铜酸盐-概述
Cuprates - An Overview
摘要:
本文对铜氧化物高温超导问题作了一个简要的概述,着重于理论思想。
英文摘要:
A brief overview is given of the problem of high temperature superconductivity in the cuprates, with an emphasis on theoretical ideas.
机构、总结、中文摘要均由AI分析而来,可能存在错误,请以论文正文为准。
Cuprates - An Overview
M. R. Norman
本文对铜氧化物高温超导问题作了一个简要的概述,着重于理论思想。
A brief overview is given of the problem of high temperature superconductivity in the cuprates, with an emphasis on theoretical ideas.
机构、总结、中文摘要均由AI分析而来,可能存在错误,请以论文正文为准。
继续探索
A perspective of superconductivity as multiband phenomena: Cuprate, iron and aromatic systems
给出了包括(a)高Tc铜酸盐,(b)铁基和(c)芳香族超导体的超导体类别的理论概述。重点放在所有三个类的多带性质,在多轨道的差异和它们的表现形式在电子结构和配对澄清。在此基础上,对今后的发展方向和前景进行了探讨。
A brief perspective of high temperature superconductivity in the cuprates: Strong correlations combined with superexchange match experiment
本文基于超越重整化平均场理论的振动方法,利用同时包含超交换与强关联的t-J-U模型,对铜氧化物高温超导进行半定量理论研究,并简要讨论其平衡态、激发性质、赝能隙及二维特性。
The Electronic Nature of High Temperature Cuprate Superconductors
我们回顾了高温铜氧化物超导体领域,重点是它们的电子性质的本质。经过一般的实验和理论概述,我们集中在最近获得的结果,角分辨光电发射,非弹性中子散射,和光学电导率,以及对这些结果提出的各种解释。最后,我们审查的努力,试图确定的超导基态的形成所涉及的能量节省。
Further detailing of the Bose-Einstein negative-U state in the high temperature superconducting cuprates
在玻色子-费米子负U建模和条纹相电子组织的背景下,确定的空穴掺杂浓度为p = 0.19的HTSC凝聚能的尖锐和普遍的优化的原因。一些最近的结构,光学和正电子湮没实验添加进一步支持这种类型的建模高温超导简要检查。
Pairing type symmetry in cuprate superconductors
本文综述了铜氧化物高温超导体中d波配对对称性的实验证据,重点说明dx^2-y^2对称性在高温导电性中的关键作用。
Type-1.5 superconductivity in multiband systems: magnetic response, broken symmetries and microscopic theory. A brief overview
传统的超导体是由一个单一的复序参量场来描述的,它有两个基本的长度尺度,磁场穿透深度λ和相干长度λ。它们的比值κ决定了超导体对外部场的响应,将它们分为两类:当κ <1/\sqrt{2}时为I型,当κ> 1/\sqrt{2}时为II型。我们在这里概述了多组分系统,它可以拥有三个或更多的基本长度尺度,并允许一个单独的"1.5型"超导态时,例如在两个组件的情况下,λ 1 <\sqrt{2} λ <λ 2。在这种状态下,由于额外的基本长度尺度,涡旋在长距离内相互吸引,但在短距离内相互排斥。因此,系统应该形成一个额外的半迈斯纳态,我们将在下面讨论其性质。在这种状态下,涡旋在低磁场中形成团簇。在团簇内部,其中一个组分被耗尽,超导体与正常界面具有负能量。相反,第二分量电流主要集中在团簇的边界上,使得该界面的能量为正。在这里,我们简要概述了最近的事态发展,金斯堡-朗道和微观描述这种状态。
