Comments on the d-wave pairing mechanism for cuprate high $T_c$ superconductors: Higher is different?
本文重新讨论了铜氧化物超导体(SC)的配对胶问题,并详细讨论了角分辨光电子能谱(ARPES)测定配对胶的方法。关于配对胶的问题有两个学派:一个学派认为铜酸盐的超导性来自于掺杂自旋单重共振价键(RVB)态。由于单重态对已经在RVB态中形成,因此不需要额外的玻色子胶来配对电子。另一个则认为d波对是由集体玻色子介导的,就像传统的低$T_c$ SC一样,只是声子被另一种玻色子所取代,从反铁磁(AF)到回路电流波动。解决这一争议的一种方法是直接从常规SC的McMillan-Rowell方法等实验中确定对角和非对角自能的频率和动量依赖性。在简单的d波BCS理论很好地描述了铜氧化物的超导性质的情况下,对精心设计的高分辨率实验数据的Eliashberg分析将产生自能的关键频率和动量依赖性。这条线的方法,使用ARPES更详细地讨论在这次审查中,和一些剩余的问题进行了评论。
2012-04-16 cond-mat.supr-con
Phononic pairing glue in cuprates and related high-temperature superconductors
随着其他一些研究,我们已经意识到,高温超导性的真正起源应该是在强库仑排斥结合显着的电子-声子相互作用。与掺杂载流子的低费米能相比,这两种相互作用都很强(大约1 eV),这使得传统的BCS-Eliashberg理论在铜氧化物和相关的掺杂绝缘体中不适用。基于我们最近的分析和数值计算结果,我认为高温超导排斥是不可能的任何强度的库仑相互作用。我们的替代极化理论的主要步骤概述了从一般的哈密顿开始与未屏蔽(裸)库仑和电子-声子相互作用占高温超导体的临界温度没有任何可调参数。
2011-12-16 cond-mat.supr-con quant-ph
The pairing glue in cuprate superconductors from the self-energy revealed via machine learning
最近,机器学习被应用于从Bi基铜氧化物高温超导体的反节点处的光电发射数据中提取自能的正常和异常分量[Y. Yamaji { \it等},arXiv:1903.08060]。有人认为,这两个分量确实在50 meV附近显示出突出的峰,这包含了关于配对胶的信息,但这些峰隐藏在实际数据中,只测量总的自能。我们在一个有效的费米子玻色子理论中分析了自能。我们表明,软热波动引起的峰值在两个组件的自能在频率相当于超导能隙,而他们取消在总的自能;所有的配对玻色子的性质无关。然而,在量子极限下,$T \to 0$的显著峰只存在于非常有限的配对相互作用的子类中。我们认为,潜在的钉下配对玻色子的方式是确定峰的热演化。
2020-02-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
A Real Space Glue for Cuprate Superconductors
安德森在最近的一篇文章[Science 317,1705(2007)]中指出,许多关于铜氧化物超导体中电子配对的理论可能走上了错误的轨道,没有理由相信动态屏蔽(k空间)可以提供有效的粘合剂将电子对固定在一起。另一方面,最近的实验观测表明,在非晶绝缘和其它非超导系统中,实空间定域库珀对可能普遍存在[M. D.小斯图尔特例如,Science 318,1273(2007)]。因此,很明显,高T_{c}超导体的粘合剂与实空间相关性有关。在本文中,我们认为真实的空间电子-电子相互作用在高T_{c}超导体中可以起到粘合剂的作用。研究发现,由于真实空间库仑约束效应,两个局域电子可以在CuO平面的单个元胞内配对。该方案表明,外观的主要d-波类配对对称的空穴掺杂的铜氧化物,而更复杂的混合(s+d)对称的电子掺杂的铜氧化物。在此基础上,讨论了超导电性与电荷条纹有序度的关系。在La_{2-x} Sr_{x} CuO_{4}(LSCO)(1/18 \leq x \leq 1/4)中,我们发现成对电子可以自组织成二聚Wigner晶体.解析确定了两种准一维金属磁荷条纹,其中超导性和动态自旋密度波(SDW)共存。此外,还给出了超导电性魔掺杂分数(x=1/4,1/8,1/9,1/16和1/18)的物理起源和LSCO的解析相图。
