Impact of Pressure and Apical Oxygen Vacancies on Superconductivity in La$_3$Ni$_2$O$_7$
Hangzhou Normal University(杭州师范大学);Zhejiang Sci-Tech University(浙江理工大学);Xiamen University(厦门大学);Westlake University(西湖大学);Westlake Institute for Advanced Study(西湖高等研究院);Beijing Institute of Technology(北京理工大学)
本研究通过压力和顶氧空位调控La$_3$Ni$_2$O$_7$超导性质,揭示了配对强度和超流密度的变化机制。
2026-01-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The s$^\pm$-Wave Pairing and the Destructive Role of Apical-Oxygen Deficiencies in La$_3$Ni$_2$O$_7$ Under Pressure
本文用基于无规相近似的双层模型研究 La$_3$Ni$_2$O$_7$,发现压力诱导 $\gamma$ 口袋并促成自旋涨落驱动的 $s^\pm$ 波配对,而顶氧缺陷产生局域磁矩、抑制 $T_c$。
2023-11-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Collective nature of orbital excitations in layered cuprates in the absence of apical oxygens
本研究通过高分辨率RIXS实验发现,无顶点氧的铜氧化物中dxy轨道激发呈现集体色散,归因于次近邻轨道超交换,该交换使轨道子摆脱磁振子耦合,源于顶点氧缺失导致的电荷转移能降低。
2024-02-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Ab Initio determination of Cu 3d orbital energies in layered copper oxides
长期以来,人们一直认为,描述高Tc超导铜氧化物低能物理的极小模型必须包括除了正则x2-y2对称性之外的其他对称性的铜态,特别是z2轨道。这些状态的能量分裂的实验和理论估计差异很大。与一种新的从头算量子化学计算方案,我们确定这些能量的范围内的铜氧化物和-oxyclorides,确定与顶端铜配体的距离的趋势,并找到极好的协议与最近的共振非弹性X-射线散射测量,可用于La 2CuO 4,Sr 2CuO 2Cl 2,和CaCuO 2。
2011-10-11 cond-mat.str-el
Origin of spatial variation of pairing gap in Bi-based high-Tc cuprates
最近,Bi-2212铜酸盐超导体的扫描隧道显微镜已经揭示了能隙的空间变化,这与顶端氧位置的调制直接相关。我们确定了面外氧调节CuO_2层内配对相互作用的两种机制:x^2-y^2带和顶端p轨道之间的共价性,以及顶端氧极化对相关性U的屏蔽。这两种效应强烈依赖于顶端氧的位置和他们的合作行动解释了实验。
2008-11-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
The role of the apical oxygen in cuprate high-temperature superconductors
University of Toronto(多伦多大学);Université de Sherbrooke(舍布鲁克大学);Rutgers University(罗格斯大学);Université de Strasbourg(斯特拉斯堡大学)
研究通过实验和理论结合的方法,揭示了尖端氧位移对超导序参数的影响,并指出其主要源于铜氧化物平面的载流子掺杂变化,而非电荷转移间隙。
2026-10-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Dominant apical-oxygen electron-phonon coupling in HgBa$_2$Ca$_2$Cu$_3$O$_{8+δ}$
本研究利用RIXS技术探测Hg1223,发现顶端氧存在极强的电子-声子耦合(0.25 eV),为70-meV色散扭折提供了微观解释,表明主导耦合通道位于CuO$_2$面外,为高温超导理论提供了新起点。
2025-05-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Crossover from one-dimensional copper-oxygen chains to two-dimensional ladders charge transport in (La,Y)y(Sr,Ca)14-yCu24O41
研究了(La,Y)y(Sr,Ca)_(14)-yCu_(24)O_(41)在50 - 700 K温度范围内,掺杂浓度从y = 6(空穴数nh < 1)到y = 0(空穴数nh = 6),沿两个晶向的电荷输运.观察到了从y >= 3时沿链的一维跳跃输运到y <~ 2时梯状平面中的准二维电荷传导的交叉。这是由于当空穴掺杂超过nh = 4并接近全掺杂值nh = 6时,部分空穴从链状向梯形转移。当y <~ 2时,检测到射频弱介电弛豫和微波模式,这可能被认为是阶梯平面中短尺度上电荷密度波相位的特征。
