Interpretation of Inelastic Neutron Scattering Data Using the Phase Diagram of Hole-Doped Cuprates
讨论了LSCO、YBCO和Bi 2212的非弹性中子散射(INS)数据。在文献中,惯性导航系统的频谱仍然远远没有得到全面的理解。我们表明,本地(Q-积分)的磁化率数据和反铁磁矢量,Q =(p,p)的自旋磁化率的能量依赖性,可以解释通过使用空穴掺杂铜氧化物的相图。我们还分析了与空穴掺杂铜氧化物长程相位相干的序参量有关的共振峰的起源。因此,我们提出了一个解释的中子数据在LSCO,YBCO和Bi 2212发表至今。
1999-11-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Momentum anisotropy of the scattering rate in cuprate superconductors
本文利用角分辨光电子能谱研究了高温铜氧化物超导体的散射率与动量和能量的关系。散射率的形式为a + b*w。非弹性系数b是各向同性的。然而,弹性项,a,被发现是高度各向异性的最佳掺杂样品的pseudogap相,与pseudogap的各向异性相关。这可以与重度过掺杂的样品形成对比,其在正常状态下显示各向同性散射率。
2004-04-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Neutron Scattering Studies of Antiferromagnetic Correlations in Cuprates
中子散射的研究提供了重要的信息的动量和能量依赖的磁激发在铜氧化物超导体。特别令人感兴趣的是最近的迹象表明,一个普遍的磁激发光谱的空穴掺杂铜酸盐。这个出发点提供了审查母绝缘体的反铁磁状态的动机,以及空穴掺杂对有序状态的破坏。讨论了条纹有序相的自旋关联的性质,然后描述了超导铜氧化物中磁关联的掺杂和温度依赖性。在描述了诸如外加磁场或杂质替代等扰动对磁关联的影响之后,简要总结了电子掺杂铜氧化物的工作。本章最后总结了实验趋势和理论观点的讨论。
2005-12-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Measuring anisotropic scattering in the cuprates
研究了准二维金属中各向异性散射的一个简单模型。它的简单性允许使用玻尔兹曼方程和弛豫时间近似的输运性质的分析计算。我们认为,c轴磁阻提供了关键的测试,这种模式的运输。我们比较过掺杂的Tl-2201的实验模型,并找到合理的协议,仅使用弱散射各向异性。我们认为,最佳掺杂的Tl-2201应该表现出很强的角度依赖的磁阻在这个模型中,并将提供一个强大的方式来确定在铜氧化物的面内散射各向异性。
2000-07-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Origin of the high-energy charge excitations observed by resonant inelastic x-ray scattering in cuprate superconductors
最近发展的X射线散射技术揭示了高$T_c$铜氧化物超导体的电荷激发谱。虽然在高能电荷激发光谱中存在色散信号在电子掺杂的铜氧化物中被广泛接受,但其解释和普遍性是有争议的。由于在铜氧化物超导体中普遍观察到电荷涨落,因此对其起源的理解是一个关键问题。在这里,我们采用分层的$t$ - $J$模型与长程库仑相互作用,并表明,一个类似声学的等离子体模式与面内动量(0,0)的间隙捕获的主要功能的高能量电荷激发。高能电荷激发,因此,应该是一个普遍的功能,在铜氧化物超导体和预期也在空穴掺杂铜氧化物。铜氧化物中的类声等离子体激元在实验中尚未被发现。我们提出了几个实验测试来区分不同的解释的高能量电荷激发。
2018-11-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quasiparticle Theory of Resonant Inelastic X-ray Scattering in high-T$_c$ cuprates
本文提出了一种计算任意能带结构的巡游电子系统的共振非弹性X射线散射(RIXS)谱的方法,精确地考虑了带正电荷的芯孔的影响。我们应用这种形式主义的铜酸盐超导体,并在很宽的掺杂范围内获得与实验数据的定量协议。我们再现的分散峰和非平凡的偏振依赖发现在RIXS实验上的几种材料。因此,我们表明,以前归因于集体磁模式的功能可以单独用能带结构来解释。
2013-12-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The normal state scattering rate in high-Tc cuprates
我提出了一个新的唯象模型的正常状态的高Tc铜酸盐的输运性质。特别是,我确定了一种形式的散射率,可以占,定性和定量,为正常状态(磁)输运性质的Tl2Ba2CuO6+δ和Bi2Sr2CaCu2O8+δ从最佳掺杂通过过掺杂的相图的一面。散射率的形式也与Bi2Sr2CaCu2O8+δ中的光电子能谱中看到的特征一致,并提供了一种新的直观方式来理解逆霍尔角随无序和载流子浓度的温度依赖性的演变。
2002-04-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Resonant X-rays at the Cu L-edge as a momentum dependent probe of the magnetic excitation spectrum in cuprates
