Parameters of the Effective Singlet-Triplet Model for Band Structure of High-$T_c$ Cuprates by Different Approaches
本文研究了高$T_c$含量氧化铜的参数确定问题。本文采用了不同的方法,即{ \it ab initio} LDA和LDA+U计算以及强关联电子体系的广义紧束缚(GTB)方法,计算了$CuO_2$ -层有效单重态-三重态模型的跳跃和交换参数。得到的参数是非常好的协议,彼此之间和从实验中提取的参数。提出这组参数是为了在有效模型的框架内正确定量描述空穴掺杂High- $T_c$铜酸盐的物理性质。
2004-02-16 cond-mat.supr-con
Singlet versus triplet particle-hole condensates in quantum oscillations in cuprates
倾斜磁场中的量子振荡提供了区分粒子空穴通道中的单重态与三重态序参量的可能性,只要测量反映了通过在低温下施加高磁场获得的密度波的假定“正常”状态。给出了比较自旋密度波、单线态$d$密度波和三线态$d$密度波的理论分析。虽然在振荡幅度中自旋零的存在是单重态序参量的必然结果,但是三重态序参量可能会或可能不会表现出自旋零,使得它成为依赖于费米表面上的实际极值轨道的定量问题。尽管如此,理论分析可以揭示$\mathrm{YBa_{2}Cu_{3}O_{6+δ}}$中引人注目的最新测量结果。
2010-11-18 cond-mat.supr-con
Dissipationless Spin-Charge Conversion in Excitonic Pseudospin Superfluid
在自旋电子学中,由逆自旋霍尔效应或逆Rashba-Edelstein效应引起的自旋-电荷转换是普遍存在的,但具有耗散性。提出了一种在电子-空穴双层系统中利用激子赝自旋超流体实现自旋-电荷无耗散转换的机制。磁交换场提升双层系统层间激子能级的单重态-三重态简并度。单重态-三重态杂化激子的凝聚破坏了U(1)规范对称性和赝自旋旋转对称性,导致系统中的自旋-电荷耦合超流。我们从耦合量子点模型推导出激子超流的自旋-电荷耦合约瑟夫森方程,证明了这一机制。
2021-12-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Phase separation in high-T$_c$ cuprates
我们开发了一个最小的非BCS模型的CuO $_2$平面与现场希尔伯特空间减少到只有三个有效的价中心CuO $_4$与不同的电荷,传统的自旋,和轨道对称性,结合在一个电荷三重态。利用S=1的赝自旋代数,我们引入了一个有效的自旋-赝自旋哈密顿量。为了说明分子场近似的可能性,我们开始与分析的原子和“大负$U$“的限制的模型相比,贝特集群近似,经典和量子蒙特卡罗方法。这两个限制系统表现出相分离的效果与竞争的顺序参数的系统的典型。在有效场近似下,用变分法再现了完整自旋-赝自旋模型的$T$ \,-\,$n$相图.限制我们自己的两个亚晶格近似和$nn$耦合,我们到达了几个Néel样相在CuO $_2$平面的母和掺杂系统与一个单一的非零局部序参数:反铁磁绝缘体,电荷顺序,无胶$d$波玻色超流相,和不寻常的金属相。然而,全球最小的自由能实现的相分离的状态,这是有界的三阶相变线$T^{\star}(n)$,这被认为是负责发病的赝能隙现象。通过选择一定的哈密顿量参数,模型相图可以相当合理地再现T-和T $^{\prime}$ -铜酸盐和新型镍酸盐实验相图的主要特征。铜酸盐/镍酸盐的超导相是由复合玻色子输运决定的,它不是掺杂空穴/电子配对的结果,而是母体系统可能的相态之一。
2021-11-02 cond-mat.supr-con
Shadowed triplet pairings in Hund's metals with spin-orbit coupling
多轨道系统中的洪德耦合允许偶宇称轨道反对称自旋三重态配对的可能性,其可以通过自旋轨道耦合(SOC)来稳定。虽然在轨道基础上表示的这种配对是均匀的和自旋三重态,但它在能带基础上表现为赝自旋单重态,由SOC确定的动量依赖性和潜在的三重态特征保持在远离费米能的带间配对的形式。在这里,我们研究的作用,动量依赖SOC在产生非平凡的配对对称性,以及隐藏的三重态性质与此轨道间配对,我们称之为“阴影三重态”。应用这一概念,锶$_{2}$ RuO $_{4}$,我们首先得到几种形式的SOC与$d$ -形状因子从微观模型,随后,我们表明,对于一系列的SOC参数,配对状态与$s+id_{xy}$对称性可以稳定。这样的配对状态是不同于纯自旋单重态和三重态配对,由于其独特的性质的赝自旋能量锁定。我们讨论实验探针区分阴影的三重配对从传统的pseudospin-triplet和单重配对。
