Acoustic plasmons and conducting carriers in hole-doped cuprate superconductors
铜氧化物的超导电性是通过在莫特绝缘体中掺杂电子或空穴而产生的,自几十年前被发现以来一直是一个谜。然而,在铜酸盐中存在固有的电子-空穴不对称性。铜酸盐的层状晶体结构能够实现与三维金属的集体电荷激发根本不同的集体电荷激发,即,声等离子体声学等离子体最近已观察到在电子掺杂的铜酸盐的共振非弹性X射线散射(RIXS),相反,有没有证据表明,在空穴掺杂的铜酸盐的声学等离子体,尽管广泛的测量。这种对比使我们研究铜氧化物La $_{2-x}$ Sr $_x$ CuO $_4$中的掺杂空穴是导电载流子还是太不相干而导致集体电荷激发。在这里,我们提出了动量分辨RIXS测量和计算集体电荷响应通过损失函数来调和上述问题。我们的研究结果提供了前所未有的声学等离子体激元和长期寻求在空穴掺杂铜酸盐导电p孔的光谱证据。
2021-09-11 cond-mat.str-el
Temperature dependence of the collective mode and its influence on the band splitting in bilayer cuprates
最近观察到的双层分裂高温$_c$铜氧化物内的模型进行了分析,其中的载流子耦合到一个现象学的玻色子光谱之间的边缘费米液体结构和集体模式类型的行为作为温度的函数插值。我们认为集体模的起源可能与动力学无公度电荷密度波有关。此外,它示出的自能$Σ$的温度依赖性是在良好的协议与$Σ$提取的角度分辨光电发射数据。
2003-02-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconducting charge-ordered states in cuprates
最近的中子散射和扫描隧道显微镜(STM)的实验铜氧化物超导体的动机,我们讨论的电荷有序状态,特别是二维电荷调制模式,共存的超导性。我们扩展了以前的研究大N平均场制定的t-J模型。除了在低掺杂的键心超导条纹状态,我们发现棋盘调制的超导状态,这是有利的,在一个中间的掺杂间隔。我们还分析了几种可能的调制模式的局域态密度的傅立叶分量的能量依赖性,并与STM结果进行了比较。
2002-09-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Identifying Collective Modes via Impurities in the Cuprate Superconductors
我们发现,钉扎的集体电荷和自旋模式的铜氧化物超导体中的杂质导致定性不同的指纹的局域态密度(LDOS)。特别地,在钉扎(静态)自旋液滴中,共振杂质态的产生被抑制,自旋分辨LDOS呈现特征空间图案,并且LDOS随着磁场的增加而经历显著变化。由于所有这些指纹都不存在于电荷滴中,杂质是用于识别集体模式的性质和相对强度的新探针。
2007-03-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Visualizing the evolution from the Mott insulator to a charge ordered insulator in lightly doped cuprates
高温铜氧化物超导体中的一个中心问题是电荷掺杂后母体莫特绝缘体的命运。在这里,我们使用扫描隧道显微镜调查的本地电子结构的轻掺杂铜酸盐在反铁磁绝缘制度。我们发现,掺杂的电荷诱导的光谱重量转移从高能量的哈伯德带的低能量的间隙状态。随着掺杂浓度的增加,费米能级出现V型态密度抑制,并伴随着棋盘电荷序的出现。新的STM观点揭示了这里是铜酸盐首先成为一个电荷有序的绝缘体掺杂。随后,进一步掺杂,费米面和高温超导性生长出来。
2015-08-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetic collective mode in underdoped cuprates: a phenomenological analysis
动态自旋磁化率相关的欠掺杂铜酸盐内的记忆功能(MeF)的方法进行了分析。一个唯象的阻尼函数结合一个$T$独立的求和规则被用来描述异常的正常状态和超导态的共振峰,特别是它的位置和它的相对强度的正常状态。与随机相位近似的关系进行了讨论。为了与$_2$、$_3$ O $_{6+x}$的非弹性中子散射实验进行比较,将MeF方法推广到双层膜系统,并进行了定量比较。在这种情况下,失踪的综合光谱强度在实验上可访问的能量窗口的问题也进行了讨论。
2006-10-24 cond-mat.str-el
Anomalous Nernst effect from a chiral d-density wave state in underdoped cuprate superconductors
我们发现,时间反转不变性的故障,证实了最近的极克尔效应测量的铜氧化物,意味着存在一个异常的能斯特效应的赝能隙相欠掺杂的铜氧化物超导体。利用手征d密度波态模拟时间反转破缺有序态,发现即使在远高于超导转变温度的温度下,能斯特效应的大小也是相当大的。这些结果表明,实验发现的赝能隙温度下的能斯特效应可能是由于手征d-密度波有序态的时间反演不变性被破坏。
2008-10-21 cond-mat.str-el
Theory of Polarized Neutron Scattering in the Loop Ordered Phase of Cuprates