我们表明,与常见的知识,在共振非弹性X射线散射(RIXS)在铜的L-和M-边缘直接自旋翻转散射原则上是允许的。我们演示了如何利用这种可能性来探测的动量相关的磁性能的铜酸盐,如高Tc超导体和计算详细的相关的本地和动量相关的磁散射振幅,我们比较的弹性和$dd$激发散射强度。对于铜酸盐,这些结果使RIXS作为一种技术与中子散射处于相同的地位。
2009-03-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Momentum Dependence of Resonant Inelastic X-Ray Scattering Spectrum in Insulating Cuprates
在二维哈伯德模型中,利用小团簇的精确对角化技术,研究了绝缘铜氧化物的X射线共振非弹性散射谱。当入射光子能量被调谐到Cu K吸收边附近时,我们发现未被占据的上Hubbard带的特征可以通过各向异性的动量依赖性从光谱中提取。它们为理解空穴和电子掺杂超导体的不同行为提供了机会。
1999-10-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Odd parity charge density-wave scattering in cuprates
本文研究了超导电子与频率相关的电荷密度波(CDW)序参量Delta(w)耦合的模型。我们的方法可以调和的同时存在的低能量Bogoljubov准粒子和高能电子的顺序在扫描隧道显微镜(STM)实验中观察到的。该理论解释了在STM光谱中观察到的配对间隙上方的正偏置和负偏置之间的对比度反转。散射率和不均匀性之间的内在关系自然遵循。
2009-07-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Implications of Resonant Inelastic X-ray Scattering Data for Theoretical Models of Cuprates
在铜氧化物超导体的理论描述中,通常有两种观点:(1)铜氧化物可以用修正的t-J模型来描述; (ii)过掺杂的铜酸盐接近正常费米液体(NFL)的状态。我们认为,最近的共振非弹性X射线散射数据挑战这两点。虽然修改后的t-J模型很好地描述了强欠掺杂制度,它无法描述高能量的磁激发时,接近最佳掺杂。这可能表明张-赖斯单线态图的失败。在过掺杂区,动量积分自旋结构因子S(ω)具有与未掺杂母体化合物相同的强度和能量分布。这意味着整个自旋谱求和规则在ω~ 2 J处饱和,而在NFL中,谱权重应该仅在远大于2 J的总带宽处饱和。
2013-08-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Note on the inelastic neutron scattering spectrum in cuprate superconductors
本文在强关联电子巡游定域对偶模型的基础上,讨论了铜氧化物超导体中子非弹性散射谱。在附录中讨论了与最近严格的ARPES理论结果的一致性。
2016-08-29 cond-mat.str-el
Detection of Acoustic Plasmons in Hole-Doped Lanthanum and Bismuth Cuprate Superconductors Using Resonant Inelastic X-Ray Scattering
高温超导体表现出丰富多样的相与他们的电荷自由度。在这些层状铜氧化物超导体中,价电荷可以引起电荷有序或声等离子体激元。虽然已经观察到空穴和电子掺杂的铜氧化物的电荷有序,但仅在电子掺杂的材料中发现了声学等离子体。在这里,我们使用共振非弹性X射线散射(RIXS)观察两个家庭的空穴掺杂铜酸盐超导体[La 2-xSrxCuO 4(LSCO)和Bi 2Sr 1.6La 0.4CuO 6 +d(Bi 2201)]的声等离子体的存在,至关重要地完成图片。有趣的是,在相反的准静态电荷排序,表现在Cu和O的网站,所观察到的声等离子体主要与O网站,揭示了一个独特的二分法在空穴掺杂的铜酸盐的价电荷的行为。
2020-12-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Optical response of high-$T_c$ cuprates: possible role of scattering rate saturation and in-plane anisotropy
我们提出了一个广义德鲁德分析的面内光导$σ_{ab}$($T$,$ω$)在铜酸盐考虑到面内各向异性的影响。散射率$Γ$($T$,$ω$),其中包括各向异性,在Mott-Ioffe-Regel限制的二次频率依赖性和饱和度的一个简单的分析,是能够再现最近的正常状态的数据上的最佳掺杂的铜酸盐在一个宽的频率范围。我们强调了在$σ_{ab}$($T$,$ω$)的完整表达中包括各向异性的潜在重要性,并挑战了先前对$Γ$($ω$)的测定,其中忽略了各向异性,$Γ$($ω$)在宽频率范围内的频率是严格线性的。我们的研究结果,了解高$T_c$铜酸盐的热力学性质和自能效应的可能影响也将进行讨论。
2006-10-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Neutron Scattering Signature of d-density Wave Order in the Cuprates
