Electronic phase separation in lightly-doped La$_{2-x}$Sr$_x$CuO$_4$
研究了极轻掺杂La $_{2-x}$ Sr $_x$ CuO $_4$($x<$ 0.02)中空穴浓度对磁关联的影响,结果表明在低温下存在三维反铁磁(AF)长程有序相和自旋玻璃相.发现在共存区中的自旋玻璃相也表现出与La $_{2-x}$ Sr $_x$ CuO $_4$(0.02 $\le x\le$ 0.055)中的纯自旋玻璃相一样的对角自旋调制。在$x\sim$ 0.02以下,对角线条纹结构与$x\sim$ 0.02中的对角线条纹结构相同,其体积分数几乎与空穴浓度成正比,这表明掺杂空穴发生电子相分离,从而形成空穴浓度为$h_c\sim$ 0.02的一些区域和$h_c\sim$ 0的其余区域。这一结果还表明,AF和自旋玻璃相之间的过渡约PDMATHAMT =0.02是一级。
2002-01-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Thermal conductivity of lightly Sr- and Zn-doped La$_2$CuO$_4$ single crystals
测量了轻掺杂La $_{2-x}$ Sr $_x$ CuO $_4$和La $_2$ Cu $_{1-y}$ Zn $_y$ O $_4$单晶($x$或$y$ = 0 - 0.04)在2 - 300 K的ab平面和c轴热导率($κ_{ab}$和$κ_c$)。结果发现,低温声子峰(在20 - 25 K)显着抑制后,Sr或Zn掺杂,即使在非常低的掺杂,虽然其精确的掺杂依赖性显示出有趣的差异之间的Sr和Zn掺杂剂,或$ab$平面和c轴之间。最值得注意的是,在$κ_c$的声子峰减少更快地与Sr掺杂比与Zn掺杂,而在$κ_{ab}$的声子峰抑制显示出相反的趋势。本文讨论了在轻掺杂LSCO中声子被条纹散射在声子热输运阻尼中的重要作用,其中用中子散射观察到了静态自旋条纹。我们还给出了La $_{1.28}$ Nd $_{0.6}$ Sr $_{0.12}$ CuO $_4$和La $_{1.68}$ Eu $_{0.2}$ Sr $_{0.12}$ CuO $_4$单晶的$κ_{ab}$和$κ_c$数据,与轻掺杂晶体的数据进行比较,讨论条纹的作用。在高温下,磁振子峰(即,发现在$κ_{ab}(T)$中由Néel温度附近的自旋热输运引起的峰)对于Zn掺杂是相当稳健的,而仅掺杂1%的Sr时该峰完全消失。
2003-01-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
A `checkerboard' electronic crystal state in lightly hole-doped Ca_{2-x}Na_{x}CuO_{2}Cl_{2}
空穴掺杂铜氧化物的相图显示在零温度下存在四种不同的电子相。其中常见的有莫特绝缘体、高转变温度超导体和金属相。第四阶段,ofunknown身份,发生在轻掺杂沿零温度约束的“pseudogap”制度。该政权富含奇特的电子现象,促使人们提出许多建议,认为它包含某种形式的隐藏电子秩序。在这里,我们提出了低温电子结构成像研究的轻空穴掺杂氧化铜:Ca_{2-x} Na_{x} CuO_{2} Cl_{2}。隧道光谱(在能量|E| >100 meV)显示电子提取概率大大超过那些注入,如预期的掺杂莫特绝缘体。然而,对于<100 meV的|E|,光谱表现出以E=0为中心的V形能隙。在这个间隙内的状态进行强烈的空间调制,与四个CuO_{2} -unit-cell正方形棋盘的空间相关性,独立于能量。复杂的原子尺度电子结构变化也存在于棋盘中。这些数据是一致的一个意想不到的晶体电子状态,可能是隐藏的电子秩序,存在于零温度赝能隙制度的Ca_{2-x} Na_{x} CuO_{2} Cl_{2}。
2004-09-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Reply to "Comment on 'High-Spin Polaron in Lightly Doped CuO$_2$ Planes'"
在arXiv:1108.5413v1中,Lee和Lee使用了几个比较来论证三带模型的物理学发现(Phys. Rev. Lett. 106 036401(2011))可以在单频带模型的框架中解释(Phys.Rev.Lett. 91 057001(2003))。虽然这两组结果之间存在表面上的相似之处,但出于本回复中讨论的原因,我们不同意它们描述了相同的物理学。
2011-09-09 cond-mat.str-el
c-Axis Transport and Resistivity Anisotropy of Lightly- to Moderately-Doped La_{2-x}Sr_{x}CuO_{4} Single Crystals: Implications on the Charge Transport Mechanism
