In this paper we apply the emerging- consensus understanding of the fermionic self energy deduced from angle resolved photoemisssion spectroscopy (ARPES) experiments to deduce the implications for orbital diamagnetism in the underdoped cuprates. Many theories using many different starting points have arrived at a broadened BCS-like form for the normal state self energy associated with a d-wave excitation gap, as is compatible with ARPES data. Establishing compatibility with the f-sum rules, we show how this self energy, along with the constraint that there is no Meissner effect in the normal phase are sufficient to deduce the orbital susceptibility. We conclude, moreover, that diamagnetism is large for a d-wave pseudogap. Our results should apply rather widely to many theories of the pseudogap, independent of the microscopic details.
Diamagnetism and density wave order in the pseudogap regime of YBa$_2$Cu$_3$O$_{6+x}$
明确的实验证据表明,电荷密度波的相关性与超导秩序竞争的YBCO推力与赝能隙制度的关系成为焦点。为了帮助表征赝能隙制度,我们提出了一个无量纲的比的抗磁磁化率的电荷密度波相关的相关长度。使用蒙特卡罗模拟,我们计算这个比例的经典模型海沃德等。等人(Science 343,1336(2014)),其描述了多分量级的角波动,捕获了超导和密度波相关性。我们比较我们的结果与现有的数据YBa $_2$铜$_3$ O $_{6+x}$,并提出实验,以澄清这个无量纲比使用现有的样品和技术的价值。
Nematicity in the pseudogap state of cuprate superconductors revealed by angle-resolved photoemission spectroscopy
赝能隙的性质及其与超导电性的关系是铜氧化物超导体的核心问题之一。最近,一种可能的情况已经提出,赝能隙状态是一个独特的阶段,其特征在于自发的旋转对称性破缺称为“向列性”的基础上的运输和磁化率测量,其中的对称性破缺被观察到低于赝能隙温度$T^*$。在这里,我们报告了一个温度依赖的ARPES研究的向列性在轻微过掺杂的Bi ${}_{1.7}$ Pb ${}_{0.5}$ Sr ${}_{1.9}$ CaCu ${}_2$ O ${}_{8+δ}$沿Cu-O键方向施加的单轴应变触发。虽然向列性增强的赝隙状态,在以前的研究中,它被抑制在超导状态。这些结果表明赝能隙态具有自发旋转对称破缺的特征,向列性可能与超导性竞争。这些新的实验发现可能为赝能隙的性质及其与超导电性的关系提供线索。
The diamagnetism above the superconducting transition in underdoped La(1.9)Sr(0.1)CuO(4) revisited: Chemical disorder or phase incoherent superconductivity?
超导波动和不均匀性之间的相互作用提出了一个新的兴趣,由于最近的工作支持一个异常的[超越传统的高斯-金兹伯格-朗道(GGL)的情况下]抗磁性高于Tc在欠掺杂的铜酸盐。这一结论主要是基于低场等温磁化曲线中新异常的观察,与我们早期在欠掺杂La(1.9)Sr(0.1)CuO(4)[Phys. Rev. Lett. 84,3157(2000)]。这些看似内在的反常现象在各种有影响力的著作中被作为赝能隙区相位非相干超导性的“热力学证据”提出,这是目前铜酸盐超导体物理学的一个中心和有争议的问题。在这里,我们已经扩展了我们的磁化强度测量在La(1.9)Sr(0.1)CuO(4)的两个样品具有不同的化学无序,在其中一个接近与随机分布的Sr离子。对于该样品,相应的Tc分布可以近似为围绕平均Tc对称,而在最无序的样品中是强烈不对称的。在这两个样品中测量的磁化强度之间的比较提供了一个关键的检查所观察到的抗磁性异常,这是类似于那些声称由于相位波动由其他作者的化学无序起源。这一结论也适用于只受本征类化学无序影响的样品,提供了进一步的检查,即在正常状态下的赝能隙的打开不影响低掺杂铜酸盐的超导转变以上的本征抗磁性。它还表明,一旦这些障碍的影响被克服,剩余的前体抗磁性可以占在一个定量水平的GGL方法下的总能量截止。
