Bulk superconductor samples of YBa2Cu3-xCoxO7-δ with x = 0, 0.01, 0.03, 0.05 are synthesized by solid-state reaction route. Both x-ray diffraction and electron microscopy have been employed to study the phase identification, intergrowths, dislocations and the local structure of these samples. Transition temperature of the samples has been determined by four probe resistivity measurements. The x-ray diffraction patterns indicate that the gross structure/ phase of YBa2Cu3-xCoxO7-δ do not change with the substitution of Co up to x=0.05. The zero resistance critical transition temperature [Tc(R=0)] is found to decrease and critical current density (Jc) increases with the increased concentration of cobalt in the compound. The Jc enhancement for the cobalt doped samples may be resulting due to flux pinning from some defects such as planar defects, stacking faults and micro defects (twin, domains etc.) and the rapid suppression in Tc may be due to the cooper pair breaking and the hole filling in the CuO2 planes.
High bias anomaly in YBa2Cu3O7/LaMnO_{3+delta}/YBa2Cu3O7 Superconductor/Ferromagnetic Insulator/Superconductor junctions: Evidence for a long-range superconducting proximity effect through the conduction band of a ferromagnetic insulator
研究了超导体/铁磁绝缘体/超导体($_2$ O $_{7-x}$ /LaMnO $_{3+δ}$ /$_2$ O $_3$)隧道结的垂直输运特性.在一个大的偏置电压$V\sim 1$ V,我们观察到一个阶梯状的开始过电流,发生在超导转变温度$T<T_c$以下,很容易被磁场抑制。这种现象是由于非平衡电子通过Fowler-Nordheim隧穿过程注入到铁磁绝缘体导带中的一种新型的超导邻近效应。强非平衡布居的发生证实了在大偏压下的光子发射的检测。由于我们的铁磁绝缘体中的导带是强自旋极化的,所观察到的长程(20 nm)邻近效应为非传统的自旋三重态超导态提供了证据。
Persistence of superconducting condensate far above the critical temperature in YBa$_2$(Cu,Zn)$_3$O$_y$ revealed by $c$-axis optical conductivity measurements for several Zn concentrations and carrier doping levels
Precursor superconducting effects in the optimally doped YBa$_2$Cu$_3$O$_{7-δ}$ superconductor: the confrontation between superconducting fluctuations and percolative effects revisited
在最佳掺杂的$_2$ O $_{7-δ}$(YBCO)化合物的情况下,作为铜氧化物超导体中的面内亚导电性的起源的超导涨落和渗流效应之间的对抗在较早的定量水平上被解决。使用面内电阻率数据从一个高品质的YBCO薄膜,我们将这些分析扩展到高约化温度,在高斯-金兹伯格-朗道(GGL)的情况下,为传统的超导波动的方法,通过考虑总能量截止。这些数据也将进行分析的有效介质理论的平均场的方法,以探测是否出现的反射效应可能占电阻率舍入以上$T_c$。我们的分析证实了先前的结论:测得的次导电性不能解释的紧急渗流过程,但它可能是占的GGL方法。这些结果也对替代方案提出了质疑,包括最近提出的一项来自紧急减排效应的建议。
