DDW Order and its Role in the Phase Diagram of Extended Hubbard Models
我们表明,在平均场计算相图非常相似,最近提出的铜氧化物出现在简单的微观模型的相互作用的电子近半填充。该模型是具有近邻相互作用和关联跳跃的扩展哈伯德模型。相图的欠掺杂区域具有$d_{{x^2}-{y^2}}$密度波(DDW)阶。在一定的温度和掺杂范围内,DDW有序与反铁磁(AF)有序共存。对于较大的掺杂,它与$d_{{x^2}-{y^2}}$超导性(DSC)共存。虽然这种形式的相图是稳健的,但它们不是不可避免的。对于其他合理的耦合常数值,得到了截然不同的相图。我们评论的铜酸盐的影响。
2002-03-28 cond-mat.str-el
Time-reversal symmetry breaking by a $(d+id)$ density-wave state in underdoped cuprate superconductors
研究表明,欠掺杂铜氧化物的赝能隙行为可能是由$id_{x^2-y^2}$密度波态(DDW)引起的.在这里,我们表明,一个小的$d_{xy}$组件的DDW状态的混合物打破了DDW状态的反向传播的轨道电流之间的对称性,因此,违反了宏观时间反演对称性。这种对称性破缺导致了非零极性克尔效应,这在最近的赝能隙相位中被观察到。
2008-06-04 cond-mat.str-el
New World of Gossamer Superconductivity
自从Bednorz和Müller在1986年发现了高T的$_{c}$铜氧化物超导体La $_{2-x}$ BaCuO $_{4}$以来,关于这种非凡的超导性的性质或起源的争论一直在继续。然而,d波超导的空穴掺杂铜氧化物,由于反顺磁子交换,在1994年左右建立。最近,我们已经证明,平均场论,如超导的BCS理论和朗道的费米液体理论是足够的描述铜氧化物。这一发展的关键是以下事实:a)赝能隙相是d波密度波(dDW),并且高T $_{c}$铜氧化物超导性是薄纱(即它存在于dDW的存在下)。
2005-10-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quasiparticle Nernst effect in the cuprate superconductors from the d-density wave theory of the pseudogap phase
在赝能隙相的d密度波模型下,研究了铜氧化物高温超导体欠掺杂区的能斯特效应。通过分析和数值参数的组合,我们表明,有一个强大的低温正峰(即,当DDW状态是双极性时,即,当对称性破缺支持电子和空穴类准粒子在激发光谱中共存时,电子袋在低温下占主导地位。相反,如果潜在状态是非双极的,即,当它只支持一种准粒子时更一般地,在双极状态下,能斯特系数的符号可以是正的或负的,这分别取决于低温热电输运中电子或空穴袋的主导性。通过模拟赝能隙相的掺杂依赖DDW序参量与费米表面拓扑结构,支持空穴和电子口袋,并假设能量无关的传输散射时间,我们分析了能斯特效应的演变与掺杂浓度在低温下的铜酸盐相图。
2010-03-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Optical conductivity and the sum rule in the DDW state
在高T_c铜氧化物的欠掺杂区可能实现d波序参量(DDW)的密度波。DDW态的特征在于两个分支的低位电子激发,量子力学电流特别具有分支间的贡献。后一个组件导致有限的频率响应的光学电导率和减少的德鲁德贡献。我们表明,这种重新分配的光谱权重留下的光学和大部分是完整的,所以限制光学和规则只有微弱的违反。
2004-06-18 cond-mat.str-el
Angle-resolved photoemission spectra in the cuprates from the d-density wave theory
角分辨光电子能谱对铜氧化物赝能隙态的d-密度波(DDW)理论提出了两个挑战:(1)在$(π/2,π/2)$附近没有观察到空穴袋,这显然与平移对称性破缺的假设相矛盾,以及(2)在{ \it反节}点处没有定义明确的准粒子,这与平均场论对这种对称性破缺状态的预测相矛盾。在这里,我们展示如何解决这些难题。
2003-06-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
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
Infrared and electronic Raman response of coexisting d-wave density wave and d-wave superconductivity
本文采用平均场方法计算了准二维系统的面内光学电导率、超流密度和电子喇曼极化率,其中准二维系统的基态具有两个相互竞争的序参量:d波密度波(dDW)和d波超导体(dSC).在共存的dDW+dSC阶段,我们计算的杂质散射的存在下,在幺正极限,相关的锌掺杂铜酸盐超导体的这些关联函数的频率依赖性。
2010-05-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Local enhancement of spin and orbital antiferromagnetism around a single vortex in high-Tc superconductors
在一个简单的模型中,我们研究了三个竞争的订单:d波超导,自旋和轨道反铁磁性(AF)在附近的一个单一的漩涡在铜氧化物超导体。我们发现,当AF轨道$V_{d}$的势较小时,自旋密度波(SDW)级在涡核中心有一个增强,而“d密度波”(DDW)级在涡核附近表现出相当弱的行为,远离涡核则逐渐消失.然而,当$V_{d}$变大时,全局上,SDW阶数减少,DDW阶数增加;局部上,不仅核心周围的SDW阶数的峰值仍然存在,虽然相对被抑制,而且DDW阶数的局部峰值最终出现。当改变掺杂时,对于特征也揭示了类似的效果。与实验的比较进行了讨论。
2003-10-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The Hall conductivity in unconventional charge density wave systems