Optical-conductivity sum rule in cuprates and unconventional charge density waves: a short review
我们首先概述了整个相图中的铜氧化物超导体的光电导率谱权重的温度和掺杂依赖性的实验结果。然后,我们讨论了最近的尝试来解释所观察到的行为的频谱重量减少和完整的模型与非常规的$d_{x^2-y^2}$电荷密度波。
A survey of nonadiabatic superconductivity in cuprates and fullerides
高- $T_c$超导体的特征在于非常低的载流子密度。这一特性导致了两个基本的结果:一方面,费米能相应地很小,它们可以是声子频率的相同数量级。在这种情况下,由米格达尔定理失效引起的非绝热修正不能再被忽略。此外,小的载流子密度意味着不良的筛选和相关效应必须考虑在内。我们提出了一个全面的概述理论的超导推广到非绝热制度,这是定性不同于传统的。在这个框架中,一些观察到的性质的铜酸盐和富勒烯化合物可以自然占,并提出了一些理论预测,可以通过实验测试。
Superconductivity in undoped T' cuprates with Tc over 30 K
未掺杂的铜酸盐长期以来被认为是反铁磁绝缘体。然而,在本文中,我们报道了在未掺杂的T '-RE_2CuO_4(RE = Pr,Nd,Sm,Eu和Gd)中实现了超导电性。我们的发现是通过使用金属有机分解(MOD),一种廉价且易于实施的薄膜工艺进行的。制备超导薄膜的关键是低氧分压焙烧和低温还原。未掺杂的T '-RE_2CuO_4的最高Tc超过30 K,显著高于“电子掺杂”的类似物。值得注意的是,Gd_2CuO_4,即使是其衍生物迄今为止还没有表现出超导性,也具有高达~ 20 K的T_(conset)超导性。我们的发现的含义进行了简要讨论。
Mechanism of High-Tc Superconductivity Based Mainly on Tunneling Measurements in Cuprates
这篇简短的综述的主要目的是提出一个草图的机制,主要是基于隧道测量铜酸盐的高温超导。在这篇综述中,我们将主要讨论Bi 2212的隧道光谱。分析表明,铜酸盐中的库珀对是拓扑激发(如准一维双孤子、离散呼吸子等),由于自旋涨落,库珀对之间出现了相位相干性。
Fifty years of Hubbard and Anderson lattice models: from magnetism to unconventional superconductivity - A brief overview
本文简要介绍了Hubbard和Anderson-lattice模型在高温重费米子超导解释中的重要性。在过去的二十年中,模型的应用提供了对相关费米子系统中成对态的解释,从而基本上扩展了它们早期的使用,以描述巡游磁性,波动价和金属-绝缘体转变。在第二部分中,我们也介绍了我们小组最近在非常规超导性方面所获得的一些新结果。还讨论了与实验的比较,但主要重点是基于动力学交换和/或近藤型相互作用与电子相关效应相结合的实空间配对机制内这些材料的超导性质的合理化。
Hole Superconductivity in MgB_2, Cuprates, and Other Materials
空穴超导理论认为,MgB_2、高温铜氧化物、“常规超导体”以及所有其他超导体都是由相同的物理机制驱动的,而不是电子-声子相互作用。本文简要地评述了MgB_2的形成机理、空穴的剥离、支持它的证据以及对它的预测。
Resonant X-Ray Scattering Investigations of Charge Density Wave and Nematic Orders in Cuprate Superconductors
本文简要回顾共振X射线散射技术,并总结其在研究铜氧化物超导体中电荷密度波序与向列序的近期进展。
