超导能隙的实验结果,证明欠掺杂与过掺杂化合物通过相同机制形成超导长程序。
2025-07-02 cond-mat.supr-con
Imaging the Real Space Structure of the Spin Fluctuations in an Iron-based superconductor
自旋涨落是高温超导体中配对机制的主要候选者,这一点得到了铜酸盐、铁基超导体和许多重费米子材料中自旋磁化率的明显共振的普遍出现的支持。我们所得到的关于自旋共振的信息几乎完全来自中子散射。在这里,我们表明,通过使用低温扫描隧道显微镜和光谱学,我们可以在真实空间中的自旋共振的特点。我们表明,非弹性隧穿导致的特征dip-hump功能中看到的隧道谱在高温超导体,这一功能来自自旋涨落的激发。这一功能附近的缺陷的空间映射,使我们能够探测非本地属性的自旋磁化率和图像的真实空间结构。
2017-06-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Checkerboard density of states in strong-coupling superconductors
Bogoliubov-de Gennes(BdG)方程在强耦合极限下求解,其中实空间(预制)对玻色凝聚具有有限的质心动量。在这个区域中有两个能量尺度,温度无关的非相干间隙$Δ_p$和温度相关的相干间隙$Δ_c (T)$,在实空间调制。单粒子态密度(DOS)揭示了类似于铜酸盐中的隧穿DOS的棋盘式调制。
2004-07-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Atomically precise epitaxial structures are unique systems for tunneling spectroscopy that minimize extrinsic effects of disorder. We present a systematic tunneling spectroscopy study, over a broad doping, temperature, and bias range, in epitaxial c-axis La$_{2-x}$Sr$_{x}$CuO$_{4}$/La$_{2}$CuO$_{4}$/La$_{2-x}$Sr$_{x}$CuO$_{4}$ heterostructures. The behavior of these superconductor/insulator/superconductor (SIS) devices is unusual. Down to 20 mK there is complete suppression of c-axis Josephson critical current with a barrier of only 2 nm of La$_{2}$CuO$_{4}$, and the zero-bias conductance rema…
2020-01-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Real-space pairing through a confined local nematic state in cuprate superconductors
本研究通过对极度欠掺杂Bi2Sr2-xLaxCuO6-delta进行自旋分辨隧穿测量,揭示4a0×4a0斑块内的受限局部向列态及其超导前驱隙特征,提出其构成实空间局部配对形式。
2022-07-13 cond-mat.supr-con
When Cooper pairs are formed with finite center-of-mass momentum, the defining characteristic is a spatially modulating superconducting energy gap $Δ(r)$. Recently, this concept has been generalized to the pair density wave (PDW) state predicted to exist in a variety of strongly correlated electronic materials such as the cuprates. Although the signature of a cuprate PDW has been detected in Cooper-pair tunnelling, the distinctive signature in single-electron tunneling of a periodic $Δ(r)$ modulation has never been observed. Here, using a new approach, we discover strong $Δ(r)$ modulations in …
2021-09-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Imaging stripe dynamics in trilayer nickelate La$_4$Ni$_3$O$_{10}$
University of St Andrews(圣安德鲁斯大学);Max-Planck-Institute for Solid State Research(马克斯·普朗克固体的研究所);Universität Bonn(波恩大学)