具有非常规序参量的电荷密度波,例如具有d波对称性(DDW)的电荷密度波,可能与高T_c铜氧化物或其它准一维或二维金属的欠掺杂区有关。DDW态的特征在于两个分支的低电子激发。由此产生的量子力学电流具有分支间分量,其导致霍尔电导率的表达式中的附加质量项。这个额外的质量项在费米色散的"热点“附近被参数化地增强,并且如DDW状态中的霍尔数的数值计算所示是不可辨认的。
2004-05-10 cond-mat.str-el
Amplitude mode of the $d$-density wave state and its relevance to high-$T_c$ cuprates
计算了描述高$T_c$铜氧化物赝能隙相的$d$ -密度波(DDW)态的振幅模(高能物理中Higgs模的模拟)的谱.尽管该态通过晶格间距破坏平移对称性,并由波矢$q=Q=(π,π)$处的粒子-空穴单态序参量描述,但值得注意的是,我们发现振幅模谱在$q=(0,0)$和$q=Q=(π,π)$处都有峰;我们将晶格间距变为1。一般来说,谱是非普适的,并且根据微观参数,可以在布里渊区中具有一个或两个峰,这意味着存在两种磁激发。我们的理论揭示了如何在不同的波矢多个非弹性中子峰,在原则上,甚至出现在$Q=(π,π)$凝聚的序参量。
2013-06-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Linear response theory around a localized impurity in the pseudogap regime of an anisotropic superconductor: precursor pairing vs the d-density-wave scenario
我们推导出电子系统的极化率在(i)超导相,与d波对称,(ii)赝隙制度,在前体配对的情况下,和(iii)的d-密度波(dDW)状态,其特征在于由d-波隐藏的序参量,但没有配对。这样的计算的动机是最近的建议,成像孤立的杂质的影响可能区分前体配对和dDW秩序的赝能隙制度的高Tc超导体。在这三种情况下,极化率的波矢依赖性的特征在于由azymuthal调制,与底层状态的d-波对称性一致。然而,仅dDW结果示出了嵌套的指纹,其中嵌套波矢量Q=(pi,pi),尽管由于频带色散关系中的跳频比t '/t的非零值而不完美。作为嵌套的结果,空穴袋的存在也表现出的延迟极化率的(q,ω)的依赖性。
2004-05-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Evidence for hidden fermion that triggers high-temperature superconductivity in cuprates
在超导体中,束缚在库珀对中的电子传导无耗散电流。库珀对的强度与临界转变温度(Tc)的值成正比。然而,在铜氧化物高温超导体中,配对机制仍然无法解释。在这里,我们揭示了为什么在铜氧化物的库珀对是如此强烈的必然工作出非常高的Tc。通过对微观铜氧化物模型和简单两组分费米子模型的数值模拟的一一对应,我们发现隐藏的费米子从强电子关联中产生,并产生强束缚的库珀对.这种机制不同于由一些玻色子胶介导的传统配对,例如传统超导体中的声子。隐藏的费米子甚至在Tc以上仍然存在,并产生奇异金属赝能隙相。这揭示了铜氧化物中赝能隙相和超导电性之间前所未有的直接关系。
2014-11-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Composite quasiparticles and the "hidden" quantum critical point in the topological transition scenario of high-$T_c$ cuprates
研究了层状$t-t'-t_\perp-U-J$强关联体系中Aharonov-Bohm型相因子的量子干涉效应。通过通量附着设施,将库仑相互作用转换为复合费米子,我们证明了用拓扑缠绕数标记的U(1)紧群瞬子事件是与电荷对偶的相场的基本组态。这些拓扑激发的影响计算的相图,它显示了“隐藏”的量子临界点。
2005-11-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Hidden Fermi-liquid charge transport in the antiferromagnetic phase of the electron-doped cuprates
系统地分析了电子掺杂铜氧化物的平面电阻率、霍尔效应和霍尔角余切,揭示了在相图反铁磁部分甚至更深处的费米液体行为。输运散射率呈现二次温度依赖性,并且几乎与掺杂、化合物和载流子类型(电子与空穴)无关,因此具有普遍性。此外,我们的分析表明,在低温和低掺杂的材料比电阻率上升有相同的起源在电子和空穴掺杂的铜酸盐。
2016-10-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Hidden Fermi Liquid: The Secret of High Tc Cuprates
我提出了一个直接处理的Gutzwiller投影,这是隐含在被广泛认为是高Tc铜氧化物的现象学的t-J模型的影响的形式主义。我认为,一个真正的BCS凝聚从费米液体状态发生,但在非物理空间之前的投影。投影的理论结果不遵循传统的图解理论规则,实际上在正常状态下是Z=0的非费米液体。这种奇怪的金属正常状态的异常属性的预测和实验进行比较。
2007-09-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Observation of vortices and hidden pseudogap from scanning tunneling spectroscopic studies of electron-doped cuprate superconductor $Sr_{0.9}La_{0.1}CuO_2$
我们首次展示了电子型铜氧化物超导体中的涡旋,即最高$T_c$(= 43 K)电子型铜氧化物$Sr_{0.9}La_{0.1}CuO_2$。我们的空间分辨准粒子隧穿谱揭示了一个隐藏的低能量赝能隙内的涡核和非常规的光谱演化与温度和磁场。这些结果不能简单地用高$T_c$超导性的基态纯超导性的方案来解释。
2008-12-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Hidden Ferronematic Order in Underdoped Cuprates