2007-12-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fallacies on pairing symmetry and intrinsic electronic Raman spectrum in high-Tc cuprate superconductors
在铜氧化物超导体的高温机制的讨论中,涉及到一些30多年来未解决的重大谬误。这些谬论的目的是解开这一机制的探索。此外,利用非均匀欠掺杂铜氧化物超导体的极化电子拉曼散射,通过从在临界温度以下的节点区域的B2 g模式下测量的线性拉曼光谱中减去非线性的赝能隙特性,获得本征非线性拉曼光谱。内禀非线性行为暗示了节超导能隙的存在,否定了dx 2-y 2波对对称性。讨论了节超导能隙的起源。
2020-01-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Optical determination of the relation between the electron-boson coupling function and the critical temperature in high T$_c$ cuprates
利用自由载流子电导率和正常状态下胶函数之间的联系,从红外电导率重建了10种不同高Tc铜酸盐的胶谱,揭示了在50-60 meV范围内的鲁棒峰和在较高能量下的宽连续谱,所有测量的载流子浓度和温度高达290 K。我们观察到,强耦合的形式主义充分占已知的强温度依赖性的高Tc铜酸盐的光谱,除了强烈欠掺杂的样品。我们观察到实验胶光谱的掺杂趋势和临界温度之间的相关性。在相图的过掺杂侧获得的数据最终排除了电子-声子耦合作为超导配对的主要来源。
2009-04-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nexus between quantum criticality and the chemical potential pinning in high-$T_c$ cuprates
对于强关联电子之间的关系的电荷载流子的总数$n_e$和化学势$μ$揭示了大库仑能量的明显矛盾钉扎的$μ$内的莫特间隙中,观察到的高- $T_c$铜酸盐。通过揭示电荷规范U(1)群的非平凡拓扑和基态简并度的结果,我们发现$μ$的钉扎与电荷压缩性$κ\sim\partial n_e/\partialμ$的零温发散之间有着密切的联系,这标志着一种新的由拓扑电荷而非对称破缺的朗道原理所支配的量子临界性.
2005-10-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Evolution of a bosonic mode across the superconducting dome in the high-Tc cuprate Pr(2-x)Ce(x)CuO(4-δ)
本文报道了电子掺杂铜酸盐超导体Pr(2-x)Ce(x)CuO(4-δ)的光谱研究,采用点接触结,x=0.125(欠掺杂),x=0.15(最佳掺杂)和x=0.17(过掺杂)。从我们的电导测量,我们能够确定每种掺杂的玻色子共振。这些激发在高于临界温度和高于临界磁场时消失。我们发现,玻色子激发的能量随着掺杂而降低,这排除了晶格振动作为剥离胶。我们的结论是,玻色子介质这些铜酸盐更有可能是自旋激发。
2011-05-25 cond-mat.supr-con
Electron-boson spectral density functions of cuprates obtained from optical spectra via machine learning
电子-玻色子谱密度(或胶)函数可以从测量的光学散射率通过求解广义Allen公式获得,该公式将两个量与积分方程联系起来,并且是一个反演问题。到目前为止,数值方法,如最大熵方法(MEM)和最小二乘拟合方法,已被应用于求解广义艾伦公式。在这里,我们开发了一种新的方法来获得胶函数的光学散射率使用机器学习方法(MLA)。我们发现,MLA是更强大的对随机噪声相比,MEM。我们应用新开发的MLA实验测量的光散射率,并获得可靠的胶水功能的形状,包括振幅。我们期望,MLA可以是一个有用的和快速的方法来解决其他反演问题,其中可能包含随机噪声。
2021-12-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electronic interactions in strongly correlated systems: what is the "glue" for high temperature superconductivity?