Angle-Resolved Photoemission Spectroscopy of the Antiferromagnetic Superconductor Nd1.87Ce0.13CuO4: Anisotropic Spin-Correlation Gap, Pseudogap, and the Induced Quasiparticle Mass Enhancement
Superconducting gap and pseudogap in the surface states of the iron-based superconductor PrFeAsO$_{1-y}$ studied by angle-resolved photoemission spectroscopy
Two pseudogaps with different energy scales at the antinode of the high-temperature Bi$_2$Sr$_2$CuO$_6$ superconductor using angle-resolved photoemission spectroscopy
我们已经进行了高分辨率角分辨光电子能谱的单层铜酸盐Bi $_2$ Sr $_2$ CuO $_6$澄清的赝能隙的起源。通过使用不同的光子能量,我们已经成功地直接观察到两个不同的赝能隙与两个不同的能量尺度共存的波腹区域:一个反映了$d_{x^2-y^2}$波配对强度,而另一个具有较大的能量尺度,表明起源不同于超导。观察到的双赝能隙行为提供了一个关键,以充分理解赝能隙现象的铜酸盐。
Quasiparticles and Energy Scaling in Bi$_2$Sr$_2$Ca$_{n-1}$Cu$_n$O$_{2n+4}$ ($\it{n}$=1-3): Angle-Resolved Photoemission Spectroscopy
对Bi系高{ \it T $_c$ }超导体(Bi $_2$ Sr $_2$ Ca $_{n-1}$ Cu $_n$ O $_{2n+4}$,$\it{n}$ =1-3)进行了角分辨光电子能谱(ARPES)研究。我们在三层化合物的费米能级上发现了尖锐的准粒子峰和赝能隙。通过对三种化合物的比较,揭示了超导和赝能隙行为的特征能与最大值{ \it T $_c$ }成比例的普遍规律。
Superconductivity distorted by the coexisting pseudogap in the antinodal region of Bi$_{1.5}$Pb$_{0.55}$Sr$_{1.6}$La$_{0.4}$CuO$_{6+δ}$: A photon-energy-dependent angle-resolved photoemission study
超导电性和赝能隙之间的相互作用是铜氧化物物理的一个重要方面。然而,赝能隙的性质仍然存在争议,部分原因是不同的实验提出了不同的能隙函数。本文采用光子能量依赖角分辨光电子能谱(ARPES)研究了Bi $_{1.5}$ Pb $_{0.55}$ Sr $_{1.6}$ La $_{0.4}$ CuO $_{6+δ}$ .我们发现,在低光子能量的反节ARPES谱是由背景信号,这可能会导致一个错误的评估的光谱间隙的大小占主导地位。一旦背景是适当的占,独立的光子能量,在不同的能量下,主要归因于赝能隙和超导性,以及偏离一个简单的d-波形式的整体光谱间隙的波腹光谱鲁棒地显示两个共存的功能。这些结果支持了赝能隙和超导性之间的竞争导致能隙畸变的观点。
Superconducting Gap and Pseudogap in Sm(O$_{1-x}$F$_x$)FeAs Layered Superconductor from Photoemission Spectroscopy
对非超导的SmOFeAs母体化合物和超导的Sm(O $_{1-x}$ F $_x$)FeAs(x=0.12和0.15)化合物进行了高分辨光电子能谱测量。动量积分谱显示出清晰的费米截止,表明超导态的前沿位移很小,这表明在这种多带超导体中,$Γ$点附近的费米面片可能没有带隙。一个强大的功能,在13毫电子伏,确定在所有这些样品。在未掺杂和掺杂样品中观察到E $_F$附近随温度降低的光谱重量抑制,这表明这些Fe基化合物中可能存在赝能隙。