在欠掺杂铜氧化物的环电流有序态中用极化中子散射观测到的集体模要求基态在每个晶胞中是四个基态的线性组合,这四个基态是每个晶胞中可能的经典磁矩构型。这种力矩的方向是晶体的c轴。基态通过时间反演以及围绕晶胞中心的空间旋转连接。在这种情况下,极化中子散射截面理论中出现了几个以前没有遇到过的新特点。这些的一个重要后果是,在实验中检测到的经典磁矩方向的横向有限分量。我们表明,这个横向分量是纯粹的量子力学起源,它在垂直于c轴的平面上的方向是不可检测的,即使在原则上,在实验中,至少在我们所采用的量子力学模型。我们估计的“倾斜”的方向的时刻,即横向分量的c轴分量的比率,使用的基态的参数,通过拟合到所观察到的色散的集体模式在有序状态。我们可以得到合理的协议与实验,但只有通过引入一个参数,只有一个近似的大小可以估计。还提供了形状因子的近似计算。
2012-03-28 cond-mat.str-el
Magnetic field reveals vanishing Hall response in the normal state of stripe-ordered cuprates
当磁场($H$)抑制欠掺杂铜氧化物的超导电性时,电阻率的弱绝缘行为(即$ρ_{xx}\propto\ln(1/T)$)的起源一直是一个谜。令人惊讶的是,最近在电荷和自旋条纹有序的La-214铜氧化物中观察到的电阻率的高场行为表明金属,而不是绝缘的高场正常状态。在这里,我们报告的霍尔系数消失,在这个领域揭示正常状态的所有$T<(2-6)T_{\mathrm{c}}^{0}$,其中$T_{\mathrm{c}}^{0}$是零场超导转变温度。我们的测量结果表明,这是一个强大的基本属性的正常状态的铜酸盐交织的订单,表现在以前未探索的制度$T$和$H$。高场霍尔系数的行为是从根本上不同于其他铜氧化物,如YBa $_2$ Cu $_3$ O $_{6+x}$和YBa $_2$ Cu $_4$ O $_{8}$,并可能意味着一个近似的粒子-空穴对称性,是独特的条纹有序铜氧化物。我们的研究结果突出了竞争订单在确定正常状态的铜酸盐的重要作用。
2021-10-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Theory of Low-Temperature Hall Effect in Stripe--Ordered Cuprates
本文研究了二维正方晶格中静态反相条纹序对电子弱场霍尔效应的影响,电子色散适合于高T $_c$铜氧化物.我们首先考虑的情况下,自旋和电荷条纹电位的幅度小于或相同的数量级的二维电子的带宽,使电子特性不是太强的一维。在一个模型中,只有自旋条纹电位,并在适当的空穴掺杂铜酸盐的载流子浓度,条纹散射电位从零增加导致增加$R_H$,随后由符号的变化。如果散射振幅还进一步增加,则发生第二符号变化。结果与数据半定量一致。在仅电荷条纹电势模型中,$R_H$随着电荷条纹散射强度的增加而增加,没有发生符号变化。在同时具有自旋和电荷条纹势的模型中,$R_H$可能会增强或改变符号,这取决于两个散射势的强度。我们还考虑的情况下,条纹电位的幅度远大于带宽,在那里可以得到分析结果。在这个极限下,系统是准一维的,而$R_H$仍然是有限的,其符号由载流子密度和电子能带参数决定。
2008-07-01 cond-mat.str-el
On the contribution of nearly-critical spin and charge collective modes to the Raman spectra of high-Tc cuprates
我们讨论了拉曼光谱如何受到近临界自旋和电荷集体模式的影响,这些模式耦合到条形量子临界点附近的载流子。我们表明,近临界集体模式的特定指纹确实可以在拉曼光谱中观察到,并且拉曼光谱在动量空间中的选择性也可以用来区分自旋和电荷的贡献。我们应用我们的研究结果讨论的高Tc超导铜氧化物的光谱发现集体模式应该有大量的温度依赖性与他们的近临界字符协议的质量。此外,自旋模式应该比电荷模式更具扩散性,这表明在条纹中,电荷几乎是有序的,而自旋模式是强烈过阻尼的,并且以高频率波动。
2008-05-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Universal collective modes from strong electronic correlations: Modified $1/\mathcal{N}_f$ theory with application to high-$T_c$ cuprates
结合变分波函数(VWF)方法和费米子味的倒数展开($1/\mathcal{N}_f$),发展了一种强关联电子晶格系统的非零温方法.本文的出发点VWF方法超越了重整化平均场理论,对高$T_c$超导铜氧化物的主要平衡性质提供了半定量的描述。在这里开发的计划VWF + $1/\mathcal{N}_f$,在领先的顺序提供动态自旋和电荷的VWF解决方案周围的响应,推广弱耦合自旋涨落理论的制度强相关。热力学修正的相关鞍点状态系统地出现在连续的订单。解释,VWF + $1/\mathcal{N}_f$被施加到评估动态响应函数的空穴掺杂哈伯德模型和可用的决定性量子蒙特卡罗数据相比,产生一个很好的整体协议的制度的相干集体模式的动力学。我们明确地证明了非相干连续介质中出现了定义明确的自旋和电荷激发,发现电荷-激发能与相互作用强度之间存在非单调关系,当接近强耦合极限时,电荷模能量缓慢饱和,这要求重新评估电荷动力学的$t$-$J$-模型方法,以支持更一般的$t$-$J$-$U$和$t$-$J$-$U$-$V$模型。这些结果也与最近的高$T_c$铜氧化物的非弹性共振$X$射线和中子散射实验有关。
2021-04-09 cond-mat.str-el
Unifying Magnons and Triplons in Stripe-Ordered Cuprate Superconductors