我们研究了低掺杂铜酸盐的模型,其中空穴聚集成定向条纹段,其中有一个漩涡和一个antivortex固定到极端。我们认为,由于段之间的相互作用,宏观极化状态是稳定的,我们称之为铁磁。这种状态可以被表征为一个电荷自旋,由于净极化,打破了反转对称性,也表现出无公度的自旋调制。我们的计算可以再现掺杂依赖的自旋结构因子的铜酸镧在良好的协议与实验,并允许合理化的实验中,不可逆性有一个序参量样的温度依赖性。
2012-04-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Competing orders suppressed by disorder around a hidden quantum critical point in cuprate high Tc superconductors
我们报告广泛的μ子自旋旋转测量轻掺杂Y1-xCaxBa 2Cu 3 O 6 +y化合物,这使我们能够解开的影响,控制随机Ca 2+取代,从纯粹的掺杂。轻掺杂的铜酸盐的3D相图被准确地绘制出来,表明热激活的反铁磁相与超导性在量子临界点周围竞争,隐藏在冻结的绝缘磁状态之下。无序抑制了两个竞争的序参量,并揭示了潜在的冻结状态。掺杂和无序破坏了激活的磁相沿着线的第一级相变,在临界点结束。
2010-10-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Hidden order revealed in quantum oscillations in cuprate superconductors
我们遵循这样的推理路线,即隐藏的对称性破缺是在欠掺杂超导体中观察到的量子振荡的根源,并研究双层分裂和增强的作用。这一观点避开了无特征的莫特液体作为复杂性来源的概念。相反,我们的观点是基于传统的费米面和准粒子。我们发现,双层分裂和/或无公度$d$密度波顺序可以导致许多有趣的结果,特别是分裂的量子振荡的主频率。
2008-06-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetoelectric Response in Electric Octupole State: Possible Hidden Order in Cuprate Superconductors
受最近凝聚态物理中奇宇称多极序研究的启发,我们从理论上研究了电八极态的磁电响应。研究了局域非中心对称双层Rashba模型中的Edelstein效应和自旋霍尔效应,阐明了电八极态宇称破缺的特征性质.此外,还提出了在双层高Tc铜氧化物超导体中实现电八极序的可能性。我们计算的磁矩与最近的实验观察到的超导转变温度以上的扭结是一致的。我们还发现,由于超导性,自旋磁化率的面内各向异性显着增强,并提出了利用超导态的核磁共振进行实验测试。讨论了Cd_2Re_2O_7中的自旋-轨道耦合金属态。
2019-03-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Normal state pair nematicity and hidden magnetic order and metal-insulator (fermion-boson)- crossover origin of pseudogap phase of cuprates II
在本论文中,我们将获得对向列性,绝缘基态(IGS),向列性条纹相变,费米口袋的演变,和电阻率温度上升的理解,作为金属-绝缘体(费米子-玻色子)交叉(MIC)现象的赝能隙(PG)区域的铜氧化物。而在论文I [1]中,我们获得了对所观察到的热导率下降、反常洛伦兹比、绝缘体电阻率边界、非线性熵的理解,这些都是相同MIC的表现。最近观察到的向列性和隐藏的磁序与PG对内电荷和自旋涨落有关。我们将试图回答为什么YBCO的基态是费米液体振荡而Bi-2212是绝缘的问题。我们还将阐明Laliberté等人[2]最近观察到的MIC结果的物理学,并解释长期讨论的电荷密度从掺杂到临界掺杂时的掺杂+1依赖性的转变。我们预测,在上升,这个密度应该有温度依赖性$n\sim T^3n_2$为$T\rightarrow 0$,其中$n_2$是密度的掺杂接近临界值。我们理解,第一次关键掺杂前后的好转具有相同的性质。我们将在PG对物理中找到对上述所有现象的理解。
2017-03-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Hidden magnetic excitation in the pseudogap phase of a model cuprate superconductor
赝能隙现象是铜氧化物在特征温度T ~* 以下和超导转变温度Tc以上的一系列反常物理性质,它的解释是凝聚态物理在过去20年中的一个重大挑战。在光电子实验中打破时间反演对称性的最初迹象之后,最近的极化中子衍射工作证明了低于T* 的不寻常磁序的普遍存在。这些发现具有深刻的含义,即伪间隙制度构成了一个真正的新阶段的问题,而不仅仅是一个交叉现象。此外,它们还与涉及循环轨道电流的特定类型的有序相一致,并且与相图由量子临界点控制的概念相一致。在这里,我们报告的非弹性中子散射结果HgBa 2CuO 4 +x(Hg 1201),揭示了一个基本的集体磁模式与不寻常的顺序,并进一步支持这一图片。该模式的强度上升低于相同的温度T* 和它的色散是弱的,如预期的伊辛类序参量。它的能量为52-56 meV,其巨大的综合光谱权重使其成为迄今无法解释的无处不在的电子玻色子耦合光谱研究中观察到的功能的新候选人。
2010-07-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fractionalization in the cuprates: Detecting the topological order
在高于1的空间维度中,一个分数化相位的精确理论表征是通过"拓扑序“的概念。我们描述了一个物理效应,这是一个强大的和直接的后果,这种隐藏的顺序,应该使一个精确的实验表征的细分阶段。特别是,我们提出了具体的“吸烟枪”的实验,明确地解决电子分馏在欠掺杂的铜酸盐的问题。
2000-06-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Hidden self-energies as origin of cuprate superconductivity revealed by machine learning
