超导铜酸盐的相图通常用于显示它们的电子性质如何作为平均掺杂水平的函数而变化,即,CuO $_2$平面的平均空穴含量。在核磁共振(NMR)实验中,平均掺杂以及这些空穴在平面Cu和O之间的分布通过$^{63,65}$ Cu和$^{17}$ O NMR的四极分裂来揭示其本身。在这里,我们认为,所有公布的NMR数据的基础上,我们有利于一种新类型的相图,具有平面氧四极分裂,并与它的平面氧空穴含量作为横坐标,而不是平均空穴含量的CuO $_2$平面。在这样的图中,不同铜酸盐家族的超导圆顶根据其最大临界温度$T_{\rm c,max}$水平移动,该最大临界温度由母体材料的化学性质设定,这决定了其氧空穴含量。O空穴含量越高,通过实际掺杂可以实现的$T_{\rm c,max}$越高。这些发现也提供了一个策略,寻找具有较高的$T_{\rm c,max}$铜酸盐。
英文摘要:
The phase diagram of the superconducting cuprates is often used to show how their electronic properties change as a function of the mean doping level, i.e., the average hole content of the CuO$_2$ plane. In Nuclear Magnetic Resonance (NMR) experiments average doping, as well as the distribution of these holes between planar Cu and O reveals itself through the quadrupole splittings of the $^{63,65}$Cu and $^{17}$O NMR. Here we argue based on all published NMR data available to us in favor a new type of phase diagram that has the planar oxygen quadrupole splitting and with it the planar oxygen hole content as abscissa rather than the average hole content of the CuO$_2$ plane. In such a plot the superconducting domes of the different cuprate families are shifted horizontally according to their maximum critical temperature $T_{\rm c,max}$ set by the chemistry of the parent material, which determines its oxygen hole content. The higher the O hole content the higher $T_{\rm c,max}$ that can be achieved by actual doping. These findings also offer a strategy for finding cuprates with higher $T_{\rm c,max}$.
High-T_c Superconductivity with T_c = 52 K under Antiferromagnetic Order in Five-layered Cuprate Ba_2Ca_4Cu_5O_10(F,O)_2 with T_N = 175 K: 19F- and Cu-NMR Studies
Unconventional $^{17}$O and $^{63}$Cu NMR shift components in cuprate superconductors
核磁共振(NMR)是一种基本的体相探针,可提供有关材料电子性质的关键信息。最近,对所有可用的平面铜位移以及弛豫数据的分析证明,虽然不能用单个温度依赖性自旋分量来理解位移,但弛豫可以用一个占主导地位的类费米液体分量来解释,而没有增强的电子自旋波动。对于位移,掺杂相关的各向同性项,以及掺杂无关的各向异性项变得明显。在这里,我们专注于平面$^{17}$ O NMR位移和四极分裂。令人惊讶的是,我们发现,他们要求,独立地,一个类似的两个组件的情况下,并确认大多数以前的结论有关的自旋组件的属性,特别是一个负的自旋极化生存在超导状态。这应该会对配对场景产生影响。
