Microwave absorption measurements in magnetic fields from zero up to 16 T were used to determine the temperature range of superconducting fluctuations above the superconducting critical temperature T_c in YBa_2Cu_3O_{7-δ}. Measurements were performed on deeply underdoped, slightly underdoped, and overdoped single crystals. The temperature range of the superconducting fluctuations above T_c is determined by an experimental method which is free from arbitrary assumptions about subtracting the nonsuperconducting contributions to the total measured signal, and/or theoretical models to extract the unknown parameters. The superconducting fluctuations are detected in the ab-plane, and c-axis conductivity, by identifying the onset temperature T'. Within the sensitivity of the method, this fluctuation regime is found only within a fairly narrow region above T_c. Its width increases from 7 K in the overdoped sample (T_c = 89 K), to at most 23 K in the deeply underdoped sample (T_c = 57 K), so that T' falls well below the pseudogap temperature T*. Implications of these findings are discussed in the context of other experimental probes of superconducting fluctuations in the cuprates.
Magnetic quantum oscillations in YBa$_2$Cu$_3$O$_{6.61}$ and YBa$_2$Cu$_3$O$_{6.69}$ in fields of up to 85 T; patching the hole in the roof of the superconducting dome
我们测量了欠掺杂铜氧化物$_2$ O $_{6+x}$的磁量子振荡,其中$x=0.61$,0.69,使用高达85 T的磁场。量子振荡频率和有效质量表明铜氧化物的费米能在$p\approx 0.11-0.12$处有最大值。在任一侧,有效质量可能发散,这可能是由于与金属-绝缘体交叉的T=0极限(低$p$侧)相关联的相变,以及从接近最佳掺杂的小费米表面到大费米表面的假定拓扑转变(高$p$侧)。
Investigations on the relationship between $T_c$ and the superconducting gap under magnetic and non-magnetic impurity substitutions in YBa$_2$Cu$_3$O$_{7-δ}$
Probing the Lattice Anharmonicity of Superconducting YBa$_2$Cu$_3$O$_{7-δ}$ Via Phonon Harmonics
我们研究了最佳掺杂高温超导体$_2$ O $_{7-δ}$的强驱动样品中的相干声子。在高激发密度下,我们观察到4.5THz铜氧振动模的非线性晶格响应,通过观察声子三次谐波得到证实,表明该模式是强非谐的.此外,我们观察到如何高振幅的声子振动修改的电子电荷转移共振的位置。这两个结果对可能的声子驱动的非平衡超导性具有重要意义。
Reply to comment by Y. Ando on "Onset of Boson Mode at the Superconducting Critical Point of Underdoped YBa$_2$Cu$_3$O$_y$" by N. Doiron-Leyraud et al
在最近的评论[arXiv:0711.4654]中,Y. Ando提出了两个有效的问题,我们的低温热输运研究的YBa $_2$ Cu $_3$ O $_y$通过绝缘体-超导体边界:1)在散射声子的孪晶界的可能作用; 2)从数据中提取一个费米子(线性)项的最佳拟合程序。在本回复中,我们表明,这两个问题可以放下休息1)使用新的数据,从一个tetratelysis(双自由)样品,2)使用分析,不涉及任何拟合。
Frequency dependent relaxation rate in the superconducting YBa2Cu3O{6+delta}
研究了还原态YBa_2Cu_3 O_(6+ δ)薄膜(Tc= 56.5K)在4K < T < 300 K时的亚毫米波3 cm ~(-1)< nu < 35 cm ~(-1)复电导率,并与最佳掺杂状态下的相同薄膜的性质进行了比较。从光谱中提取有效准粒子散射率1/tau*(nu)的频率依赖性。1/tau*(nu)在低频和高温下与频率无关。随着温度的降低,观察到1/τ *~nu^{1.5}定律的逐渐变化。为了解释在T_c以上观测到的低频谱权重的温度依赖性,假设准粒子有效质量在T> T_c时是温度依赖的。
