We investigate the low temperature (T $<$ 2 K) electronic structure of the heavy fermion superconductor CeCoIn5 (T$_c$ = 2.3 K) by angle-resolved photoemission spectroscopy (ARPES). The hybridization between conduction electrons and f-electrons, which ultimately leads to the emergence of heavy quasiparticles responsible for the various unusual properties of such materials, is directly monitored and shown to be strongly band dependent. In particular the most two-dimensional band is found to be the least hybridized one. A simplified multiband version of the Periodic Anderson Model (PAM) is used to describe the data, resulting in semi-quantitative agreement with previous bulk sensitive results from de-Haas-van-Alphen measurements.
Emergence of Quasiparticles in a Doped Mott Insulator
莫特绝缘体如何在掺杂后发展成为弱耦合金属是理解各种新兴相关现象的核心问题。为了分析这种演化及其与高$T_c$铜氧化物的联系,我们用超团簇微扰理论研究了掺杂哈伯德模型的单粒子谱。从极低的掺杂开始,我们确定了一个严重的重整化准粒子色散,立即发展整个费米能级,并在较高的结合能削弱极化子边带。准粒子光谱权重大致以低掺杂制度中的掺杂速率的两倍增长,但在最佳掺杂下该速率减半。在重掺杂制度,我们发现强的电子-空穴不对称性和持久存在的莫特光谱特征。最后,我们讨论了单带哈伯德模型描述角分辨光电子能谱(ARPES)测量的单层铜氧化物La $_{2-x}$ Sr $_x$ CuO $_4$($0 \le x \le 0.15$)的节谱的演变的适用性。这项工作基准的预测能力的哈伯德模型的高$T_c$铜酸盐的电子性质。
Reply to "Comment on <Emergence of a superconducting state from an antiferromagnetic phase in single crystals of the heavy fermion compound Ce2PdIn8> by Uhlirova et al."
对“Uhlirova等人的评论”的答复<Emergence of a superconducting state from an antiferromagnetic phase in single crystals of the heavy fermion compound Ce2PdIn8>。"
High-energy magnetic excitations from heavy quasiparticles in CeCu$_2$Si$_2$
磁涨落是铜氧化物、铁基和重费米子超导体中配对的主要候选者。这一观点受到了最近发现的CeCu $_2$ Si $_2$中无结超导性的挑战,并要求详细了解相应的磁波动。在这里,我们绘制了磁激发在\ys{superconducting (S-type)} CeCu $_2$ Si $_2$使用非弹性中子散射,发现一个强烈的不对称色散$E\lesssim1.5$ ~meV,在较高的能量演变成广泛的柱状磁激发,扩展到$E\gtrsim 5$ meV。虽然低能量的磁激发表现出显着的三维特性,高能磁激发CeCu $_2$ Si $_2$几乎是二维的,让人想起在铜酸盐和铁基超导体中发现的顺磁子。通过比较我们的实验结果与无规相近似的计算,我们发现CeCu $_2$ Si $_2$中的磁激发来自与其重电子带相关的准粒子,这也是超导电性的原因。我们的研究结果为理解CeCu $_2$ Si $_2$的磁性和超导性提供了基础,并证明了中子散射在探测重费米子金属能带重整化中的实用性.