Proof of bulk charge ordering in the CuO$_2$ plane of the cuprate superconductor YBa$_2$Cu$_3$O$_{6.9}$ by high pressure NMR
铜氧化物超导体仍然有许多悬而未决的问题,特别是关于它们的正常状态属性,包括电荷有序的作用。在CuO $_2$平面中的$^{63,65}$ Cu和$^{17}$ O上的核磁共振是电荷变化的非常灵敏的本体探针,但未被正确理解。从早期的核磁共振谱来看,YBa $_2$ Cu $_3$ O $_{6+y}$中氧卫星线的分裂是由于正交畸变引起的,同时也可能是由于电荷有序化引起的.我们采用高压NMR对YBa $_2$ Cu $_3$ O $_{6.9}$,希望电荷顺序将响应不同的压力比化学晶格。这就是我们所发现的,我们证明了存在的电荷排序,即使在环境条件下。随着压力的增加,我们可以遵循它的局部对称性和振幅作为温度的函数。我们的发现与迄今为止报道的其他技术不同,但也显示出相似之处,将进行讨论。我们还提供了证据,从文献NMR数据表明,这种电荷排序是普遍存在的CuO $_2$平面。
Planar Cu and O hole densities in high-Tc cuprates determined with NMR
在原子光谱中观察到的各种配置的O和Cu离子的电超精细相互作用被用来分析的四极分裂的O和Cu的核磁共振(NMR)在La 2-xSrxCuO 4和YBa 2Cu 3 O 6 +y,并确定在两个网站作为掺杂的函数的空穴密度。发现在La_(2-x)Sr_xCuO_4中,所有掺杂空穴(x)都位于Cu-O面,但几乎全部位于O面。对于YBa_2Cu_3O_(6 +y)和y<0.6 doped holes are found at planar Cu as well as O. For y>_(0.6),进一步掺杂只增加了平面O的空穴含量。给出了基于核磁共振数据的相图。进一步的影响,从铜的A和B网站在La 2-xSrxCuO 4和两个平面O网站在YBa 2Cu 3 O 6 +y和后果的相图进行了讨论。
NMR and NQR study of pressure-induced superconductivity and the origin of critical-temperature enhancement in the spin-ladder cuprate Sr$_2$Ca$_{12}$Cu$_{24}$O$_{41}$
利用核磁共振(NMR)研究了自旋梯型铜酸盐Sr $_2$ Ca $_{12}$ Cu $_{24}$ O $_{41}$在最佳压力3.8 GPa下的压力诱导超导电性.压力的应用导致从自旋能隙状态的费米液体状态在温度高于$T_c$的过渡变化。弛豫速率$1/T_1$在起始压力下表现出激活型行为,而在最佳压力下,类Korringa行为占主导地位,这表明费米能下的态密度(DOS)增加会导致$T_c$的增强。核四极共振(NQR)光谱表明,压力的应用导致从链转移到梯形网站的空穴。空穴的转移使DOS增加到低于最佳压力。一个圆顶形$T_c$与压力的曲线来自天真的平衡之间的转移的空穴和带宽的加宽。
Charge Freezing in Zig-zag Chain Cuprates PrBa2Cu4O8 Observed by Cu Nuclear Quadrupole Resonance
本文报道了PrBa $_{2}$ Cu $_{4}$ O $_{8}$(一种具有近四分之一填充带的准一维导体)的链Cu位的核四极共振(NQR)研究.核自旋-晶格弛豫速率$1/T_{1}$在100 K附近出现一个明显的峰,这是由电场梯度(EFG)的涨落引起的.自旋回波衰减率$1/T_{2}$在50 K附近的不同温度下观察到类似的峰。这些结果和低温下NQR谱的加宽表明,电子或离子起源的缓慢电荷波动在低温下逐渐冻结。
Inhomogeneous slowing down of spin fluctuations induced by charge stripe order in 1/8-doped lanthanum cuprates
我们报告$^{139}$ La核磁共振(NMR)测量的La $_{2-x}$ Sr $_x$ CuO $_4$($0.07\leq x \leq 0.15$)和La $_{2-x}$ Ba $_x$ CuO $_4$($x=1/8$)单晶,专注于自旋冻结观察到的1/8掺杂铜酸镧。电荷条纹有序似乎诱导自旋涨落向自旋有序方向的非均匀减慢,并与超导性竞争。
Oxygen Nuclear Magnetic Resonance Study of RuSr2EuCu2O8