实验数据是认识物质的源泉。然而,可测量的量是有限的,理论上重要的量有时被隐藏。尽管如此,机器学习技术的最新进展为仅从现有实验数据中暴露它们提供了可能性。在本文中,建立了可靠的方法在各种仔细的基准测试,玻尔兹曼机方法的角分辨光电子能谱的铜氧化物高温超导体,Bi $_2$ Sr $_2$ CuO $_{6+δ}$(Bi 2201)和Bi $_2$ Sr $_2$ CaCuO $_{8+δ}$(Bi 2212)的光谱。我们发现在正常和反常自能中都有显著的峰结构,但它们在总自能中相互抵消,使结构看起来不可见,而峰对超导能隙的贡献普遍占主导地位,从而证明了产生高$T_{\rm c}$超导性的信号。超流密度和临界温度之间的关系支持参与与耗散奇怪的金属,增强超导性的铜酸盐的纠缠量子汤性质促进了普遍的载流子弛豫。目前的成就为创新的机器学习光谱学方法开辟了道路,以揭示隐藏在直接实验访问中的基本特性。
2023-02-13 cond-mat.str-el
Negative energy antiferromagnetic instantons forming Cooper-pairing "glue" and "hidden order" in high-Tc cuprates
在超导铜氧化物的排斥性“嵌套”哈伯德模型中,考虑了磁玻色子的出现,它提供了一种Cooper-“配对胶”.证明了自旋密度波型的反铁磁瞬子可能由于与库珀对凝聚体的耦合而具有负能量。导出了一组类Eliashberg方程,并自洽求解,证明了上述结论。一个瞬子传播子扮演着配对“胶”玻色子的格林函数的角色。同时,瞬子无视平均场SDW阶的凝聚。我们以前已经用解析形式\cite{2,3,4}证明了沿松原时间轴的瞬子-反瞬子对的周期链对于弱扰动的外部探针(如中子等)具有零散射截面,从而表示“隐藏订单”。因此,两个竞争订单,超导和反铁磁,可能共存(低于一些Tc)的形式平均场超导秩序,耦合到“隐藏”反铁磁之一。结合高温超导的机制对这一新现象进行了讨论。
2018-10-03 cond-mat.str-el
"Quasiparticle Charge" in Superconductors: Effect of Mott Physics or Hidden Order Parameter ?
Ioffe和Millis在最近的一篇论文中分析了高温铜氧化物中超导电流与准粒子之间耦合的重整化因子Z_e,称之为“准粒子电荷”。他们观察到铜酸盐中的Z_e偏离BCS值(Z_e=1),这被解释为莫特绝缘体附近的邻近效应。本文指出,当超导序与另一个具有相同内对称性的序参量共存时,即使在没有准粒子相互作用的情况下,一般也会偏离Z_e=1。作为例子,我们计算了d波超导态与轨道反铁磁态(d密度波)共存时超流密度的线性温度依赖系数,发现Z_e从1/ \sqrt{2}变化到1.
2002-02-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Orbital Magnetism in the Cuprates
铜氧化物超导体的赝能隙相的特点是在粒子-空穴通道中隐藏的d波对称性破缺,导致交错的轨道磁性。这个提议有许多惊人的现象学后果,但这个顺序的最直接的签名应该在中子散射实验中可见。这些实验的理论基础进行了讨论。
2001-12-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Evidence of an odd-parity hidden order in a spin-orbit coupled correlated iridate
一种罕见的强自旋-轨道耦合和电子-电子相关性的组合使得铱酸盐莫特绝缘体Sr $_2$ IrO $_4$成为一种有前途的新的电子相的物质的主机。它的晶体学、磁性和电子结构与La $_2$ CuO $_4$的相似性,以及掺杂后出现的赝能隙区域和低温$d$波隙,特别加强了与铜酸盐高$T_c$超导体的相似性。然而,不像铜酸盐相图,其特征在于过多的对称性破缺相的赝能隙区域,包括电荷密度波,条纹,条纹和可能的单位单元内回路电流订单,没有破缺对称相接近的母反铁磁莫特绝缘相在Sr $_2$ IrO $_4$迄今已被观察到,使比较铱酸盐铜酸盐现象不完整。使用光学二次谐波产生,我们报告的证据,一个隐藏的非偶极磁序Sr $_2$ IrO $_4$,打破了空间反转和旋转对称性的基础tetraxite晶格。四个不同的域类型对应于离散的90 $^{\circ}$旋转取向的伪矢量序参量确定使用非线性光学显微镜,这是预期从具有对称性的磁电回路电流顺序的电子相位。该相的起始温度被体空穴掺杂单调抑制,尽管比Néel温度弱得多,揭示了具有纯隐藏顺序的相图的扩展区域。将这种隐藏相驱动到它的量子临界点可能是在Sr $_2$ IrO $_4$中实现超导性的一条途径。
2016-01-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Unveiling the phase diagram of a striped cuprate at high magnetic fields: Hidden order of Cooper pairs
在高磁场($H$)下,低掺杂铜氧化物中电荷序与超导电性的相互作用是一个悬而未决的问题,甚至上临界场($H_{c2}$)的值,超导电性强度的度量,也一直是长期争论的主题。我们结合了三个互补的传输技术,欠掺杂的La $_{1.8-x}$ Eu $_{0.2}$ Sr $_{x}$ CuO $_{4}$与“条纹”的电荷顺序和低$H=0$转变温度$T_{c}^{0}$,建立$T-H$相图,并揭示在CuO $_2$平面的基态:超导体,超导相波动的宽制度(即涡旋液体),和高场正常状态。相对高的$H_{c2}$与高于$T_{c}^{0}$的超导能隙的打开一致,但仅在$T\sim (2$ - $3)T_{c}^{0}$处,低于赝能隙温度一个数量级。在涡旋液体中,一个意料之外的、类似绝缘的区域,但具有很强的超导相关性,已经开始在$T\lesssim T_{c}^{0}$出现。结果表明,条纹的存在起着至关重要的作用,在这种新的状态下的库珀对的冻结。我们的研究结果提供了一个新的角度对低掺杂的铜酸盐的配对强度,并介绍了一个新的途径,探索各种订单的相互作用。
2020-08-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Novel quantum criticality due to emergent topological conservation law in high-$T_c$ cuprates
我们认为,在强关联电子系统集体瞬激发的相场(双重的电荷)出现了很大程度的稳定性,规范通量的变化由$2π$的整数倍。通过揭示电荷规范U(1)群的非平凡拓扑的结果,我们发现$μ$的钉扎和电荷压缩性的零温发散$κ\sim\partial n_e/\partialμ$定义了新的“隐藏”的量子临界性,它位于Mott跃迁的边缘,而不是由对称性破缺的Landau范式控制的稳定拓扑数的保护区.