本文基于二维耦合双腿自旋梯模型,导出了条有序La_(15/8)Ba_(1/8)CuO_4近期中子散射数据的统一图象,即超结构卫星周围的低能磁振子和高能三重子激发。反铁磁波矢量Q_AF的共振峰对应于磁激发色散的鞍点。在J= 130-160 meV和J_cyc/J = 0.2-0.25的范围内,得到了与中子数据定量一致的结果。
2004-07-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quasiparticle Nernst effect in stripe-ordered cuprates
对欠掺杂铜氧化物超导体的实验表明,正常状态下的能斯特效应和条纹有序之间存在着复杂的关系:能斯特信号在1/8空穴掺杂附近增强,其起始温度在一定的掺杂范围内与条纹有序温度成比例。在这里,我们采用唯象准粒子模型来计算正常状态下的能斯特信号的存在条纹秩序。我们发现,费米口袋所造成的平移对称性破缺导致一个强烈增强的能斯特信号的符号依赖于调制周期的有序状态和费米面的其他细节。这意味着反铁磁和电荷只有条纹之间的差异,我们比较我们的研究结果与最近的数据从Nd-LSCO和YBCO。
2009-11-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Crucial role of Internal Collective Modes in Underdoped Cuprates
针对欠掺杂铜氧化物d波超导态的脆弱性问题,结合多种理论方法研究类t-J模型,发现由d波态内禀反对称模式涨落引发的未被探索的不稳定性,结果与相关实验吻合并提出实验方向。
2017-02-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
New Collective Modes in the Superconducting Ground States in the Gauge Theory Description of the Cuprates
在t-J模型的从属玻色子平均场处理中,小掺杂的基态是d波超导体。传统超导体具有与成对序参量的振幅和相位相关联的集体模式。这里,跳频矩阵元素$χ_{ij}$也是平均场序参量。因此,我们预计,新的集体模式将被引入这些额外的复杂自由度。我们计算新的集体模式和它们的谱函数数值对角化的矩阵描述的波动平均场解。我们还表明,SU(2)规范理论制定允许我们预测和分类这些集体模式。实际上,为了避免掺杂$x$变为零时的伪集体模式,SU(2)公式是必不可少的。最重要的新集体模式是$θ$模式和纵向和横向$ϕ$规范模式。$θ$模式对应于交错通量相位的波动,并产生轨道电流波动。$ϕ$规范模对应于配对和跳跃矩阵元素的{\em振幅}的异相波动。计算了耦合到$θ$模的中子散射截面和耦合到$χ_{ij}$实部涨落的非弹性X射线散射截面。此外,我们还表明,$(π,π)$的后一种波动可能与LSCO LTO相的屈曲声子模式耦合,并且可以用光学方法检测到。这些集体模式的实验搜索将作为这条线的攻击高T $_c$问题的重要测试。
2003-05-27 cond-mat.str-el
Nematicity in stripe ordered cuprates probed via resonant x-ray scattering
在欠掺杂铜氧化物超导体中,超导电性与电荷密度波(CDW)有序之间存在着激烈的竞争。旋转对称性破缺(向列性)是内在发生的,还是一般发生的,还是其他顺序的结果,目前还在争论之中。本文用共振X射线散射方法研究了(La,M)_2CuO_4中Cu 3d轨道的电子向列性、(La,M)_2O_2层的结构和CDW有序度之间的关系。我们发现(La,M)_2O_2层的结构和CuO_2面的电子向列性都有明显的温度依赖性,只有后者被CDW有序的出现所增强。这些结果确定电子向列性作为一个序参量,这是从一个纯粹的结构序参量在欠掺杂条纹铜酸盐不同。
2016-02-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Inter-layer Josephson coupling in stripe-ordered superconducting cuprates
LBCO-1/8的实验表明,条纹顺序共存的二维配对没有层间相位相干性在一个扩展的温度范围内,我们确定的条纹顺序存在的层间约瑟夫森耦合。我们采用平均场描述的键为中心的条纹,与零动量超导凝聚体和交替的条纹方向钉扎的低温tetraquartz(LTT)的晶格结构。我们表明,费米面重建所产生的强条纹顺序可以抑制相邻层之间的约瑟夫森耦合超过一个数量级。
2009-07-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nature of the Magnetic Order in the Charge-Ordered Cuprate La$_{1.48}$Nd$_{0.4}$Sr$_{0.12}$CuO$_4$
利用极化中子散射,我们建立了La $_{1.48}$ Nd $_{0.4}$ Sr $_{0.12}$ CuO $_4$中的磁序是(i)一维调制和共线的,与条纹模型一致,或者(ii)二维调制的一种新的非共线结构.这些测量排除了一些以2D电子序或1D螺旋自旋序为特征的替代模型。低能量自旋激发被发现主要是横向极化相对于条纹有序状态,与传统的自旋波。
2007-05-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Collective nature of spin excitations in superconducting cuprates probed by resonant inelastic x-ray scattering