我们报告的结果从17 O核磁共振(NMR)研究的高温超导铜酸盐(HTSC),RuSr 2 EuCu 2 O 8。最近发现这种化合物表现出磁有序和超导性共存。在9 T时,RuO 2层中的磁序主要是铁磁性的。我们测量了17 O NMR谱从10 K到330 K,发现发生的增加17 O NMR位移随着温度的升高,温度高于200 K,提供直接证据表明,RuSr 2 RCu 2 O 8是类似于一个非常欠掺杂的HTSC。17 O NMR线的NMR位移和光谱宽度的分析给出了一个小的,但可测量的超精细场~9 mT的Ru时刻在铜氧平面中的氧位点。我们发现,17 O NMR线宽是由偶极贡献Ru时刻。
Luttinger-volume violating Fermi liquid in the pseudogap phase of the cuprate superconductors
通过对Bi $_2$ Sr $_{2-x}$ La $_x$ CuO $_{6+δ}$(La-Bi 2201)在强磁场中的NMR测量,确定了铜氧化物中的非超导赝能隙相为Luttinger体积违反费米液体(LvvFL)。这种状态是零温度量子液体,不会破坏平移对称性,然而,费米表面包围的体积小于Luttinger定理给出的大体积。LvvFL中的小费米面包围的粒子数等于掺杂水平$p$,而不是总电子数$n_e=1-p$。分别用相位弦论和掺杂理论描述了LvvFL。对于dopon理论,我们可以得到一个半定量的协议与NMR实验。
The suppression of electron correlations in the collapsed tetragonal phase of CaFe2As2 under ambient pressure demonstrated by 75As NMR-NQR measurements
最近对Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_{8+δ}$(Bi-2212)的扫描隧道显微镜(STM)研究显示,存在严重的长度尺度$L_0 \approx ξ_0$(相干长度)不均匀性。其他研究已被解释为中尺度或纳米级的相分离。在这里,我们分析了Bi-2212和(Y,Ca)Ba $_2$ Cu $_3$ O $_{7-δ}$的热容和NMR数据,没有发现相分离或总的不均匀性的证据。对于Bi-2212,相干尺度$L_0$随着掺杂从5增加到17 $ξ_0$,并且空穴密度不均匀性从0.028减小到0.005个空穴/Cu。我们得出结论,STM测量大大夸大了散装Bi-2212的不均匀性。
Nematic transition and highly two-dimensional superconductivity in BaTi$_2$Bi$_2$O revealed by $^{209}$Bi-nuclear magnetic resonance/nuclear quadrupole resonance measurements
在这篇快速通讯中,一组$^{209}$ Bi-核磁共振(NMR)/核四极共振(NQR)测量已经完成,从微观角度研究超导(SC)BaTi $_2$ Bi $_2$ O的物理性质。5~K时的NMR和NQR谱可以用非零的面内各向异性参数$η$再现,表明在Bi位处的面内四重对称性破缺而没有任何磁序,即,“电子竞技”。在SC状态下,核自旋-晶格弛豫速率除以温度,$1/T_1T$,不改变,甚至低于$T_{\rm c}$,而一个明确的SC过渡与抗磁信号观察。这一观察结果可归因于BaTi $_2$ Bi $_2$ O中的强二维性。通过比较BaTi $_2$ $Pn$ $_2$ O($Pn$ = As,Sb,Bi)的NMR/NQR结果,发现BaTi $_2$ Bi $_2$ O与BaTi $_2$ Sb $_2$ O和BaTi $_2$ As $_2$ O的正常和SC性质有很大的不同,这可能解释了该体系中$T_{\rm c}$的双圆顶结构.
First time determination of the microscopic structure of a stripe phase: Low temperature NMR in La2NiO4.17
超导铜酸盐和绝缘镍酸盐中条纹的实验观察清楚地表明了电荷和自旋密度的调制。然而,这些已被证明是相当不敏感的谐波结构和(网站或债券)订购。用139 La NMR研究了La_2NiO_(4.17)中的1/3空穴掺杂镍酸盐,发现在低于凝固温度时,其条纹是强孤波的,并且在畴壁中Ni ~(3+)离子携带S=1/2,而在畴中Ni ~(2+)离子携带S=1。