研究通过扫描隧道显微镜揭示了三镍层氧化物中条纹秩序的磁性和电荷分布,发现其具有四单元格周期性,并在费米能级附近形成约66 meV的能隙,同时展示了通过隧道电子触发相滑移来观察条纹动力学的原子尺度成像方法。
2026-05-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electronic dispersion anomalies in the iron pnictide superconductor Ba_{1-x}K_xFe_2As_2
铁-磷属元素化物超导体中的配对机制仍然是未知的。然而,与铜酸盐高温超导体的相似性表明,可能有类似的机制在起作用。最近,仔细的实验研究的自旋激发光谱显示,像在铜酸盐,一个强烈的温度依赖性在正常状态和超导状态的共振功能。受这些发现的启发,我们开发了一个模型的电子相互作用的温度依赖的磁激发光谱的基础上,这些实验观察。我们用它分析了Ba{1-x} KxFe_2As_2晶体的角分辨光电子能谱和隧穿谱。我们再现与实验的准粒子色散在正常和超导状态,和准粒子的线宽对结合能的依赖性的重正化定量协议。我们估计电子和自旋激发之间的耦合强度。我们的研究结果支持的配对机制的可能性,主要基于这样的耦合。
2010-09-04 cond-mat.supr-con
The nature of the charge density waves in under-doped YBa$_2$Cu$_3$O$_{6.54}$ revealed by X-ray measurements of the ionic displacements
所有欠掺杂的高温铜酸盐超导体似乎都表现出电荷密度波(CDW)有序,但其潜在的对称性破缺和CDW的起源仍不清楚。本文用X射线衍射方法测定了典型铜氧化物YBa $_2$ Cu $_3$ O $_{6.54}$在超导转变温度Tc ~ 60 K时CDW的微观结构。我们发现,在这种材料中存在的CDW打破了CuO 2双层的镜像对称性。CDW中的离子位移有两个分量:一个垂直于CuO $_2$平面,另一个平行于这些平面,与第一个不同相。最大的位移是平面氧原子的位移,并且垂直于CuO $_2$平面。我们的结果使人们能够理解欠掺杂铜酸盐的许多电子性质。例如,CDW将导致掺杂(或电子结构)的局部变化,从而明确解释了扫描隧道显微镜(STM)和软X射线测量中对称性破缺的密度波态的出现。
2015-09-28 cond-mat.supr-con
Spectroscopic Evidence for Competing Order-Induced Pseudogap Phenomena and Unconventional Low-Energy Excitations in High-TC Cuprate Superconductors
铜氧化物超导体的低能激发表现出不同于纯d_{x^2-y^2}波超导体的简单Bogoliubov准粒子的各种特性。在这里,我们报告的空间分辨准粒子隧穿光谱的空穴和电子型铜酸盐超导体,表现出竞争订单(CO)的存在下的铜酸盐的直接证据的实验研究。与传统的II型超导体相比,YBa_2Cu_3PDMATHABMN(Y-123)和La_{0.1} Sr_{0.9} CuO_2(La-112)的涡旋态LDOS在涡旋核内保持抑制,在Y-123(La-112)中,在能量大于(小于)超导(SC)能隙Δ_{SC}处,具有类赝能隙(PG)特征。SC和PG特征的能量直方图揭示了随着磁场H的增加,从SC到PG的稳定光谱位移。这些发现可以用CO和SC共存的现象来解释:对于PG高于Tc的空穴型铜氧化物,CO的能隙(V_{CO})大于Δ SC,相应的CO是波矢平行于(π,0)/(0,π)的电荷/对密度波。对于T_c以上的电子型铜酸盐,V_{CO}小于Δ_{SC},CO波矢沿(π,π)方向。这种CO的情况下,可以扩展到ARPES的数据,始终占费米弧的存在(不存在)的空穴(电子)型铜氧化物。在Y-123中的涡旋态LDOS的傅立叶变换进一步揭示了由于场增强对和自旋密度波的多组能量无关的波矢量。这些结果意味着SC与低能集体激发的重要相互作用。
2009-06-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Two energy scales and close relationship between the pseudogap and superconductivity in underdoped cuprate superconductors
通过测量低温比热,导出并分析了系统掺杂La $_{2-x}$ Sr $_{x}$ CuO $_{4}$单晶的低能准粒子激发.对d波超导体预言的Volovik关系在宽掺杂范围内得到了很好的证明,为d波对对称性提供了有力的证据。进一步导出了超导能隙的节隙斜率$v_Δ$,发现节隙斜率与由ARPES和隧道测量得到的赝能隙的掺杂相关性相同。这有力地表明赝能隙和超导性之间的密切关系。在考虑熵守恒的情况下,我们认为赝能隙相的基态在零K下应该具有有限态密度的费米弧,并且输运数据表明它可能由于弱局域化而表现出绝缘体的性质.假间隙相的节点金属图不能解释这些数据。基于赝能隙相的费米弧图象,发现欠掺杂区的超导能标或$T_c$由最大能隙和费米弧的谱权共同决定。这表明存在两个能量标度:超导能量标度和赝能隙。超导电性可能是费米弧准粒子通过交换虚玻色子配对凝聚而形成的。
