用Bi PDMATHAAB Pb $_{0.55}$ Sr $_{1.6}$ La $_{0.4}$ CuO $_{6+δ}$的自相关角分辨光电子能谱重新确定$d_{x^2-y^2}$超导能隙
Reaffirming the $d_{x^2-y^2}$ superconducting gap using the auto-correlation angle-resolved photoemission spectroscopy of Bi$_{1.5}$Pb$_{0.55}$Sr$_{1.6}$La$_{0.4}$CuO$_{6+δ}$
M. Hashimoto, R. -H. He, J. P. Testaud, W. Meevasana, R. G. Moore, D. H. Lu, Y. Yoshida, H. Eisaki, T. P. Devereaux, Z. Hussain, Z. -X. Shen
Knowledge of the gap function is important to understand the pairing mechanism for high-temperature ($T_\mathrm{c}$) superconductivity. However, Fourier transform scanning tunneling spectroscopy (FT STS) and angle-resolved photoemission spectroscopy (ARPES) in the cuprates have reported contradictory gap functions, with FT-STS results deviating strongly from a canonical $d_{x^2-y^2}$ form. By applying an
"octet model" analysis to autocorrelation ARPES, we reveal that a contradiction occurs because the octet model does not consider the effects of matrix elements and the pseudogap. This reaffirms the canonical $d_{x^2-y^2}$ superconducting gap around the node, which can be directly determined from ARPES. Further, our study suggests that the FT-STS reported fluctuating superconductivity around the node at far above $T_\mathrm{c}$ is not necessary to explain the existence of the quasiparticle interference
Two pseudogaps with different energy scales at the antinode of the high-temperature Bi$_2$Sr$_2$CuO$_6$ superconductor using angle-resolved photoemission spectroscopy
我们已经进行了高分辨率角分辨光电子能谱的单层铜酸盐Bi $_2$ Sr $_2$ CuO $_6$澄清的赝能隙的起源。通过使用不同的光子能量,我们已经成功地直接观察到两个不同的赝能隙与两个不同的能量尺度共存的波腹区域:一个反映了$d_{x^2-y^2}$波配对强度,而另一个具有较大的能量尺度,表明起源不同于超导。观察到的双赝能隙行为提供了一个关键,以充分理解赝能隙现象的铜酸盐。
Anisotropic dressing of charge-carriers in the electron-doped cuprate superconductor Sm(1.85)Ce(0.15)CuO(4) from angle-resolved photoemission measurements
Identification of Nodal Kink in Electron-Doped (Nd$_{1.85}$Ce$_{0.15}$)CuO$_4$ Superconductor from Laser-Based Angle-Resolved Photoemission Spectroscopy
对电子掺杂的(Nd $_{1.85}$ Ce $_{0.15}$)CuO $_4$高温超导体进行了高分辨激光角分辨光电子能谱测量。我们揭示了一个明确的扭结在$\sim$ 60毫电子伏的色散沿(0,0)-($π$,$π$)节方向,伴随着峰-谷-驼峰功能的光电子能谱。这表明,在电子掺杂的超导体中,节点电子与集体激发(玻色子)耦合,声子是最有可能的玻色子候选者。这一发现建立了一个普遍性的节点电子耦合在空穴和电子掺杂的高温铜氧化物超导体。
Electronic Structure of Ce-Doped and -Undoped Nd$_2$CuO$_4$ Superconducting Thin Films Studied by Hard X-ray Photoemission and Soft X-ray Absorption Spectroscopy
Monotonic d-wave Superconducting Gap in Optimally-Doped Bi$_2$Sr$_{1.6}$La$_{0.4}$CuO$_6$ Superconductor by Laser-Based Angle-Resolved Photoemission Spectroscopy
利用超高分辨激光角分辨光电子能谱研究了最佳掺杂Bi $_2$ Sr $_{1.6}$ La $_{0.4}$ CuO $_6$超导体的超导能隙和赝能隙随动量和温度的变化关系。在超导状态下测得的能隙表现出标准的{ \it d}-波形。赝能隙在T $_c$以上的费米面的很大一部分打开,在结区附近形成“费米弧”。在“费米弧”以外的区域,赝能隙具有与超导态类似的能隙大小和动量依赖性,能隙随温度变化很小,在T_PDMATHABMR上没有突变。这些观测结果表明赝能隙和超导能隙是密切相关的,并支持赝能隙是超导能隙的先驱的观点。