2008-09-08 cond-mat.str-el
Strong anisotropy of superexchange in the copper-oxygen chains of La_{14-x}Ca_{x}Cu_{24}O_{41}
La_{14-x} Ca_{x} Cu_{24} O_{41}(x= 9,11,12)晶体中Cu^{2+}离子的电子自旋共振数据表明,在顺磁状态下,共振线的宽度非常大.这标志着该化合物的Cu-O链中的各向同性海森堡超交换的~10%的异常强的各向异性。强的各向异性可以通过两个对称的90度Cu-O-Cu键的特定几何结构来解释,这增强了轨道自由度的重要性。我们的数据表明,各向同性海森堡模型的适用性低维铜氧化物的明显的局限性。
2001-01-04 cond-mat.str-el
Superconductivity induced by structural reorganization in the electron-doped cuprate Nd$_{2-x}$Ce$_x$CuO$_4$
电子掺杂和空穴掺杂的超导铜氧化物表现出对称的相图作为掺杂的函数。然而,这种对称性只是近似的。事实上,电子掺杂的铜酸盐只有在特定的退火过程后才能成为超导体:这种退火对氧含量的影响很小,但对样品的电子性质有很大的影响。在这里,我们报告的发生在缺氧的Nd $_{2-x}$ Ce $_x$ CuO $_4$薄膜生长在无氧环境中,纯氩气流退火后的超导性。如通过X射线衍射所验证的,退火引起晶体结构中CuO $_2$平面之间的层间距离的增加。由于这个距离是相关的顶点位置的氧的浓度,并且由于氧含量不能在退火过程中大幅增加,我们的实验表明,超导相变必须归因于氧离子的迁移到顶点位置在退火过程中。此外,我们确认通过第一性原理密度泛函理论计算,在薄膜的结构和传输特性的变化可以在理论上描述的特定重新分配的现有的氧离子在顶点位置相对于CuO $_2$平面,重新调制的电子能带结构,抑制反铁磁秩序,允许出现空穴超导性。
2022-02-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Role of oxygen-oxygen hopping in the three-band copper-oxide model: quasiparticle weight, metal insulator and magnetic phase boundaries, gap values and optical conductivity
我们研究了氧-氧跳跃对高$T_c$铜氧化物三带模型的影响,发现氧-氧跳跃的变化对模型物理性质的影响很小。在相互作用强度和电荷转移能量的平面中的金属-绝缘体相边界的位置沿着电荷转移轴移动$\sim 0.5$ eV或更小,准粒子重量具有近似相同的幅度和掺杂依赖性,并且相图的电子掺杂侧和空穴掺杂侧的定性特征不改变。结果证实了La $_2$ CuO $_4$是一种具有中等相关强度的材料。然而,磁相界以及较高的能量特性的光谱被发现依赖于氧-氧跳跃的幅度。我们将我们的结果与以前发表的单波段和三波段模型计算进行比较。
2011-02-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The oxygen isotope effect on critical temperature in superconducting copper oxides
同位素效应为BCS(Bardeen-Cooper-Schrieffer)超导微观理论的发展提供了一个关键的关键。铜氧化物(铜酸盐)超导体具有非常规的超导性,氧同位素效应是非常特殊的:指数系数强烈地依赖于掺杂水平。迄今为止,对于铜酸盐同位素效应的起源还没有达成共识。在这里,我们表明,在铜酸盐的氧同位素效应是符合双孤立子理论的超导性。
2004-03-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Kuramoto synchronization of quantum tunneling polarons for describing the dynamic structure in cuprate superconductors
铜酸盐中的一个主要开放主题是晶格和电子动力学之间的相互作用以及它们耦合对高温超导(HTSC)机制的重要性。扩展X射线吸收精细结构实验(EXAFS)证明,非谐结构效应与不同的HTSC化合物的电荷动力学和超导相的过渡。在这里,我们描述了如何在铜酸盐系统中,通过对相关的六原子团簇执行原型非谐多体哈密顿量的精确对角化,结构非谐效应可以耦合到电子和晶格动力学,并表明EXAFS结果可以理解为与铜-顶端-氧的两个位置分布相关的耦合内部量子隧穿极化子之间的Kuramoto同步($Cu-O_{ap}$)对。此外,我们发现,这种第一顺序,反相同步过渡可以微调的温度和非谐性的晶格振动,并促进泵的电荷,最初存储在顶端的氧水库,到氧化铜平面。同时,内部量子隧穿极化子延伸到铜平面氧($Cu-O_{pl}$)对。所有这些研究结果支持解释EXAFS数据的一个有效的,量子力学的三阱势,它准确地代表了反相同步的顶端氧位移和晶格辅助电荷转移到$CuO_2$平面。
2023-02-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Charge gap and charge redistribution among copper and oxygen orbitals in the normal state of the Emery model