测量了高质量La_{2-x} Sr_{x} CuO_{4}(LSCO)单晶在轻掺杂到中等掺杂区域(x = 0.01到0.10)的面内和面外电阻率(ρ_{ab}和ρ_{c}),并确定了电阻率各向异性。在所研究的所有样品中,各向异性比ρ c/ρ ab随温度的降低而迅速增大,而在非超导样品中,强烈的局域化效应使ρ c/ρ ab在低温下减小。最值得注意的是,在中等温度(100 - 300 K)下,ρ c/ρ ab几乎完全与非超导区(x = 0.01 - 0.05)的掺杂无关,这表明使c轴跳跃率重正化的电荷限制机制在x = 0.01时起作用。讨论了ρ_{c}/ρ_{ab}的这种显著的x无关性与空穴形成富空穴区的自组织网络的观点是一致的,这也解释了轻掺杂区中空穴的异常金属面内输运。此外,x > 0.05的数据表明,超导电性的出现与c轴耦合的增加有关。
2002-03-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Lightly doped La(2-x)Sr(x)CuO(4) as a Lifshitz helimagnet
在斜反铁磁体偶极阻挫模型的框架下,研究了轻掺杂La(2-x)Sr(x)CuO(4)的静态磁关联.我们证明了x<2%的倾斜Neel态的稳定性是由于Dzyaloshinskiii-Moriya和XY各向异性。对于更高的掺杂,基态朝向螺旋磁相是不稳定的,其中交错磁化的横向分量在垂直于正交b轴的平面中旋转。我们的理论首次将La(2-x)Sr(x)CuO(4)中弹性中子散射与拉曼和磁化率实验中观察到的无公度峰进行了调和。
2006-03-29 cond-mat.str-el
Evidence for Charge Glass-like Behavior in Lightly Doped La_{2-x}Sr_{x}CuO_{4} at Low Temperatures
在La_{1.97} Sr_{0.03} CuO_{4}中的c轴磁输运和电阻噪声研究揭示了玻璃化的清晰特征,例如滞后、记忆和缓慢的相关动力学,但仅在远低于自旋玻璃化转变温度T_{sg}的温度(T)下。结果强烈建议出现的电荷玻璃化,或动态电荷排序,作为库仑相互作用的结果。
2008-10-08 cond-mat.str-el
High-spin polaron in lightly doped CuO$_2$ planes
我们的设备和数字调查一个最小的但详细的自旋极化子模型,描述轻掺杂的氧化铜$_2$层。通过对最多32个CuO $_2$单胞的团簇进行全自旋分辨精确对角化,研究了空穴的低能物理,揭示了以前研究中遗漏的特征。特别地,总自旋为3/2的自旋极化子态是布里渊区的几个区域中的最低本征态。在这些区域,以及在其他点的准粒子的重量是相同的零,表示正交的国家,那些代表在一个电子的格林函数。这突出了在多体背景下适当处理自旋涨落的重要性。
2011-01-14 cond-mat.str-el
Magnetic order in lightly doped La_{2-x}Sr_{x}CuO_{4}
研究了轻掺杂La_{2-x} Sr_{x} CuO_{4}(x < 0.03)去孪晶晶体中的长波长磁激发。最低能量的磁各向异性诱导间隙可以理解为反铁磁(AF)相内部的反对称自旋相互作用。第二个磁共振,在平面内自旋各向异性方面进行分析,显示AF状态内的非常规行为,并导致发现集体自旋激发属于场诱导磁有序状态。这种状态在9 T的磁场中持续到x = 0.01的Néel温度以上100 K以上。
2004-07-09 cond-mat.str-el
Spin dynamics in lightly doped La$_{2-x}$Sr$_x$CuO$_4$: Relaxation function within the $t - J$ model
在考虑空穴子系统以及电子和反铁磁关联的情况下,给出了掺杂二维$S=1/2$ Heisenberg反铁磁(AF)系统在顺磁态下的弛豫函数理论.在$t-J$模型中推导了松弛形函数四阶频率矩的表达式。该演示服从旋转对称的自旋相关函数,是有效的所有波矢量通过布里渊区。自旋扩散的弛豫速率的贡献进行评估,并显示出在无载流子和掺杂反铁磁体中发挥重要作用,与精确的对角化计算一致。在低温下,对平面$^{63}$ Cu的核自旋-晶格弛豫速率$^{63}(1/T_1)$的主要贡献来自AF涨落,而对平面$^{17}$ O的$^{17}(1/T_1)$的贡献来自$(π,π)$附近的波矢和小的$q \sim 0$ .结果表明,该理论能够解释无载流子LaPDMATHABMUCuOPDMATHABMV和掺杂$_{2-x}$ SrPDMATHABMXCuOPDMATHABMV化合物顺磁态下$^{63}(1/T_1)$随温度和掺杂的实验数据的主要特征.