Revealing sign-reversal $s^{+-}$-wave pairing by quasiparticle interference in the heavy-fermion superconductor CeCu$_2$Si$_2$
最近在超导体CeCu $_2$ Si $_2$中观察到的两个无结能隙引起了人们对它的确切能隙结构是反号($s^{+-}$)还是保号($s^{++}$)配对的激烈争论。在这里,我们调查的准粒子干涉(QPI)使用现实的费米面拓扑结构的弱和强带间杂质散射。我们的QPI和积分反对称局域态密度的计算揭示了$s^{+-}$和$s^{++}$配对状态之间的定性区别,其中包括间隙内杂质共振和两个间隙能量之间的显着的能量依赖性差异。我们的预测提供了一个指导相敏QPI测量发现果断的重费米子超导体CeCu $_2$ Si $_2$真正的配对对称性。
Flux Line Lattice Melting and the Formation of a Coherent Quasiparticle Bloch State in the Ultraclean URu$_2$Si$_2$ Superconductor
我们发现,在超净重费米子超导体URu $_2$ Si $_2$($T_{c0}=1.45$ K)中,在平均场上临界场之下,发生了一个明显的磁通线晶格熔化相变。我们表明,在这个系统中的一个非常小的数量的载体与重质量的结果在异常大的热波动,即使在亚开尔文温度下,这是见证了相当大的区域的通量线液相。的独特性进一步突出的增强的准粒子的平均自由程低于熔化过渡,这意味着可能形成的准粒子布洛赫状态的周期性磁通线晶格。
Quasiparticle spin susceptibility in heavy-fermion superconductors : An NMR study compared with specific heat results
在Kramers双重态晶体电场(CEF)费米液体模型的基础上,根据电子比热($γ_{el}$)、核磁共振奈特位移($K$)和核磁共振弛豫速率($1/T_1$)的实验结果,讨论了各种重费米子(HF)超导体的准粒子自旋磁化率($χ^{qp}$). $χ^{qp}_γ$由增强索末菲系数$γ_{el}$和$χ^{qp}_{T_1}$通过$χ^{qp}_{T_1}=(N_Aμ_B/A_{hf})K^{qp}_{T_1}$关系式由准粒子柯林加关系式$T_1T(K^{qp}_{T_1})^2=const.$计算得到,其中$A_{hf}$是超精细耦合常数,$N_A$是玻尔磁子数,$μ_B$是玻尔磁子。对于偶宇称(自旋单重态)超导体CeCu $_2$ Si $_2$,CeCoIn $_5$和UPd $_2$ Al $_3$,在低于超导转变温度($T_c$)时,奈特位移$δK^{obs}$的分数减小是由于由$χ^{qp}_γ$和$χ^{qp}_{T_1}$一致估计的重准粒子自旋磁化率的减小。这一结果使我们得出结论,重准粒子形成自旋单态库珀对CeCu $_2$ Si $_2$,CeCoIn $_5$和UPd $_2$ Al $_3$。另一方面,在UPt $_3$和UNi $_2$ Al $_3$中没有观察到奈特位移的减少,然而,$χ^{qp}_γ$和$χ^{qp}_{T_1}$的估计值足够大,可以通过实…
Why the anti-nodal quasiparticle dispersion is so flat in the superconducting cuprates?
在$T_{c}$以下的波腹区出现的相干准粒子峰和峰-谷-峰结构的发展是欠掺杂高$T_{c}$铜氧化物最显著的非BCS特征,其中在$T_{c}$以上的波腹区不能定义相干准粒子。峰-谷-峰结构通常被解释为电子与某些玻色子模耦合的结果。然而,这样的电子-玻色子耦合图像并没有回答\textit{why the quasiparticle dispersion is so flat in the anti-nodal region}的问题,这是一个完全出乎Bogoliubov准粒子在d波BCS超导体中的行为。在这里,我们表明,尖锐的准粒子峰在反结区域应被理解为一个新的极点,在电子格林函数产生的强耦合的电子扩散自旋涨落周围的反铁磁波矢$\mathbf{Q}=(π,π)$,而不是一个几乎自由的Bogoliubov准粒子在d波BCS超导体。更具体地说,我们发现,从散射与扩散自旋起伏的电子的正常的自能表现出自己主要作为一个水平的排斥效应,是负责减少准粒子的色散和准粒子耗散率在波腹区域。我们认为,峰谷分离的反节谱不应该被解释为能量的配对胶。
On the Nature of the `Quasiparticle' Peak in the Angular Resolved Spectrum of the Superconducting Underdoped Bi$_2$Sr$_2$CaCu$_2$O$_8$
研究了Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_8$在超导转变温度以下冷却时,$M$点附近角分辨光电子能谱的重构.限制我们的注意力的情况下,欠掺杂的样品,我们提供了一个现象学的机制独立的参数,解释了出现在频谱中的正常状态pseudogap的峰值。所有的基本实验观察,包括峰值色散,“dip-and-hump”形状的超导态谱和外观的峰值在温度略高于$T_c$,自然解释。