Nernst Effect and Superconducting Fluctuations in Zn-doped YBa$_{2}$Cu$_{3}$O$_{7-δ}$
报道了用脉冲激光沉积技术生长的Zn掺杂$_{2}$ O $_{3}$外延薄膜的面内电阻率、霍尔效应和能斯特效应的测量结果。的赝能隙温度,$T^*$,确定从电阻率的温度依赖性,不改变与Zn掺杂显着。同时,在$T_{c0}$以上的反常能斯特信号的起始温度($T^ν$)随着超导转变温度$T_{c0}$的降低而急剧降低,这被解释为类涡旋激发的证据。在混合态下,涡旋能斯特信号的最大值也显著降低,这与Zn杂质导致超流密度降低从而抑制超导电性的假设相一致.给出并讨论了$T^*$、$T^ν$和$T_{c0}$与Zn含量的相图。
Evolution of the resonance and incommensurate spin fluctuations in superconducting YBa$_2$Cu$_3$O$_{6+x}$
利用极化和非极化中子三轴谱研究了动态磁化率$χ^{\prime\prime}({\bf q},ω)$随能量的变化($\hbarω$)和波矢量(${\bf q}$)在宽的温度范围内的双层超导体YBa $_2$ Cu $_3$ O $_{6+x}$与氧浓度,$x$,0.45,0.5,0.6,0.7,0.8,0.93,和0.95。磁谱中最突出的特征包括超导态的自旋能隙、正常态的赝能隙、讨论得很多的共振和共振以下的无公度自旋涨落。我们建立了超导态的自旋能隙、共振能和自旋涨落的不可逆性与掺杂的关系。我们详细讨论的程序用于分离的磁散射声子和其他寄生效应。在我们的实验结果与各种微观理论模型的比较中,特别强调了YBa $_2$ Cu $_3$ O $_{6+x}$和La $_{2-x}$ Sr $_x$ CuO $_4$的自旋涨落的相似性和差异。
Enhanced coherent terahertz emission from critical superconducting fluctuations in YBa$_2$Cu$_3$O$_{6.6}$
Max Planck Institute for the Structure and Dynamics of Matter(马克斯·普朗克物质结构动力学研究所);Max Planck Institute for Solid State Research(马克斯·普朗克固体的研究学会);Columbia University(哥伦比亚大学);Harvard University(哈佛大学);ETH Zurich(苏黎世联邦理工学院);University of Oxford(牛津大学)
High bias anomaly in YBa2Cu3O7/LaMnO_{3+delta}/YBa2Cu3O7 Superconductor/Ferromagnetic Insulator/Superconductor junctions: Evidence for a long-range superconducting proximity effect through the conduction band of a ferromagnetic insulator
研究了超导体/铁磁绝缘体/超导体($_2$ O $_{7-x}$ /LaMnO $_{3+δ}$ /$_2$ O $_3$)隧道结的垂直输运特性.在一个大的偏置电压$V\sim 1$ V,我们观察到一个阶梯状的开始过电流,发生在超导转变温度$T<T_c$以下,很容易被磁场抑制。这种现象是由于非平衡电子通过Fowler-Nordheim隧穿过程注入到铁磁绝缘体导带中的一种新型的超导邻近效应。强非平衡布居的发生证实了在大偏压下的光子发射的检测。由于我们的铁磁绝缘体中的导带是强自旋极化的,所观察到的长程(20 nm)邻近效应为非传统的自旋三重态超导态提供了证据。
Concerning the superconducting gap symmetry in YBa2Cu3O7-δ, YBa2Cu4O8, and La2-xSrxCuO4 determined from muon spin rotation in mixed states of crystals and powders
用μ子自旋旋转(μ+SR)方法测量了YBa_2Cu_3 O_7-δ(δ { \approx } 0.05)、YBa_2Cu_4 O_8和La_(2-x)Sr_xCuO_4(x ~ 0.15-0.17)超导混合态的局域磁场σ的平方根二阶矩,并对它们的超导能隙对称性进行了比较分析。对于取向晶体,它示出的σ对温度T和施加的场H的异常依赖性,作为测量和提取的a-和b-轴分量,归因于磁通钉扎和混乱,模糊了超导穿透深度的内在特征。来自定向晶体数据的随机平均值与相应的非定向粉末明显不同,这是由于高质量晶体中钉扎的影响较弱。钉扎扰动的相关指标,如σ的非单调H依赖性,不可重现的数据和表观转变温度的强H依赖性也是显而易见的。强的内禀钉扎抑制了σ的c轴分量的热异常,这反映了YBa 2Cu 3 O 7-δ和YBa 2Cu 4 O 8中的无节点能隙对称性。对于YBa 2Cu 3 O 7-δ,晶体(a-b分量,经脱钉校正)和粉末数据都反映了无节能隙(然而,对于晶体YBa 2Cu 4 O 8和La1.83Sr0.17CuO4,a-b对称性仍未解决)。讨论了晶体数据的多重能隙解释和节点能隙解释中所包含的信息,以及体μ+SR和表面灵敏测量之间观察到的差异。
Effect of pseudogap on electronic anisotropy in the strain dependence of the superconducting $T_c$ of underdoped YBa$_2$Cu$_3$O$_y$
对于正交超导体,我们将热力学各向异性$N \equiv d T_c/d ε_{22} - dT_c/d ε_{11}$定义为超导体$T_c$如何随应变$ε_{ii}$、$i=(1, 2)$沿面内方向变化的差异。利用超声技术研究了欠掺杂YBa $_2$ Cu $_3$ O $_y$(YBCO)单晶中$N$的空穴掺杂($p$)依赖性.虽然YBCO的结构正交性随着掺杂量的减少而单调降低,但我们发现,在中间掺杂水平下,热力学各向异性表现出有趣的增强,这是电子起源。我们的理论分析表明,电子各向异性的增强可能与电子谱中的赝能隙势有关,当接近Mott绝缘态时,赝能隙势本身也会增加。我们的结果意味着赝能隙由局部能量尺度控制,该局部能量尺度可以通过改变最近邻Cu-Cu键长来调节。我们的工作打开了可能性,应变工程的赝隙势,以提高超导\Tc。