2006-05-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Lattice source for charge and spin inhomogeneity in 2D perovskite cuprates
本文通过杂质Anderson模型与Jahn-Teller局域胞,揭示二维钙钛矿铜氧化物中倾斜CuO₆八面体引起的电荷与自旋不均匀性,并预测动态JT态下自发手征对称性破缺可导致巨热霍尔效应。
2023-09-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Cooperative localization-delocalization in the high Tc cuprates
铜氧化物的本征亚稳晶体结构导致局部动态晶格不稳定性,强烈耦合到载流子的密度波动。它们以这种方式同时获得非定域和定域特征。它负责费米表面的部分分割,即,费米面隐藏在反节点周围的区域中,这是因为在正常状态下由部分电荷局域化引起的赝能隙的打开。高能量局部化的单粒子特征是均匀晶体结构偏析成棋盘式局部纳米尺寸结构的结果,其破坏了局部平移和旋转对称性。这种系统中的配对是动态的而不是静态的,由此载流子在可变形的动态波动配体环境中瞬间被捕获成对。我们的结论是本质上异质结构的铜酸盐必须发挥重要作用,在这种类型的超导性。
2010-01-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Odd-parity spin-loop-current order mediated by transverse spin fluctuations in cuprates and related electron systems
在强关联电子系统中,由非平凡序参量引起的非常规破缺现象越来越受到人们的关注。在这里,我们从理论上预测纳米级自发自旋电流的发生,称为自旋环电流(SLC)的顺序,作为一个有前途的起源的赝能隙和电子向列性的铜酸盐。我们发现,SLC是由奇宇称电子空穴凝聚介导的赝能隙温度$T^*$周围的横向自旋波动。在相同温度下,发生奇宇称磁振子对凝聚。SLC阶是“隐藏的”,因为既没有内部磁场也没有电荷密度调制,而预测的有限波数SLC自然给出费米弧结构。此外,sLC阶数的涨落作为相邻热点间的吸引对相互作用,使d波超导转变温度$T_c$增大. SLC态将是理解铜酸盐和其他强关联金属中的赝能隙、电子向列性以及超导性的关键成分。
2021-02-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Novel magnetic order in pseudogap state of high Tc copper oxides superconductors
高$\rm T_c$氧化铜超导体的主要问题之一是它们的相图的欠掺杂区域中的赝能隙相的起源。利用极化中子衍射,一个新的磁序已被确定为一个隐藏的序参量的赝能隙的转变温度对应于什么是预期的赝能隙。所观察到的磁序保持平移对称性的预测中的循环电流理论的轨道时刻。目前在三个不同的铜酸盐家族中报道,它似乎是一个普遍的现象,无论晶体结构如何(每个晶胞具有单个CuO $_2$层或双层)。到目前为止,这是第一个直接的证据,隐藏的序参量表征的赝能隙阶段的高$\rm T_c$铜酸盐。
2011-01-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Probing optically silent superfluid stripes in cuprates
铜氧化物中的非常规超导性来自于其他类型的电子有序,或者与之共存。然而,这些顺序有时是不可见的,因为它们的对称性。例如,在单层铜氧化物的正常状态下,超流电荷条纹的可能存在不能用红外光学来验证,因为层间隧穿波动平均消失。类似地,要确定在宽的掺杂和温度范围内,电荷序是否对超导层的动态解耦负责也不容易。在这里,我们表明,太赫兹脉冲可以激发线性去耦电荷有序平面之间的非线性隧穿电流。在La_(1.885)Ba_(0.115)CuO_4中,从Tc=13 K到电荷有序化温度TCO = 55 K,观察到了巨大的太赫兹三次谐波信号。我们通过考虑在一对密度波凝聚体中的大序参数相位振荡来模拟这些结果,并展示了光学沉默隧穿模式的非线性混合如何驱动大的偶极携带超电流振荡。我们的研究结果提供了令人信服的实验支持的存在下隐藏的超流秩序的正常状态的铜酸盐。这些实验也强调了非线性太赫兹光学作为量子固体中受抑激发的灵敏探针的能力。
2018-02-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Correlation effects and hidden spin-orbit entangled electronic order in parent and electron-doped iridates Sr$_2$IrO$_4$
高T $_c$铜酸盐的类似物长期以来一直在过渡金属氧化物中寻找。由于强的自旋-轨道耦合(SOC),$5d$钙钛矿铱酸盐Sr $_2$ IrO $_4$表现出与铜酸盐非常相似的低能电子结构。超导态是否存在,就像铜氧化物一样,需要理解相关的自旋轨道纠缠电子态。最近的实验发现,在母体和电子掺杂的铱酸盐中隐藏着秩序,其中一些与铜酸盐有惊人的相似之处,包括费米表面口袋,费米弧和赝能隙。本文研究了从能带理论导出的五轨道模型中的关联效应和无序效应。我们发现,实验观察结果是一致的$d$波自旋轨道密度波顺序,打破了一个联合的双重自旋轨道旋转的对称性,其次是晶格平移。当电子在Ir原子之间跳跃时,由于自旋过程,存在Berry相和元胞自旋通量,类似于量子自旋霍尔绝缘体中的位间SOC。相关的交错循环$J_\text{eff}=1/2$自旋电流可以通过自旋电子学中的自旋电流检测的先进技术来探测。这种电子秩序可以自发地从空间扩展的铱$5d$轨道之间的位间库仑相互作用中出现,将金属态转变为电子掺杂的准2D狄拉克半金属,这对最近的实验所建议的可能的超导态具有重要意义。
2017-10-25 cond-mat.str-el