最近在铜氧化物超导体的光电子发射实验中观察到的单粒子色散中的“扭结”引起了关于玻色子介导铜氧化物中配对的激烈争论。如果“扭结”确实是由与玻色子激发的相互作用引起的,那么有两个可能的候选者:声子和自旋涨落。在这里,反铁磁自旋涨落在形成铜氧化物超导体的相图中的作用将被讨论。通过使用本地(动量积分)的动态自旋磁化率,最近在中子散射实验中测得的高能量,电子自能计算同意在许多方面与角分辨光电子能谱(ARPES)和光谱直接测量。因此,自旋涨落似乎在重整化单粒子时扮演了典型的声子角色。从这幅图中出现的关键问题是,ARPES中检测到的耦合是否反映了中介玻色子,即自旋涨落是否可能是超导配对的原因。
2005-07-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity in optimally doped Cuprates: BZA Program works well & Superexchange is the Glue
1987年1月,Anderson提出用掺杂莫特绝缘体中的共振价键态来解释铜氧化物的超导电性。一个具有挑战性的任务,然后证明存在这种非传统的机制和丰富的可能性,严格接受标准凝聚态物理,在微观理论和发展合适的许多机构的技术。不久,安德森、邹和我们(BZA)的一篇论文承担了这项任务,并启动了一项计划。随后的三篇关键论文,很快,基本上完成了该计划,就超导性而言:i)安德森和我们的规范理论方法,超越了平均场论ii)BZA理论中的Kotliar d波解iii)张,格罗斯,赖斯和Shiba使用Gutzwiller近似改进BZA理论中的重整化哈密顿量。在这篇文章中,我将集中讨论BZA和规范理论论文的优点。他们原来是一个基础,为后续的发展处理更多的方面,是非常规的d波序参量与节Bogoliubov准粒子,阿弗莱克-马斯顿的$π$通量凝聚自旋液相,非常规自旋1集体模式在$(π,π)$,和其他迷人的发展。Kivelson、Rokhsar和Sethna关于合弄及其玻色凝聚的思想在奴隶玻色子形式中得到了表达,并得到了类似于BZA计划的结果。此外,t-J模型是围绕最佳掺杂的良好极小模型,其中RVB超导性也处于其最佳状态。
2006-11-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
HTSC-glue in doped copper oxides and iron pnictides: mobile CT-excitons within in-plane Ginzburg HTSC-sandwich
研究表明,当可动载流子的库珀配对是由特征能量高于声子的德拜能量的激子介导时,高温超导的Little-Ginzburg激子机制使铜酸盐和新型铁基超导体达到了高的超导转变临界温度。这种机制在这些掺杂化合物中的有效性是由于一系列平面Ginzburg HTSC-“三明治”:“绝缘体”-“金属”-“绝缘体”(条纹结构)在正常状态下低于起始赝能隙温度的导电平面中自然形成。这种面内高温超导“三明治”的外部“绝缘”板中的移动平面电荷转移(CT)激子的参数恰好在金斯伯格大约四十年前预测的最佳范围内。
2009-11-20 cond-mat.supr-con
In search for the pairing glue in cuprates by non-equilibrium optical spectroscopy
在强关联材料中,费米准粒子与不同自由度的耦合,如晶格振动和电子源的玻色子激发,会显著影响材料的电子和光学性质。宽带超快光谱学是研究准粒子与电子或声子集体激发之间微妙相互作用的重要技术,它通过不同的特征时间尺度和光谱响应来揭示准粒子与集体激发之间的相互作用。通过研究Y-Bi 2212晶体在0.5-2 eV能量范围内光学性质的飞秒动力学,我们解开了电子和声子对广义电子玻色子Eliashberg函数的贡献,表明电子激发的光谱分布,如自旋涨落和电流回路,并且它们与准粒子的相互作用的强度可以解释超导相变的高临界温度。最后,我们讨论了如何使用这种技术可以扩展到欠掺杂的区域的铜酸盐的相图,在其中的准粒子态密度的赝隙打开。超短光脉冲与非常规超导体相互作用的微观模拟将是未来材料科学的关键挑战之一,最终导致对飞秒时间尺度上的电子关联在控制动力学中的作用的充分理解。
2013-03-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Controlled vaporization of the superconducting condensate in cuprate superconductors sheds light on the pairing boson
利用超短强激光脉冲在飞秒时间尺度上研究了La(2-x)Sr(x)CuO_4(x=0.1和0.15)超导态的蒸发动力学。我们发现,当x=0.1和0.15时,蒸发超导态所需的能量密度分别为2 ± 0.8K/Cu和2.6 ± 1 K/Cu。这明显大于凝聚的能量密度,表明准粒子在这个时间尺度上与玻色子胶浴共享大量的能量。详细考虑自旋和晶格能量弛豫途径发生在皮秒的相关时间尺度上,我们排除了纯粹的自旋介导的配对破坏有利于声子介导的机制,有效地排除了自旋介导的配对铜酸盐的结果。
2008-05-06 cond-mat.supr-con
Spin-fluctuation glue disfavors high-critical temperature of superconductivity?