Microscopic Analysis of Low-Frequency Flux Noise in YBa$_2$Cu$_3$O$_7$ Direct Current Superconducting Quantum Interference Devices
我们使用低温扫描电子显微镜结合SQUID的磁通量检测图像的涡旋和调查的低频磁通噪声在YBa $_2$ Cu $_3$ O $_7$薄膜SQUID。低频磁通噪声随磁场冷却强度的增加呈非线性增加,直至60 $μ$ T。这种效应可以用SQUID空穴处的表面势垒来解释。通过将磁通噪声数据与涡旋的空间分布相关联,我们获得了微观尺度上涡旋的空间波动信息,例如,平均涡旋跳跃长度约为10 nm。
Antiferromagnetic correlations in superconducting YBa2Cu3O6+x samples as seen from optical absorption data; Comparison with the results of neutron and muon experiments
Magnetic torque study of the temperature dependent anisotropy parameter in overdoped superconducting single-crystal YBa_2Cu_3O_7
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)。
Possible Nodeless Superconducting Gaps in Bi$_2$Sr$_2$CaCu$_2$O$_{8+δ}$ and YBa$_2$Cu$_3$O$_{7-x}$ Revealed by Cross-Sectional Scanning Tunneling Spectroscopy
铜氧化物高温超导体中的配对及其起源仍然是凝聚态物理学中最持久的谜团之一。利用截面扫描隧道显微镜/光谱,我们清楚地揭示了BiPDMATHABMM Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_{8+δ}$(Bi 2212)和YBaPDMATHABMM Cu $_3$ O $_{7-x}$(YBCO)超导能隙结构沿其$c$ -轴的空间依赖性或不均匀性,其尺度小于层间距.通过对Bi 2212单晶和YBCO薄膜的(100)面隧穿,我们在每个样品的不同区域都观察到了具有扩展的平坦零电导底部的U形隧穿谱和V形带隙结构。在YBCO薄膜上,隧穿到(110)面的带隙为U形,没有零偏压峰。我们的分析表明,U形间隙可能是一个无节点的超导间隙。V形间隙具有非常小的幅度,并且可能是由具有较大U形间隙的区域引起的接近。
Transverse vortex commensurability effect and sign change of the Hall voltage in superconducting YBa$_{2}$Cu$_{3}$O$_{7-δ}$ thin films with a nanoscale periodic pinning landscape
本文研究了高温超导体$_{2}$ O $_{7-δ}$的薄膜中人工周期钉扎阵列的横向霍尔电压。柱状缺陷区沿结晶$c$轴,其中超导性被抑制,通过照射与He $^+$离子通过硅模板掩模创建。磁通量量子与人工缺陷晶格的相称的安排被证实的临界电流的最大值和电阻的最小值,分别。的横向电压的磁场依赖性揭示了一个窄峰的霍尔系数与相反的极性相比,背景信号的可调性效果的特征。这种签名的涡匹配消失在较大的涡速度证实其密切的联系与增强钉扎的旋涡在周期性钉扎景观。
Magnetic field-dependence of the basal-plane superconducting anisotropy in YBa2Cu4O8 from small-angle neutron scattering measurements of the vortex lattice
我们报道了欠掺杂YBa $_{2}$ Cu $_{4}$ O $_{8}$(Y 124)超流密度的基面各向异性的研究,显示了CuO $_{2}$面和完全占据的CuO链的影响.从涡旋晶格的小角中子散射测量,我们可以推断温度($T$)范围$T=$ 1.5 K至$T_{\rm c}$和磁感应强度$B$从0.1 T至6 T的超导(SC)性质。我们发现,沿\textbf{a}的超流密度有一个简单的$d$波T-依赖。然而,沿着\textbf{b}(链方向),超流密度随着$T$和场的增加而下降得更快。这强烈地暗示了邻近效应诱导的CuO链中的超导电性的抑制。此外,我们的研究结果不支持一个共同的框架,低场平面SC响应在Y 124和相关的YBa $_{2}$ Cu $_{3}$ O $_{7}$,也表明,任何磁场诱导的电荷密度波秩序在Y 124只存在于6 T以上的领域。