本研究用胞动力学平均场理论求解Emery模型,探究铜氧化物正常态铜氧轨道电荷再分布与电荷隙,明确库仑排斥等因素的影响,为理解铜氧化物相关实验趋势提供了新途径。
2025-09-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Strong Coupling Diagram Technique for the Three-Band Hubbard Model
本文用强耦合图技术导出了描述高$T_c$铜酸盐Cu-O面的三带哈伯德模型的空穴格林函数方程。方程组自洽地求解的近似,其中系列的不可约部分的权力的氧铜跳跃常数被截断到两个最低阶项。对于用于空穴掺杂铜氧化物的参数,计算的能谱由主要是铜性质的下和上哈伯德子带、具有少量混合物的铜状态的氧带和混合性质的张-赖斯状态组成,其位于下哈伯德子带和氧带之间。光谱还包含赝隙附近的过渡频率的哈伯德原子铜网站。
2015-10-13 cond-mat.str-el
Oxygen Stoichiometry in Co-1212, Co-1222 and Co-1232 of Homologous Series Co-12s2 of Category-B Layered Copper Oxides
本文报道了新型CoSr_2(Y,Ce)_sCu_2 O_5 ~(+2)s或Co-12 s_2系列的前三个成员,即具有SrO-CoO_1-SrO-CuO_2-(Y,Ce)-[O_2-(Y,Ce)]_s ~(-1)-CuO_2层状结构的Co-1212,Co-1222和Co-1232相的氧化学计量的系统研究结果。氧含量通过两种独立的化学技术精确测定:库仑Cu+/Cu 2+滴定和碘量滴定。此外,通过在热天平中进行的氧化和还原退火,研究了氧稳定性/可调性。结果表明,这三个相的氧含量都相当化学计量,对氧化和还原退火都是稳定的。Co-12 s2同系列的研究结果表明,Co-12 s2(s > 1)相和所有其它B类层状氧化铜的特征结构元素,不仅是CoO_1电荷库,而且是名义上氧化学计量的B-[O_2-B]s ~(-1)萤石块。Yamauchi和M.卡尔皮宁,Superlatt。微观结构21 A(1997)128]在氧含量方面是不可调的。
2002-10-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Charge Ordering and Ferroelectricity in Half-doped Manganites
通过半掺杂锰氧化物,如赝立方Pr0.5Ca0.5MnO3和双层PrCa 2 Mn 2 O 7的密度泛函模拟,我们讨论了铁电性的发生,我们探索其关键关系的晶体结构和特殊的电荷/自旋/轨道有序效应。在赝立方Pr0.5Ca0.5MnO3中,铁电性在齐纳极化子型结构中被诱导,其中Mn离子被二聚化。而在双层PrCa_2Mn_2O_7中,与Mn ~(3+)或Mn ~(4+)离子键合的顶端氧的位移对铁电性的提高起着关键作用。重要的是,由于顶端氧的局部偶极子也密切相关的电荷和轨道有序模式在MnO 2平面,这反过来又有助于极化。最后,我们工作的一个重要成果是提出玻恩有效电荷作为量化电荷歧化效应的有效手段,具体涉及锰离子周围电子云的各向异性和尺寸。
2012-03-15 cond-mat.str-el
Correlation of maximum superconducting critical temperature with copper-oxygen energy distance and oxygen hole content in the Emery model
Royal Holloway, University of London(伦敦大学皇家霍洛威学院);Université de Sherbrooke(舍布鲁克大学)
研究在埃默里模型中确定优化最大超导临界温度\(T_c^{\rm max}\)的微观参数,利用有限温度下的元胞动力学平均场理论发现\(T_c^{\rm max}\)与铜氧能量距离等的关系,揭示其在三种条件下可优化,为优化\(T_c^{\rm max}\)指明新路径。
2026-07-08 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The electronic structure and disorder effect of La$_3$Ni$_2$O$_{7}$ superconductor
本文应用杂化交换关联泛函计算了La$_3$Ni$_2$O$_7$高压相的电子结构,发现其反对称部分高度纠缠形成双轨道模型,并利用动力学团簇近似证明顶端氧空位无序效应会破坏费米面并可能导致超导消失。
2025-04-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Charge and orbital excitations in Li2CuO2
用共振非弹性X射线散射研究了Li_2CuO_2中的电子激发。在我们的测量中观察到三个激发,这表明对动量转移的依赖性很小。在~2.1 eV处的最低能量激发是无色散的,并且归因于局部化的d-d轨道激发。我们还观察到两个激发在~5.4 eV和~7.6 eV,我们分配到电荷转移激发。这些高能量的激发也是沿铜-氧链方向无色散的。然而,在每种情况下,我们观察到一个小的能量分散沿垂直于铜-氧带的方向,这表明在这个系统中的一个显着的链间耦合。我们还讨论了铁磁最近邻链内耦合对电荷激发谱的可能影响。
2003-04-22 cond-mat.str-el
Copper-based charge transfer multiferroics with a $d^9$ configuration