Competition between spin density wave order and superconductivity in the underdoped cuprates
我们描述了d波超导性和自旋密度波(SDW)之间的相互作用的理论中的空穴掺杂的铜氧化物在空穴密度低于最佳掺杂。该理论假设局域SDW有序,以及正常状态下载流子的相关电子和空穴袋费米表面。我们描述量子和热波动的本地SDW秩序,这导致d波超导的方向:我们计算超导临界温度和磁场在一个“最小”的通用理论。我们还描述了超导电性对SDW序的反作用,表明SDW序在金属中更稳定。我们的研究结果捕获Demler等人(cond-mat/0103192)的相图的关键方面,在竞争订单的现象学量子理论中获得。最后,我们提出了一个有限温度交叉相图的铜酸盐。在金属状态下,这些是由一个“隐藏”的量子临界点附近的最佳掺杂涉及SDW秩序在金属中的发病控制。然而,超导电性的发生导致SDW顺序的稳定性降低,因此实际的SDW量子临界点出现在明显较低的掺杂。我们所有的分析都是在最近的实验结果的背景下进行的。
2009-06-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetic order in the pseudogap phase of high-$T_C$ superconductors
高$T_C$超导体的主要问题之一是欠掺杂铜氧化物中赝能隙相的起源。利用极化弹性中子衍射,我们在$_2$ $_3$ O $_{6+x}$系统中发现了一种新的磁序.所观察到的磁秩序保持平移对称性提出的赝隙态的循环电流理论中的轨道时刻。到目前为止,这是第一个直接的证据,隐藏的序参量表征的赝隙相高$T_C$铜酸盐。
2005-10-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Intra pseudogap- and superconductivity-pair spin and charge fluctuations and underdome metal-insulator (fermion-boson)-crossover phenomena as keystones of cuprate physics
铜氧化物实验中最有趣的观察结果很可能是金属-绝缘体-交叉(MIC),当超导性被抑制时,在强磁场下铜氧化物的温度掺杂相图的穹顶下区域中可以看到。这种介电效应导致了热导率下降、反常洛仑兹比、非线性熵、绝缘基态、向列相和条纹相以及费米口袋等现象,揭示了赝能隙正常相的非常规介电特性。由于传统的超导性是从导电的正常相出现的,因此理解超导性是如何从绝缘态产生的就成为了一个基本问题,因此也是所有铜氧化物物理学的基石。最近,在解释物理可视化扫描隧道显微镜(STM)的实空间纳米区域(NR),表现出一个能隙,我们已经成功地理解,这些NR的最小尺寸提供赝能隙和超导对,这是单玻色子。在这项工作中,我们讨论了粒子内的磁自旋和电荷的波动,最近观察到的隐藏的磁秩序和STM实验中的这些玻色子。我们发现,在我们最近发展的库仑单玻色子和单费米子双液体模型中,上述所有的MIC现象都可以得到,MIC是单费米子的样本简化NR到单玻色子的样本简化NR的交叉。
2016-06-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Hidden itinerant-spin phase in heavily-overdoped La2-xSrxCuO4 revealed by dilute Fe doping: A combined neutron scattering and angle-resolved photoemission study
我们用实验方法证明了一种直接的方法来探测在具有强费米面嵌套的非磁性金属中自旋密度波(SDW)形成的潜在倾向。用Fe取代微量Cu(1%),在20 K以下的温度下,在重过掺杂La 2-xSrxCuO 4(LSCO)中诱导出了无公度磁序.弹性中子散射表明,这种顺序不能归因于本地化的自旋铜或掺杂的铁。角分辨光电子能谱(ARPES),结合数值计算,揭示了一个强大的费米表面嵌套固有的原始LSCO可能驱动这个顺序。因此,重过掺杂的Fe掺杂的LSCO代表了铜酸盐长期寻求的“巡回自旋极端”的第一个合理的例子,其中巡回掺杂空穴的自旋定义了磁有序基态。这一发现补充了铜氧化物自旋物理的当前图片,突出了本地化的自旋在较低的掺杂的主导作用。所展示的一套方法可能适用于研究隐藏的密度波不稳定性的其他“嵌套”材料的边缘的密度波有序。
2011-08-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Critical charge instability on verge of the Mott transition and the origin of quantum protection in high-$T_c$ cuprates
本文利用拓扑激发和基态简并的概念,建立了高Tc铜氧化物从莫特绝缘体演化为超导态的有效理论。铸造库仑相互作用的复合费米子通过规范通量附件设施,我们表明,瞬子事件在松原“虚时间”,标记的拓扑绕组数,是必不可少的配置的相场的双重收费。类似于通常的相变,其特征在于对称性的突然变化,拓扑相变由拓扑数的不连续变化控制,该拓扑数由零温度拓扑磁化率的发散发出信号。这定义了由拓扑守恒数而不是对称破缺的朗道原理所支配的量子临界性。我们表明,在强关联的限制下,拓扑电荷与平均电子填充数和拓扑敏感性的电子压缩系统。我们利用这些非平凡的U(1)瞬子相场配置的铜酸盐相图的影响,显示了“隐藏”的量子临界点覆盖的超导波瓣,除了一个尖锐的交叉之间的可压缩的正常“奇怪的金属”状态和一个区域的特点是消失的压缩性,这标志着莫特绝缘体。最后,我们认为,强大的量子数的存在解释了对小扰动的系统的稳定性和属性的拓扑“量子保护”中观察到的强关联系统。
2006-03-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The charge density fluctuations and the Shrinking Fermi Liquid scenario for strange metallicity in cuprates
