用SQUID和转矩磁强计研究了过掺杂YBa_2Cu_3O_7单晶在转变温度T_c附近(0.87 T_c < T < T_c)的各向异性参数随温度的变化。使用广泛使用的Kogan模型[Phys. Rev. B 38,7049(1988)]以及Hao和Clem的扩展模型[Phys. Rev. Lett. 67,2371(1991)],考虑到涡核对磁化的影响。两种方法产生类似的结果,其中面外各向异性参数约为6.5,其随着温度的降低而略微增加,并且温度无关的面内各向异性参数γ_ab}= 1.12(5)。
英文摘要:
An overdoped YBa2Cu3O7 single crystal was studied by SQUID and torque magnetometry in order to investigate the temperature dependence of the anisotropy parameter close to the transition temperature T_c (0.87 T_c < T < T_c). Angle dependent torque measurements were performed and analyzed with the widely used Kogan model [Phys. Rev. B 38, 7049 (1988)] as well as with an extended model by Hao and Clem [Phys. Rev. Lett. 67, 2371 (1991)], taking into account the influence of the vortex cores on the magnetization. Both approaches yield similar results, with an out-of-plane anisotropy parameter around 6.5 which slightly increases with decreasing temperature, and a temperature independent in-plane anisotropy parameter gamma_ab}= 1.12(5).
Electronic and phononic Raman scattering in detwinned YBa$_2$Cu$_3$O$_{6.95}$ and Y$_{0.85}$Ca$_{0.15}$Ba$_2$Cu$_3$O$_{6.95}$: s-wave admixture to the $d_{x^2-y^2}$-wave order parameter
用非弹性光(Raman)散射研究了去孪晶、轻度过掺杂YBaPDMATHABMM Cu $_3$ O $_{6.95}$和中度过掺杂$_{0.85}$ Ca $_{0.15}$ Ba $_2$ Cu $_3$ O $_{6.95}$单晶中的电子激发和声子反常.在两个样品中,观察到互换a轴和b轴时电子对断裂峰的修改。涉及平面和顶端氧振动的几个声子模式的线形表现出明显的各向异性相对于入射和散射光场配置。基于一个理论模型,考虑到电子和声子的贡献的拉曼光谱,我们属性的超导性引起的声子线型的变化,一个小的s波混合物的$d_{x^2-y^2}$对波函数的各向异性。我们的理论使我们能够解开电子拉曼信号的声子部分,并确定相应的干扰条款。我们认为,拉曼光谱与上限为20%的s波混合物是一致的。
Diamagnetism of YBa$_{2}$Cu$_{3}$O$_{6+x}$ crystals above $T_c$~: evidence for Gaussian fluctuations
用转矩磁强计测量了三种高质量的$_{2}$ $_{3}$ O $_{6+x}$单晶的磁化强度,从轻度过掺杂到重度欠掺杂。在两个欠掺杂晶体的扭矩的角度依赖性的惊人效果,几度以上的超导转变温度($T_c$)的高斯超导波动理论,使用一个单一的可调参数描述。较高温度下的数据($T$)与$T\gtrsim1.1T_c$波动的强截止值一致。数值估计表明,非弹性散射可能是负责这种截止。
Evolution of the specific-heat anomaly of the high-temperature superconductor YBa2Cu3O7 under influence of doping through application of pressure up to 10 GPa
Evidence for a pseudogap in underdoped $Bi_2Sr_2CaCu_2O_{8+δ}$ and $YBa_2Cu_3O_{6.50}$ from in-plane optical conductivity measurements