提出利用铜氧层磁有序并通过 Sn/Pb 孤对电子诱导铁电性,预测 SnCuO2 和 PbCuO2 为具有 $d^9$ 构型的反铁磁电荷转移多铁材料。
2023-06-02 cond-mat.str-el
Renormalization of the quasiparticle hopping integrals by spin interactions in layered copper oxides
铜酸盐超导材料特有的正方形CuO 2网络中掺杂的空穴具有氧2p特性。我们通过基于波函数的量子化学计算研究了这种氧空穴的基本性质。我们发现,一个2p空穴诱导最近邻Cu 3d自旋之间的铁磁关联。当移动通过反铁磁背景的空穴必须带来这个自旋极化云在附近的铜网站,这引起了大量减少的有效跳跃参数。这种相互作用可以解释相对较低的值推断的有效跳跃,通过拟合的角度分辨的光电发射数据。的背景反铁磁耦合的重正化的有效最近邻跳跃的效果也证实了密度矩阵重正化群模型的链和梯子的CuO 4片的哈密顿计算。
2006-11-28 cond-mat.str-el
Magneto-elastic coupling between copper spin configurations and oxygen octahedra in La(2-x)Sr(x)CuO(4). Untwinning, Raman (phonon) spectrum, and neutron response
我们重新解释了La(2-x)Sr(x)CuO(4)中的中子散射和拉曼光谱实验,表明在低温正交相和四方相中,铜自旋和氧八面体的非共线构型之间的磁弹性耦合对自旋和晶格自由度都有调制作用。磁弹性耦合进一步解释了最近发现的La(2-x)Sr(x)CuO(4)中磁场诱导的解孪晶(x<2%),并使我们能够理解为什么在La(2-x-y)Sr(x)Nd(y)CuO(4)中y=0.4且x=1/8,例如,当(1,0)和/或(0,1)静态自旋螺旋因空穴阻挫而稳定时,La(2-x-y)Sr(x)Nd(y)CuO(4)的低温四方相中的原子调制具有4个晶格间距的周期性,是磁性周期的一半。
2006-06-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Microscopic annealing process and its impact on superconductivity in T'-structure electron-doped copper oxides
当空穴或电子被掺杂到其绝缘母体化合物的CuO 2平面中时,高转变温度的超导性出现在铜氧化物中。虽然空穴掺杂在许多铜酸盐中快速诱导金属行为和超导性,但在诸如R2CuO 4(R是Nd、Pr、La、Ce等)的材料中,单独的电子掺杂是不够的,其中需要在低氧环境中退火生长态样品以除去微量的氧以诱导超导性。在这里,我们表明,氧还原的微观过程中修复Cu缺陷的生长材料,并在化学计量的CuO 2平面中产生氧空位,有效地减少无序和提供巡回载体的超导性。这个长期存在的材料问题的解决表明,超导的基本机制对于电子和空穴掺杂的氧化铜是相同的。
2007-01-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Effect of the Coulomb repulsion and oxygen level on charge distribution and superconductivity in the Emery model for cuprates superconductors
研究利用团簇动力学平均场理论分析 Emery 模型中库仑排斥和氧铜能级差对电荷占据、超导及反铁磁的影响,并据此估算 LCO、YBCO 和 NCCO 的参数。
2025-03-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Variable-range hopping conductivity in the copper-oxygen chains of La_3Sr_3Ca_8Cu_24O_41
研究表明,La_3Sr_3Ca_8Cu_24O_41是一种沿自旋链具有跳跃输运的绝缘体。在35 - 280 K的温度范围内,直流电导率sigma_{DC}(T)遵循变程跳跃电导的莫特定律,频率依赖关系为σ(v,T)= σ_{DC}(T)+ A(T)v ^{s},其中s \approx 1.在T_{c} =300 K附近,导电机制由变程跳跃转变为最近邻跳跃。因此,链阵列表现得像一维无序系统。无序是由于La/Sr/Ca离子的不规则配位引起的链的随机结构畸变。
2003-04-10 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
Theory of oxygen K-edge x-ray absorption spectra of cuprates
本文用氧化铜超导体三带模型的动力学平均场论计算了高掺杂$T_c$氧化铜超导体的氧K边X射线吸收谱强度与掺杂的关系。该模型被发现不能再现最近的实验结果,这表明在足够高的掺杂的物理超出传统的三带模型变得重要。
2010-03-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Ferromagnetism and phase separation in one-dimensional d-p and periodic Anderson models