利用共振非弹性X射线散射(RIXS)技术,研究了高温超导体YBa_2Cu_3 O_(6 +x)在宽掺杂范围(0.1 < x < 1)内的色散自旋激发。当入射光子能量从共振条件失谐时,仔细监测激发分布,发现自旋激发能对所有x都与失谐无关。这些发现表明,掺杂铜氧化物中自旋翻转RIXS分布的最大部分来自磁集体模式,而不是最近理论上提出的非相干粒子-空穴激发[Benjamin等人,Phys. Rev. Lett. 112,247002(2014)]。在铜酸盐的电子系统的理论描述的影响进行了讨论。
2015-02-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Collective modes in the d-density wave state of the cuprates
利用泛函积分公式,我们分析了$d$密度波态的集体模。因为只有离散对称性被破坏,所以不存在无质量相模。唯一相关的波动是振幅波动的序参量,这是在高斯水平以上的长程序。这些涨落产生了一种质量模,类似于U(1)希格斯粒子,或者说波矢为$(π,π)$的振幅模。非弹性中子散射实验中的中子通过轨道流耦合到这种模式,并且很可能产生这种振幅玻色子的直接测量。
2002-02-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Resonant X-Ray Scattering Measurements of a Spatial Modulation of the Cu 3d and O 2p Energies in Stripe-Ordered Cuprate Superconductors
对欠掺杂铜氧化物超导体中的条纹相的普遍描述是载流子(空穴)相在微观尺度上分离成空穴富集区和空穴贫乏区。我们报告的共振弹性X射线散射测量条纹有序的La $_{1.475}$ Nd $_{0.4}$ Sr $_{0.125}$ CuO $_4$在Cu $L$和O $K$的吸收边,确定一个额外的功能的条纹顺序。的散射强度的能量依赖性的分析表明,条纹顺序的主要签名是空间调制的能量的Cu 3d和O 2p状态,而不是大调制的电荷密度(价)设想在共同的条纹范例。这些能量转移被解释为电子结构的空间调制,并可能指向条纹相的价键固体解释。
2013-01-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Charge collective modes in an incommensurately modulated cuprate
我们报告的第一次测量集体电荷模式的绝缘Sr14Cu24O41使用非弹性共振x射线散射在整个布里渊区。我们的结果表明,在电荷间隙边缘的强烈激发模式主要来源于包含阶梯的平面子结构。观察到的梯形模式(E与Q)被发现是分散的动量转移沿“腿”,但几乎本地化沿“横档”。色散和峰宽特性与一维莫特绝缘体的电荷谱相似,并且我们证明了我们的结果可以在强耦合极限(U >> t_{ladder} > t_{chain})下理解。观察到的行为是在显着的对比,在大多数二维铜酸盐的电荷谱。相当普遍的,我们的结果还表明,动量可调性的非弹性散射可以用来解决模式的贡献,在多组分无公度系统。
2006-12-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Freezing of spin dynamics in underdoped cuprates
Mori的记忆函数方法在掺杂反铁磁绝缘体中的自旋动力学,结合温度无关的静态自旋关联和恒定的集体模式阻尼的假设,导致W/T标度在很宽的范围内。用非普适标度参数理论分析了欠掺杂铜氧化物的中子非弹性散射结果。采用修正的阻尼函数也可以解释低掺杂铜酸盐低温下出现的中心峰。
2009-02-03 cond-mat.str-el
Anomalous thermopower from the drag of overdamped collective modes
Universität Würzburg(维尔茨堡大学);BTU Cottbus-Senftenberg(科特布斯-森夫滕贝格工业大学);Università di Roma Sapienza(罗马第一大学)
受高温超导铜氧化物中Seebeck系数比在低温下呈对数发散的启发,提出过阻尼集体模式拖曳可导致金属热电势异常,为奇异金属行为提供新解释。
2026-07-03 cond-mat.str-el
Asymmetry of collective excitations in electron and hole doped cuprate superconductors
高温超导(HTSC)是通过在具有反铁磁(AFM)有序的绝缘铜氧化物中掺杂空穴或电子而神秘地出现的。人们一直认为,与声子能量相比,磁激发的大能量尺度是高温下电子驱动超导相的核心。然而,尽管进行了广泛的研究,但很少有信息可用于比较空穴和电子掺杂超导体的高能磁激发,以评估与各自超导转变温度的可能相关性。在这里,我们使用共振非弹性X射线散射(RIXS)在铜的L3边缘,以揭示高能量集体激发的原型电子掺杂的铜酸盐Nd 2-xCexCuO 4(NCCO)。令人惊讶的是,尽管自旋刚度为零,AFM的相关性是短程的,磁激发硬化显着的AFM-HTSC相边界,与空穴掺杂的铜氧化物形成鲜明对比。此外,我们发现了一个意想不到的和高度分散的模式,超导NCCO是未检测到的空穴掺杂的化合物,这是从区域中心发出的特征能量可比的赝能隙,并可能信号的量子相位不同于超导。在高能量集体激发中未被发现的关于空穴和电子掺杂的不对称性为HTSC铜氧化物的建模提供了额外的约束。