Modification of structural disorder by hydrostatic-pressure in superconducting YBa$_{2}$Cu$_{3}$O$_{6.73}$ cuprate
通过高压应用,已经做出了令人信服的努力来提高超导体的临界温度($T_{c}$)。理解这种改善背后的基本机制至关重要,但仍有许多问题尚不清楚。本文采用X射线散射方法研究了邻位Ⅲ型$_{2}$ Cu $_{3}$ O $_{6.73}$(YBCO)在~6.0 GPa流体静压下的晶体结构。在高压下发现了YBCO的强化氧有序(OO),揭示了Cu-O层中的氧重排,这明显地表明了CuO $_{2}$面与Cu-O层之间的电荷转移现象。同时,我们也观察到没有无序钉扎电荷密度波(CDW)的签名下的CuO $_{2}$平面HP。这表明氧重排改变了CuO $_{2}$平面中的淬灭无序状态。利用这些结果,我们适当地解释了为什么压力条件下可以实现更高的$T_{c}$比在环境压力下的最佳$T_{c}$在YBa $_{2}$ Cu $_{3}$ O $_{6+x}$。作为这些结果的一个暗示,最后,我们讨论了无序的变化可以使它更容易的YBa $_{2}$-Cu $_{3}$-O $_{6+x}$进行下的外部磁场的情况下,到一个有序的转变。
Superconducting and normal-state interlayer-exchange-coupling in La$_{0.67}$Sr$_{0.33}$MnO${3}$-YBa$_{2}$Cu$_{3}$O$_{7}-La$_{0.67}$Sr$_{0.33}$ MnO${3}$ epitaxial trilayers
Optically induced coherent transport far above Tc in underdoped YBa2Cu3O6+x
本文报道了YBa_2Cu_2O_(6 +x)的光致瞬态,在该瞬态中,垂直于Cu-O平面的输运变得高度相干。这种效应是通过用中红外光脉冲激发来实现的,该中红外光脉冲被调谐到顶端氧振动的共振频率,从而调制晶格和电子性质。在超导转变温度Tc以下,超导层间耦合的平衡特征增强。最引人注目的是,光激发诱导一个新的反射率边缘在更高的频率比平衡约瑟夫森等离子体共振,伴随着增强的低频虚电导率。在Tc以上,非相干平衡电导率变得高度相干,出现反射率边缘和正虚电导率,其随频率降低而增加。在YBa_2Cu_2O_6.45和YBa_2Cu_2O_6.5中观察到这些特征直到室温。高于Tc的数据可以通过假设光仅在固体的一小部分上重新建立瞬态超导状态来拟合,寿命为几皮秒。非超导输运也可以解释这些观测结果,尽管我们必须假设在100 K时瞬态载流子迁移率接近10^4 cm ^2/(V.sec),且载流子密度与低于Tc的超流体密度相似。我们的研究结果表明,高度非常规的非平衡物理和复杂固体的光学控制开辟了新的前景。
Evidence of a critical hole concentration in underdoped YBa$_2$Cu$_3$O$_y$ single crystals revealed by $^{63}$Cu NMR
我们报道了一个$^{63}$ Cu NMR研究在去孪晶YBa $_2$ Cu $_3$ O $_y$单晶,重点是高度欠掺杂制度(y=6.35-6.6)。测量的光谱和自旋-晶格弛豫速率的$^{63}$铜揭示了静态秩序的出现在一个定义良好的起始温度$T_0$没有一个已知的序参数。虽然$T_0$随着空穴掺杂浓度$p$的增加而被快速抑制,但自旋赝能隙仅在$T_0\rightarrow 0$的掺杂含量附近和之上被识别。我们的数据表明,存在一个关键的空穴掺杂$p_c\sim 0.1$,这可能会控制静态秩序在$p<p_c$和自旋赝能隙在$p>p_c$。
Persistence of superconducting condensate far above the critical temperature in YBa$_2$(Cu,Zn)$_3$O$_y$ revealed by $c$-axis optical conductivity measurements for several Zn concentrations and carrier doping levels
Intrinsic Electronic Structure and Nodeless Superconducting Gap of $\mathrm{YBa_{2} Cu_{3} O_{7-δ} }$ Observed by Spatially-Resolved Laser-Based Angle Resolved Photoemission Spectroscopy
Precursor superconducting effects in the optimally doped YBa$_2$Cu$_3$O$_{7-δ}$ superconductor: the confrontation between superconducting fluctuations and percolative effects revisited
在最佳掺杂的$_2$ O $_{7-δ}$(YBCO)化合物的情况下,作为铜氧化物超导体中的面内亚导电性的起源的超导涨落和渗流效应之间的对抗在较早的定量水平上被解决。使用面内电阻率数据从一个高品质的YBCO薄膜,我们将这些分析扩展到高约化温度,在高斯-金兹伯格-朗道(GGL)的情况下,为传统的超导波动的方法,通过考虑总能量截止。这些数据也将进行分析的有效介质理论的平均场的方法,以探测是否出现的反射效应可能占电阻率舍入以上$T_c$。我们的分析证实了先前的结论:测得的次导电性不能解释的紧急渗流过程,但它可能是占的GGL方法。这些结果也对替代方案提出了质疑,包括最近提出的一项来自紧急减排效应的建议。