本文通过Eliashberg框架下的单带模型考察自旋涨落驱动的超导机制,发现远离(pi,pi)的小动量转移贡献会抑制超导趋势,并指出瞬时磁相互作用对理解高临界温度及配对间隙动量依赖性的关键作用。
2023-09-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Adiabatic variation of the charge-density-wave phase diagram in the 123 cuprate (Ca$_x$La$_{1-x}$)(Ba$_{1.75-x}$La$_{0.25+x}$)Cu$_3$O$_y$
为了解释铜氧化物中反常赝能隙态和高温超导性的出现,三十多年来的研究活动集中在解开欠掺杂制度的各种不稳定性之间的联系。在高温超导体中(Ca $_x$ La $_{1-x}$)(Ba $_{1.75-x}$ La $_{0.25+x}$)Cu $_3$ O $_y$(CLBLCO)等价化学取代产生CuO $_2$平面屈曲和Cu(II)-至-顶端-氧距离的平滑变化,使我们能够研究电荷密度波(CDW)顺序的相互依赖性,超导性和赝能隙在恒定的空穴掺杂在两个123铜氧化物结构的图解连接表示。在这项研究中,共振软X射线散射测量揭示了在CLBLCO的不相称CDW相关性的第一次观察,并证明了$T_{\text{CDW}}$和赝能隙交叉温度($T^{\ast}$)之间缺乏相关性。这一结果不利于一种情况下,在$T^{\ast}$的赝能隙的开放结果从波动的CDW相关性。
2019-06-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Validity of the spin-susceptibility "glue" approximation for pairing in the two-dimensional Hubbard model
本文研究了弱耦合自旋磁化率“胶”近似(SSGA)在二维铜酸盐哈伯德模型中的有效性。为了比较,我们采用完善的动态集群近似(DCA)与量子蒙特卡罗算法作为集群求解器。我们比较了DCA和SSGA配对矩阵的前导特征值和相应的特征函数。对于现实的模型参数,我们发现,SSGA未能捕捉到的DCA中看到的领先的配对对称性。此外,当SSGA是通过增加一个项与d波对称性的改进,这个额外的术语的强度被发现是大于的“胶水”近似。
2010-01-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electron-boson glue function derived from electronic Raman scattering
拉曼散射截面依赖于光子偏振。在铜氧化物中,节点和波腹方向分别在$B_{2g}$和$B_{1g}$对称性中更强。另一方面,在角分辨光电子能谱(ARPES)中,电子性质是沿着动量空间中明确定义的方向测量的,而不是它们的加权平均值。相反,光学电导率涉及整个布里渊区上的动量平均。新测得的拉曼响应数据高品质的Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_{8+δ}$单晶高能量已被反转使用修改的最大熵反转技术提取从$B_{1g}$和$B_{2g}$拉曼数据相应的电子玻色子谱密度(胶)与已知的ARPES和光学反演得到的结果进行了比较。我们发现$B_{2g}$谱与波节方向ARPES定性一致,而$B_{1g}$看起来更像光谱。在$B_{1g}$中$30 - 40\,$ meV附近的大峰,在$B_{2g}$中不太突出,被认为是对在该频率下$(π,π)$散射的重要性的支持。
2010-09-06 cond-mat.supr-con
Autocorrelation of quasiparticle spectral intensities and its connection with quasiparticle scattering interference in cuprate superconductors
准粒子激发是铜氧化物超导体中最基本和最普遍的物理观测量之一,携带着玻色子胶形成电子对的信息。本文在考虑赝能隙效应的动能驱动超导机制框架下,研究了铜氧化物超导体中准粒子激发谱强度的自相关性及其与准粒子散射干涉的关系。它表明,八重散射模型的准粒子散射过程的散射波矢量${\bf q}_{i}$连接的热点上的恒定能量轮廓是内在相关的出现的高度各向异性的动量依赖的赝能隙。伴随着,在准粒子激发光谱强度与波矢量${\bf q}_{i}$的自相关的尖锐峰值直接相关的最高联合态密度的区域。此外,准粒子激发光谱强度的自相关模式的动量空间结构是一致的,从傅里叶变换扫描隧道光谱实验观察到的准粒子散射干涉图案的动量空间结构。因此,该理论证实了角分辨光电子能谱自相关和准粒子散射干扰之间的密切联系,在铜氧化物超导体。
2018-11-29 cond-mat.supr-con
Momentum and doping dependence of spin excitations in electron-doped cuprate superconductors
铜氧化物的超导电性是通过在其莫特绝缘母体化合物中掺杂空穴或电子而产生的。自旋激发被认为是超导配对的中介粘合剂。本文基于动能驱动的超导机制,研究了电子掺杂铜氧化物超导体中动态自旋响应的动量和掺杂依赖性。结果表明,低能自旋激发的色散在电子掺杂时发生强烈的变化,而在电子掺杂时,由于电子-空穴的不对称性,空穴掺杂侧出现的低能自旋激发的沙漏形色散不存在.特别地,在超导态中出现相称共振,其共振能量与超导能隙的圆顶形掺杂相关。此外,超导态中高能自旋激发的谱权和色散与相应的正常态中的谱权和色散相当,表明高能自旋激发在电子对的形成中不起重要作用.