提出了一种有序的$d$ -密度波(DDW)态来解释欠掺杂高温超导体中的赝能隙相。与这种顺序相关的交错电流具有与有序自旋的特征在性质上不同的特征。我们将序参量理论应用于斜方晶系双层系统,并表明预期的大小以及随之而来的中子散射的动量,能量和极化依赖性与最近的实验结果是一致的。
2001-06-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Numerical study of resonant inelastic X-ray scattering at the oxygen $K$-edge in insulating cuprates
本文用集团微扰理论(CPT)、Hartree-Fock近似(HFA)和精确对角化(ED)方法研究了绝缘铜氧化物中O $K$边的共振非弹性X射线散射(RIXS)。我们考虑三带哈伯德模型,用CPT结合微扰方法给出了Zhang-Rice单重态(ZRS)激发和电荷转移激发的动量依赖关系。使用CPT和HFA计算的RIXS光谱的比较揭示了不同的动量依赖性,通过上哈伯德带和ZRS带的属性的变化。这些发现得到了支持的分析,使用ED方法的RIXS光谱和动态电荷结构因子。
2022-09-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Failure of t-J models in describing doping evolution of spectral weight in x-ray scattering, optical and photoemission spectra of the cuprates
我们分析了实验证据的异常转移的光谱重量从高到低的能量尺度在电子和空穴掺杂的铜氧化物作为掺杂的功能。X射线散射,光学和光电子能谱都发现,高能量谱的重量减少,随着掺杂的速度比预测的大$U-$限制计算。然而,所观察到的掺杂演变是很好地描述了一个中间耦合的情况下,有效的哈伯德$U$是相当的带宽。各种光谱的实验光谱与固定的$U$精确对角化或量子Monte Carlo计算不一致,并表明铜酸盐中有效$U$的显著掺杂依赖性。
2010-11-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Enhanced charge excitations in electron-doped cuprates by resonant inelastic x-ray scattering
共振非弹性X射线散射(RIXS)调谐的铜L边缘是一个可能的工具,以检测在铜酸盐超导体的电荷激发。我们从理论上探讨了RIXS观测集体电荷激发的可能性。通过中间态的RIXS过程不可避免地使电子掺杂中的电荷激发的光谱权重比空穴掺杂中的更强。动态电荷结构因子中也出现了电子-空穴不对称性,显示出电子掺杂中新的增强的小动量低能模式。这些事实表明,在电子掺杂的系统中,通过RIXS检测新的电荷模式的可能性。
2015-07-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Probing Magnetic Gap Collapse within a Three-band Model of Resonant inelastic x-ray scattering (RIXS) in the Cuprates
我们提出了一个三带哈伯德哈密顿量和相关的铜K边RIXS光谱的电子和空穴掺杂的铜酸盐在很宽的范围内的能量和动量转移。通过比较计算光谱的未填充的情况下,与相应的结果为15%的电子或空穴掺杂在两个不同的值的有效哈伯德参数U,通用签名的崩溃的磁隙和特征的动量依赖性和演变的光谱与掺杂。可用的RIXS数据支持电子掺杂的铜氧化物的间隙崩溃的情况下,但在空穴掺杂系统的情况被发现是不太清楚。
2006-01-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Incompatibility of modulated checkerboard patterns with the neutron scattering resonance peak in cuprate superconductors
为了解释铜酸盐BSCCO和Na-CCOC的STM实验,提出了生物棋盘图案。然而,这些图案的存在还没有被证实的散装探针,如中子散射。特别地,简单的棋盘图案与中子散射数据不一致,因为它们具有从电荷IC峰的方向旋转45度的低能量不平衡(IC)自旋峰。然而,目前还不清楚其他棋盘模式是否可以解决这个问题。本文用自旋波理论研究了更复杂的棋盘格图案(“调制棋盘格”),并分析了非共线棋盘格图案。我们发现,调制棋盘格的高能量响应与中子散射结果是不一致的,因为它们没有表现出共振峰(π,π),这是最近被证明是一个普遍的功能的铜氧化物超导体。我们进一步认为,新提出的非共线棋盘也缺乏共振峰。因此,我们的结论是,迄今为止,没有棋盘图案已被提出,满足低能量的约束和高能量的约束所施加的电流体的实验数据在铜氧化物超导体。
2008-03-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Scattering and Pairing in Cuprate Superconductors