2014-06-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Collective spin and charge excitations in the $t$-$J$-$U$ model of high-$T_c$ cuprates
高-$T_c$铜氧化物超导体的$t$-$J$-$U$模型结合了原位库仑排斥和动力学交换相互作用,并给出了这些材料静态性质的半定量描述。我们将这种分析扩展到动态量和地址集体自旋和电荷激发的相关金属态的$t$-$J$-$U$模型。我们采用VWF + $1/\mathcal{N}_f$方法,结合了变分波函数(VWF)方法和费米子味的倒数展开($1/\mathcal{N}_f$)。结果表明,共振(顺磁)的贡献的动态磁化率仍然强大的Hubbard和$t$-$J$-模型限制之间的插值,而非相干连续进行大量的重整化。集体电荷模式的能量随着强耦合极限的接近而减小。我们还介绍了有效的动力学交换相互作用的概念,可以在哈伯德,$t$-$J$,和$t$-$J$-$U$模型的磁动力学的统一解释。结果进行了讨论的背景下,最近的共振非弹性$x$射线散射实验的高$T_c$铜酸盐。
2021-07-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Collective Magnetic Excitations in a Photo-excited Electron-doped Cuprate Superconductor
Stanford Institute for Materials and Energy Sciences, SLAC National Accelerator Laboratory(斯坦福材料能源科学研究所,SLAC国家加速器实验室);Department of Chemistry, Emory University(埃默里大学化学系);European XFEL(欧洲X射线自由电子激光设施);Dipartimento di Fisica, Politecnico di Milano(米兰理工大学物理系);Department of Applied Physics, Stanford University(斯坦福大学应用物理系)
研究光激发下电子掺杂铜酸盐中超导体集体磁激发行为,用trRIXS方法追踪,发现泵浦后有反斯托克斯信号,改变区中心附近顺磁子色散,光谱权重有动量依赖变化,可为操控铜酸盐性质提供新途径。
2026-07-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Charge critical fluctuations in cuprates: Isotope effect, pseudogap, conductivity, and Raman spectroscopy
在高T_c超导体的条纹量子临界点理论中,我们指出了电荷集体涨落对光吸收和喇曼光谱的直接贡献。在后一种情况下,我们发现临界电荷集体模式可以或不能被激发取决于其波矢的方向和入射和出射光子的偏振。这表明强耦合和弱耦合到临界集体模式的准粒子之间的显着区别,并提供了一个直接的确认,在有限的波矢量发生在附近的最佳掺杂的铜酸盐的量子临界点相关联的顺序。
2004-08-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Tuning charge density wave order and structure via uniaxial stress in a stripe-ordered cuprate superconductor
铜氧化物中的单向自旋和电荷密度波序与超导性竞争。在铜氧化物的条纹有序(La,M)$_2$ CuO $_4$家族中,自旋和电荷有序以单向有序的形式出现,可以通过对称性破缺结构畸变(如低温四方晶系(LTT)相)来稳定。在这里,我们研究之间的相互作用的结构和电荷密度波(CDW)秩序的形成在LTT相的La $_{1.475}$ Nd $_{0.4}$ Sr $_{0.125}$ CuO $_4$通过施加单轴应力扭曲的结构和影响的CDW秩序的形成。利用共振软X射线散射测量了CDW有序度和(0 0 1)结构布拉格峰,发现沿Cu-O键方向施加单轴应力抑制了(0 0 1)峰,并具有降低CDW有序度的净效应,但仅对平行于外加应力传播的CDW有序度有此作用.我们将这些观察结果与以前的工作相联系,这些工作显示了在单轴应力下增强的超导转变温度;深入了解CDW,超导性,向列性和结构之间的关系,并且可以在铜酸盐中相对于彼此进行调整。
2023-10-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin Susceptibility in Underdoped Cuprates: Insights from a Stripe-Ordered Crystal
本文详细研究了La(1.875)Ba(0.125)CuO(4)单晶的自旋磁化率与温度和磁场的关系。从定量分析中,我们发现,随温度变化的各向异性的磁化率,观察到的顺磁和条纹有序相,直接表明,本地化的铜力矩占主导地位的磁响应。场致自旋翻转跃迁进一步证实了局部矩的作用。与以前的多晶样品的数据分析相反,我们发现,一个共同假设的各向同性和温度无关的贡献,从自由载流子,如果存在,必须是相当小的。通过将定量分析扩展到包括x=0.095和0.155的La(2-x)Ba(x)CuO(4)晶体,我们的结论得到了加强。在此基础上,我们对La(2-x)(Sr,Ba)(x)CuO(4)的自旋磁化率随温度和掺杂的变化关系提出了修正的解释.
