We report on laser-excited angle-resolved photoemission spectroscopy (ARPES) in the electron-doped cuprate Sm(1.85)Ce(0.15)CuO(4-d). The data show the existence of a nodal hole-pocket Fermi-surface both in the normal and superconducting states. We prove that its origin is long-range antiferromagnetism by an analysis of the coherence factors in the main and folded bands. This coexistence of long-range antiferromagnetism and superconductivity implies that electron-doped cuprates are two-Fermi-surface superconductors. The measured superconducting gap in the nodal hole-pocket is compatible with a d-wave symmetry.
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。
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.
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。
Magnetic Breakdown in the electron-doped cuprate superconductor Nd$_{2-x}$Ce$_x$CuO$_4$: the reconstructed Fermi surface survives in the strongly overdoped regime
本文报道了电子过掺杂铜氧化物超导体Nd $_{2-x}$ Ce $_x$ CuO $_4$中的半经典角度相关磁电阻振荡(AMRO)和Shubnikov-de Haas效应。我们的数据提供了令人信服的证据磁击穿系统。这表明,一个重建的多连接费米表面持续存在,至少在强磁场,直到超导制度的最高掺杂水平。结果表明,在电子掺杂铜氧化物超导体中,平移对称破缺与超导配对之间存在着密切的联系。
Doping evolution of the electronic structure in the single-layer cuprates Bi$_2$Sr$_{2-x}$La$_x$CuO$_{6+δ}$: Comparison with other single-layer cuprates
我们已经进行了角分辨光电子能谱和芯层X射线光电子能谱研究的单层铜酸盐Bi $_2$ Sr $_{2-x}$ La $_x$ CuO $_{6+δ}$(Bi 2201),并揭示了掺杂的电子结构的演变从轻掺杂到最佳掺杂区域。我们已经观察到的色散准粒子带的形成,费米“弧”的费米面的演变和化学势的移动与空穴掺杂在其他铜酸盐。Bi 2201中的掺杂演变类似于Ca $_{2-x}$ Na $_{x}$ CuO $_{2}$ Cl $_2$(Na-CCOC)中的掺杂演变,其中已经观察到朝向母绝缘体的较低哈伯德带的快速化学势偏移,但是与La $_{2-x}$ Sr $_{x}$ CuO $_{4}$(LSCO)中的掺杂演变完全不同,其中化学势不偏移,而色散带和费米弧/表面已经在轻掺杂区中的费米能级周围形成。利用紧束缚拟合定量分析了费米面形状和能带色散,推导出的次近邻跳跃积分$t'$也证实了与Na-CCOC的相似性和与LSCO的不同.
Observation of vortices and hidden pseudogap from scanning tunneling spectroscopic studies of electron-doped cuprate superconductor $Sr_{0.9}La_{0.1}CuO_2$
Point contact spectroscopy of the electron-doped cuprate superconductor Pr{2-x}Ce{x}CuO4: The dependence of conductance-voltage spectra on cerium doping, barrier strength and magnetic field
$d$-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。
Anisotropic microwave conductivity of cuprate superconductors in the presence of CuO chain induced impurities
在动能驱动的超导机制下,研究了邻位Ⅱ型$_2$的微波电导各向异性.邻位-Ⅱ $_2$ $_3$ O $_{6.50}$的特征在于填充和空$\hat{b}$轴CuO链的周期性交替。考虑CuO链诱导的扩展各向异性杂质散射,基于准粒子激发和散射过程的节块近似,再现了邻位Ⅱ型$_2$微波电导各向异性的主要特征,包括$\hat{a}$轴和$\hat{b}$轴微波电导的能量和温度依赖性的强度和线形.我们的研究结果也证实了$\hat{b}$轴CuO链诱导杂质是各向异性的主要来源。
Anisotropic dressing of charge-carriers in the electron-doped cuprate superconductor Sm(1.85)Ce(0.15)CuO(4) from angle-resolved photoemission measurements