Theory of optical conductivity in detwinned YBa$_2$Cu$_3$O$_{y}$
从理论上研究了$_2$ O $_3$的链状和面内光学电导。我们阐述了链是超导的$y>6.67$,而绝缘的$y<6.67$由于平面链耦合和反铁磁序之间的竞争,对应于一个超导体-绝缘体转变。超导态的面内谱在低频处出现一个新的峰,而正常态的面内谱在低频处消失,这也是由于平面和链之间的耦合。我们的设想令人满意地解释了最近的实验。
Comment on 'Temperature range of superconducting fluctuations above $T_c$ in YBa$_2$Cu$_3$O$_{7-δ}$ single crystals'
与Grbić等人(Phys. Rev. B 83,144508(2011))的起始假设相反,在这里我们将首先论证16 T的磁场不足以淬灭YBa $_2$ Cu $_3$ O $_{7-δ}$中Tc以上的所有超导涨落。然后,我们得出结论,通过他们的微波吸收测量这些作者实际上确定在16 T的交流波动磁导率,而不是零场交流介导,因为他们假装。因此,Grbić等人提出的超导涨落开始的温度T '将对应于在16 T的有限场效应在他们的实验中变得可测量的温度,并且实际的涨落开始将位于T'之上。这些结论也涉及到最近关于这一问题的有影响力的出版物,然后通过分析Grbić等人的一些文章得到证实,数据的理由高斯金兹伯格-朗道(GGL)方法的有限场(或Prange)波动制度。
Phase diagrams of La2-xSrxCuO4 and YBa2Cu3O{6+/delta} as the keys to understanding the nature of high-Tc superconductors
本文提出了一个解释YBa_2Cu_3O {6+/δ}和La_(2-x)Sr_xCuO_4超导和磁相图的模型。该模型基于掺杂电荷在掺杂离子附近刚性局域化的假设。这种局部化的结果在本地变化的电子结构的母电荷转移绝缘体,这取决于当地的相互安排的掺杂电荷。结果表明,在一定条件下,该体系中的负U中心(NUC)可以形成在CuO 2平面内相邻的Cu阳离子对上。我们考虑了空穴产生的机制。计算的YBa 2Cu 3 O {6+/delta}中空穴浓度与掺杂和温度的关系与实验数据完全定量一致。在该模型框架内,考虑了YBa_2Cu_3 O {6+/delta}的相图,并对YBa_2Cu_3 O {6+/delta}中的赝隙相和60 K相进行了解释。赝能隙具有超导性质,在温度T*>Tc/inf>Tc时,由于NUC占据的大波动,在小团簇中联合了许多NUC。(Tc因此,/inf和Tc是无限和有限团簇的超导转变温度)。计算的T*(/delta)和Tc(/delta)依赖性与实验一致。T*(/delta)和Tc(/delta)之间的范围对应于小团簇由于NUC占据的波动而在超导态和正常态之间波动的波动范围。计算了La_(2-x)Sr_xCuO_4的相图。结果表明,La_(2-x)Sr_xCuO_4的超导相图特征和条纹织构特征只反映了正方晶格中存在的几何关系和不同类型掺杂有序的竞争。
The conductivity and the magnetization around Tc in optimally-doped YBa$_2$Cu$_3$O$_{7-δ}$ revisited: quantitative analysis in terms of fluctuating superconducting pairs
我们首先提出了详细的测量周围的超导转变温度,$T_c$,面内电导率,磁导率和磁化强度,包括低和中等的磁场制度,在一个高品质的单晶和薄膜的原型最佳掺杂的YBa $_2$铜$_3$ O $_{7-δ}$(OPT Y-123),其中的不均匀性的影响最小化的舍入行为。然后,它提出了一个比较这些实验数据与现象学的金斯堡-朗道(GL)的方法,考虑到不可避免的贡献的波动对,唯一的理论方案,目前允许在定量水平上分析这些波动。这些分析表明,测量到的舍入效应周围$T_c$可以解释定量和一致的GL方案,即使到舍入起始温度,如果考虑到量子局域化,与超导波函数的收缩。我们的研究结果的赝能隙物理的最佳掺杂铜氧化物的影响进行了讨论。
Stray field and superconducting surface spin valve effect in La$_{0.7}$Ca$_{0.3}$MnO$_3$/YBa$_2$Cu$_3$O$_{7-δ}$ bilayers