利用密度矩阵重整化群,研究了一维铜氧化物模型中的金属铁磁性。可以选择d-p模型的参数,使得它类似于一维周期性安德森模型。对于这些参数,我们比较的基态相图与安德森模型,并找到一个铁磁区域类似于安德森模型中发现的,但被推到更高的密度和相互作用强度。在这两种模型中,我们发现一个区域内的铁磁相,在其中发生的局部铁磁域和弱反铁磁制度之间的相分离。然后,我们选择了一组参数值适合铜氧化物材料和探索的基态相图作为一个功能的氧-氧跳跃强度和电子密度。我们发现了三个不连续的金属铁磁性区域,并给出了这些相的铁磁性的三种不同机制的物理图像。
2000-04-17 cond-mat.str-el
Non Fermi-Liquid States and Pairing of a general Model of Copper-Oxide Metals
铜-氧键和反键带的模型与对称性允许的最一般的两体相互作用。该模型具有作为空穴密度x和温度T的函数的连续过渡到电流在每个单元电池中循环的阶段。这个相位保持晶格的平移对称性,同时打破时间反演不变性和四重旋转对称性。时间反转和四倍旋转的乘积被保留。环流阶段终止于$x=x_c, T=0$的临界点。在这一点的量子临界区域中,电流波动频率的对数与其动量成正比。边缘费米液体现象学和观测到的长波长传输异常$x=x_c$附近的微观基础来自这样的波动。的对称性的电流波动是这样的,相关的磁场波动是不存在的氧网站,并有正确的形式来解释异常的铜核弛豫率。交叉到费米液相的任何一侧的$x_c$和无序的作用被简要地考虑。电流波动促进了具有"D波”对称性或“扩展S波“对称性倾向的不稳定性,这取决于能带结构的细节。
1997-03-12 cond-mat.str-el
Spin-orbital polarons in electron doped copper oxides
目前的工作表明,形成自旋轨道极化子的电子掺杂的氧化铜,出现由于掺杂诱导的极化的CuO $_2$平面中的氧轨道。这种极化子的概念与以前的解释有根本的不同。自旋-轨道极化子的新颖之处,最好用电子自陷在由氧轨道极化产生的一维通道中来描述。一维通道沿单元CuO $_2$正方形格片的对角线形成具有两种可能取向的细长细丝。随着掺杂电子密度的增加,形成多个细丝。这些可以凝结成单一的渗滤沉淀相。或者,细丝可以垂直交叉以产生互连的导电准一维网。在低电子掺杂下,反铁磁态和极化子网共存。随着掺杂的增加,细丝的网络修改和变换AFM相关性,导致一系列量子相变-这影响正常和超导状态的属性。
2017-11-11 cond-mat.str-el
Magnetization Distribution in the layered CMR Manganite La1.2Sr1.8Mn2O7 from Polarized Neutron Diffraction
在铁磁金属态的巨磁阻锰氧化物La1.2Sr1.8Mn2O7,自旋密度分布基本上是在协议的标准图片,其中未成对电子占据三个t2g轨道,dxy,dyz,和dxz。然而,我们发现在100 K和220 K下,在顶端O(2)氧原子上的自旋密度很小,约为总Mn自旋的4%,我们认为这是由于共价效应。令人惊讶的是,我们没有发现其他顶端氧O(1)上的自旋的证据,这表明Mn eg电子沿c轴的分布是高度各向异性的。
2002-05-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.str-el
d_{3z^2-r^2} Orbital in high-Tc cuprates: Excitonic spectrum, metal-insulator phase diagram, optical conductivity and orbital character of doped holes
采用单位点动力学平均场近似求解了一个高Tc铜氧化物超导体模型,该模型包括铜上的d_{x^2-y^2}和d_{3z^2-r^2}轨道以及相应的氧态.考虑了T(具有顶端氧)和T'(不具有顶端氧)晶体结构。在这两个阶段中,包含的d_{3z^2-r^2}轨道被发现扩大的范围内的电荷转移绝缘相的稳定性。对于相同的电荷转移能量和相互作用强度,T'相被发现是不太强的相关比T相。对于这两种结构,d-d激子被发现在电荷转移间隙。然而,对于所有物理相关的掺杂,费米面被发现只有一个片和d_{3z^2-r^2}的混合到基态波函数仍然可以忽略不计(<5%)。包含额外的轨道被发现不能解决计算和观察到的绝缘状态下的电导率之间的差异。
2011-07-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Enhancement of the superconducting critical temperature of Sr2CuO3+d up to 95K by ordering dopant atoms
我们解决的问题是否高Tc铜酸盐的超导转变温度(Tc)的增强时,随机分布的掺杂剂原子形成有序的阵列中的电荷储存层。这项研究对于具有K2 NiF 4型结构的Sr2CuO3+d超导体是可能的,其中氧原子仅部分占据靠近CuO2平面的顶端位置并充当空穴掺杂剂。我们发现,显着的Tc增强高达95 K,在这个单氧化铜层状高温超导体是与顶端的氧有序,而不是空穴浓度的变化。这一结果为进一步提高铜氧化物超导体的Tc指明了方向。
2006-11-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
X-ray absorption spectroscopic studies of oxygen-deficient double perovskite oxide NdBaCo$_2$O$_{5+δ}$ ($δ\sim 0.65$)
Indian Institute of Technology Mandi(印度技术学院曼迪分校);National Synchrotron Light Source-II, Brookhaven National Laboratory(美国国家同步光源二号,布鲁克海文国家实验室)