经过二十多年的研究,铜酸盐异常强的超导性的起源仍然是一个争论的主题。在这里,我们遵循一个新的线索:超导性的起始温度与反常正常态散射的强度成比例,反常正常态散射使电阻率与温度成线性关系。在有机超导体中发现了线性电阻率和Tc之间的相同相关性,已知配对来自附近反铁磁相的波动,并且在磷属元素化物超导体中也可能存在反铁磁情况。在铜氧化物中,问题是赝能隙相是否起着相应的作用,它的涨落负责配对和散射。我们回顾了最近的研究,揭示了这个阶段-它的边界,它的量子临界点,和它的对称性破缺。新出现的图像是一个阶段的自旋密度波秩序和波动,在广泛的类比与有机,磷属元素化物,和重费米子超导体。
2010-03-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin-lattice relaxation in the mixed state of the high-$T_c$ cuprates: electronic spin-flip scattering versus spin-fluctuations
最近的实验和理论研究已经确定,在核磁共振(NMR)实验中测量的自旋-晶格弛豫速率,$1/T_1$,是一个高-$T_c$铜酸盐的混合状态的电子光谱的位置敏感探针。虽然一些研究小组认为$1/T_1$仅仅是由BCS类电子的自旋翻转散射决定的,但其他研究小组强调了反铁磁自旋涨落的重要性。我们发现,这两种弛豫机制产生了{\it定性}不同的温度和频率依赖性的$^{17}$ O $1/T_1$。我们的结果与实验$^{17}$ O $1/T_1$数据的比较提供了支持的弛豫机制占主导地位的反铁磁自旋波动。
2000-07-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin and charge inhomogeneities in high-T_c cuprates: Evidence from NMR and neutron scattering experiments
在这篇文章中,我们考虑了铜氧化物超导体中强反铁磁自旋涨落的掺杂依赖性。我们研究了最近在几种YBa_2Cu_3 O_{6+x}化合物的非弹性中子散射(INS)实验中观察到的无公度磁响应对核磁共振(NMR)实验中测量的自旋晶格和自旋回波弛豫速率的影响。我们的结论是,一个一致的理论描述INS和NMR可以达到,如果一个假设空间不均匀,但当地相称的自旋相关性和NMR和INS实验可以在一个单一的理论方案中描述。我们讨论了一个简单的情况下,自旋和电荷的不均匀性,其中包括与实验的一致性所需的主要物理成分。
2000-02-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Resonant Inelastic X-ray Scattering (RIXS) Spectra for Ladder Cuprates
梯状化合物Sr $_{14}$ Cu $_{24}$ O $_{41}$作为超导铜氧化物的准一维类似物和当Sr被Ca取代时作为其自身的超导体都是令人感兴趣的。为了模拟该化合物的共振非弹性X射线散射(RIXS)谱,我们研究了较简单的SrCu $_{2}$ O $_{3}$体系,该体系的晶体结构包含非常相似的梯形平面。我们用只含Cu的两带紧束缚模型近似计算了SrCu $_{2}$ O $_{3}$的LDA色散.强关联效应被纳入反铁磁基态的假设。角分辨光电子能谱(ARPES)和RIXS的梯形化合物的数据被发现是在合理的符合我们的理论预测。
2008-01-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Collective nature of spin excitations in superconducting cuprates probed by resonant inelastic x-ray scattering
利用共振非弹性X射线散射(RIXS)技术,研究了高温超导体YBa_2Cu_3 O_(6 +x)在宽掺杂范围(0.1 < x < 1)内的色散自旋激发。当入射光子能量从共振条件失谐时,仔细监测激发分布,发现自旋激发能对所有x都与失谐无关。这些发现表明,掺杂铜氧化物中自旋翻转RIXS分布的最大部分来自磁集体模式,而不是最近理论上提出的非相干粒子-空穴激发[Benjamin等人,Phys. Rev. Lett. 112,247002(2014)]。在铜酸盐的电子系统的理论描述的影响进行了讨论。
2015-02-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Strong Three-magnon Scattering in Cuprates by Resonant X-rays
我们发现,共振非弹性X射线散射(RIXS)是敏感的三磁振子激发铜酸盐。即使需要三个电子同时翻转它们的自旋,RIXS三磁振子散射振幅也不小。在Cu $L$边缘,其强度通常大于双磁振子强度,在低转移动量时甚至大于单磁振子强度。在铜的$M$边缘,情况更加极端:在这种情况下,三磁振子散射在所有其他磁通道中占主导地位。
2010-02-19 cond-mat.str-el
Theory of Neutron Scattering in High-T$_c$ Cuprates: Two Component Spin-Fermion Model
最近的中子散射实验表明,在宽掺杂范围的高温超导铜氧化物中,磁激发的一般形式具有所谓的“沙漏”形状,其特征是在公度动量$(π,π)$处的共振峰上跨越的非公度动量(IC)处的向上和向下激发。我们提出了一个最小唯象模型,它同时具有局域自旋和巡游费米子作为独立的自由度。动态自旋关联函数的计算结果与实验结果吻合较好,表明:(1)磁激发的向上色散分支主要来自局域自旋激发;(2)向下色散分支来自费米子的集体自旋激发;(3)共振模是两个自由度的混合.