在低于超导转变温度下,对La $_{0.7}$ Ca $_{0.3}$ MnO $_3$ /YBa $_2$ Cu $_3$ O $_{7-δ}$(LCMO/YBCO)双层膜的电子输运和磁化强度进行了测量,以研究磁性和超导电性之间的相互作用.这项研究表明,大量的弱钉扎涡诱导在YBCO层中的畴壁的大面外杂散场。它们的运动在矫顽场产生大的耗散峰。角相关磁阻(MR)的数据揭示了存在于LCMO层中的条纹畴结构和由面外杂散场在YBCO层中诱导的涡旋和反涡旋之间的相互作用。此外,这项研究表明,超导表面自旋阀效应是存在于这些双层作为在LCMO/YBCO界面的磁化强度和磁化强度之间的相对取向的LCMO层的内部,可以通过一个小的$H$的旋转调谐的结果。后一发现将促进磁阻存储器件的发展。此外,这些低磁场MR数据表明,在LCMO层中诱导三重态超导性,这与最近报道的LCMO/YBCO/LCMO三层和LCMO/YBCO双层中的三重态超导性一致。
Magnetic quantum oscillations in YBa$_2$Cu$_3$O$_{6.61}$ and YBa$_2$Cu$_3$O$_{6.69}$ in fields of up to 85 T; patching the hole in the roof of the superconducting dome
我们测量了欠掺杂铜氧化物$_2$ O $_{6+x}$的磁量子振荡,其中$x=0.61$,0.69,使用高达85 T的磁场。量子振荡频率和有效质量表明铜氧化物的费米能在$p\approx 0.11-0.12$处有最大值。在任一侧,有效质量可能发散,这可能是由于与金属-绝缘体交叉的T=0极限(低$p$侧)相关联的相变,以及从接近最佳掺杂的小费米表面到大费米表面的假定拓扑转变(高$p$侧)。
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。
The connection between superconducting phase correlations and spin excitations in YBa$_2$Cu$_3$O$_{6.6}$: A magnetic field study
高转变温度(高- $T_c$)超导体最引人注目的普遍性质之一是它们都是由其绝缘反铁磁(AF)母体化合物的空穴掺杂衍生的。从一开始,这些铜氧化物中磁性和超导性之间的密切关系就引起了研究人员的兴趣。这种联系的证据来自中子散射实验,表明在铜氧化物超导体中存在明确的短程AF相关性(激发)。即便如此,这种激发在配对机制和超导性中的作用仍然是一个有争议的话题。对于$_2$ Cu $_3$ O $_{6+x}$,其中$x$控制空穴掺杂水平,磁激发谱中最突出的特征是"共振“。在这里,我们表明,对于欠掺杂的YBa $_2$铜$_3$ O $_{6.6}$,其中$x$和$T_c$低于最佳值,适度的磁场抑制共振显着,更是如此的领域近似垂直,而不是平行于CuO $_2$平面。我们的结果表明,共振措施配对和相位相干,表明磁性在铜酸盐的超导电性中起着重要的作用。高于$T_c$的场效应的持久性有利于在低掺杂铜酸盐的正常状态下具有预形成对的机制。
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
Superconducting Gap and Strong In-Plane Anisotropy in Untwinned YBa2Cu3O7-d
随着样品质量和仪器分辨率的显着提高,我们清楚地确定在(π,0)ARPES光谱YBa2Cu3O6.993,在超导状态下,长期寻求的“峰-谷-峰”结构。这一进展使我们能够调查的大a-b各向异性的平面内的电子结构,包括,特别是,在超导能隙的大小与驼峰功能的能量位置的比例的50%的差异。这种各向异性,可能引起的CuO链的存在下,提出了严重的问题,试图定量解释YBa 2Cu 3 O 7-D数据从各种实验中使用的模型的基础上一个完美的正方形晶格。
Investigations on the relationship between $T_c$ and the superconducting gap under magnetic and non-magnetic impurity substitutions in YBa$_2$Cu$_3$O$_{7-δ}$
Observation of a non-Ohmic Hall resistivity above the critical temperature in the high-temperature superconductor YBa$_{2}$Cu$_{3}$O$_{7-δ}$
本文研究了最佳掺杂的YBaPDMATHABMM CuPDMATHABMN O $_{7-δ}$薄膜在正常态和超导转变上部的电阻率和霍尔效应随电场和温度的变化。使用快速脉冲电流技术允许减少样品的自加热,并达到高达1 kV/cm的电场。揭示了霍尔电导率在临界温度以上的固有非欧姆行为,该行为似乎源于两种不同的部分抵消效应。主要的贡献源于抑制Aslamazov-Larkin超导波动在高电场。