2017-01-25 cond-mat.supr-con
Superconducting coherence lengths of hole-doped cuprates obtained from electron-boson spectral density functions
电子玻色子谱密度函数(EBSDF)可以使用各种光谱技术(包括光谱学)从测量的光谱中获得。EBSDF,被称为胶水功能,具有磁性起源。在这里,我们研究了EBSDF从测量的光谱的空穴掺杂的铜酸盐具有宽的掺杂水平,从欠掺杂到过掺杂的铜酸盐。EBSDF的平均频率提供了自旋涨落形成库珀对的时间尺度。这个时间尺度与电子之间的延迟相互作用直接相关。利用这个时间尺度和费米速度,可以提取出一个合理的超导相干长度,它反映了库珀对的大小。所获得的相干长度与通过其他实验技术测量的一致。因此,库珀对在铜酸盐中的形成可以用自旋涨落来解释,其时间尺度出现在EBSDF中。因此,EBSDF提供了重要的信息的时间尺度上的微观机制的库珀对形成。
2021-01-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Bosonic excitations and electron pairing in an electron-doped cuprate superconductor
超导性起源于载流子与声子或电子源的玻色子激发之间的耦合。确定最相关的配对胶是对非常规超导性的清晰理解的关键一步。在这里,通过对电子掺杂的铜氧化物La $_{1.9}$ Ce $_{0.1}$ CuO $_{4\pmδ}$应用超快光谱,我们辨别出电子起源的玻色子模式,其与$T_c$附近的电荷载流子具有最强的耦合。我们认为,这种模式与二维反铁磁自旋涨落有关,可以完全解释超导配对。我们的工作可能有助于建立电子掺杂铜氧化物中玻色子激发与超导配对之间的定量关系,并为系统探索所有相关材料中的超导性和其他集体现象铺平道路。
2017-05-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Low-temperature T-linear resistivity in the strange metal phase of overdoped cuprate superconductors due to umklapp scattering from a spin excitation
本研究针对过掺杂铜氧化物超导体奇异金属相低温T线性电阻率的起源问题,通过推导自旋激发介导的电子倒逆散射输运散射率并结合玻尔兹曼方程计算,揭示了反节点与节点倒逆散射的主导作用及不同温区的电阻率行为,阐明了该自旋激发同时介导配对与散射的双重角色。
2023-10-03 cond-mat.supr-con
Phase separation in high-T$_c$ cuprates
我们开发了一个最小的非BCS模型的CuO $_2$平面与现场希尔伯特空间减少到只有三个有效的价中心CuO $_4$与不同的电荷,传统的自旋,和轨道对称性,结合在一个电荷三重态。利用S=1的赝自旋代数,我们引入了一个有效的自旋-赝自旋哈密顿量。为了说明分子场近似的可能性,我们开始与分析的原子和“大负$U$“的限制的模型相比,贝特集群近似,经典和量子蒙特卡罗方法。这两个限制系统表现出相分离的效果与竞争的顺序参数的系统的典型。在有效场近似下,用变分法再现了完整自旋-赝自旋模型的$T$ \,-\,$n$相图.限制我们自己的两个亚晶格近似和$nn$耦合,我们到达了几个Néel样相在CuO $_2$平面的母和掺杂系统与一个单一的非零局部序参数:反铁磁绝缘体,电荷顺序,无胶$d$波玻色超流相,和不寻常的金属相。然而,全球最小的自由能实现的相分离的状态,这是有界的三阶相变线$T^{\star}(n)$,这被认为是负责发病的赝能隙现象。通过选择一定的哈密顿量参数,模型相图可以相当合理地再现T-和T $^{\prime}$ -铜酸盐和新型镍酸盐实验相图的主要特征。铜酸盐/镍酸盐的超导相是由复合玻色子输运决定的,它不是掺杂空穴/电子配对的结果,而是母体系统可能的相态之一。