SO(6)-Generalized Pseudogap Model of the Cuprates
Bi_2Sr_2CaCu_2O_8的隧穿能隙从欠掺杂铜氧化物的赝能隙态到最佳和过掺杂的超导态的平滑演化反映了(pi,0)鞍点的SO(6)不稳定性结构。赝隙可能与超导性无关,但与竞争嵌套不稳定性有关,这是条纹相的原因。我们在前面介绍了一个简单的Ancillation的竞争在一个钉扎Balseiro-Falicov(pBF)模型的竞争电荷密度波和(s波)超导。该模型给出了一个很好的描述相图和隧道和光电发射谱。在这里,我们简要回顾这些结果,并讨论一些最近的发展:一个非超导组件的赝能隙的实验证据;和SO(6)推广的pBF模型,包括磁通相位和d波超导。
Temperature dependence of the spectral weight in p- and n-type cuprates: a study of normal state partial gaps and electronic kinetic energy
从高精度的反射率数据中推导出不同掺杂水平的p型和n型铜氧化物薄膜中CuO 2(铜-氧)平面的光学电导率。该光学电导率的实部σ 1(ω)和相应的光谱权重的温度依赖性允许跟踪n型Pr{2-x}Ce(x)CuO 4(PCCO)的正常状态下的部分能隙的打开,但不跟踪p型Bi 2Sr 2CaCu 2 O(8+ δ)(BSCCO)的正常状态下的部分能隙的打开。这是我们简要讨论的这两个铜酸盐家族之间的明显区别。在BSCCO中,电子动能Ekin的变化-从光谱权重推导出-在超导转变被发现从传统的BCS行为(Ekin的增加低于Tc的非常规行为(Ekin的减少低于Tc)作为自由载流子密度的降低。这种行为似乎与光谱重量损失并进入超流冷凝物的能量标度有关,因此可能与莫特物理学有关。
Optical Sum Rule anomalies in the High-Tc Cuprates
我们提供了一个简短的总结,观察到的总和规则异常的高T $_c$铜酸盐材料。最近的一个问题是实验中非无限频率截止的影响。在正常状态下,观察到的异常高的温度依赖性可以解释为“截止效应”。然而,在超导转变以下的光谱权重的异常上升,仍然是一个坚实的实验观察,即使使用截止频率。
High Temperature Superconductivity
本文讨论了高温铜氧化物超导体的基础研究现状和技术应用前景。对其它新型超导体的最新进展也作了简要介绍。
Zeeman and Orbital Effects of an in-Plane Magnetic Field in Cuprate Superconductors
本文讨论了平行于高$T_c$铜氧化物超导体的Cu-O($ab$)面施加的磁场的效应。在简要回顾了场的塞曼效应之后,我们以层状超导体的Lawrence-Doniach模型作为物理指导,研究了轨道效应。我们认为,轨道效应是定性不同的平面和层间机制的超导性。在面内机制的情况下,层间耦合可以被建模为弱层间约瑟夫森耦合,其效应作为$H\to\infty$消失;在这种情况下,塞曼主导场的效应。相反,在层间机制中,约瑟夫森耦合{ \em}是超导电性的驱动力,并且我们认为面内场抑制了超导电性,并提供了$H_{c2}$的上限,这是我们非常粗略地估计的。
Oxygen-isotope effect on the in-plane penetration depth in cuprate superconductors
利用μ子自旋转动(muon spin rotation,muSR)方法研究了氧同位素(^{16}O/^{18}O)效应(OIE)对铜氧化物高温超导体面内磁场穿透深度lambda_{ab}的影响.首先,简要讨论了不同高温超导体中OIE的掺杂与转变温度T_c的关系。观察到不同铜酸盐家族的OIE对T_c的掺杂依赖性相似。然后,散装muSR,低能量muSR,和磁化研究的总和选址OIE对lambda_{ab}的一些详细描述。在所有掺杂水平下,在各种铜酸盐家族中观察到lambda_{ab}上的大量OIE,表明铜酸盐HTS是非绝热超导体。实验清楚地表明,T_c和lambda_{ab}上的OIE都是由CuO_2超导面内的氧位引起的,说明平面氧运动的声子模主要与超载流子耦合。最后,它表明,OIE上的T_c和lambda_{ab}表现出的关系,似乎是通用的不同家庭的铜酸盐高温超导体。这些不寻常的同位素效应的观察意味着晶格效应在铜氧化物高温超导中起着至关重要的作用,必须考虑在任何现实的高温超导模型。