Superconductivity distorted by the coexisting pseudogap in the antinodal region of Bi$_{1.5}$Pb$_{0.55}$Sr$_{1.6}$La$_{0.4}$CuO$_{6+δ}$: A photon-energy-dependent angle-resolved photoemission study
超导电性和赝能隙之间的相互作用是铜氧化物物理的一个重要方面。然而,赝能隙的性质仍然存在争议,部分原因是不同的实验提出了不同的能隙函数。本文采用光子能量依赖角分辨光电子能谱(ARPES)研究了Bi $_{1.5}$ Pb $_{0.55}$ Sr $_{1.6}$ La $_{0.4}$ CuO $_{6+δ}$ .我们发现,在低光子能量的反节ARPES谱是由背景信号,这可能会导致一个错误的评估的光谱间隙的大小占主导地位。一旦背景是适当的占,独立的光子能量,在不同的能量下,主要归因于赝能隙和超导性,以及偏离一个简单的d-波形式的整体光谱间隙的波腹光谱鲁棒地显示两个共存的功能。这些结果支持了赝能隙和超导性之间的竞争导致能隙畸变的观点。
Angle-resolved photoemission spectroscopy of Na-doped Ca2CuO2Cl2 single crystals: Fingerprints of a magnetic insulator in a heavily underdoped superconductor
Hard X-ray Cu $2p$ Core-Level Photoemission of High-$T_c$ Cuprate Superconductors
用硬X射线光电子能谱(HX-PES)对单层La $_{2-x}$ Sr $_{x}$ CuO $_{4}$、La掺杂Bi $_2$ Sr $_{1.6}$ La $_{0.4}$ CuO $_{6+δ}$(Bi 2201)和双层Bi $_2$ Sr $_{2}$ CaCu $_{2}$ O $_{8+δ}$(Bi 2212)高温超导体中Cu $2p$芯能级谱进行了详细的研究.我们鉴定了Cu $^{2+}$衍生的(i)Zhang-Rice单线态(ZRS)特征,(ii)$d^{n+1}\underline{L}$(配体屏蔽)特征,(iii)$d^{n}$卫星特征,以及主峰中空穴掺杂衍生的高结合能特征。在Bi基铜酸盐中,与La $_{2-x}$ Sr $_{x}$ CuO $_{4}$相比,$d^{n}$卫星特征的强度似乎强烈增强。从X射线光子能量相关的测量,它表明,在卫星区域的强度增加与Bi $4s$核心水平的光谱强度。修正后的$d^{n}$卫星强度与Cu-O层的掺杂含量或层数无关。我们的研究结果表明,相关的ZRS功能和空穴掺杂引起的高结合能谱的主峰与超导电性的变化的相对强度。
Variable range hopping theory for the nodal gap in strongly underdoped cuprate Bi$_2$Sr$_{2-x}$La$_x$CuO$_{6+δ}$
最近的角分辨光电子能谱(ARPES)实验对强欠掺杂Bi $_2$ Sr $_{2-x}$ La $_x$ CuO $_{6+δ}$铜氧化物在节方向上报道了一个不寻常的间隙。这些铜酸盐的运输实验发现变量范围跳跃行为观察。这些铜酸盐具有电子和空穴掺杂,这导致了这种铜酸盐类似于部分补偿半导体的提议。节点间隙对应于这种半导体中的Efros-Schklovskii(ES)间隙。我们计算的掺杂依赖性和温度依赖性的ES间隙模型,并找到支持Efros-Schklovskii模型。
Buried double CuO chains in YBa$_2$Cu$_4$O$_8$ uncovered by nano-ARPES
在CuO链中的电子动力学一直难以捉摸的Y-Ba-Cu-O铜酸盐系统通过标准角分辨光电子能谱(ARPES),裂解样品表现出的领域终止于CuO链或BaO层,和一个典型的光束的大小结果ARPES信号,从两个终端叠加。在这里,我们采用空间分辨的ARPES与亚微米束(nano-ARPES),揭示了在YBa $_2$ Cu $_4$ O $_8$双CuO链的表面终止依赖的电子结构。我们提出了第一次观察到尖锐的金属色散和费米面的双CuO链埋在下面的CuO $_2$ -平面块上的BaO终止表面。虽然所观察到的费米面的CuO链是高度一维的,在CuO链中的电子不进行显着的电子相关性和没有签名的Tomonaga-Luttinger液体也不是边际费米液体被found. We的工作代表了一个重要的实验步骤,了解的电荷动力学,并提供了一个起始基础,为高$T_c$超导YBCO铜酸盐系统的建模。
$d$-wave superconducting gap observed in protect-annealed electron-doped cuprate superconductors Pr$_{1.3-x}$La$_{0.7}$Ce$_{x}$CuO$_{4}$
对于电子掺杂的铜氧化物,强抑制的反铁磁自旋相关有效的还原退火的“保护退火”的方法导致超导不仅具有较低的Ce浓度,但也具有较高的转变温度。为了揭示这种超导态的本质,我们对保护退火的电子掺杂超导体Pr $_{1.3-x}$ La $_{0.7}$ Ce $_{x}$ CuO $_{4}$进行了角分辨光电子能谱测量,并直接研究了超导能隙。发现该间隙与$d$波对称性一致,表明强电子相关性持续存在,因此反铁磁自旋波动仍然是介导保护退火的电子掺杂的铜氧化物中的铜配对的候选者。
Effects of out-of-plane disorder on the nodal quasiparticle and superconducting gap in single-layer Bi$_2$Sr$_{1.6}Ln_{0.4}$CuO$_{6+δ}$ ($Ln$ = La, Nd, Gd)
用角分辨光电子能谱研究了单层铜氧化物Bi $_2$ Sr $_{1.6}$ $Ln$ $_{0.4}$ CuO $_{6+δ}$($Ln$ = La,Nd,Gd)的面外无序对电子结构的影响.我们观察到,随着无序度的增加,在费米面形状和能带色散不受影响的情况下,准粒子宽度增加,反节能隙增大,节区的超导能隙减小。结果表明,面外无序通过增大结区的反节能隙和降低结区的超导能隙而显著降低超导性.