2007-06-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Doping and energy evolution of spin dynamics in the electron-doped cuprate superconductor Pr$_{0.88}$LaCe$_{0.12}$CuO$_{4-δ}$
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Pr $_{0.88}$ LaCe $_{0.12}$ CuO $_{4-δ}$在超导态的掺杂和磁激发的能量演化.结果表明,在低能区存在一个宽的公度散射峰,共振能位于该公度散射峰的范围内。这种低能量的公度散射在高能量下向外分散成连续的环状非公度散射。该理论还预测了一个圆顶形的掺杂依赖的共振能量。
2008-02-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetic vortices instead of stripes: another interpretation of magnetic neutron scattering in lanthanum cuprates
提出了一种与Christensen等人[cond-mat/0608204]最近提到的二维磁性超结构密切相关的二维磁性超结构,它构成了铜酸镧磁性(π,π)峰四重分裂的可行解释。(This分裂通常被解释为条纹的证据)。所讨论的超结构具有近似周期性(4a x 4a)的磁涡旋方形晶体的拓扑结构。这种涡旋晶体没有表现出磁性反相线。结果表明,这样的超结构是磁稳定的交错自旋极化的近似,它应该伴随着电荷调制,其特征在于在实验观察到的位置的电荷峰。
2007-07-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nematicity in stripe ordered cuprates probed via resonant x-ray scattering
在欠掺杂铜氧化物超导体中,超导电性与电荷密度波(CDW)有序之间存在着激烈的竞争。旋转对称性破缺(向列性)是内在发生的,还是一般发生的,还是其他顺序的结果,目前还在争论之中。本文用共振X射线散射方法研究了(La,M)_2CuO_4中Cu 3d轨道的电子向列性、(La,M)_2O_2层的结构和CDW有序度之间的关系。我们发现(La,M)_2O_2层的结构和CuO_2面的电子向列性都有明显的温度依赖性,只有后者被CDW有序的出现所增强。这些结果确定电子向列性作为一个序参量,这是从一个纯粹的结构序参量在欠掺杂条纹铜酸盐不同。
2016-02-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Infrared properties of cuprates in the pseudogap state: A study of Mitrovic-Fiorucci and Sharapov-Carbotte scattering rates
Physical Research Laboratory(物理研究实验室)
本研究采用依赖能量的YRZ态密度,分析赝能隙相铜氧化物的Mitrovic-Fiorucci/Sharapov-Carbotte散射率,揭示了赝能隙引发的凹陷、散射率的温度依赖特性及态密度相关阈值特征,结果与实验定性相符。
2016-06-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Probing Competing and Intertwined Orders with Resonant Inelastic x-ray Scattering in the Hole-Doped Cuprates
本文发展了一种研究巡游电子体系中间接共振非弹性X射线散射(RIXS)的形式,精确地解释了价电子与带正电荷的芯空穴之间的吸引作用,并将其应用于空穴掺杂的铜氧化物超导体.我们专注于RIXS线型和能带结构之间的关系,包括对称性破缺。我们表明,RIXS是能够区分竞争的序参量,建立它作为一个有用的探针的赝能隙相。
2014-07-14 cond-mat.str-el
Insights into the High Temperature Superconducting Cuprates from Resonant Inelastic X-ray Scattering
近年来仪器的改进使共振非弹性X射线散射(RIXS)成为研究铜氧化物磁激发的一种新的有价值的探测手段。本文介绍了RIXS,专注于铜$L_3$共振,并回顾了最近的实验使用这种技术。这些讨论中的光的其他实验探针,如非弹性中子散射和拉曼散射。这些研究的成功促使世界各地的同步加速器开发了几种新的RIXS光谱仪,这些光谱仪承诺,除其他改进外,能量分辨率提高了5-10倍。最后,我们概述了几个关键领域,这些领域有望在这一新兴领域取得进一步的重要发现。
2014-04-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
A Fermi liquid model for the overdoped and optimally doped cuprate superconductors: scattering rate, susceptibility, spin resonance peak and superconducting transition
本文在Fermi液体模型的框架下讨论了铜氧化物的一些问题,从自旋共振峰、单粒子线性散射率到超导转变。最近的ARPES expts。由Valla等人,Science vol.285,2110(1999)和e-print cond-mat/0003407直接支持我们在这里获得的布里渊区中各处的单粒子散射率的线性。我们表明,这种线性的起源是强线性的载流子磁化率的虚部的能量项。该结果直接产生线性温度电阻率和线性1/能量光学电导率。我们表明,低能量依赖的磁化率可以有一个纯粹的费米子起源。我们对载流子的磁化率引入了反铁磁的解释,尤其是这种解释可以解释铜氧化物正常态中出现的自旋共振峰(在中子散射中观察到的)。此外,我们获得特别高的转变温度$T_c$从我们的Eliashberg计划通过使用这个animalent:我们有一个$d_{x^2-y^2}$间隙与$T_c > 120 ^o$ K最近邻跳跃$t=250meV$。