Iron based superconductors: A brief overview
铁基超导体于2008年被发现。这一发现与T $_c$值高达56 K,产生了一个新的信念,在该领域的超导。在铜氧化物的高温超导性被发现之前,人们一直认为铜氧化物是高温超导材料的基本组成部分。这些铁基超导体不含Cu-O平面(某些材料甚至不含O)。在这篇评论中,我们认为这些铁磷属元素化物和硫属元素化物(FePn/Ch)超导体在费米表面有Fe电子,并且具有不寻常的费米学,可以随着掺杂而迅速变化。这可能导致与标准电子-声子耦合{ \it常规}超导体相比非常不同的正常态和超导态性质。大量的证据表明,尽管这些化合物的超导电性机制尚不清楚,但它们的超导性、磁性、轨道涨落是密切相关的,并且在这些材料中共存。电子比热、$\frac{2Δ}{k_B T_c}$比、相图、同位素效应、晶体结构及其与T $_c$的相关性是本文的主要内容。
Orbital Order, Superconductivity, Pseudogap and Spectral Weight in High-Tc Cuprates
在提供了我们最近提出的高Tc铜酸盐模型的简要谱系之后,我们研究了产生相邻空穴之间有吸引力的相互作用的微观机制的细节。我们发现,一个特殊的安排的$p_x$和$p_y$氧轨道使相互磁相互作用的空穴与本地化的铜离子之间产生净吸引相互作用,这是负责的超导相的出现。我们还研究了所提出的赝能隙序参量与谱密度之间的关系。我们表明,在后者中的两个尖锐的峰的发生,之间的状态密度遭受耗尽是直接后果的d-波字符的赝能隙序参量依赖于$\mathbf{k}$,这打破了90 $^\circ$旋转对称的氧晶格。谱密度中的峰分离有效地作为铜酸盐的整体赝能隙序参量。我们明确地计算了Bi 2212在不同温度下的奇异金属相和赝隙相的谱密度,并表明我们的结果与实验数据进行了很好的比较。
Novel Electronic State and Superconductivity in the Electron-Doped High-Tc T'-Superconductors
在这篇综述文章中,我们展示了我们最近的结果有关的电子掺杂的高Tc铜氧化物与所谓的T'结构的未掺杂(无Ce)的超导电性。在引言部分,我们简要介绍了电子掺杂T ′-铜氧化物的特性,包括还原退火、常规相图和非掺杂超导电性。然后,我们的运输和磁性的结果和结果有关的超导配对对称性的未掺杂和欠掺杂的T '-铜酸盐。合作光谱和核磁共振结果也简要显示。已经发现,通过还原退火,在生长的样品中伴随着反铁磁赝能隙的载流子的强局域化状态在还原的超导样品中改变为具有短程磁序的金属和超导状态。在还原超导样品中由于极少量的过量氧而形成短程磁有序表明,母体化合物中表现出非掺杂超导性的T '-铜氧化物与空穴掺杂的高Tc铜氧化物一样,被认为是强关联电子系统。我们展示了我们提出的电子结构模型来理解未掺杂的超导电性。最后,对今后T ′-铜酸盐的研究方向进行了展望。
Hg-Based Superconducting Cuprates: High Tc and Pseudo Spin-Gap
本文简要介绍了高温超导体HgBa_2CuO_(4 +d)和HgBa_2CaCu_2O_(6 +d)的微观研究。所关心的主题是赝自旋能隙、量子临界点附近的反铁磁自旋涨落以及核磁共振获得高Tc的机制。讨论了CuO2平面晶体结构、二维电阻率、Cu NQR、NMR实验结果。
High temperature superconductivity due to the long-range electron-phonon interaction, application to isotope effects, thermomagnetic transport and nanoscale heterogeneity in cuprates
