Electron-phonon coupling (EPC) is one of the most common and fundamental interactions in solids. It not only dominates many basic dynamic processes like resistivity, thermal conductivity etc, but also provides the pairing glue in conventional superconductors. But in high-temperature superconductors (HTSC), it is still controversial whether or not EPC is in favor of paring. Despite the controversies, many experiments have provided clear evidence for EPC in HTSC. In this paper, we briefly review EPC in cuprate and iron-based superconducting systems revealed by Raman scattering. We introduce how to extract the coupling information through phonon lineshape. Then we discuss the strength of EPC in different HTSC systems and possible factors affecting the strength. The comparative study between Raman phonon theories and experiments allows us to gain insight into some crucial electronic properties, especially superconductivity. Finally we summarize and compare EPC in the two existing HTSC systems, and discuss what role it may play in HTSC.
Relation between cuprate superconductivity and magnetism: A Raman study of (CaLa)(BaLa)$_{2}$Cu$_{3}$O$_{y}$
利用拉曼散射和μ子自旋转动研究了电荷补偿反铁磁(Ca $_{x}$ La $_{1-x}$)(Ba $_{1.75-x}$ La $_{0.25+x}$)Cu $_{3}$ O $_{y}$单晶.在该体系中,参数$x$通过键距和屈曲角控制Cu-O-Cu超交换相互作用。氧含量$y$控制电荷掺杂。在没有掺杂的情况下,双磁振子峰位置与超交换强度$J$成正比。我们发现,$x$和$y$影响的峰值位置相当大。从μ子自旋旋转确定的Néel温度在相同的样品上独立地证实了磁相互作用对$x$和$y$的强烈依赖性。我们发现一个相当大的增加,在最高超导转变温度$T_{c}^{max}$与$J$。这是强有力的证据,轨道重叠的重要性,超导在这个家庭的铜酸盐。
A Unified Theory for the Cuprates, Iron-Based and Similar Superconducting Systems: Application for Spin and Charge Excitations in the Hole-Doped Cuprates
Enhanced low-energy spin dynamics with diffusive character in the iron-based superconductor (La0.87Ca0.13)FePO: Analogy with high Tc cuprates (A short note)
Comment on: Calculation of an Enhanced $A_{1g}$ Symmetry Mode Induced by Higgs Oscillations in the Raman Spectrum of High-Temperature Cuprate Superconductors
Charge Nematicity and Electronic Raman Scattering in Iron-based Superconductors
本文综述了铁基超导体中电荷涨落的电子喇曼散射测量的最新进展。一个简单的理论框架的$d$波波Pomeranchuk过渡,提出了为了捕捉显着的特点的频谱。我们讨论了122个铁基体系,特别是Co掺杂BaFe $_2$ As $_2$正常态的拉曼光谱数据,我们发现,低能量准弹性峰,提取的磁化率和散射率是一致的电子驱动的结构相变。在全能隙超导态下,准弹性峰转变为有限频率的共振,这在电子掺杂系统中表现得尤为明显。分析的一个重要特征是电子拉曼信号不受声学声子的影响。这使得拉曼光谱成为电子向列性的独特探针。
Raman scattering as a probe of charge nematic fluctuations in iron based superconductors
本文报道了BaFe $_2$ As $_2$和Sr(Fe $_{1-x}$ Co $_x$)$_2$ As $_2$(x=0.04)单晶四元相中电荷涨落的拉曼散射测量。在这两个系统中,所观察到的居里-外斯波动被发现表现出发散的居里-外斯行为与非常相似的特征温度标度,表明在122铁基超导体的普遍趋势,对电荷的有序。
Raman scattering in cuprate oxychlorides high-temperature superconductors single-crystals