2004-01-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Polaronic metal in lightly doped high-Tc cuprates
本文采用角分辨光电子能谱(ARPES)和量子蒙特卡罗模拟相结合的方法,提出了欠掺杂铜氧化物中一种新的极化子金属态。提出了一种近似方案来表示远离1/2填充的欠掺杂铜氧化物,用具有有效电子-声子相互作用(EPI)的单极化子的汉密尔顿来取代多体汉密尔顿,成功地解释了许多难题,例如节点和反节点方向之间的动量依赖性二分法,以及ARPES在欠掺杂区域的非常规掺杂依赖性。
2011-09-21 cond-mat.str-el
Magnetic properties of spin-orbital polarons in lightly doped cobaltates
本文对Na_xCoO_2在小空穴浓度(0.7 < x < 1)下的自旋轨道极化子模型进行了数值处理。我们演示了极化子如何解释这种层状化合物的特殊磁性:它们解释了大的磁化率;它们的内部自由度导致负居里-外斯温度和铁磁层内相互作用,从而解决了这些观察之间令人困惑的矛盾。我们对极化子内部自由度引起的激发的动量和能量位置进行了具体的预测,并讨论了它们对自旋波阻尼的影响。
2006-05-12 cond-mat.str-el
Spin-state polaron in lightly hole-doped LaCoO_3
采用非弹性中子散射(INS)、电子自旋(ESR)和核磁共振(NMR)测量方法研究了轻空穴掺杂La_{1-x} Sr_xCoO_3(x=0.002)中强磁信号的来源。INS和ESR低温谱都显示出具有大有效g因子~10-18的强激发。核磁共振数据表明,扩展的磁性集群的创建。从惯性导航系统的磁场强度的Q-依赖性,我们得出结论,所观察到的异常是由形成八面体形状的自旋态极化子,包括7个钴离子。
2008-04-18 cond-mat.str-el
Orbital polaron lattice formation in lightly doped La1-xSrxMnO3
通过在La_(7/8)Sr_(1/8)MnO_3上Mn K边的共振X射线散射,我们发现在该化合物的金属-绝缘体转变处存在一个轨道极化子晶格(OPL).这种轨道重排一致地解释了在低温下铁磁和绝缘性质的意外共存,平行于MnO 2平面的晶格结构的四倍,以及观察到的极化和方位角依赖性。OPL是强烈的轨道-空穴相互作用的明显表现,这对庞磁电阻效应和掺杂锰氧化物起着至关重要的作用。
2005-08-05 cond-mat.str-el
Fully Gapped Single-Particle Excitations in the Lightly Doped Cuprates
用角分辨光电子能谱研究了轻掺杂铜氧化物的低能激发。在整个布里渊区上测量有限间隙,包括沿d_{x^2 - y^2}节线。观察到这种效应对于许多铜酸盐的正常状态是通用的,包括空穴掺杂的La_{2-x} Sr_{x} CuO_{4}和Ca_{2-x} Na_{x} CuO_{2} Cl_{2}和电子掺杂的Nd_{2-x} Ce_{x} CuO_{4}。在所有化合物中,随着载流子掺杂的增加,间隙似乎关闭。我们考虑了各种情况来解释我们的结果,包括化学无序,电子不均匀性和竞争相的可能影响。
2003-12-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
d-Wave Pairing in an Ensemble of Spin Polaron Quasiparticles in the Spin-Fermion Model of the Electronic Structure of the CuO2 Plane
研究证明Emery模型中铜自旋矩与氧空穴的强耦合可形成自旋极化子,并通过交换作用诱发d波Cooper配对,所得T-x相图与实验相符。
2014-08-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Memory Effects in the Charge Response of Lightly Doped La_{2-x}Sr_{x}CuO_{4}
利用几种实验方案研究了单晶La_{1.97} Sr_{0.03} CuO_{4}在低温T下的面内磁电阻(MR)。在T远低于自旋-玻璃化转变温度时,MR变为正的,并表现出几种玻璃化特征,如历史依赖性、记忆性和滞后性。这些观察结果与先前报道的面外电阻的行为定性相似。结果表明,在MR的记忆效应有关的玻璃化的掺杂空穴的动力学的发病。
2011-12-29 cond-mat.str-el
Non-Gaussian Noise in the In-Plane Transport of Lightly Doped La_{2-x}Sr_{x}CuO_4: Evidence for a Collective State of Charge Clusters
对自旋玻璃相深处的高质量La_{1.97} Sr_{0.03} CuO_{4}单晶的面内电阻噪声的研究揭示了非高斯性的开始和噪声对面内磁场的不敏感性。结果表明,随着温度T -> 0. 05 ℃,电荷动力学变得越来越慢,并具有相关性。高阶噪声统计的分析提供了证据的存在的集体基态的电荷团簇,这似乎是共存的电荷贫反铁磁畴,冻结在这样的低T。
2011-06-02 cond-mat.str-el
History dependent magnetoresistance in lightly doped La_{2-x}Sr_{x}CuO_{4} thin films
在磁场B ~ 9 T范围内,测量了分子束外延生长的原子级光滑La_{2-x} Sr_{x} CuO_{4}薄膜的面内磁电阻(MR)。x=0.03和x=0.05的薄膜是绝缘的,在T<4K时出现正磁电阻。正磁共振显示玻璃状特征,包括历史依赖性和记忆,对所有的取向的B。结果表明,这种行为,这反映了玻璃化的掺杂空穴的动力学中的发病,是一个强大的绝缘状态的功能。
2011-12-30 cond-mat.str-el
Effect of carrier doping on the formation and collapse of magnetic polarons in lightly hole-doped La_{1-x}Sr_xCoO_3
研究了在空穴掺杂0.002<x<0.1范围内,钴基钙钛矿La{1-x}Sr_xCoO_3的纳米尺度电子和磁性不均匀性与掺杂的关系。利用单晶非弹性中子散射和磁化强度测量,我们表明,轻掺杂系统表现出自旋态极化子形式的磁电相分离。由于相邻极化子形成的Co^{3+}离子的竞争铁磁相关性,较高的空穴掺杂导致自旋态极化子的衰减,有利于较大尺度的磁性团簇。目前的数据给出了该系统中两种磁电子相分离的证据:(i)x<0.05,由铁磁内极化子相互作用主导;(ii)x>0.05,由Co^{3+}-Co^{3+}团簇内相互作用主导。我们的结论与最近提出的钴钙钛矿中的相分离模型非常一致[He等人,欧罗巴Lett. 87,27006(2009)]。