2001-01-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Momentum-resolved charge excitations in high-Tc cuprates studied by resonant inelastic x-ray scattering
本文报道了高Tc铜氧化物的K边共振非弹性X射线散射(RIXS)研究。从母体莫特绝缘体到载流子掺杂超导体,研究了CuO 2平面上的动量分辨电荷激发。发现未掺杂绝缘体中的Mott间隙激发通常沿[pi,pi]方向比沿[pi,0]方向表现出更大的色散。另一方面,共振条件显示出材料依赖性。在空穴掺杂时,莫特能隙激发的色散变弱,同时带内激发在能隙下方以连续强度出现。在电子掺杂的情况下,莫特间隙激发是突出的区域中心和色散带内激发观察到在有限的动量转移。
2007-08-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
From Magnons to the Resonance Peak: Spin Dynamics in High-T_C Superconducting Cuprates by Inelastic Neutron Scattering
综述了用非弹性中子散射测量的高温超导体自旋动力学。自旋极化率随着掺杂的增加从未掺杂的绝缘态到过掺杂的金属态演化了很多。在超导状态下,自旋激发谱中出现一个强的磁共振峰,其能量与超导温度成正比。在欠掺杂和最佳掺杂制度,正常状态下的反铁磁波动观察,证明存在强的电子关联的铜酸盐。它们的特征在于自旋赝能隙。相反,这些动态自旋相关消失在过掺杂的样品。
1999-01-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Elastic forward scattering in the cuprate superconducting state
研究了弹性前向散射对铜氧化物超导体ARPES谱的影响。在正常状态下,来自面外杂质的小角度散射被认为加宽了ARPES光谱响应,而对电阻率或超导转变温度$T_c$的影响最小。在这里,我们将探讨如何在d-波超导状态的前向散射影响的ARPES谱。远离节点方向,一个电子杂质散射率被发现被抑制$ω$接近间隙边缘之间的正常和异常散射过程的抵消,导致一个平方根样的功能,在光谱权重$ω$接近$-Δ_\k$从下面。对于远离费米面的动量,我们的分析表明,一个肮脏的最佳或过掺杂的系统仍然会显示一个尖锐的,但非色散峰,这可能会与准粒子光谱特征混淆。只有在更干净的样品中,才能看到真正的分散准粒子峰。在费米面上的节点处,反常散射的贡献消失,谱权重在能量和动量上都呈现出洛伦兹准粒子峰。我们的分析,包括单一的散射体和非弹性自旋涨落散射的治疗,建议有时神秘的线型和温度依赖性的峰结构中观察到的\BSCCO系统的解释。
2004-06-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Dispersive spin excitations in highly overdoped cuprates revealed by resonant inelastic x-ray scattering
利用共振非弹性X射线散射(RIXS)在铜$L$吸收边,我们已经观察到强烈的,分散的自旋激发在高度过掺杂的Tl $_2$ Ba $_2$ CuO $_{6+δ}$(超导$T_c =6$ K),一种化合物,其正常状态的电荷传输和热力学性质已被广泛研究,并显示出典型的费米液体行为。补充RIXS实验上稍过掺杂的Tl $_2$ Ba $_2$ CuO $_{6+δ}$($T_c =89$ K)和Y $_{1-x}$ Ca $_{x}$ Ba $_2$ Cu $_3$ O $_{6+δ}$化合物跨越广泛的掺杂水平表明,这些激发表现出的能量和能量积分光谱权重密切类似的反铁磁振子在未掺杂的铜酸盐。令人惊讶的共存费米液体的电荷激发和高能量的自旋激发,让人想起反铁磁绝缘体在高度过掺杂的化合物提出了挑战,目前的理论模型的铜酸盐。
2013-03-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Resonant X-Ray Scattering Measurements of a Spatial Modulation of the Cu 3d and O 2p Energies in Stripe-Ordered Cuprate Superconductors
对欠掺杂铜氧化物超导体中的条纹相的普遍描述是载流子(空穴)相在微观尺度上分离成空穴富集区和空穴贫乏区。我们报告的共振弹性X射线散射测量条纹有序的La $_{1.475}$ Nd $_{0.4}$ Sr $_{0.125}$ CuO $_4$在Cu $L$和O $K$的吸收边,确定一个额外的功能的条纹顺序。的散射强度的能量依赖性的分析表明,条纹顺序的主要签名是空间调制的能量的Cu 3d和O 2p状态,而不是大调制的电荷密度(价)设想在共同的条纹范例。这些能量转移被解释为电子结构的空间调制,并可能指向条纹相的价键固体解释。
2013-01-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetic field induced incommensurate resonance in cuprate superconductors
基于动能驱动的超导机制,研究了均匀外磁场对铜氧化物超导体超导态自旋动力学响应的影响。结果表明,适当的外磁场会显著改变中低能区的磁散射。随着外加磁场的增加,尽管低能和高能的无公度磁散射都很强,但公度磁共振散射峰却变宽。自旋激发色散的一部分似乎是一个沙漏状的色散,它在非常低的能量区被打破。该理论还预测,通过施加足够大的外磁场,零外磁场下的公度共振散射将被诱导为无公度共振散射。
2008-09-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Ground state of doped cuprates from first principles quantum Monte Carlo calculations
作者报告了新的高保真度模拟的电荷载流子在高T $_c$铜酸盐材料使用量子蒙特卡罗技术应用于第一原理哈密顿量。利用这种高精度的技术,发现掺杂的基态是自旋极化子,其中电荷通过与自旋的强相互作用而局域化。这种自旋极化子的计算性质与铜氧化物的现象很相似,可能是这些材料中形成费米面和电荷不均匀性的对象。自旋极化子有一些独特的特征,应该在X射线,EELS和中子实验中可见。本文所包含的结果包括一个准确的第一性原理导出的范例,从其中研究铜酸盐的超导性。