Monotonic d-wave Superconducting Gap in Optimally-Doped Bi$_2$Sr$_{1.6}$La$_{0.4}$CuO$_6$ Superconductor by Laser-Based Angle-Resolved Photoemission Spectroscopy
利用超高分辨激光角分辨光电子能谱研究了最佳掺杂Bi $_2$ Sr $_{1.6}$ La $_{0.4}$ CuO $_6$超导体的超导能隙和赝能隙随动量和温度的变化关系。在超导状态下测得的能隙表现出标准的{ \it d}-波形。赝能隙在T $_c$以上的费米面的很大一部分打开,在结区附近形成“费米弧”。在“费米弧”以外的区域,赝能隙具有与超导态类似的能隙大小和动量依赖性,能隙随温度变化很小,在T_PDMATHABMR上没有突变。这些观测结果表明赝能隙和超导能隙是密切相关的,并支持赝能隙是超导能隙的先驱的观点。
Signatures of superconductivity and pseudogap formation in non-equilibrium nodal quasiparticles revealed by ultrafast angle-resolved photoemission
我们用时间分辨和角分辨光电子能谱测量了$_2$ $_2$ O $_2$的各种掺杂的节非平衡电子态。我们发现,这些ungapped状态的初始泵浦诱导的瞬态信号的强烈影响的超导能隙在$T_c$,超导配对波动在$T_p$,和赝能隙在$T^*$的发病。此外,$T_p$标记了通量依赖性瞬态信号中的一个提示性阈值,出现了低于$T_p$的临界通量,该临界通量对应于使所有库珀对断裂所需的能量。这些结果挑战了铜氧化物超导体中结-反结二分法的概念,在结准粒子和铜氧化物相图之间建立了一个新的联系。
Diamagnetic susceptibility obtained from the six-vertex model and its implications for the high-temperature diamagnetic state of cuprate superconductors
Occurrence of Fermi Pockets without Pseudogap Hypothesis and Clarification of the Energy Distribution Curves of Angle-Resolved Photoemission Spectroscopy in Underdoped Cuprate Superconductors
Unambiguous connection between the Fermi surface topology and the pseudogap in Bi$_{2}$Sr$_2$CaCu$_2$O$_{8+d}$
用电子喇曼散射(ERS)和角分辨光电子能谱(ARPES)研究了过掺杂Bi $_{2}$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_{8+d}$中赝能隙的行为.使用这两种技术,我们发现,与超导能隙,赝间隙相关的反键带消失以上的临界掺杂p $_c$ = 0.22。同时,我们从ARPES测量结果表明,费米表面的反键带是空穴状低于pc和成为电子状以上的p $_c$。这表明赝能隙的出现依赖于Bi $_{2}$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_{8+d}$中费米面的拓扑结构,更一般地说,对赝能隙相的理论提出了强的约束.
Inhomogeneous reduction-annealing effects on the electron-doped cuprate superconductor revealed by micro-focused angle-resolved photoemission spectroscopy
Andreev reflection in Au/La_{2-x}Sr_{x}CuO_{4} point-contact junctions: separation between pseudogap and phase-coherence gap
我们用Au探针在0.08 < x < 0.20的La_{2-x} Sr_{x} CuO_{4}样品上进行了点接触测量,研究了超导能隙与赝能隙的关系。在4.2 K ~ T_c^A的温度范围内,结的电导曲线呈现典型的Andreev反射特征,与体相T_c相近。如果使用(s+d)波隙对称性,则它们与BTK-Tanaka-Kashiwaya模型的拟合给出了良好的结果。低温主导的各向同性带隙分量Delta_{s}的掺杂依赖性非常好地遵循T_{c}对x曲线。这些结果支持了角分辨光电子能谱(ARPES)和隧穿测量的超导(Andreev)带隙和赝带隙之间的分离。