CNR-INFM-SMC, and Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma(罗马大学物理系);Institute for Theoretical Physics and Astrophysics, Computational Quantum Materials, Julius-Maximilians-Universität(维尔茨堡大学理论物理与天体物理研究所);Institut für Physik, BTU Cottbus-Senftenberg(科特布斯-森夫滕贝格技术大学物理研究所)
研究基于收缩费米液体理论,用电荷密度涨落等解释铜酸盐奇异金属特性,通过费米子朗道准粒子与相关涨落散射描述输运等特性,还通过假设γ随温度变化解释了多种反常特性。
2026-07-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Renormalization group analysis of the pair-density-wave and charge order within the fermionic hot-spot model for cuprate superconductors
鉴于高$T_c$超导性在实验和理论上的重要发展,我们重新审视了与铜氧化物现象学相关的费米子热点模型。我们推广了以前的结果,通过一个完整的双循环顺序重整化群(RG)框架。在这里,我们明确地研究了电荷密度波(CDW)序参量与$d$ -形状因子与实验观察到的调制$(\pm Q_0,0)$和$(0,\pm Q_0)$在红外稳定的非平凡的不动点先前获得该模型的效果。此外,我们继续调查也所谓的对密度波(PDW)的顺序,最近在文献中提出的“隐藏”的顺序来描述在欠掺杂的铜酸盐中观察到的赝能隙相作为一个可能的候选人。我们证实,虽然上述两种排序趋势也被发现是几乎退化的单圈和双圈RG订单和紧急$SU(2)$赝自旋对称性,他们原来是subleading为较弱的耦合在本模型中的反铁磁性,$d$波键密度波(BDW)订单与调制沿布里渊区对角线$(\pm Q_0,\pm Q_0)$,和$d$波单重态超导性(SSC)。然而,当我们增加强度的初始耦合到中等值,我们捕捉到的趋势纠缠PDW/CDW秩序成为领先相比BDW/SSC的模型,这表明,前复合秩序可能确实是一个可行的概念来描述一些铜酸盐超导体在高温下的欠掺杂制度,最近已经提到的许多作者在文献中。
2015-07-31 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Low-lying quasiparticle states and hidden collective charge instabilities in parent cobaltate superconductors (NaxCoO2)
我们报告了一个国家的最先进的光电子能谱(ARPES)研究高品质的单晶NaxCoO 2系列专注于低能量状态的细节。费米速度被发现是小的(< 0.5 eV. A),只有弱各向异性的费米表面在所有的掺杂设置的对波函数的大小为10-20纳米的顺序。在低掺杂制度的交换层间分裂消失和二维集体不稳定性,如120型波动成为运动学允许的。我们的研究结果表明,不寻常的小费米速度和独特的对称性运动不稳定性区分钴酸盐从其他非常规的氧化物超导体,如铜酸盐或cadenates。
2006-05-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Hidden Magnetic Texture in the Pseudogap Phase of High-Tc $YBa_{2}Cu_{3}O_{6.6}$
尽管经过几十年的深入研究,超导铜氧化物的伪能隙(PG)相仍然是一个未解之谜。在过去的15年中,已经发现了PG状态中的各种对称性破缺,跨越了单位晶胞内(IUC)磁性,保持了晶格平移(LT)对称性,但打破了时间反演对称性和宇称,以及在冷却时打破LT对称性的额外初始电荷密度波。然而,这些状态都不能(单独)解释费米表面的部分间隙。本文报道了利用极化中子衍射产生的隐LT破缺磁性。我们的测量揭示了磁相关性,在两个不同的欠掺杂$\rm YBa_{2}Cu_{3}O_{6.6}$单晶,解决在PG的起始温度与i)平面传播波矢量$(π,0) \equiv (0,π)$,产生的磁性单位细胞和ii)磁矩主要指向垂直的$CuO_{2}$层的两倍或四倍。LT-破缺磁性是在短范围内,表明5-6个晶胞的集群的形成。连同先前报道的IUC磁性,它产生了一个隐藏的磁性纹理的$CuO_{2}$单位细胞托管回路电流,形成大的超级细胞,这可能是至关重要的阐明PG之谜。
2022-05-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Direct High-Magnetic-Field Coupling to Stripe Order in a Cuprate Superconductor
Universität Zürich(苏黎世大学);ESRF, The European Synchrotron(欧洲同步辐射装置);Paul Scherrer Institut(保罗谢尔研究所);University of Duisburg–Essen(杜伊斯堡-埃森大学);Technische Universität Dresden(德累斯顿工业大学);University of Augsburg(奥格斯堡大学);Technical University of Munich(慕尼黑工业大学);Seoul National University(首尔国立大学)
利用高达44T的脉冲磁场与自由电子激光X射线同步,发现电荷序振幅和关联长度线性增加,远高于涡旋熔化转变,表明磁场直接耦合到条纹序的自旋分量,独立于超导抑制。
2026-06-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Hidden, one-dimensional, strongly nested, and almost half-filled Fermi surface in Ba$_2$CuO$_{3+y}$ superconductors