2021-11-02 cond-mat.supr-con
Electron-phonon coupling in cuprate and iron-based superconductors revealed by Raman scattering
电子-声子耦合(EPC)是固体中最常见和最基本的相互作用之一。它不仅控制着许多基本的动力学过程,如电阻率、热导率等,而且还提供了传统超导体中的配对粘合剂。但在高温超导体(HTSC)中,EPC是否有利于剥离仍存在争议。尽管存在争议,但许多实验为高温超导体的EPC提供了明确的证据。本文简要回顾了拉曼散射揭示的铜氧化物和铁基超导体系中的EPC。介绍了如何通过声子线型提取耦合信息。讨论了不同高温超导系统中消失模铸造的强度以及影响消失模铸造强度的可能因素。拉曼声子理论与实验的比较研究使我们能够深入了解一些重要的电子性质,特别是超导电性。最后,我们总结和比较了现有的两种HTSC系统中的EPC,并讨论了它在HTSC中可能发挥的作用。
2013-07-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Doping and momentum dependence of coupling strength in cuprate superconductors
超导性是由电子之间通过集体玻色子激发的交换而相互作用引起的,然而,这种形成电子对的玻色子胶本身通过电子与集体玻色子激发的耦合强度来表现。在这里的掺杂和动量依赖的耦合强度的电子自旋激发铜氧化物超导体的动能驱动的超导机制的框架内进行了研究。利用电子之间通过自旋激发交换相互作用产生的粒子-空穴通道中的正常自能和粒子-粒子通道中的配对自能,分别提取了粒子-空穴通道和粒子-粒子通道中电子与自旋激发的耦合强度.研究表明,在超导转变温度以下,波腹周围的粒子-空穴和粒子-粒子通道中的耦合强度都由两个峰组成,其中最佳掺杂区的尖锐低能峰位于5 meV左右,而宽带则位于40 meV左右。特别是,这种双峰结构的耦合强度在粒子-空穴通道可以持续到正常状态,而作为d-波型对称的超导能隙的结果,耦合强度在粒子-粒子通道的节点处消失。然而,在欠掺杂制度的耦合强度的峰值的位置移向更高的能量与掺杂的增加。更具体地,尽管耦合强度中的峰的位置从电子费米表面上的波腹向热点移动到较低能量,但是峰的权重随着动量从波腹向热点的移动而平滑地减小,并且在热点处消失。
2019-06-21 cond-mat.supr-con
The dynamics of a doped hole in cuprates is not controlled by spin fluctuations
高温超导\cite{BedMu}发现27年后,人们仍然没有就其理论解释达成共识。在很大程度上,这是由于研究半填充附近的强相关系统的困难,需要了解掺杂到CuO $_2$层中的一个或几个空穴的行为。为了简化这一任务,通常用简单得多的单带哈伯德或$tJ$模型\cite{rev1,rev2}来代替描述掺杂空穴进入这些电荷转移绝缘体\cite{ZSA}的O $2p$轨道的三带模型\cite{Emery}。在这里,我们挑战这种方法,表明不仅是掺杂空穴的动力学更容易理解的模型,明确包括O轨道,而且我们的解决方案相矛盾的长期持有的信念,即量子自旋涨落的反铁磁(AFM)背景发挥了关键作用,在确定这种动力学。事实上,我们表明,正确的,实验观察到的色散是一般获得的O子晶格上移动的空穴,并耦合到Néel晶格的自旋没有自旋波动。这标志着一个重大的概念变化,我们的理解相关的现象学,并打开了方式来研究少孔动力学没有有限尺寸效应的问题\cite{BayoB},了解的“磁性胶水”的实际强度。
2014-09-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Why the anti-nodal quasiparticle dispersion is so flat in the superconducting cuprates?