2015-08-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Coherence factors in a high-Tc cuprate probed by quasi-particle scattering off vortices
相干因子是超导性作为对凝聚现象的标志。当电子成对时,准粒子对不同类型的散射势发展出一种敏锐的敏感性,这种敏感性通过散射振幅中出现的相干因子来描述。虽然相干因子的影响在各向同性超导体中得到了很好的证实,但它们在各向异性超导体中更难检测到,例如高Tc铜酸盐。在这里,我们展示了一种新的方法,突出了动量依赖的相干因子在Ca 2-xNaxCuO 2Cl 2。使用傅里叶变换扫描隧道光谱检测准粒子干涉效应,我们的实验揭示了准粒子散射的磁场依赖性是敏感的各向异性间隙的符号。这一结果可以理解的d-波相干因子,它揭示了准粒子散射中心的旋涡的作用。我们还表明,一个磁场引起的间隙节点周围的一个扩大的无间隙区域。
2009-08-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Resonant neutron scattering on the high Tc cuprates and pi and eta excitation of the t-J and Hubbard models
本文从粒子-粒子通道中的三重激发π激发的角度,综述了对$YBa_2Cu_3O_{6+δ}$和$Bi_2 Sr_2 Ca_2 O_{8+δ}$材料中共振中子散射实验的解释。讨论了这些共振与超导凝聚能的关系及其在稳定超导态中的作用。由于超导涨落,π共振可能会出现在Tc以上的宽峰。对π激发的情况下,s波配对,eta激发,被认为是在强耦合限制的一个重点的共振前体的状态下,没有长程序的Anademic问题。
1999-03-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Analysis of the resonance peak and magnetic coherence seen in inelastic neutron scattering of cuprate superconductors: a consistent picture with tunneling and conductivity data
假设交换的反铁磁自旋涨落的库珀配对机制,我们计算的非弹性中子散射和磁相干效应中看到的共振峰的掺杂依赖。最重要的是,我们发现磁化率的共振峰,${Im}χ({\bf q},ω)$,出现{ \it only}在超导状态,它与$T_c$标度,磁相干性是d波序参量的结果。我们进一步分析了${Im}χ$低于$T_c$的结构,在$ω_{res}$的峰的位置和光电发射,隧道光谱和光学电导率的后果。
2000-12-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Momentum dependent light scattering in insulating cuprates
本文研究正方晶格上自旋$-{1/2}$海森堡模型中的非弹性X射线散射问题。我们首先推导出一个动量相关的散射算子的$A_{1g}$和$B_{1g}$偏振几何。自旋波分析的基础上,包括磁振子-磁振子相互作用和精确对角化,我们确定的光谱的定性形状。我们认为,我们的研究结果可能是相关的,以帮助解释非弹性x射线散射实验中的反铁磁相的铜酸盐。
2007-01-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Where is the spectral weight in magnetic neutron scattering in the cuprates?
我们目前的估计在Hubbard和海森堡模型的磁中子散射实验中的光谱重量的铜氧化物。借助于自旋波理论和含时Gutzwiller近似,我们讨论了谱权在不同通道之间和高、低能之间的分布。除了众所周知的总矩求和规则外,我们还讨论了自旋为1/2的系统所特有的动力学结构因子张量各分量的求和规则。分析了影响能谱权重的各种因素,如屏蔽因子、电子能谱权重、多磁过程等,在考虑这些因素后,实验测得的权重约为10% ~ 15%,但仍在实验不确定度范围内。在目前的实验条件下,很难检测到很大一部分光谱权重。
2005-07-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Effect of Umklapp Scattering on Magnetic Field Penetration Depth in High-Tc Cuprates
讨论了电子-电子关联引起的磁场穿透深度$λ$的重整化及其在高$T_{\rm c}$铜酸盐中的应用。导出了准粒子在Umklapp散射下的载流公式,并在此基础上研究了$λ^{-2}$与$n/m^*$的偏离情况,其中$n$和$m^*$分别为载流子密度和有效质量.虽然这种偏差是小的情况下,弱动量依赖的顶点,这是大的和负的,由于不可忽略的值的回流的情况下的强反铁磁自旋波动。通过微扰理论和自旋涨落理论的解析分析和数值计算,解释了在高$T_{\rm c}$铜酸盐中观察到的$λ^{-2}$的掺杂依赖性,特别是在稍过掺杂区域的峰结构.我们的理论还得到了各向同性模型在绝对零度下不能解释的$λ^{-2}$和${\rm d}λ^{-2}/{\rm d}T$的一致性。
2002-02-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Crossover from inelastic magnetic scattering of Cooper pairs to spin-wave dispersion produces low-energy kink in cuprates
我们提出了基于GW的自能计算的状态下共存的自旋密度波和d波超导在一系列的铜氧化物超导体。在这些系统中,自旋共振谱呈现典型的“沙漏”形式,其向上和向下的色散分支分别来自带隙的自旋波和库珀对的磁散射。我们发现,这两个不同的色散特性之间的交叉导致的准粒子自能的斜率突变,因此低能量扭结开始在单粒子准粒子谱。计算的电子-玻色子耦合强度与实验数据吻合良好,作为温度,掺杂和材料的函数。结果表明,在低能扭折区附近,电子关联主导了铜氧化物的准粒子谱,表明声子在该能量范围内的作用相对较小.