Karlsruhe Institute of Technology(卡尔斯鲁厄理工学院);Institut NEEL CNRS/UGA UPR2940(NEEL研究所);IMPMC-Sorbonne Universités, Université Pierre et Marie Curie, CNRS, IRD, MNHN(IMPMC-索邦大学,皮埃尔和玛丽·居里大学,CNRS,IRD,MNHN);Synchrotron SOLEIL(SOLEIL同步辐射中心);Department of Physics, University of Fribourg(弗里堡大学物理系);Department of Materials Science, Graduate School of Engineering, Osaka Metropolitan University(大阪公立大学工学研究科材料科学系)
Hybrid Crystals of Cuprates and Iron-Based Superconductors
我们提出了两种可能的新化合物,Ba $_2$ CuO $_2$ Fe $_2$ As $_2$和K $_2$ CuO $_2$ Fe $_2$ Se $_2$,它们混合了两种高温超导体,铜酸盐和铁基超导体的构建块。这些化合物由正方形CuO $_2$层和反萤石型Fe $_2$ X $_2$(X=As,Se)层组成,中间由Ba/K隔开。结合能和声子谱的计算表明,它们是动态稳定的,这保证了它们可以在实验上合成。这两种化合物的费米面和电子结构继承了铜酸盐和铁基超导体的特征。这些化合物可以是具有有趣的物理性质的超导体,以帮助确定高$T_c$超导性的配对机制。
A unified theory for the cuprates, iron-based and similar superconducting systems: non-Fermi-liquid to Fermi-liquid crossover, low-energy and waterfall anomalies
The effect of disorder on electronic Raman scattering in the superconducting state of iron pnictides
电子拉曼散射测量偏振相关的散射强度,其可以提供关于非常规超导体的能隙中的节点位置以及其整体对称性的信息。本文计算了几种铁磷属元素化物超导态模型在无序情况下的喇曼强度。我们包括,为了完整性,$d$波和各向同性的$s_\pm$响应除了更现实的扩展$s_\pm$超导间隙。使用自洽的$T$矩阵近似模型的影响的障碍,并在各向同性和带内仅散射的限制进行了研究。我们表明,最近的实验Ba(Fe $_{1-x}$ Co $_x$)$_2$作为$_2$可能是一致的“节点提升”的带内无序。
Doping dependence of the electronic Raman spectra in cuprates
本文报道了不同掺杂水平下Bi $_2$ Sr $_2$(Y $_{1-x}$ Ca $_x$)Cu $_2$ O $_{8+δ}$单晶的电子喇曼散射测量结果。掺杂和入射光子能量的光谱的依赖关系进行了分析,为不同的极化几何形状,在超导和正常状态。我们发现在B $_{1g}$和B $_{2g}$两种几何构型中,超导对断裂峰随载流子浓度的标度行为有很大的不同.此外,我们没有发现任何显着的变化在两个对称性的过掺杂区域的光谱的线形的证据,而我们观察到的B $_{2g}$的强度降低后,减少光子能量。正常状态下的数据进行了分析的记忆功能的方法。在两种对称性的准粒子弛豫速率显示依赖于能量和温度,这与掺杂水平。
Two Distinct Electronic Contributions in the Fully Symmetric Raman Response of High $T_{c}$ Cuprates
我们通过Hg Ba $_2$ CuO $_{4+δ}$(Hg-1201)和YBa $_2$ Cu $_3$ O $_{7-δ}$(Y-123)的非共振效应,证明了完全对称的Raman光谱具有两种不同的电子贡献。A $_{1g}$响应包括在2 $Δ$能量处的超导对断裂峰和接近磁共振能量的集体模式。这些实验结果使\textit{d-wave}模型与A $_{1g}$拉曼响应函数一致,只要在A $_{1g}$通道中存在不同于对断裂峰的集体模式。
Dielectric versus magnetic pairing mechanisms in high-temperature cuprate superconductors investigated using Raman scattering
我们建议,并证明,一个系统的方法来研究的铜酸盐超导体,即逐步改变离子的大小,以系统地改变相互作用强度和其他关键参数。R(Ba,Sr)$_2$ Cu $_3$ O $_y$(R={La,. Lu,Y})是这样一种系统,其中潜在的模糊结构变化是最小的。因此,我们系统地改变介电和磁性。介电涨落的特征在于离子极化率,而磁涨落的特征在于通过拉曼散射测量的交换相互作用。转变温度的范围是70至107 K,我们发现,这些仅与介电性能,持续与外部压力的行为。最终的意义可能仍有待证明,但它突出了介电屏蔽在铜酸盐的作用,并增加了支持先前提出的新的配对机制,涉及电子极化的量子化波的交换。
Raman and fluorescence characteristics of resonant inelastic X-ray scattering from doped superconducting cuprates
自旋激发的测量对于理解自旋介导的超导配对是必不可少的;而共振非弹性X射线散射(RIXS)为探测高能自旋激发提供了相当大的机会。然而,RIXS是否正确测量掺杂超导铜酸盐的集体自旋激发仍存在争议。在这里,我们证明了不同的拉曼和荧光类RIXS激发的Bi $_{1.5}$铅$_{0.6}$锶$_{1.54}$钙铜$_{2}$ O $_{8+δ}$在中红外能量区域。结合光子能量和动量相关的RIXS测量与理论计算,使用精确对角化提供了确凿的证据,拉曼类RIXS激发对应于集体自旋激发,这是在未掺杂的莫特绝缘体的磁振子,并演变成掺杂的超导化合物中的顺磁振子。与此相反,荧光般的位移主要是由于连续的粒子空穴激发的电荷通道。我们的结果表明,在适当的实验条件下,RIXS确实可以用来探测高掺杂$T_c$铜氧化物超导体中的顺磁子。