欠掺杂Bi $_{2}$ Sr $_{2}$ CaCu $_{2}$ O $_{8+δ}$(Bi-2212)和ortho Ⅱ YBa $_{2}$ Cu $_{3}$ O $_{6.5}$的面内光学自能数据的实部包含了关于赝能隙的新的重要信息。使用理论模型的方法,我们发现,在赝能隙$Δ_{pg}$以下的态密度损失伴随着一个堆积以上的能量。的堆积,随着一个尖锐的模式在玻色子光谱函数导致一个不寻常的快速增加的光散射率和一个典型的倾斜的峰值在实部的光学自能。这些特征在最佳掺杂和过掺杂样品中没有发现,并且代表了迄今为止在面内光学电导率中的赝隙开口的最清晰的签名。
Strongly suppressed superconducting proximity effect and ferromagnetism in trilayers of $\rm Bi_2Se_3$ / $\rm SrRuO_3$ / underdoped $\rm YBa_2Cu_3O_x$: A possible new platform for Majorana nano-electronics
Thermodynamics of the vortex liquid in heavy ion-irradiated superconductors
结果表明,重离子辐照对各向异性超导体$_{2}$ O $_{3}$的结晶性质的影响,在超导涨落区也有很大的扩展.诱导的非晶柱状缺陷的存在下转移的比热最大值在正常到超导转变。这种效应类似于最近在立方K $_{x}$ Ba $_{1-x}$ BioO $_{3}$($x \simeq 0.35$)中证实的效应。在这两种化合物中,涡旋钉扎表现为\em平衡\rm扭矩的尖锐角度依赖性。在YBa $_{2}$ Cu $_{3}$ O $_{7-δ}$中,缺陷的钉扎出现在比热最大值的温度$T_{C_{p}}^{max}$,远高于磁不可逆线$T_{irr}(H)$。在各向同性K $_{x}$ Ba $_{1-x}$ Bi O $_{3}$中,与钉扎相关的扭矩异常的开始跟踪比热异常和不可逆线的开始。在$_{2}$ $_{3}$ O $_{7-δ}$中,顺序参数的振幅波动(而不是涡旋线漂移)最终导致钉扎消失。在K $_{x}$ Ba $_{1-x}$ Bi O $_{3}$中,涡旋钉扎仅在超导向正常转变时消失。结果表明,在这两种化合物中,在“玻色玻璃”转变的钉扎能相对于超导态的总自由能增益是大的。这意味着,后一种过渡的机制应该重新考虑。
Intense paramagnon excitations in a large family of high-temperature superconductors
在高温超导机制的研究中,人们一直关注的是铜氧化物从反铁磁绝缘态到超导态掺杂后自旋激发谱的演化。由于技术上的限制,掺杂铜氧化物的实验研究主要集中在小范围动量空间的低能激发。在这里,我们使用共振非弹性X射线散射表明,一个大的家庭的超导体,包括欠掺杂的YBa $_2$铜$_4$ O $_8$和过掺杂的YBa $_2$铜$_3$ O $_{7}$,表现出阻尼自旋激发(顺磁子)的色散和光谱权重密切类似于那些在未掺杂的铜氧化物的磁振子。结果与有限尺寸团簇上$\bf t-J$哈密顿量精确对角化得到的自旋激发非常一致。这个令人惊讶的简单光谱的全面实验描述允许磁性库珀配对模型的定量测试。数值解的Eliashberg方程的YBa $_2$ Cu $_3$ O $_{7}$的磁谱再现其超导转变温度的一个因素内的两倍,一个协议的水平相媲美Eliashberg理论的传统超导体。
Thermodynamic evidence for nematic phase transition at the onset of pseudogap in YBa$_2$Cu$_3$O$_y$
在寻求理解铜酸盐超导性的过程中,一个中心问题是赝能隙态的性质和起源,赝能隙态包含异常的电子态,如费米弧、电荷密度波(CDW)和$d$波超导性。一个基本上重要的,但长期存在争议的问题是赝能隙态是否是一个独特的热力学相,其特征在于低于起始温度$T^*$的对称性破缺。电子向列性(四重($C_4$)旋转对称性破缺)已成为赝能隙范围内的一个关键特征,但向列相变的存在与否及其与赝能隙的关系仍未得到解决。在这里,我们报告的热力学测量的磁矩在欠掺杂制度的斜方晶系YBa $_2$ Cu $_3$ O $_y$与一个领域旋转的CuO $_2$平面,这使我们能够量化磁各向异性异常高的精度。在进入赝能隙区后,在$T^*$处表现出明显的扭结后,磁化率的面内各向异性增加。我们的掺杂依赖性分析表明,这种各向异性被保存在低于$T^*$,即使在极限的正交性的影响被消除。此外,过量的面内各向异性数据显示出显着的缩放行为相对于$T/T^*$在宽的掺杂范围。这些结果提供了热力学证据表明,赝能隙开始与二阶相变相变,这是不同于CDW过渡,伴随着平移对称性破缺。这表明赝能隙相界附近的涨落与正常状态下的奇怪金属行为有潜在的联系,从中出现了高$T_c$超导性。
Cuprates phase diagram deduced from magnetic susceptibility: what is the `true' pseudogap line?