本研究利用XANES光谱与DFT+U计算,研究氧缺陷双钙钛矿氧化物NdBaCo₂O₅₊δ的氧空位分布,发现其δ≈0.75且氧空位可出现在基体位,解释了相关磁相与导电机理,为优化氧传感性能提供依据。
2026-10-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Molecular orbital excitations in cuprates
我们报告的共振非弹性x射线散射研究的电子激发在各种各样的铜酸盐化合物。具体来说,我们专注于电荷转移型激发的电子从成键分子轨道的反键分子轨道中的铜氧plaquette。激发能和色散量都随着铜氧键长的减小而显著增加。我们还发现,估计的跳跃积分的键长依赖性t_pd是远远强于预期的紧束缚理论。
2004-07-07 cond-mat.str-el
A close look at antiferromagnetism in multidimensional phase diagram of electron-doped copper oxide
在非常规超导体中,反铁磁性(AFM)、自旋/电荷密度波的不稳定性导致超导性的出现已被广泛认识。在铜氧化物超导体中,自旋涨落在电子与电子掺杂物的配对中起主导作用,而复合有序掩盖了空穴掺杂族的超导电性。然而,在电子掺杂的原子力显微镜的终点仍然是有争议的不同探针或其对氧含量的灵敏度。在此,通过仔细调节氧含量,系统地研究了最佳掺杂的La 2-xCexCuO 4 +-δ(x = 0.10)薄膜的霍尔信号和高达58特斯拉的磁阻,确定了两个特征温度为62.5 ± 7.5 K和25 ± 5 K。前者是相当强大的,而后者变得灵活,随着磁场的增加,从而链接到二维和三维AFM,从作为氧的函数以及Ce掺杂剂的多维相图明显。因此,与μSR探针相比,观察到的扩展AFM相证实了场中临界掺杂的升高,为理解AFM与超导性之间的相互作用提供了明确的图像。
2015-10-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Distinct oxygen hole doping in different layers of $\rm Sr_{2}CuO_{4-δ}-La_{2}CuO_4$ superlattices
在$\rm Sr_{2}CuO_{4-δ}-La_{2}CuO_4$(SCO-LCO)超晶格的X射线吸收显示了一个可变的占有与掺杂的空穴状态不同的空穴掺杂的$x \lesssim x_{optimal}$在散装$\rm La_{2-x}Sr_{x}CuO_4$,并表明,这种空穴状态是在顶端氧原子和极化的$a-b$平面。考虑到表面反射率,给出了一个很好的定性描述的共振软X射线散射的线形。超晶格和表面反射之间的干涉用于区分SCO和LCO层中的散射体,其中两个空穴状态在超晶格的不同层中最大化。
2011-11-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Effect of the spin crossover of local copper-oxygen states on the electronic structure of HTSC cuprates
本研究采用五带p-d模型下的GTB方法,探究不同掺杂水平下c轴单轴压力对La2-xSrxCuO4电子结构的影响,发现15.1 GPa压力下局域铜氧态自旋交叉引发电子结构突变。
2024-02-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pressure induced redistribution of oxygen hole states in La$_{4}$Ni$_{3}$O$_{10}$
Soochow University(苏州大学);Northwest University(西北大学);Institute of Solid State Physics, TU Wien(维也纳工业大学固体物理研究所);University of British Columbia(不列颠哥伦比亚大学);Stewart Blusson Quantum Matter Institute, University of British Columbia(不列颠哥伦比亚大学斯图尔特·布拉斯量子物质研究所);Fudan University(复旦大学)
通过密度泛函计算和包含局域交换与库仑相互作用的多轨道多原子团簇精确对角化,研究了三层La$_4$Ni$_3$O$_{10}$的低能电子态,发现高压下空穴重新分布形成面内类三自旋极化子,为超导提供配对胶。
2026-06-12 cond-mat.str-el
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
Out-of-equilibrium charge redistribution in a copper-oxide based superconductor by time-resolved X-ray photoelectron spectroscopy
本研究利用时间分辨X射线光电子能谱揭示红外脉冲仅扰动铜氧化物超导体Cu-O平面氧的电荷分布,为研究非平衡电子结构提供新途径。
2023-06-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Comment on "Origin of correlated isolated flat bands in copper-substituted lead phosphate apatite"