2012-02-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Cu $K$-edge Resonant Inelastic X-Ray Scattering in Edge-Sharing Cuprates
我们目前的计算共振非弹性X射线散射(RIXS)在边缘共享的氧化铜系统,如CuGeO $_{3}$和Li $_{2}$ CuO $_{2}$,适合硬X射线散射的光激发电子位于以上的氧2 p和铜3d轨道能量。我们进行精确的对角化的多带哈伯德和确定的能量,轨道特性和共振配置文件的激发,可以通过RIXS探测。在2-7 eV光子能量损失范围内,我们发现Li $_{2}$ CuO $_{2}$和CuGeO $_{3}$与最近的结果非常一致。
2007-10-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Visualizing electron pockets in cuprate superconductors
铜酸盐中电子袋的指纹只在许多磁输运测量中获得,但它在光谱观测中的缺失构成了一个长期的谜团。我们开发了一种理论工具,通过多种光谱,包括扫描隧道显微镜(STM)光谱,非弹性中子散射(INS),角分辨光电子能谱(ARPES)提供检测电子袋的方法。我们表明,准粒子干涉(QPI)图案,由STM测量,显示额外的7个${\bm q}$矢量与电子袋上的散射,比空穴袋。此外,Bogolyubov准粒子散射的电子袋可能会导致第二个磁共振模式在INS光谱在一个更高的共振能量。最后,我们重新分析了一些STM,INS,和ARPES实验数据的几个铜酸盐化合物,这决定了在这些系统中的电子口袋的直接指纹。
2012-03-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Renormalization Group Study of the Electron-phonon Interaction in the High Tc Cuprates
本文推广了数值重整化群方案,研究了高Tc铜氧化物中声子介导的延迟相互作用。我们发现,三套声子介导的滞后准粒子散射下RG流的增长。这些散射具有以下共同特征:1)初始和最终准粒子动量都在波腹区域,2)散射振幅具有$x^2-y^2$对称性。所有三组延迟的相互作用被驱动到强耦合的磁涨落周围$(π,π)$。当这些相互作用变强后,将触发具有d波对称性的密度波序。然而,由于d波形状因子,它们将使节状准粒子不受影响。我们的结论是,在铜氧化物的电子-声子耦合的主要作用是促进这些密度波的订单。
2005-09-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nodal Quasiparticle Lifetimes in Cuprate Superconductors
新一代的角分辨光电子能谱(ARPES)测量的铜氧化物超导体提供了增强的动量和能量分辨率的承诺。特别地,可以研究壳层上节块(k_x=k_y)准粒子散射率的能量和温度依赖性。在超导状态下,低温传输测量表明,可以描述节点准粒子的BCS d-波模型的框架内,包括前向弹性散射和自旋波动非弹性散射。在这里,使用这个模型,我们计算的温度和频率的依赖性的上壳节准粒子散射率在超导状态,决定的ARPES动量分布曲线的动量宽度。对于节动量为kN的零能准粒子,当温度降到Tc以下时,弹性和非弹性散射率都突然减小,反映了能隙振幅的开始。在低温下,散射率随T^3减小,并接近由弹性杂质散射决定的零温度值。当T>T_c时,我们发现了对T的拟线性依赖。在较低的约化温度下,节状准粒子的弹性散射率在低能量下表现出准线性增加,这是由弹性散射过程引起的。非弹性自旋涨落散射导致了低能量的ω ^3依赖性,当ω>~ Δ_0时,这种依赖性转变为准线性行为。
2005-12-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The physics of the stripe quantum critical point in the superconducting cuprates
我们详细阐述了量子临界点方案的几个可观察到的后果。特别是,我们表明,强k-依赖的准粒子的散射与准临界电荷和自旋波动再现的主要特征的低能谱权重和所观察到的费米表面。在欠掺杂的铜氧化物中,依赖于k的电荷散射驱动了在交叉温度T^* 以下的M点处的赝能隙的形成。在这方面,我们讨论了赝隙形成与相关的粒子-粒子和粒子-空穴通道中的散射模型。对波动和赝能隙行为的实验结果进行了研究。
2000-01-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Influence of incommensurate dynamic charge-density wave scattering on the line shape of high-T$_c$ cuprates
我们发现,超导La $_{2-x}$ Sr $_x$ CuO $_4$(LSCO)和Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_{8+δ}$(Bi 2212)的谱线形状可以很好地用载流子与集体无公度电荷密度波(CDW)激发的耦合来描述.我们的研究结果表明,除了反铁磁(AF)的波动,低能量CDW模式也可以有助于所观察到的倾角驼峰结构的Bi 2212光电发射光谱。在欠掺杂的LSCO的情况下,我们提出了一个可能的解释ARPES数据的波动条纹的网格图案的电荷和自旋散射方向偏离$α=π/4$。在这种情况下,我们发现,沿$(0,0) \to (π,π)$的光谱强度强烈抑制与最近的光电发射实验一致。此外,无公度的电荷密度波散射导致$(π,0)$附近的准粒子峰显著展宽。
2000-11-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con