2008-11-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spectral signatures of critical charge and spin fluctuations in cuprates
讨论了高温超导铜氧化物的拉曼光谱是如何受到近临界自旋和电荷聚集模的影响的,这些模式耦合到条形量子临界点附近的载流子。我们发现,可以观察到近临界集体模式的特定指纹,并且可以利用拉曼光谱在动量空间中的选择性来区分自旋和电荷的贡献。我们应用这些结果讨论了高T_c超导铜氧化物的谱,发现集体模的质量与温度有很大的关系,这与它们的近临界性质是一致的。此外,自旋模式具有更大的质量和更扩散的比电荷模式,表明在条纹的电荷几乎是有序的,而自旋模式是强烈的过阻尼和波动与高频率。
2009-03-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Neutron Scattering Studies of Antiferromagnetic Correlations in Cuprates
中子散射的研究提供了重要的信息的动量和能量依赖的磁激发在铜氧化物超导体。特别令人感兴趣的是最近的迹象表明,一个普遍的磁激发光谱的空穴掺杂铜酸盐。这个出发点提供了审查母绝缘体的反铁磁状态的动机,以及空穴掺杂对有序状态的破坏。讨论了条纹有序相的自旋关联的性质,然后描述了超导铜氧化物中磁关联的掺杂和温度依赖性。在描述了诸如外加磁场或杂质替代等扰动对磁关联的影响之后,简要总结了电子掺杂铜氧化物的工作。本章最后总结了实验趋势和理论观点的讨论。
2005-12-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Stability of charge-stripe ordered La2-xSrxNiO4+delta at one third doping
电荷有序相的稳定性取决于掺杂,不同的材料具有特别稳定的有序相。在半填充电荷有序相的铜酸盐,这发生在八分之一掺杂,而在电荷条纹有序的La 2-xSrxNiO 4 + δ有增强的稳定性在三分之一掺杂。在本文中,我们讨论了已知的细节的电荷条纹秩序在La 2-xSrxNiO 4 + δ,以及这些属性如何导致三分之一掺杂稳定性。
2017-11-08 cond-mat.str-el
Neutron Scattering Signature of d-density Wave Order in the Cuprates
提出了一种有序的$d$ -密度波(DDW)态来解释欠掺杂高温超导体中的赝能隙相。与这种顺序相关的交错电流具有与有序自旋的特征在性质上不同的特征。我们将序参量理论应用于斜方晶系双层系统,并表明预期的大小以及随之而来的中子散射的动量,能量和极化依赖性与最近的实验结果是一致的。
2001-06-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Three dimensional collective charge excitations in electron-doped cuprate superconductors
高温铜酸盐超导体由堆叠的CuO 2平面组成,主要具有二维电子能带结构和磁激发,而超导相干是三维的。这种二分法突出了平面外电荷动力学的重要性,认为在正常状态下是不连贯的,但在能量动量空间中缺乏全面的表征。在这里,我们使用共振非弹性X射线散射(RIXS)与极化分析,以揭示最近发现的电子掺杂的铜氧化物集体模式的纯电荷特性。该模式沿面内和面外方向(重要的是,面外方向)分散,揭示了其三维性质。面外色散的周期性对应于CuO 2平面距离而不是晶体学c轴晶格常数,表明面间库仑相互作用驱动相干面外电荷动力学。所观察到的性质是长期寻求的声学等离子体的标志,预测分层系统,并认为在调解高温超导性发挥了重要作用。
2018-10-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Collective Excitations in the Charge-Ordered Phase of alpha-(BEDT-TTF)2I3
用二维导电层内不同晶向的直流电阻率、介电常数和光谱表征了有机导体α-(BEDT-TTF)_2I_3中电荷有序态的电荷响应。检测到两种介电模式。大模与在ab平面中形成的2kF键电荷密度波的类相子激发有关。小介电模式与畴壁对沿a-和b-轴之间的两种类型的域,这是由于反转对称性破缺创建的运动。
2010-03-29 cond-mat.str-el
Gapped collective charge excitations and interlayer hopping in cuprate superconductors
利用共振非弹性X射线散射(RIXS)研究了电子掺杂铜氧化物超导体Sr $_{0.9}$ La $_{0.1}$ CuO $_2$(SLCO)中等离子体激元的传播.我们在二维布里渊区中心检测到$\sim$ ~120 meV的等离子体间隙,表明SLCO中的低能等离子体不是严格的声学。等离子体激元色散,包括间隙,准确地捕获分层$t$ - $J$ - $V$模型计算。最近RIXS数据从其他铜酸盐进行类似的分析表明,等离子体间隙是通用的,其大小与层间跳跃的幅度$t_z$。我们的工作揭示了层状铜氧化物中电荷动力学的三维性,为确定$t_z$提供了一种新的方法。
2022-06-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Charge-fluctuation contribution to the Raman response in superconducting cuprates
我们计算的拉曼响应的贡献,由于集体模式,发现一个强烈的依赖于光子偏振和模式的特征波矢。我们比较我们的结果与最近的拉曼光谱实验在欠掺杂的铜酸盐,$La_{2-x}Sr_xCuO_4$和$(Y_{1.97}Ca_{0.3})Ba_2CuO_{6.05}$,在那里观察到异常的低能量峰,降低温度后软化。我们表明,特定的依赖于掺杂和光子极化的这些峰是只兼容的有限波长的电荷集体激发。