本文评论 LK-99 相关平带计算,指出半局域 DFT 的平带源于氧 p 态能量高估,而 HSE 结果显示化学计量比材料为绝缘体。
2023-08-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pairing interactions and pairing mechanism in high temperature copper oxide superconductors
在未掺杂的母体铜氧化物的极化子结合能E_{p}已被确定为约1.0 eV的反铁磁有序温度的非常规氧同位素效应。推导出的E_{p}值与由独立光学数据估计的值和由测量的介电常数理论估计的值在定量上是一致的。在最佳掺杂的铜酸盐中观察到的面内超载流子质量上的大量氧同位素效应表明极化子被束缚到库珀对中。我们还确定了声子模式,强烈耦合到传导电子的角度分辨的光电子能谱,隧穿光谱,和光学数据。我们一贯表明,有一个非常强的电子-声子耦合功能,在声子能量约20毫电子伏沿波腹方向,这种耦合变得越来越弱的对角方向。我们进一步指出,铜酸盐的高温超导电性是由强的电子-声子耦合、极化子效应以及与2 eV Cu-O电荷转移涨落的显著耦合引起的。
2004-11-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Charge-transfer gap size and oxygen hole content as two mechanisms controlling $T_c$ in the Emery model
Royal Holloway, University of London(伦敦大学皇家霍洛威学院);Université de Sherbrooke(舍布鲁克大学)
研究利用埃默里模型和元胞动力学平均场理论,通过扎嫩 - 萨瓦茨基 - 艾伦图量化\(T_c^{\rm max}\)相关因素,发现电荷转移能隙大小和氧空穴含量是控制\(T_c^{\rm max}\)的机制,为超冷原子实现模型及理解铜酸盐实验趋势提供框架。
2026-07-08 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
t-J model on the effective brick-wall lattice for the recently discovered high-temperature superconductor Ba$_2$CuO$_{3+δ}$
层状铜氧化物在环境压力下具有最高的超导转变温度。它的形成机制一直是凝聚态物理的一大难题。二维铜氧层的基本物理过程可用单带Hubbard模型或其强耦合极限t-J模型在二维正方晶格中进行描述。最近发现的高温超导体Ba $_2$ CuO $_{3+δ}$与$δ\sim 0.2$具有不同的晶体结构,具有大部分面内氧空位。我们观察到氧空位打断了两个相邻铜原子的键,并提出Ba $_2$ CuO $_{3+δ}$中的有序空位导致有效砖墙晶格上的扩展t-J模型。对于最近邻跳变,brick-wall模型可以映射到蜂窝格子上的t-J模型。我们的理论解释了Ba $_2$ CuO $_{3+δ}$在高载流子密度下的超导电性,并预言了一个时间反演对称破缺对态。
2020-04-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Paramagnonlike excitations and spin diffusion in magnetic resonance studies of copper oxide superconductors
针对高掺杂$T_c$氧化铜超导体的低频响应,提出了掺杂二维海森堡反铁磁系统在顺磁态下所有波矢通过布里渊区的弛豫函数理论.我们推导出了长寿命[ $T \lesssim 400(1-4x)$ K]和“过阻尼”[ $T \gtrsim 700(1-4x)$ K]类顺磁激发的温度范围($T$)-掺杂指数($x$)相图,来自最佳掺杂La $_{2-x}$中的平面氧核自旋-晶格弛豫速率$^{17}(1/T_1)$数据$_{2-x}$ Sr $_{x}$ CuO $_{4}$,从而为自旋波概念和“过阻尼"模式提供了机制。
2007-10-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Experimental determination of superexchange energy from two-hole spectra
我们遵循铜和氧的双空穴激发的演变,在最佳掺杂的(Ca $_{x}$ La $_{1-x}$)(Ba $_{1.75-x}$ La $_{0.25+x} $)Cu $_{3}$ O $_{y}$的$x=0.1$和$x=0.4$。光谱有贡献的带态以及本地化的多重态结构。从他们的鉴定,我们确定壳内库仑相互作用$U$的氧和铜网站。这些结果使我们能够估计的原子超交换耦合$J$建议之间的最大超导临界温度$T_\text{C}^{max}$和$J$的正相关。
2021-07-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
First-Principles Calculation of Electric Field Gradients and Hyperfine Couplings in YBa2Cu3O7