Three-Dimensional Fermi Surface of Overdoped La-Based Cuprates
用软X射线角分辨光电子能谱研究了过掺杂高温超导体La $_{2-x}$ Sr $_x$ CuO $_4$和La $_{1.8-x}$ Eu $_{0.2}$ Sr $_x$ CuO $_4$ .费米面的面内和面外分量通过改变光发射角和入射光子能量来映射。沿波节方向未观察到$k_z$色散,而识别出显著的波腹$k_z$色散。基于紧束缚参数化,我们讨论了范霍夫奇点附近的态密度的影响。我们的研究结果表明,在过掺杂La $_{2-x}$ Sr $_x$ CuO $_4$中发现的大的电子比热不能仅仅归因于van-Hove奇异性。因此,我们提出了量子临界诱导的一个崩溃的赝能隙相作为一个合理的解释所观察到的电子比热增强。
Comment on arXiv:1012.1484v1 Structural origin of apparent Fermi surface pockets in angle-resolved photoemission of Bi_2Sr_{2-x}La_xCuO_{6+δ} by King et al
Evolution of Fermi surface and normal-state gap in chemically substituted cuprates Bi$_{2}$Sr$_{2-x}$Bi$_{x}$CuO$_{6+δ}$
我们对化学取代的铜酸盐Bi $_{2}$ Sr $_{2-x}$ Bi $_{x}$ CuO $_{6+δ}$进行了系统的角分辨光电子能谱研究。我们观察到费米表面积与Bi取代含量$x$线性收缩,反映了这种化学取代的电子掺杂性质。此外,谱线宽度随着$x$的增加而迅速加宽,并且在超导-绝缘边界处变得完全不相干。在轻欠掺杂区观察到的d波状正常态带隙逐渐演变成大的软带隙,这在激发能量和温度方面线性地抑制了波腹光谱权重。结合在相同样品上获得的体电阻率数据,我们建立了在非常欠掺杂制度的库仑隙行为的出现。我们的研究结果揭示了高$T_c$铜酸盐中离面化学取代的双重作用,即掺杂和无序,并阐明了强关联和无序导致的量子电子态的本质.
Inhomogeneous reduction-annealing effects on the electron-doped cuprate superconductor revealed by micro-focused angle-resolved photoemission spectroscopy
Proximity Effects and Quantum Dissipation in the Chains of YBa$_2$Cu$_3$O$_{6+x}
我们认为,最近的扫描隧道显微镜,角分辨光电子能谱和红外光谱实验上的CuO链的YBa $_2$铜$_3$ O $_{6+x}$一致的解释内的相干链平面和非相干链间耦合的相互作用的邻近模型的结果。我们表明,CuO $_2$平面作为欧姆热浴的电子自由度的链,诱导大量的量子耗散。在平面$T_c$之下,链中的电荷激发获得了一个普适的超导能隙,其相位和大小与动量有关。我们预测,这种差距的大小随链中的空穴浓度的非单调变化。
Andreev reflection in Au/La_{2-x}Sr_{x}CuO_{4} point-contact junctions: separation between pseudogap and phase-coherence gap
我们用Au探针在0.08 < x < 0.20的La_{2-x} Sr_{x} CuO_{4}样品上进行了点接触测量,研究了超导能隙与赝能隙的关系。在4.2 K ~ T_c^A的温度范围内,结的电导曲线呈现典型的Andreev反射特征,与体相T_c相近。如果使用(s+d)波隙对称性,则它们与BTK-Tanaka-Kashiwaya模型的拟合给出了良好的结果。低温主导的各向同性带隙分量Delta_{s}的掺杂依赖性非常好地遵循T_{c}对x曲线。这些结果支持了角分辨光电子能谱(ARPES)和隧穿测量的超导(Andreev)带隙和赝带隙之间的分离。