2010-12-27 cond-mat.str-el
Cu NMR study of lightly doped La$_{2-x}$Sr$_{x}$CuO$_4$
本文利用单晶 Cu NMR 研究轻掺杂 La$_{2-x}$Sr$_{x}$CuO$_4$,发现 Sr 浓度超过 5% 时发生从不连通金属岛到颗粒金属的连通性转变,揭示纳米尺度电子相分离在超导首次出现的掺杂区域普遍存在。
2025-02-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Large Positive Magnetoresistance of the Lightly Doped La_{2}CuO_{4} Mott Insulator
本文测量了轻掺Sr(La_{2-x} Sr_xCuO_4)或Li(La_2 Cu_{1-x} Li_xO_4)(x=0.03)的La_2CuO_4单晶在平行和垂直于CuO_2面的磁场下的面内和面外磁电阻(MR)。La_{1.97} Sr_{0.03} CuO_4和La_2 Cu_{0.97} Li_{0.03} O_4在远低于自旋玻璃转变温度(SG)T_{sg}的温度(T)下都表现出正MR的出现,此时电荷动力学也是玻璃态的。该正MR随着T->0而增长,并且显示滞后和记忆。在这种情况下,面内电阻R_{ab}(T,B)由标度函数描述,表明在低T下,处于相同无序局域态的两个空穴之间的短程库仑排斥起着关键作用。结果突出了这种磁性材料与广泛的一类研究充分的无序绝缘体之间的相似性。
2010-06-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Polaronic signatures in the optical properties of Nd$_{2-x}$Ce$_x$CuO$_4$
我们研究了Nd $_{2-x}$ Ce $_x$ CuO $_4$的磁性/晶格极化子形成的光学电导率$σ(ω)$的温度和掺杂依赖性。我们采用动力学平均场论的背景下,Holstein-t-J模型的精确解析解是在无限连接的限制。我们表明,这种化合物的光学电导率的赝能隙功能可以关联到由磁相互作用辅助的晶格极化子的形成。
2008-01-30 cond-mat.str-el
Huge oxygen isotope effect on local lattice fluctuations in La(2-x)Sr(x)CuO(4) superconductor
最近,越来越多的实验已经提供了极化子(由与局部晶格变形强烈耦合的电荷形成的复合颗粒)在掺杂的钙钛矿中的关键作用的指示,其具有庞磁电阻(CMR)和高Tc超导性。虽然极化子的作用在锰氧化物中由于局部晶格变形的大幅度而被普遍认可,但在铜氧化物中,由于极化子与巡回载流子的共存,晶格变形较小,异常正常金属相变得复杂,因此科学争论仍然存在。此外,还观察到极化子和巡游电荷在不同空间畴中的分离,形成晶格电荷条纹,以及缓慢的动态一维自旋涨落。关于条纹形成的驱动力的争论仍然是讨论的对象,因为它可能纯粹是由于电子相互作用和/或由于强的电子-晶格(极化)相互作用。为了探讨后者在条纹电荷分离中的重要作用,我们研究了同位素效应对动态晶格涨落和极化子有序温度的影响。本文报道了用X射线吸收谱、快速(~10^(-15)sec)和局域探测(~5 A)研究La(2-x)Sr(x)CuO(4)高温超导体局域晶格涨落的一个有力证据。当用$^{18}$ O代替$^{16}$ O时,La(1.94)Sr(0.06)CuO(4)中极化子有序化的特征温度T^{*}从110 K增加到170 K。
1999-01-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Persistent Fermi Pockets and Robust Electron Pairing in Lightly Doped CuO$_2$ Planes of Cuprate Superconductors
Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics, Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所凝聚态物理国家实验室);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);Max Planck Institute for Solid State Research(马克斯·普朗克固体研究研究所);Technical Institute of Physics and Chemistry, Chinese Academy of Sciences(中国科学院理化技术研究所);Songshan Lake Materials Laboratory(松山湖材料实验室);Beijing Academy of Quantum Information Sciences(北京量子信息科学研究院)
研究通过高分辨率激光角分辨光电子能谱揭示了铜酸盐超导体中CuO₂平面的内在电子结构,发现低掺杂下费米口袋的突变转变及超导能隙的鲁棒配对机制。
2026-04-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Polaron and Bipolaron Defects in a Charge Density Wave: a Model for Lightly Doped BaBiO3
BaBiO 3是一种原型“电荷有序系统”,形成具有名义价Bi(3+)和Bi(5+)的互穿子晶格。它也可以被看作是一个三维版本的Peierls绝缘体,绝缘间隙是一个有序的氧原子扭曲的结果。当通过掺杂将空穴添加到BaBiO 3中时,它保持绝缘,直到达到非常大的空穴浓度,此时它变得超导。较轻掺杂样品的绝缘行为的机制是形成小极化子或双极化子。这些是Peierls序参量中的自组织点缺陷,其将载流子捕获在Peierls间隙内的束缚态中。我们用Rice-Sneddon模型计算了极化子和双极化子的性质。双极化子是稳定的缺陷;丢失的电子对来自一个空的中间带隙状态,该状态是从较低的佩尔斯带建立的。每一个双极化子畸变也会在未被占据的上佩尔斯带底部之下拉下六个局域态。估计了双极化子跃迁的激活能。