2007-09-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Competing orders in a magnetic field: spin and charge order in the cuprate superconductors
本文描述了外加磁场于掺杂莫特绝缘体时,超导Abrikosov磁通晶格中的二维量子自旋涨落。完整的数值解的自洽大N理论提供了详细的信息相图和动态自旋谱的空间结构。我们的结果适用于相位和没有长程自旋密度波秩序和磁量子临界点分离这些阶段。我们讨论了我们的结果的关系,一些最近的铜氧化物超导体的中子散射测量中存在的一个应用领域。我们计算钉扎的静电荷秩序的涡核在“自旋间隙”阶段的自旋顺序保持动态波动,并认为这些结果适用于最近的扫描隧道显微镜(STM)测量。我们表明,与一个单一的典型的一组值的耦合常数,我们的模型描述的弹性中子散射强度的字段依赖性,卫星布拉格峰的情况下与涡旋晶格在现有的中子散射观测,和空间范围内的STM观测电荷顺序。我们提到的影响,我们的理论NMR实验。我们还提出了一个理论上的讨论,可以建立出的自旋和电荷的序参量,包括自旋向列相和相位与“激子分馏”的更多的异国情调的国家。
2002-09-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Unified model of the Hall effect from insulator to overdoped compounds in cuprate superconductors
本文提出基于相分离动力学的统一模型,通过热激活和量子隧穿成功重现La$_{2-x}$Sr$_x$CuO$_4$从绝缘体到过掺杂区的全部霍尔系数测量,揭示赝能隙相分离、相位相干超导及$p\approx0.19$处载流子类型转变,证明电子相分离对铜氧化物性质的关键作用。
2025-03-06 cond-mat.supr-con
Identifying the Background Signal in ARPES of High Temperature Superconductors
高温铜氧化物超导体的光电子能谱的一个有趣的特征是在布里渊区的未占据区域中存在大信号(称为“背景”)。在这里,我们目前的数据表明,这个信号的起源是外在的,最有可能是由于强散射的光电子。我们还提出了一种分析方法,可以用来减去背景信号。
2003-11-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Competing orders in thermally fluctuating superconductors in two dimensions
我们扩展最近的低温分析竞争订单的铜氧化物超导体的赝能隙制度,所有的订单波动。一个通用的连续极限的经典Ginzburg-Landau泛函的超导秩序的波动的特征:这描述了交叉从高斯波动在高温下的涡旋束缚物理附近的全局相位相干的发病。这些波动引起了其他订单的相关性,特别是在不同的实现收费秩序的附属修正。扫描隧道光谱和中子散射实验的影响注意到:可能有一个制度的温度附近的超导性的电荷顺序是随着温度的升高而增强。
2004-02-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
New Fe-based superconductors: properties relevant for applications
在氧铌酸盐LaFeAs(O,F)中发现高温超导性后不到两年,几个基于Fe层的超导体家族(1111,122,11,111)已经问世。它们与铜氧化物超导体有一些共同的特点,如层状结构,小的相干长度和非常规配对,但这些特点不利于应用。另一方面,铁基超导体具有金属母体化合物,它们的电子各向异性通常较小,并且不强烈依赖于掺杂水平,假定的序参量对称性是s波,因此原则上对穿过晶界的电流传输没有那么有害。从应用的角度来看,主要的努力仍然致力于研究超导性能,区分内在和外在的行为,并比较不同的家庭,以确定哪一个是最适合的追求更好,更实用的超导体。1111族显示出最高的Tc,巨大的,但也是最各向异性的上临界场和场内,扇形的电阻转变,让人想起那些铜酸盐,而122族的各向异性要少得多,具有更尖锐的电阻转变,如在低温超导体中,但具有约一半的1111化合物的Tc。将介绍与应用有关的主要超导性质的概述。上临界场,电子各向异性参数,晶内和晶间临界电流密度将讨论和比较,在可能的情况下,在整个铁基超导体家族。
2009-10-07 cond-mat.supr-con
Broken rotational symmetry in the pseudogap phase of a high-Tc superconductor
赝能隙相的性质是理解高温铜氧化物超导体的一个核心问题。一个基本的问题是,当相在温度T* 以下时,什么样的对称性被打破。从极化中子衍射和极克尔效应测量中都有证据表明,时间反演对称性被打破,但在不同的温度下。破开的旋转对称性检测电阻率和非弹性中子散射在低掺杂和扫描隧道光谱在低温下,但没有明确的连接到T*。在这里,我们报告了一个大的能斯特效应在YBa_2Cu_3O_y的平面内各向异性的观察,设置在精确的T*,整个掺杂相图。我们表明,CuO链的正交晶格不负责这种各向异性,因此,这是一个内在的性质的CuO 2平面。我们的结论是赝能隙相是一个电子态,强烈打破四重旋转对称性。这大大缩小了可能状态的范围,指向条纹或条纹。
2010-01-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con