所有以前的铜氧化物超导体显示一组共同的特征:(i)附近的Cu 3 $d^{9}$配置;(ii)分离的CuO $_2$平面;(iii)超导掺杂$δ\sim$ 0.1 $-$ 0.3。最近[PNAS { \bf 24},12156(2019)]通过发现“高度过掺杂”的超导Ba $_2$ CuO $_{3+y}$来挑战这一观点。利用密度泛函理论+动力学平均场理论,揭示了$_2$ CuO $_{3.2}$的准二维和准一维交替的双层结构.相关性调整层间自掺杂导致几乎半填充,强烈嵌套准一维$d_{b^2-c^2}$带,这是容易强烈的反铁磁波动,可能在起源的超导性在Ba $_2$ CuO $_{3+y}$。
2021-08-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
From the pseudogap metal to the Fermi liquid using ancilla qubits
提出了一种新的空穴掺杂铜氧化物的部分子理论,描述了从具有小费米面的赝带隙金属到具有大费米面的常规费米液体的演化过程。我们在每个正方形格点上引入2个辅助量子比特,并利用它们得到了赝带隙金属态的分数费米液体的变分波函数。我们提出了一个多层哈密顿铜酸盐,与电子驻留在“物理”层,和辅助量子位在两个“隐藏”层:隐藏层可以从物理层解耦的正则变换,使隐藏层在一个平凡的间隙状态。这个哈密顿量产生了一个涌现的规范理论,它不仅描述了分数化的费米液体,而且还描述了传统的费米液体,以及可能的奇异中间相和临界点。分数化费米液体具有仅在“费米弧”上大的准粒子重量的空穴袋和携带突现规范场电荷的费米自旋子激发。
2020-01-29 cond-mat.str-el
Implications of second harmonic generation for hidden order in Sr$_2$CuO$_2$Cl$_2$
Sr $_2$ CuO $_2$ Cl $_2$(SCOC)是一种具有$I4/mmm$晶体学对称性的模型未掺杂铜酸盐,具有简单的磁空间群$C_Amca$和相关的磁点群$mmm1'$。然而,最近的反铁磁相的二次谐波光谱学对这一观点提出了挑战,提出了一个与反铁磁性共存的磁点群$4/mm'm'$,并打破了包含四重$c$轴的两个正交镜像平面。在这里,我们分析的对称性的SCOC的光的二次谐波的结果,并讨论可能的基态,是与数据一致。
2021-03-12 cond-mat.str-el
Hidden Charge 2e Boson: Experimental Consequences for Doped Mott Insulators
我们在这里表明,许多正常状态下的性质的铜氧化物可以从新的电荷2 e玻色子场,我们最近(物理评论快报。{ \bf 99},46404(2007)和Phys.Rev.B77,014512(2008))显示存在于掺杂的莫特绝缘体的精确低能理论中。特别是,1)中红外波段,包括莫特绝缘体中限制的f和规则的非零,2)$T^2$对热导率的贡献,3)赝能隙,4)最近在角分辨光电发射中看到的化学势以下的电子光谱的分叉,5)远离半填充的绝缘行为,6)电子色散中的高能和低能扭结以及7)T-线性电阻率都来源于电荷2 e玻色子场。我们还计算了逆介电函数,并表明它具有尖锐的准粒子峰和广泛的粒子-空穴连续。尖锐的峰值是由一个新的电荷电子复合激发介导的电荷2 e玻色子和空穴的结合形成的,代表了这个理论的一个明显的新预测。这是负责跨莫特间隙传输的光谱权重的动态部分的特征。我们建议,在有限的动量和频率的电子能量损失谱可以用来探测这种尖锐的功能的存在。
2008-03-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Evidence of nodal superconductivity in monolayer 1H-TaS$_2$ with hidden order fluctuations
本研究利用低温STM和STS实验,首次在本征单层1H-TaS₂中观测到节点超导态,通过引入非磁性无序可将其转变为常规s波态,能隙边缘的多体激发暗示非常规配对机制,为范德瓦尔斯异质结的非常规超导应用提供了新基础。
2023-08-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Bound states in d-density-wave phases
本文在平均场论下研究了二维d密度波系统中近表面的准粒子谱。对于d-密度波的有序波矢量具有完美嵌套的费米表面,在[110]表面处出现零能量束缚态,与d-波超导态或石墨中的已知效应非常相似。当费米面的形状通过掺杂而改变时,束缚态能量远离费米能级。此外,远离半填充,我们发现不均匀的阶段与域壁的d-密度波序参量。畴壁也支持低能束缚态。这些现象可能为高Tc铜氧化物中隐藏的d密度波序提供了实验验证。
2001-07-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Geometric orthogonal metals: Hidden antiferromagnetism and pseudogap from fluctuating stripes
Ludwig-Maximilians-Universität München(慕尼黑大学);Arnold Sommerfeld Center for Theoretical Physics (ASC)(阿诺德·索末菲理论物理中心);Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)(慕尼黑量子科学与技术中心);University of Regensburg(雷根斯堡大学)
研究探讨了正交金属(GOM)的几何起源,揭示了反铁磁性和伪间隙与波动条纹之间的联系,并提出了一种新的统一框架,将超导性与铜氧化物和重费米化合物联系起来。
2025-07-03 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el