2001-08-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Small-polaron coherent conduction in lightly doped ReTiO$_{3+ δ/2}$ (Re=La or Nd) thin films prepared by Pulsed Laser Deposition
采用脉冲激光沉积技术在(100)SrTiO $_{3}$和(100)LaAlO $_{3}$单晶衬底上外延生长了LaTiO $_{3+δ/2}$、NdTiO $_{3+δ/2}$和Nd $_{1-x}$ Sr $_{x}$ TiO $_{3+δ/2}$薄膜。在沉积过程中的氧气压力已被仔细控制,以确保薄膜是轻掺杂的金属侧附近的金属-莫特-绝缘体边界。在低温下的有效载流子数的急剧下降已被观察到在一些薄膜,这可能对应于自旋密度波(SDW)的间隙,由于反铁磁自旋波动逐渐开放。在升高的温度下,也可以清楚地观察到霍尔系数的热致降低。尽管这些薄膜是由不同的材料在不同的沉积条件下制备的,但它们的电阻的温度依赖性几乎都可以用小极化子相干导电模型($R_s(T)=R_s(0)+Cω_α/\sinh^2(T_ω/T)$)完美地拟合。对拟合参数的仔细研究表明,耦合到电子的声子的频率可能部分地与衬底失配应变引起的晶格畸变有关。
2006-03-09 cond-mat.str-el
Negative Hopping Magnetoresistance and Dimensional Crossover in Lightly Doped Cuprate Superconductors
我们发现,由于La $_{2-x}$ Sr $_x$ CuO $_4$的弱铁磁性,外磁场导致二维$\to$三维的面内输运的维度交叉。交叉的结果在增加的孔的本地化长度,因此在一个戏剧性的负磁阻在可变范围跳跃制度。这一机制定量地解释了La $_{2-x}$ Sr $_x$ CuO $_4$的Néel相的负磁电阻的令人困惑的实验数据。
2007-12-14 cond-mat.str-el
A spatial interpretation of emerging superconductivity in lightly doped cuprates
最近由Kohleman等人通过扫描隧道显微镜观察到的包括交替的“空穴丰富”和“空穴贫乏”阶梯的域的形成,轻孔掺杂的铜酸盐,被解释在一个有吸引力的机制,有利于存在掺杂的孔位于每个氧原子的一侧上的Cu网站。这种机制导致交替的空穴丰富和空穴贫乏的阶梯的几何图案的周期性等于4倍的晶格间距在CuO平面中,如实验观察到的。引用这篇文章:G. Deutscher,P. G. de Gennes,C. R. Physique 8(2007).
2008-04-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum versus classical polarons in a ferromagnetic CuO$_3$-like chain
我们提出了一个精确的解决方案,一个巡回孔添加到CuO $_{3}$类铁磁链的氧轨道。利用格林函数方法,将局域Cu自旋之间的海森堡SU(2)相互作用所得到的量子极化子与伊辛链中的极化子进行了比较。我们发现,具有大能量的磁振子有利于准粒子的存在,即使在相对温和的电子-磁振子耦合的情况下。我们观察到两个准粒子状态的色散$\sim 2t$,出现在非相干连续时,交换耦合$J$增加。自旋系统中的量子涨落改变了光谱的非相干部分,并定性地改变了光谱函数,超出了从微扰理论导出的能带。
2014-10-30 cond-mat.str-el
Magnetic Properties and Phase Diagram of Li-doped La(2)CuO(4): Common Magnetic Response of Hole-doped CuO2 Planes
虽然La(2)Cu(1-x)Li(x)O(4)[Li-LCO]在许多方面不同于La(2-x)Sr(x)CuO(4)[Sr-LCO](例如,不存在金属输运、高Tc超导性和无公度反铁磁关联),已知某些磁性非常相似。本文建立了Li-LCO(0 <= x <= 0.07)的详细体磁相图,发现它与轻掺杂Sr-LCO的体磁相图几乎相同,从而将该相图的普遍性推广到空穴掺杂但非超导的铜酸盐。
2003-01-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
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.
2008-03-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Antiferromagnetic order and magnetic polarons in lightly doped Li$_x$CoO$_2$ (x $\sim$ 0.9)
UGC-DAE Consortium for Scientific Research(UGC-DAE 科学研究联盟);Universität Würzburg(维尔茨堡大学);TU Wien(维也纳工业大学)
通过宏观磁化、比热、NMR和EPR测量,研究了Li$_x$CoO$_2$ (x~0.9)的磁性,发现部分反铁磁转变($T_N\sim$10 K)和弱铁磁响应,提出高温下掺杂空穴形成磁极化子导致铁磁团簇,EPR谱随温度变化可用磁极化子扩散解释。
2026-06-09 cond-mat.str-el
Spin, Orbital, and Spin-Orbital Polarons in Transition Metal Oxides
我简要概述了三种不同的过渡金属氧化物中极化子的形成:(i)当空穴被添加到La $_2$ CuO $_4$中的反铁磁(AF)有序平面时的自旋极化子,(ii)当空穴被添加到LaMnO $_3$中的交替轨道(AO)有序平面时的轨道极化子,当在LaVO $_3$中的AF和AO有序平面上添加空穴时,产生自旋轨道极化子。比较上述极化子的不同特征,可以揭示轻掺杂过渡金属氧化物La $_{2-x}$ Sr $_x$ CuO $_4$、La $_{1-x}$ Sr $_x$ MnO $_3$和La $_{1-x}$ Sr $_{x}$ VO $_3$实验相图之间的基本差异。
2009-07-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Polaron states in a CuO chain
我们介绍了一个一维模型的CuO链,与空穴和$S=1/2$自旋本地化的$3d_{x^2-y^2}$轨道,和$p_σ$氧轨道没有空穴的基态。我们考虑一个单一的空穴掺杂在氧网站和研究其传播的自旋翻转过程。我们发展了格林函数方法,并在自洽玻恩近似下处理了空穴-自旋耦合,类似于在正则$t$ - $J$模型中成功地用于研究极化子的方法。我们提出了一个解析解的问题,并调查是否数值积分是一个很好的近似这个解决方案。