2005-01-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Optical Study of the Stripe-Ordered State
本文综述了镧系铜氧化物光谱中条纹顺序的影响。对高Tc超导铜氧化物的主要影响是迅速降低约瑟夫森等离子体频率的c轴谱作为一个后果的削弱的约瑟夫森耦合之间的CuO 2层。这指向在条纹相中的二维(2D)超导性,尽管在真实材料中实现2D超导性是困难的。我们还讨论了实验结果表明,条纹效应的存在,在其他铜酸盐,即使他们不显示静态条纹相。与c轴谱相比,面内谱不受条纹序的显著影响,表现出弱的间隙特征,降低了凝聚谱的权重。
2012-08-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum spin fluctuations and evolution of electronic structure in cuprates
在CuO $_2$层的相关效应引起了一个复杂的景观集体激发高T $_{\rm c}$铜酸盐。它们的描述需要在非常宽的能量范围内精确地解释电子波动,这对理论来说仍然是一个挑战。特别是,有没有传统的解释实验观察到的“共振”反铁磁模式,这往往被认为是超导介质。在这里,我们的模型自旋激发的空穴掺杂铜氧化物在顺磁制度,并表明,这种反铁磁模式与电子之间的反节点的准粒子带,被钉扎到费米能级的X和Y点的跃迁。我们观察到,当掺杂量为7- 12%时,由于强的相关效应,电子谱重重新分布导致形成非常稳定的准粒子色散。费米面的重建导致准粒子带在${\rm M}Γ/2$节点附近变平,伴随着高密度的载流子。电子在节点${\rm M}Γ/2$和${\rm XM}/2$之间的集体激发形成了磁谱中的附加磁空穴态,保护了反铁磁涨落。进一步研究自旋涨落随温度和掺杂的演化,使我们能够观察到反铁磁有序已经在顺磁制度以上的转变温度的开端。此外,除了最强烈的低能磁激发,磁谱揭示了不太强烈的集体自旋波动,对应于单粒子谱函数峰值之间的电子过程。
2018-09-24 cond-mat.str-el
Collective nature of orbital excitations in layered cuprates in the absence of apical oxygens
本研究通过高分辨率RIXS实验发现,无顶点氧的铜氧化物中dxy轨道激发呈现集体色散,归因于次近邻轨道超交换,该交换使轨道子摆脱磁振子耦合,源于顶点氧缺失导致的电荷转移能降低。
2024-02-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Collective Charge-\(2e\) Bosonic Excitations in Charge-Ordered Systems
Institute for Materials Research, Tohoku University(东北大学物质材料研究所学)
本文提出电荷-赝自旋模型,揭示电荷有序系统中携带±2e电荷的集体玻色子激发(双荷子),并证明其可产生Seebeck效应及交流驱动的直流电流,扩展了磁振子范式至电荷领域。
2026-09-18 cond-mat.str-el
Unveiling the nature of collective charge excitations in a cuprate superconductor
The Chinese University of Hong Kong(香港中文大学);Universität Zürich(苏黎世大学);Diamond Light Source(钻石光源);Korea Advanced Institute of Science and Technology(韩国科学技术院);KTH Royal Institute of Technology(瑞典皇家理工学院);The University of Tokyo(东京大学);Max Planck Institute for Solid State Research(马克斯·普朗克固体研究所);Institut Néel, CNRS and Université Grenoble Alpes(内尔研究所,法国国家科学研究中心与格勒诺布尔阿尔卑斯大学)
本研究利用高分辨率共振非弹性X射线散射揭示条纹有序铜氧化物中电荷激发具有高度色散性,其能量尺度与自旋激发相当,为理解高温超导微观机制提供关键依据。
2026-09-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Dynamics of topological defects in a spiral: a scenario for the spin-glass phase of cuprates
我们认为铜酸盐自旋玻璃相的输运性质是由螺旋态拓扑缺陷的耗散动力学决定的。使用集体坐标的方法,我们表明,拓扑缺陷耦合到一个浴的磁激发。通过对浴自由度的积分,我们发现拓扑缺陷的动力学性质是耗散的。计算得到的阻尼矩阵与面内电阻率有关,其表现出各向异性和线性温度依赖性,与实验数据一致。
2004-04-04 cond-mat.str-el
Change of the Ground State upon Hole Doping Unveiled by Ni Impurity in High-$T_{\rm c}$ Cuprates
通过比热和μ子自旋弛豫测量,研究了高$T_{\rm c}$铜氧化物中超导态被Ni取代抑制的电子基态在La $_{2-x}$ Sr $_x$ Cu $_{1-y}$ Ni $_y$ O $_4$中的变化.发现随着空穴浓度的增加,基态由具有Ni强空穴俘获的磁有序态转变为具有Ni的近藤效应的金属态.此外,对结果的分析表明,在两相的边界附近发生了磁有序相和金属相的相分离。
2010-02-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Disorder-Induced Static Antiferromagnetism in Cuprate Superconductors