在$T_{c}$以下的波腹区出现的相干准粒子峰和峰-谷-峰结构的发展是欠掺杂高$T_{c}$铜氧化物最显著的非BCS特征,其中在$T_{c}$以上的波腹区不能定义相干准粒子。峰-谷-峰结构通常被解释为电子与某些玻色子模耦合的结果。然而,这样的电子-玻色子耦合图像并没有回答\textit{why the quasiparticle dispersion is so flat in the anti-nodal region}的问题,这是一个完全出乎Bogoliubov准粒子在d波BCS超导体中的行为。在这里,我们表明,尖锐的准粒子峰在反结区域应被理解为一个新的极点,在电子格林函数产生的强耦合的电子扩散自旋涨落周围的反铁磁波矢$\mathbf{Q}=(π,π)$,而不是一个几乎自由的Bogoliubov准粒子在d波BCS超导体。更具体地说,我们发现,从散射与扩散自旋起伏的电子的正常的自能表现出自己主要作为一个水平的排斥效应,是负责减少准粒子的色散和准粒子耗散率在波腹区域。我们认为,峰谷分离的反节谱不应该被解释为能量的配对胶。
2020-08-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superexchange Interaction and Magnetic Moment in Antiferromagnetic High-T_c Copper-oxide Superconductors
对多层高Tc铜酸盐的Cu-NMR研究表明:(1)反铁磁(AFM)磁矩M_{AFM}随掺杂量的增加而减小,与CuO_2层数n无关,并在载流子密度N_h = 0.17附近发生崩塌。(2)AFM有序化温度随着面外耦合J_{out}随n的增加而增加。(3)面内超交换J_{in}随掺杂不变,但甚至增加。(4)从欠掺杂区到过掺杂区,T_c的最大值出现在N_h = 0.22处,T_c的圆顶形状不依赖于n,但其最大值似乎适度依赖于n。这一结果有力地表明,AFM相互作用对库珀对起着粘合剂的作用,这将使我们真正理解为什么铜氧化物超导体的T_c如此之高。
2009-02-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Intertwined Spin and Orbital Density Waves in MnP Uncovered by Resonant Soft X-ray Scattering
非传统超导体的特征通常是在它们的相图中有许多相互竞争甚至相互交织的顺序。特别是,自发地打破旋转对称性,并经常同时涉及自旋,电荷和/或轨道顺序的电子的双相,出现在铜酸盐和铁基超导体显着。与这些相位相关的波动可能提供了支撑其高温超导性的奇异配对胶。Helimagnet MnP是第一个在压力下的Mn基超导体,缺乏高旋转对称性。然而,我们的共振软X射线散射(RSXS)实验发现了新的螺旋轨道密度波(ODW)在这个三维,低对称性系统的订单,并揭示了交织有序现象前所未有的细节。特别地,ODW以自旋有序周期的一半形成,并在略高于自旋有序温度时完全发展,它们的畴同时发展,但自旋有序畴大于ODW的畴,并且它们合作产生另一个自旋有序周期为1/3的ODW。这些观察结果提供了相关材料中自旋和轨道序之间复杂相互作用的全面图像,并且它们表明向列相物理普遍存在于二维和高对称性系统之外,并且MnP的超导机制可能类似于铜酸盐和铁基超导体。
2018-08-26 cond-mat.supr-con
Evidence for spin-fluctuation-mediated superconductivity in electron-doped cuprates
该研究通过 LCCO 的直流电阻率、高场磁阻与霍尔系数建模,发现散射率与可变强度反铁磁自旋涨落一致,且 $α$、$λ_{\ m sf}$ 和 $T_c$ 相关,支持电子掺杂铜氧化物由自旋涨落介导配对。
2025-02-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin Fluctuations in the Rare-Earth Doped Bilayer Nickelates
Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics, Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所凝聚态物理国家实验室);School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学物理科学学院);Institute of Neutron Science and Technology, Guangdong Provincial Key Laboratory of Magnetoelectric Physics and Devices, School of Physics, Sun Yat-Sen University(中山大学物理学院中子科学与技术研究所广东省磁电物理与器件重点实验室);ISIS Neutron and Muon Source, Rutherford Appleton Laboratory(卢瑟福·阿普尔顿实验室ISIS中子与μ子源);Physics Department, University of Johannesburg(约翰内斯堡大学物理系);Institut Laue-Langevin(朗之万研究所);School of Chemical and Process Engineering, University of Leeds(利兹大学化学与工艺工程学院)
通过中子散射研究稀土掺杂双层镍酸盐中的自旋涨落,发现45 meV平带分裂为两个模式,并出现约60 meV弱模式,表明层间耦合增强,SJ⊥约为69-73 meV。
2026-04-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con