2015-03-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Unusual magnetic susceptibility anisotropy in untwinned La_{2-x}Sr_xCuO_4 single crystals in the lightly-doped region
本文研究了在轻掺杂区(x=0-0.03)仔细去孪晶的La_{2-x} Sr_{x} CuO_4单晶的磁化率。这种各向异性被发现后,长期反铁磁(AF)秩序被破坏的空穴掺杂,这表明掺杂的孔打破AF秩序到域中的自旋对齐基本上保持完整。事实证明,在低温下发生的自旋冻结也是明显的各向异性,这意味着“自旋玻璃”特征也受到畴结构的控制。
2001-05-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Distinct doping dependences of the pseudogap and superconducting gap La$_{2-x}$Sr$_{x}$CuO$_4$ cuprate superconductors
我们对轻掺杂到重掺杂的La $_{2-x}$ Sr $_{x}$ CuO $_4$和氧掺杂的La $_2$ CuO $_{4.10}$进行了随温度变化的角积分光电发射研究。我们发现,无论是大小$Δ$ * 的(小)pseudogap和温度\textit{T} *,在该pseudogap是开放的空穴浓度的降低而增加,与以前的研究一致。另一方面,超导能隙$Δ_{sc}$被发现保持小的空穴浓度。如果超导能隙只在节点(0,0)-($π,π$)方向的费米弧上打开,而赝能隙在$\sim$($π$,0)方向打开,则可以解释上述结果。
2007-04-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Energy-dependent crossover from anisotropic to isotropic magnetic dispersion in lightly-doped La1.96Sr0.04CuO4
对轻掺杂La $_{1.96}$ Sr $_{0.04}$ CuO $_{4}$进行了非弹性中子散射实验,发现低温下存在对角非公度自旋关联.我们以前报道过,这种晶体,与一个单一的斜方晶域,表现出“沙漏”分散在低能量[物理评论快报。101,197001(2008)]。在本文中,我们详细调查的能量演化的磁激发高达65毫电子伏。结果发现,在低能量的各向异性激发,仅沿自旋调制方向分散,交叉到各向同性,圆锥形的分散体,类似于在母体化合物La $_2$ CuO $_{4}$的自旋波。从两重到完全对称的变化跨越沙漏的腰部再现的行为首先在欠掺杂的YBa $_2$ Cu $_3$ O $_{6+x}$的研究中确定。我们讨论了这些结果的意义。
2013-02-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quasi-Two Dimensional Spin and Phonon Excitations in $La_{1.965}Ba_{0.035}CuO_{4}$
我们目前的飞行时间非弹性中子散射测量的$La_{1.965}Ba_{0.035}CuO_{4}$(LBCO),轻掺杂的高温超导La基铜酸盐家族的成员。通过使用飞行时间中子仪器与单晶样品旋转耦合,我们得到了一个四维数据集(三个{ \bf Q}和一个能量),这是全面的,跨越一个大区域的倒易空间。我们的测量确定丰富的结构的高度色散的自旋激发,这是集中在等效($\frac{1}{2},\frac{1}{2}, L$)波矢量的能量依赖。这些结构与该系统中发现的自旋激发与轻色散声子的几个交叉点密切相关。这些影响是显着的,占25 $\%$的顺序的总非弹性散射$\sim$ 5和40毫电子伏之间的能量在低$|{\bf Q}|$。有趣的是,这种散射也呈现出很少或没有$L$依赖性。由于声子和色散自旋激发集中在等效($\frac{1}{2},\frac{1}{2}, L$)波矢是共同的所有成员的镧基214铜氧化物,我们得出这样的强准二维散射增强可能发生在所有这样的214家庭的材料,包括那些浓度对应于超导基态。这种现象似乎是这些材料的一个基本特征,并且可能与超导配对有关。
2014-12-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Chemical potential shift in lightly-doped to overdoped Bi$_2$Sr$_2$Ca$_{1-x}${\it R}$_{x}$Cu$_2$O$_{8+y}$ ({\it R} = Pr, Er)
本文用芯能级光电子能谱的精确测量方法研究了高温超导体Bi $_2$ Sr $_2$ Ca $_{1-x}$ { \it R} $_{x}$ Cu $_2$ O $_{8+y}$({ \it R} = Pr,Er)中空穴浓度从0.025变化到0.17/Cu的化学势移动。结果表明,在欠掺杂区,位移变慢,与La $_{2-x}$ Sr $_{x}$ CuO $_{4}$(LSCO)的情况相同,但这种效应比LSCO的要弱得多。掺杂的二维Hubbard模型的数值结果可以较好地解释本系统中观察到的位移,并表明空穴掺杂引起的电子结构的变化受条纹波动的影响小于LSCO。
2002-03-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
"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
我们使用运输和中子散射测量表明,磁场诱导的过渡从非共线共线的自旋排列在相邻的CuO_{2}平面的轻电子掺杂Pr_{1.3-x} La_{0.7} Ce_{x} CuO_{4}(x=0.01)晶体的影响显着的面内和面外电阻率。在高场共线状态下,磁阻(MR)不会饱和,但表现出有趣的四重对称角度依赖性,从B//[100]处的正向振荡到B//[110]处的负向。观察到的MR超过30%,在低温下诱导的适度修改的自旋结构表明一个意想不到的强自旋-电荷耦合在电子掺杂的铜酸盐。
2004-04-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Discovery of an electronic crystal in a cuprate Mott insulator