在过去的十年里,在大量的实验中,铜氧化物和其他高温超导体中强的电子-声子相互作用得到了支持。本文简要介绍了高温超导的Froehlich-Coulomb多极子模型,该模型包含了强的在位排斥关联以及长程库仑和电子-声子(e-ph)相互作用。我们将BCS理论推广到具有长程\emph{unscreened}电子-声子相互作用的强耦合区域,可以自然地解释铜氧化物中的同位素效应、非常规热磁输运和棋盘式隧道态密度调制。
Transport anomalies and quantum criticality in electron-doped cuprate superconductors
超导研究就像跑马拉松。在高温超导铜氧化物发现三十年后,大量的输运测量数据产生,带来了丰富的信息。本文从电输运和互补热输运两个方面对电子掺杂铜酸盐中的一些有趣现象进行了综述。我们试图梳理出电子掺杂族的共同特征,如奇异金属、负磁电阻、混合态霍尔的多重符号反转、反常能斯特信号、复杂的量子临界性。尽管这些研究对现有的理论提出了挑战,但统一的相图有助于更好地理解电子掺杂铜氧化物的性质。
Theory of Radio Frequency Spectroscopy Experiments in Ultracold Fermi Gases and Their Relation to Photoemission Experiments in the Cuprates
本文综述了原子费米超流体中的射频光谱。最终目标是从凝聚态的角度提出冷气体研究议程的新方向,我们的重点是冷气体的实验和理论文献和铜酸盐的光电子能谱,特别是因为它涉及到重叠的领域。本文包含了一个系统的概述RF光谱学的理论,动量积分和动量解决。我们讨论的陷阱,人口不平衡,在整个温度范围内的最终状态相互作用的影响,并比较理论和实验。我们表明,这种广泛的现象可以容纳在BCS-BEC交叉的BCS-Leggett描述,这个计划也抓住了一些在铜酸盐的光电发射实验中的中心观测。在这最后的背景下,我们注意到,在铜氧化物光电发射研究中出现的关键主题涉及费米自能,赝能隙和超导相干效应的表征(在从高于超流转变温度到低于超流转变温度的过程中,$T_c$)这些问题在冷费米气体中有对应的问题,将来使用这些原子系统来解决这些问题以及更广泛的问题将是最有用的。如何描述在正常状态激发间隙存在下形成的反常超流相的问题。
Gap and pseudogap evolution within the charge-ordering scenario for superconducting cuprates
我们描述了欠掺杂的铜酸盐的光谱特性,由于在正常状态下的光谱动量依赖的赝能隙。这样一个模型帐户内的BCS方法,掺杂的临界温度的依赖性和观察到的铜酸盐的两个参数的前沿位移。通过引入赝能隙与温度的唯象关系,我们也再现了最佳掺杂附近的T_c-T^* 分叉。最后,我们简要地讨论了不同的作用的间隙和赝间隙在确定的光谱和低温下的模型的晶体学性质。
Lattice symmetry breaking in cuprate superconductors: Stripes, nematics, and superconductivity
本文将综述铜氧化物高温超导体中晶格对称性破缺态的理论和实验进展。最近的实验已经提供了证据的国家与破碎的旋转以及平移对称性,并将讨论在条纹和条纹物理。这里特别重要的是使用中子和X射线散射和扫描隧道光谱技术获得的结果。对晶格对称性破缺态的起源的观点将被回顾,并对解释各种实验观察到的现象的有效模型进行总结。这些方法包括弱耦合和强耦合方法,并讨论了它们的区别和联系。实验数据表明,欠掺杂铜酸盐的有序化倾向是一致的,但随着相邻CuO_2层数目的增加,有序化倾向减弱。
Spin-charge gauge approach to metal-insulator crossover and transport properties in High-T$_c$ cuprates
简要回顾了用自旋-电荷规范方法研究高T $_c$铜氧化物中金属-绝缘体交叉(MIC)和其它反常输运性质的研究。引入了一个衡量整体电荷对称性的U(1)场和一个衡量整体自旋旋转对称性的SU(2)场,研究了二维$t-J$模型在极限$t\gg J$下的性质. MIC作为理解"赝能隙“(PG)相的线索,归因于短程反铁磁序与耦合到从粒子规范场的载流子的耗散运动之间的竞争。通过从粒子规范场将载流子(holon)和自旋激发(spinon)结合在一起形成的复合粒子表现出许多奇特的性质,对PG相和"奇异金属“相的计算结果与实验数据符合得很好.在研究强关联问题中与其他规范场方法的联系也被简要地概述。