用第一性原理团簇方法计算了YBa_2Cu_3O_7的局域电子结构。嵌入在适当的背景电位的几个集群进行了研究。在铜和氧的网站的电场梯度的确定和比较以前的理论计算和实验。具有不同自旋多重性的自旋极化计算使得能够进行自旋密度分布的详细研究,并同时确定磁超精细耦合参数。从现场和转移的超精细领域的贡献已被解开的结论,转移的自旋密度基本上是由于最近的邻居铜离子只有边际影响的离子更远。这意味着平面铜和氧NMR自旋晶格弛豫速率的变化温度依赖性只与相称的反铁磁相关性兼容。理论的超精细参数进行了比较,从实验数据。
2001-07-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
On the Electron Pairing Mechanism of Copper-Oxide High Temperature Superconductivity
维持铜氧化物高温超导性的基本CuO 2平面通常发生在共享边缘的CuO 5金字塔的周期性阵列的底部。相邻平面Cu和O原子之间的电子以$t/{\hbar}$的速率和跨越电荷转移能隙E发生的虚拟跃迁在反铁磁相关绝缘体状态中产生能量$J\approx4t^4/E^3$的“超交换”自旋-自旋相互作用。然而,空穴掺杂的CuO 2平面将其转换为非常高温的超导状态,其电子配对是例外的。对于这种强烈的电子配对机制的一个主要建议是,虽然空穴掺杂破坏了磁序,但它保留了由电荷转移能量尺度E控制的成对形成超交换相互作用。为了直接在原子尺度上探索这一假设,我们结合单电子和电子对(约瑟夫森)扫描隧道显微镜来可视化E和电子对密度的相互作用在${Bi_2Sr_2CaCu_2O_{8+x}}$。然后确定了E和E对平面Cu和顶端O原子之间的距离δ的变化的响应。这些数据揭示了CuO 2中强相关超导电性的经验关键,即电子对凝聚体对电荷转移能量变化的响应。空穴掺杂电荷转移绝缘体的强关联理论预测与这些观察结果的一致性表明,电荷转移超交换是电子对机制的电子对${Bi_2Sr_2CaCu_2O_{8+x}}$。
2022-08-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electronic structure of the CuO monolayer in the paramagnetic phase considering the Coulomb interactions
本研究通过广义紧束缚方法精确处理库仑相互作用,基于八带p-d模型计算了CuO单层电子结构,揭示了从绝缘态到金属态的转变,氧轨道贡献随参数$U_p$和$V_{pd}$变化。
2025-03-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Atomic Visualization of Copper Oxide Structure in Infinite-Layer Cuprate SrCuO2
本文报道了用分子束外延技术在铌掺杂SrTiO 3衬底上生长的无限层铜酸盐SrCuO 2薄膜结构的原子尺度可视化研究。原位扫描隧道显微镜的研究揭示了化学计量的氧化铜(CuO 2)平面与2 × 2的表面重建,提示优先集群的四个相邻的CuO 2斑块。通过对表面下Sr原子成像,观察到晶胞内旋转对称性破缺,这与相邻的CuO 2簇合一起,可以很好地解释为CuO 2平面上氧离子的周期性上下屈曲。进一步的后退火导致表面层的不相称的条纹结构。我们的研究结果为深入理解CuO_2超导平面的电子结构以及铜酸盐的高温超导性提供了重要的结构信息。
2018-06-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electron correlations and bond-length fluctuations in copper oxides: from Zhang--Rice singlets to correlation bags
我们进行第一性原理,多组态计算团簇包括几个CuO $_6$八面体和研究的基态电子分布和电子-晶格耦合时,空穴被添加到未掺杂的$d^9 p^6$配置。我们发现在一个$_4$单格上的所谓Zhang-Rice态与一个其主导构型为Cu $d^9$ -$p^5$ -Cu $d^9$的态几乎简并。电子和核运动之间的强耦合引起大的位间电荷转移效应的氧离子的半呼吸位移。在电荷分凝为无空穴和富空穴交替的Goodenough \cite{jbg_02,jbg_03}条纹的假设下,我们的结果似乎支持了文献[1]中的电子振动机制和电荷密度行波模型. \cite{jbg_02,jbg_03}:铜氧化物中的超导性。
2005-06-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Phase separation instabilities and pairing modulations in $Bi_2Sr_2CaCu_2O_{8+δ}$
越来越多的证据表明,在掺杂的高温超导体中,非常规的空间不均匀性伴随着电子配对,随后的量子相变(QPT)和凝聚在相干态。我们表明,这些超导态可以从量子临界点附近的相分离不稳定性。我们研究电子相干和非相干配对的不稳定性,使用我们的结果在金字塔和八面体Hubbard类团簇的精确对角化下的变化的化学势(或掺杂),相互作用强度,温度和磁场。我们还评估了能隙的行为在其附近的符号变化作为顶端氧原子的面外位置的函数,由于顶端原子的振动和站点间耦合的变化。这些结果为最近在$Bi_2Sr_2CaCu_2O_{8+δ}$原子尺度上的扫描隧道显微镜实验中观察到的相干配对能隙的超调制(关联诱导)提供了一个简单的微观解释。还讨论了这些材料中局部电荷密度分布可能存在的调制。
2012-11-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con