氧化铜高温超导体普遍表现出多种形式的电子有序相,这些相破坏了CuO 2平面的固有平移对称性。这些有序和超导基态之间的相互作用,以及它们是如何通过掺杂莫特绝缘体而产生的,对于解码高温超导机制至关重要。多年来,在欠掺杂的铜酸盐中,发现了各种形式的电子液晶相,包括电荷/自旋条纹和无公度电荷密度波(CDW),它们出现在相关的金属基态中。早期的理论研究还预测了在非常轻掺杂的CuO 2平面的绝缘极限中出现库仑受挫的“电荷晶体”相。在这里,我们使用共振X射线散射,电子输运,和μ子自旋旋转测量,以充分解决电子和磁性的基态和搜索非常轻的空穴掺杂的铜氧化物从RBa 2Cu 3 O 7-d家庭(RBCO; R:Y或稀土)的电荷顺序的签名。从RBCO电影的X射线散射数据揭示了打破平移对称性更普遍比以前已知的,延伸到莫特极限。该电荷晶体状态的有序矢量与欠掺杂RBCO的电荷密度波线性相关,表明随着空穴掺杂的增加,前者是后者的前体。最重要的是,RBCO中的电荷和自旋序的共存表明,这种电子的自旋断裂状态是常见的CuO 2平面中的非常轻的掺杂制度。这些发现弥合了莫特绝缘状态和欠掺杂金属状态之间的差距,并强调了库仑受挫的电子相分离在所有铜酸盐中的突出作用。
2022-03-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Large non-adiabatic hole polarons and matrix element effects in the angle-resolved photoemission spectroscopy of dielectric cuprates
本文推广了传统的理论,假定介质铜氧化物中孤立的Zhang-Rice单重态是第一电子去除态。假设光空穴分别位于小的(伪)Jahn-Teller极化子或大的非绝热极化子上,它们分别包含一个或四到五个$CuO_4$中心,具有活性的单中心价$(^{1}A_{1g}-{}^{1,3}E_{u})$流形。在团簇模型的框架下,我们对介电铜氧化物类化合物$Sr_{2}CuO_{2}Cl_{2}$的角分辨光电子发射的矩阵元效应和光子偏振效应与${\bf k}$的关系进行了模型微观计算。结果表明,在ARPES实验中发现的$Ca_{2}CuO_{2}Cl_{2}$的“剩余费米面”效应实际上可能是矩阵元效应的反映,而不是原始能带结构费米面或强反铁磁关联的反映.在ARPES谱的低能量部分中测量到的类似色散的特征可能是大PJT极化子响应的复杂动量依赖谱线形状的表现,而不是反铁磁基质中良好隔离的Zhang-Rice单线态的色散。
2001-02-23 cond-mat.str-el
Effective action, magnetic excitations and quantum fluctuations in lightly doped single layer cuprates
我们考虑零温下扩展的二维$t-t'-t''-J$模型。模型的参数对应于空穴掺杂。利用低掺杂的有效作用量,我们证明了该系统可以1)保持长程共线反铁磁有序,2)导致自旋螺旋态(静态或动态),3)导致相分离不稳定性。结果表明,在对应于单层铜氧化物La $_{2-x}$ Sr $_x$ CuO $_4$的有效作用参数下,实现了自旋螺旋基态.我们推导出磁激发的性质,并计算量子涨落。量子涨落破坏了临界掺杂$x_c\approx 0.11$处的静态自旋螺旋。这是量子相变到自旋液体状态(动态自旋螺旋)的点。相对于动态螺旋的方向,状态仍然是双简并的,所以这是一个“定向向列线”。超导对存在于整个相图中,对量子相变不敏感。我们还比较了计算的中子散射谱与实验数据。
2007-11-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Unveiling phase diagram of the lightly doped high-Tc cuprate superconductors with disorder removed
本研究利用ARPES和量子振荡测量,探究了具有极低无序度的6层铜氧化物内部CuO$_2$平面,发现低于1%的极低掺杂即可使Mott绝缘态转变为具有长寿命准粒子的金属态,并在4%时观察到超导-金属相变。
2023-07-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Polaron Transport in the Paramagnetic Phase of Electron-Doped Manganites
报道了轻电子掺杂Ca(1-x)La(x)MnO(3)(0 <= x <= 0.10)的电阻率、霍尔系数和热电势随温度的变化。与空穴掺杂铁磁锰氧化物的情况不同,这些化合物的霍尔迁移率的大小和温度依赖性被发现与小极化子理论不一致。输运数据可以用Feynman极化子理论更好地描述,并暗示中间耦合(α 5.4),带有效质量m*~4.3 m_0,极化子质量m_p ~ 10 m_0。
2005-04-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Prediction of the in-Gap States Above the Top of the Valence Band in the Undoped Insulating Cuprates due to Spin-Polaron Effect
在广义紧束缚方法的框架下,我们计算了$La_2 CuO_4$,$Sr_2CuO_2Cl_2$等未掺杂铜氧化物的准粒子能带结构和光谱函数。由于自旋涨落的影响,未掺杂反铁磁绝缘体中的带隙态出现在价带顶部之上,类似于空穴掺杂引起的带隙态。在ARPES实验中,能隙态可以作为弱低能卫星态被探测到。
2003-10-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Measurement of Coherent Polarons in the Strongly Coupled Antiferromagnetically Ordered Iron-Chalcogenide Fe1.02Te using Angle-Resolved Photoemission Spectroscopy
反铁磁有序母体化合物的金属性和电子关联水平是铁基超导电性研究中两个重要的问题。我们进行了一个温度依赖的角度分辨光电子能谱研究的Fe 1.02Te,铁硫系超导体的母体化合物。在反铁磁状态的深处,光谱表现出与两个明显分离的分散分支相关的“峰-谷-峰”线形,这是在锰氧化物和轻掺杂铜酸盐中看到的极化子的特征。随着温度向Neel温度(T_N)的升高,我们观察到峰色散的重正化减小和峰线宽的反直觉锐化,这表明电子-声子(e-ph)耦合的减弱与反铁磁性之间存在着密切的联系。我们的发现表明,Fe 1.02 Te基态具有高度相关的性质,其特征是电荷、自旋和晶格之间的强相互作用,以及由相干极化子运动提供的良好的金属性.