The Strange Metal State of the high-Tc Cuprates
本文纪念 K. Alex Müller 教授,回顾与其交往,并简要综述高温铜氧化物超导体奇异金属正常态的近期输运研究进展。
40 years of cuprate high-Tc superconductors: a perspective on theories
本文回顾铜氧化物高温超导理论机制,聚焦排斥相互作用超导思想、三大主流学派及安德森超交换机制的最新实验证据,并更新了安德森“教条”以纪念研究40周年。
The never ending search for high temperature superconductivity
本文简要介绍了新超导体的发现史。不同类型的配对机制被认为是。通过比较在不同的铜酸盐家庭的Tc,它的结论是,在CuO 2层的配对必须补充的相互作用在其他地方的晶胞。该结论简单地通过考虑在单位晶胞内具有相同顺序的CuO 2层但具有不同中间层的结构中发现的Tc的显著变化而得出。一个准粒子被假定占配对发现在双链层的Pr247铜酸盐,也可能存在于所有的铜酸盐的CuO 2层。
The High Temperature Superconductivity in Cuprates
讨论了氧化铜陶瓷的高温超导性。我们提出了一个有效的哈密顿量来描述注入到氧化铜层的电子或空穴的动力学。我们表明,我们的方法是能够占的赝隙和超导间隙。对于空穴掺杂的铜氧化物,我们详细讨论了相图的欠掺杂,最佳掺杂和过掺杂区域。在欠掺杂区,我们确定的掺杂依赖的上临界磁场,涡旋区,和孤立涡旋的核心绑定的离散状态。我们解释了费米弧和费米口袋的起源。此外,我们讨论了最近报道的特殊的比热依赖于所施加的磁场。我们确定的临界掺杂的赝间隙消失。我们发现,在过掺杂区的超导转变是由传统的d波BCS理论描述。我们讨论了最佳掺杂区以及欠掺杂区和过掺杂区之间的交叉。对电子掺杂的铜氧化物超导体也作了简要的讨论。
Cuprates, Manganites, and Cobaltites: Multielectron Approach to the Band Structure
具有CuO $_2$层、锰氧化物La $_{1-x}$ Sr $_x$ MnO $_3$和钴氧化物LaCoO $_3$的高$T_c$超导体在它们的物理性质上呈现出几个未解之谜。其中大多数被认为是来自这些材料的强相关性。从理论上看,从费米液体的角度出发,对能带结构和低能物理进行一致的描述,还有许多困难。本文讨论计算莫特绝缘体电子结构的另一种方法--多电子方法--LDA+GTB(局域密度近似+广义紧束缚)方法。它的起源是一个简单的推广哈伯德微扰理论在原子极限和多带$p-d$哈密顿与LDA内计算的参数。我们简要地讨论了方法,并专注于它的应用,铜,锰,钴矿。
Angle-Resolved Photoelectron Spectroscopy Studies of the Many-Body Effects in the Electronic Structure of High-Tc Cuprates
在一个扩展的介绍之后,本文考虑了BSCCO的电子性质和最近在理解这种材料的电子结构方面的进展。这部分工作的主要结果是格林函数模型,后来用于计算两粒子激发光谱。然后,讨论了铜酸盐光电子能谱中的矩阵元素效应,重点讨论了最近发现的ARPES谱的异常行为,该行为部分源于动量相关光电子能谱矩阵元素。的动量和激发能的异常高能量色散,称为“瀑布”的依赖性,包括在充分的细节。最后,工作描述了ARPES与其他实验方法,如INS光谱学的关系。对于最佳掺杂的双层Bi基铜氧化物,在基于无规相位近似(RPA)的巡游模型下,利用ARPES数据计算了超导态下的重整化两粒子关联函数.此外,同样的方法的其他两个应用程序简要概述:ARPES的关系FT-STS,和费米面的嵌套特性在二维电荷密度波化合物。
扫码添加微信好友,提出您的宝贵建议 👇
💡 备注请填写:网站反馈
发表机构由 AI 从论文文本抽取,如发现错误,欢迎反馈修正建议。