高$T_c$铜氧化物超导体的文献中主要有两种相互矛盾的相图。赝能隙线是否穿过超导$T_c$ -圆顶?为了回答这个问题,我们重新研究了四种不同化合物的实验磁化率和奈特位移,La $_{1-x}$ Sr $_x$ CuO $_4$、Bi $_2$ Sr $_2$ Ca $_{1-x}$ Y $_x$ Cu $_2$ O $_8$、Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_{8+y}$和YBa $_2$ Cu $_3$ O $_{6+y}$,它们是温度和掺杂的函数。磁化率可以通过具有磁性和电子贡献的所有材料的相同函数来描述。前者是二维反铁磁(AF)正方形晶格响应,具有磁关联$T_{max}$的特征温度。后者是“泡利”项,揭示了在赝能隙温度$T^*$下电子态密度的能隙开放。从精确拟合的数据,我们发现,$T_{max}(p)$作为掺杂($p$)的函数在很宽的范围内线性下降,但在过掺杂制度突然饱和。伴随地,$T^*(p)$与圆顶呈{ \it线性且相切},在圆顶的顶部处与$T_{max}(p)$交叉或接近,指示从欠掺杂到过掺杂状态的性质变化。相反的想法,pseudogap终止以上的最佳掺杂,我们的分析表明,整个相图中存在的差距。这与在$T_c$之上由于空穴对或“对”而产生的假间隙一致。我们的结论是,$T_{max}$,反映AF磁关联,往往被误解为赝隙温度$T^*$。
Diagonal Nematicity in the Pseudogap Phase of HgBa$_2$CuO$_{4+δ}$
铜氧化物中的赝能隙现象是高温超导研究中最神秘的谜团。特别是,赝能隙是否与交叉或相变有关一直是一个长期存在争议的问题。四元铜酸盐HgBa $_2$ CuO $_{4+δ}$,每个原始单元只有一个CuO $_2$层,是解决这个难题的理想系统。在这里,我们测量的CuO $_2$平面内的磁化率的各向异性异常高精度的磁矩实验。我们的关键发现是,一个明显的两重面内各向异性设置在低于赝能隙温度$T^*$,这提供了热力学证据的四重对称性破缺的相变相变。最令人惊讶的是,在不同的铁基超导体和双层YBa $_2$ Cu $_3$ O $_{6+δ}$中,各向异性轴分别沿着Fe-Fe和Cu-O-Cu方向,与之形成鲜明对比的是,该指向矢沿着CuO $_2$正方形晶格的对角线方向取向。另一个显着的特点是,对角向列性随温度降低的增强被抑制在短程电荷密度波(CDW)形成的温度附近。这与YBa $_2$ Cu $_3$ O $_{6+δ}$形成鲜明对比,其中键向列性不受CDW影响。我们的研究结果表明,在HgBa $_2$ CuO $_{4+δ}$中,对角有序和CDW有序之间存在竞争关系。