利用模型计算的无序d-波超导体与现场哈伯德排斥,我们展示了如何掺杂无序可以稳定新的国家与反铁磁秩序。我们发现,在有限无序的存在下,创建一个有序的磁状态所需的相关性或杂质势的临界强度降低相比,需要创建一个单一的孤立的磁液滴。这可以解释为什么在像LSCO这样的铜氧化物中,低能探测器已经确定了一种静态磁成分,这种成分在超导状态下仍然存在,而在像YBCO这样的更清洁的系统中,它是不存在的或最小的。最后,我们解决的情况下,名义上干净的LSCO样品在最佳掺杂,这种有序的磁矩是不存在的,但它们可以诱导小浓度的强散射体。
2007-10-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pair condensation and inter-layer coupling in cuprates: pairing on a superlattice
我们分析了超导状态和c轴电荷动力学的铜氧化物使用一个带电的有序双层超晶格模型,其中配对支持层间库仑能量增益。高温超导性的超晶格性质由相干长度λ = 10至30 A的小性实验表明,其与4X 4至8X8正方形超晶胞晶格层的宽度相当。研究了温度诱导的空穴含量的二维-三维量子相变。对凝聚导致空穴含量的正常态c轴各向异性的急剧下降,降低层间介电屏蔽。c轴介电屏蔽的减小可能是凝聚能的主要来源。二维对凝聚体的特征可以通过扫描隧道显微镜观察到的具有“棋盘”图案的电荷有序状态来表征。
2002-11-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Optical spectroscopy of plasmons and excitons in cuprate superconductors
介绍了层状高温超导体中的集体模。本文对Anderson提出的当超导体中U(1)规范对称性破缺时,在超导体中运动的光子变得有质量的机制进行了实验论证。利用费雷尔-廷卡姆求和定则,我们证明了光子质量与凝聚体的光谱权有一个简单的关系。各种形式的约瑟夫森等离子体可以存在于单层和双层的uprates。在双层铜氧化物中,可以观察到横向光学等离子体模式作为c轴光学电导率的峰值。这种模式出现作为一个后果的存在两个不同的固有的约瑟夫森耦合之间的CuO 2层。它与集体振荡密切相关,集体振荡对应于两种凝聚体的相对相位的小波动,这是由A. J. Leggett在1966年预测的具有两个载流子带的超导体。给出了一个描述的光学数据的高Tc铜酸盐证明这些和类似的集体模式的存在。
2004-10-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Coexistence of charge-density-wave and pair-density-wave orders in underdoped cuprates
在自旋费米子模型下,分析了欠掺杂铜氧化物中转移动量$(\pm Q,0)$ / $(0,\pm Q)$的非公度电荷密度波(CDW)和对密度波(PDW)序.这两种有序都是在磁有序形成之前自旋涨落交换的结果,我们认为最低能量的有序态具有非零的动量相等的CDW和PDW分量。这种状态破坏了$C_4$晶格旋转对称性、时间反演对称性和镜像对称性。我们认为CDW/PDW序对费米子色散的反馈与ARPES数据是一致的。我们讨论了CDW/PDW序和$d_{x^2-y^2}$超导电性之间的相互作用,并作出具体的实验预测。
2015-05-19 cond-mat.str-el
Hybridization of Higgs modes in a bond-density-wave state in cuprates
最近,几个小组报告了在欠掺杂铜酸盐中存在的电荷顺序的集体模式的观测结果。受这些实验的启发,我们从理论上研究了纯电荷序和电荷序与超导电性共存时序参量的振荡。使用热点近似,我们发现在共存制度中的两个希格斯模式所产生的杂交的振幅振荡的不同序参量。其中之一具有在单粒子能隙内的最小频率,并且其是温度的非单调函数。其他-高频-模式是顺利地连接到希格斯模式的单阶参数区域,但很快成为过阻尼共存的情况下。我们探索了一个不寻常的低能量阻尼通道的集体模式,这依赖于两个订单的共存所造成的带重建。为了完整性,我们还考虑了阻尼的集体模式起源于节点准粒子。最后,我们讨论了我们的结果的一些实验结果。
2015-08-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Single particle spectral weight and ARPES spectra in the bond-ordered stripe phase of doped antiferromagnets
本文计算了梯形畴壁和反铁磁畴宽度为2晶格间距的条形阵列的电子结构和单粒子谱密度,并与214族化合物中掺杂铜酸盐的ARPES谱进行了比较。我们假设键序是在DW中的腿上形成的,并且亚晶格磁化的相位在每个DW上由Pi改变。在配位框架动量-能量中绘制的强度图很好地再现了在掺杂水平为15%时获得的ARPES谱。我们认为这一协议作为一个论点的情况下共存的键序区域和AF区域的条纹相的适度掺杂的铜酸盐。
2005-01-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum magnetism in the stripe phase: bond- versus site order
有人认为,在电荷有序条纹相的自旋动力学可能揭示关于铜氧化物超导体的反常自旋动力学的性质。具体地说,如果条纹是键有序的,那么大部分自旋波动将起源于自旋扇区本身,而位点有序的条纹需要电荷扇区作为强量子自旋波动的驱动力。
1998-04-02 cond-mat.str-el
Collective orbital excitations in orbitally ordered YVO3 and HoVO3
我们研究了YVO3和HoVO3的光学吸收光谱中的轨道激发。我们专注于在0.4 eV处观察到的极化E平行c的轨道吸收带。这一特征仅在中间单斜相中观察到。通过与VOCl中的局部晶场激发和最近的理论预测的晶场水平的比较,我们表明,这种吸收带不能解释在一个本地的晶场激发。我们讨论了一个微观模型,该模型将该吸收带归因于相邻位点上的两个轨道的交换,即,两个轨道的直接激发。这个模型是强烈支持所观察到的依赖于偏振和温度。计算的谱权值与实验结果吻合较好。
2008-03-20 cond-mat.str-el