2012-12-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Anomalous broadening of the spin-flop transition in the reentrant spin-glass phase of La$_{2-x}$Sr$_x$CuO$_4$ ($x=0.018$)
测量了轻掺杂La $_{2-x}$ Sr $_x$ CuO $_4$($x=0.018$)单晶的磁化强度。在垂直于CuOPDMATHABMQ平面的磁场下,在空穴掺杂的反铁磁有序态中清楚地观察到自旋翻转转变。在低于25 K的自旋玻璃相中,自旋翻转转变变得宽,但与转变相关的磁化曲线中的阶跃在最低温度下保持有限。我们表明,在这份报告中,在低温下,均匀的反铁磁秩序被打乱的重新分布的孔,和周围的$x=0.018$的局部空穴浓度的空间方差增加。
2002-09-18 cond-mat.str-el
Strong energy-momentum dispersion of phonon-dressed carriers in the lightly doped band insulator SrTiO$_3$
利用角分辨光电子能谱(ARPES)研究掺杂绝缘体中的电子-声子(el-ph)耦合效应取得了很大进展,为低掺杂铜氧化物中el-ph相互作用的主导作用提供了证据。由于这些研究仅限于掺杂的莫特绝缘体,因此出现了一个重要的问题,即如何将其与掺杂的带状绝缘体进行比较,其中类似的el-ph耦合应该在起作用。典型的情况是钙钛矿SrTiO $_3$(STO),众所周知其在低温下的巨大介电常数为10000,超过La $_2$ CuO $_4$ 500倍。基于这一事实,有人认为掺杂的STO应该是典型的双极化子超导体。在这里,我们报告了轻掺杂SrTiO $_3$的高质量表面的ARPES研究。与轻掺杂的莫特绝缘体相比,我们发现只有适度的电子-声子耦合的特征:与具有$λ'\sim0.3$的低频光学声子相关的色散异常和整体带宽重整化,表明整体$λ'\sim0.7$来自高频声子。此外,我们没有发现明显的签名的大赝隙或小极化子现象。这些研究结果表明,一个大的介电常数本身是不是一个很好的指示el-ph耦合和突出的掺杂莫特绝缘体的el-ph耦合的异常强烈的影响。
2010-02-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin-orbital polarons in electron doped copper oxides
目前的工作表明,形成自旋轨道极化子的电子掺杂的氧化铜,出现由于掺杂诱导的极化的CuO $_2$平面中的氧轨道。这种极化子的概念与以前的解释有根本的不同。自旋-轨道极化子的新颖之处,最好用电子自陷在由氧轨道极化产生的一维通道中来描述。一维通道沿单元CuO $_2$正方形格片的对角线形成具有两种可能取向的细长细丝。随着掺杂电子密度的增加,形成多个细丝。这些可以凝结成单一的渗滤沉淀相。或者,细丝可以垂直交叉以产生互连的导电准一维网。在低电子掺杂下,反铁磁态和极化子网共存。随着掺杂的增加,细丝的网络修改和变换AFM相关性,导致一系列量子相变-这影响正常和超导状态的属性。
2017-11-11 cond-mat.str-el
Self-localization of composite spin-lattice polarons
利用精确对角化和可回溯路径近似,研究了Holstein t-J模型在绝热极限下的空穴自局域化。结果表明,临界电子-声子耦合系数λ c随J的增大而减小,这主要是由空穴的非相干运动决定的,而不是由空穴的相干运动决定的。在局部区域中获得的自旋关联函数可以理解在反铁磁秩序可以持续到大量的空穴掺杂的渗流图片。这些结果限制了轻掺杂铜氧化物中空穴自定位的可能性。
2005-10-20 cond-mat.str-el
AC Hopping Magnetotransport Across the Spin Flop Transition in Lightly Doped La_2CuO_4
低掺杂时绝缘La_{2} CuO_4中存在的弱铁磁性导致自旋翻转转变,并在强外磁场中导致空穴的横向(面间)跳跃。这导致用于平面内传输的维度交叉2D $\to$ 3D,这又导致空穴的局部化长度的增加和导电性的增加。我们从理论上证明,作为这种机制的结果,在自旋翻转过渡的面内交流跳跃电导率的频率依赖的跳跃发生。我们预测的值和频率依赖的跳跃。对这种效应的实验研究将为人们对轻掺杂绝缘La_{2-x} Sr_xCuO_4的新认识提供重要的证实。
2007-07-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Nonlocal interactions in doped cuprates: correlated motion of Zhang-Rice polarons
用从头计算方法研究了空穴掺杂铜氧化物中载流子的面内关联。修饰的载流子显示出让人想起Zhang-Rice(ZR)CuO 4单重态和Jahn-Teller极化子的特征。这些准粒子之间的相互作用是排斥的。在足够高的掺杂水平下,长距离未屏蔽库仑相互作用和长距离相位相干性之间的相互作用可能导致与每个极化子状态相关联的有效绝热能垒的强烈降低。对于相对平坦的多井能源景观,隧道效应不容忽视。我们认为,相干的超导量子态是涉及面内O离子的这种相干量子晶格涨落的结果。我们的发现似乎支持了超导电性与面内动能降低相关的模型。
2006-05-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con