"Spin-Flop" Transition and Anisotropic Magnetoresistance in Pr_{1.3-x}La_{0.7}Ce_{x}CuO_{4}: Unexpectedly Strong Spin-Charge Coupling in Electron-Doped Cuprates
The hidden competing phase revealed by first-principles calculations of phonon instability in the nearly optimally doped cuprate La$_{1.875}$Sr$_{0.125}$CuO$_4$
通过第一性原理计算研究了具有代表性的铜氧化物La $_{2-x}$ M $_x$ CuO $_4$(M = Sr)和$x = 1/8$的高温四方晶系(HTT)、低温正交晶系(LTO)和低温少正交晶系(LTLO)结构。通过抑制磁性和超导电性,发现在$_{2-x}$ CuO $_4$中很少观察到的LTLO相为基态,其中结构相变HTT $\rightarrow$ LTO $\rightarrow$ LTLO可以通过声子不稳定性来理解.虽然La-O组合物被确定为负责声子软化,超导CuO $_2$层是动态稳定的。的LTLO阶段,它可以表现出$\sim$ 20毫电子伏分裂的状态密度,提出了与所观察到的赝能隙和电荷密度波给出的条纹有密切的关系。我们认为,在低温下,超导LTO La $_{1.875}$ Sr $_{0.125}$ CuO $_4$竞争的声子优先LTLO相自发地形成库珀对,从而抑制条纹。因此,揭示的LTLO相对于理解La $_{2-x}$ Sr $_x$ CuO $_4$是必不可少的。
Normal state specific heat in the cuprates La$_{2-x}$Sr$_x$CuO$_4$ and Bi$_{2+y}$Sr$_{2-x-y}$La$_x$CuO$_{6+δ}$ near the critical point of the pseudogap phase
在低温下(低至$0.5~{\rm K}$)测量了铜酸盐超导体La $_{2-x}$ Sr $_x$ CuO $_4$和Bi $_{2+y}$ Sr $_{2-x-y}$ La $_x$ CuO $_{6+δ}$的比热$C$,掺杂$p$接近于$p^\star$,即赝能隙相开始的临界掺杂。施加高达$35~{\rm T}$的磁场以抑制超导性,从而在低温下直接进入正常状态,并能够在$T \to 0$确定$C_e$,即电子对正常状态比热的贡献。在La $_{2-x}$ Sr $_x$ CuO $_4$中,$x=p = 0.22$、$0.24$和$0.25$、$C_e / T = 15-16~{\rm mJmol}^{-1}{\rm K}^{-2}$中,$T = 2~{\rm K}$的值是在较高掺杂($p > 0.3$)和较低掺杂($p < 0.15$)下测量的值的两倍。这证实了在$p^\star\simeq 0.19$处$C_e$的掺杂依赖性中存在宽峰,如先前报道的其中超导电性被Zn杂质破坏的样品。此外,在这三种掺杂下,我们发现$T \to 0$的对数增长,使得$C_e / T \sim {\rm B}\ln(T_0/T)$。$p$的峰值和$T$的对数依赖性是量子临界的两个典型热力学特征。在非常不同的铜酸盐Bi $_{2+y}$ Sr $_{2-x-y}$ La $_x$ CuO $_{6+…
Strength of the phonon-coupling mode in $La_{2-x}Sr_{x}CuO_{4}$, $Bi_{2}Sr_{2}CaCu_{2}O_{8+x}$ and $YBa_{2}Cu_{3}O_{6+x}$: An estimation from the ARPES-nodal measurements
在铜氧化物中掺杂一个反铁磁莫特绝缘体导致短程电子关联,并最终导致高Tc超导。然而,在轻掺杂的铜酸盐的电荷相关性的性质仍然不清楚。了解的中间电子相的相图(之间的父绝缘体和高Tc超导体),预计将阐明内部和外部的超导圆顶,特别是在欠掺杂区域的复杂性。其中一个阶段是铁电性,其起源和与高Tc超导体性质的关系是当前研究的主题。在这里,我们表明,铁电性和相关的磁电耦合实际上是常见的La-214铜酸盐,即La $_{2-x}$ Sr $_x$ CuO $_4$,La $_2$ Li $_x$ Cu $_{1-x}$ O $_4$和La $_2$ CuO $_{4+x}$。有人提出,铁电性的结果从本地CuO $_6$八面体扭曲,与掺杂剂原子和/或掺杂的载流子的集群,这打破了空间反转对称性在本地尺度,而磁电耦合可以通过Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用调谐。
Anomalously high quasiparticle thermal conductivity in the underdoped cuprate superconductor HgBa$_{2}$CuO$_{4+δ}$
Université de Sherbrooke(舍布鲁克大学);CEA Saclay(法国原子能和替代能源委员会萨克莱中心);CNRS UPR3228, Univ. Grenoble Alpes, Univ. Toulouse, INSA-T(法国国家科学研究中心、格勒诺布尔阿尔卑斯大学、图卢兹大学);IRL Frontières Quantiques, Université de Sherbrooke–CNRS(量子前沿研究所,舍布鲁克大学-法国国家科学研究中心);Canadian Institute for Advanced Research(加拿大高级研究院)
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.