2021-01-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Symmetry of superconducting pairing in non-pseudospin electron bands
我们发展了超导能隙函数的对称性分类,这些能隙函数在晶体点群操作下不发生像纯自旋1/2态那样的转变。在满足对称性和连续性要求的条件下,定义了具有自旋-轨道耦合的双重简并带的布洛赫态基。这些基地被用来构建一般的多带配对哈密顿中心对称晶体。专注于单波段配对,四个例外的情况下,三重态间隙函数不转换下的点群操作作为一个伪矢量,节点结构上的显着影响。
2019-07-18 cond-mat.supr-con
Josephson effect of superconductors with $J=3/2$ electrons
在强自旋轨道相互作用下,电子的角动量可以用$J=3/2$的赝自旋来表征。本文从理论上研究了两个$J=3/2$电子组成库珀对的超导体的约瑟夫森效应。在偶宇称对称类中,既可以存在与$J=2$的赝自旋五重态配对,也可以存在与$J=0$的赝自旋单重态。我们特别关注这些偶宇称超导体之间的约瑟夫森选择规则。我们发现五重态之间的选择规则比两个$S=1/2$电子形成的自旋三重态之间的选择规则更简单。讨论了赝自旋激活界面对选择定则的影响以及赝自旋相关能带结构产生的奇频库珀对对的影响。
2021-01-19 cond-mat.supr-con
Spin susceptibility for orbital-singlet Cooper pair in the three-dimensional Sr$_2$RuO$_4$ superconductor
我们研究了轨道-单线态配对的自旋磁化率,包括Suh \textit{et al}提出的自旋-三线态/轨道-单线态/ $s$ -波$E_g$表象。[H.\ G.所以\textit{et al} .,物理学\修订版本\研究\textbf{2},032023(2020)],用于三维超导Sr $_2$ RuO $_4$的三轨道模型。对于在能带基中表示的赝自旋单重态,当降低温度时,自旋磁化率降低,与所施加的磁场的方向无关,即使它们在自旋轨道空间中是自旋三重态/轨道单重态配对。然而,由于强的原子自旋-轨道耦合,带基中的赝自旋三重态\textbf{d} -矢量在$xy$ -平面(沿$z$ -轴)中不完全对齐,因此随着沿$z$($x$)轴的温度降低,自旋单线态/轨道单线态/奇宇称配对的自旋磁化率在$5$ - $10$百分比附近降低。我们可以通过核磁共振实验测量自旋磁化率的温度依赖性来确定库珀对赝自旋结构的对称性。我们所得到的结果作为一个指导,以确定对对称性的Sr $_2$ RuO $_4$。
2022-02-19 cond-mat.supr-con
Model of charge triplets for high-T$_c$ cuprates
从一个最小模型的CuO $_2$平面与现场希尔伯特空间减少到一个电荷三重态的三个有效价中心[CuO $_4$] $^{7-,6-,5-}$(名义上Cu $^{1+,2+,3+}$)具有不同的常规自旋,不同的轨道对称性,和不同的本地晶格配置,我们开发了一个统一的非BCS自旋赝自旋模型来描述掺杂铜氧化物的主相态。我们认为,反铁磁绝缘,电荷有序,超导和费米液相是可能的模型母体铜酸盐的相态,而典型的掺杂铜酸盐的相态,特别是神秘的pseudogap相,是相分离的结果。铜氧化物的超导性不是掺杂空穴配对的结果,而是原位复合空穴玻色子量子输运的结果,而正常态的主要特性则与反常费米液相的电子-空穴相互作用和相分离特性有关。令人困惑的是,在BCS模型中决定$s$波配对的是电子-晶格相互作用,而在局部复合玻色子模型中给出了超导序参量的$d_{x^2-y^2}$对称性,从而再次表明晶格在铜氧化物的HTSC中的实质性参与。
2021-11-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Flux Phase as a Dynamic Jahn-Teller Phase: Berryonic Matter in the Cuprates?
有相当多的证据表明,在铜酸盐中的空穴掺杂条纹上存在某种形式的电荷有序,主要与低温的四元相有关,但也有一些证据表明存在电荷密度波或通量相,这是一种动态电荷密度波的形式。这三种状态形成了一个赝自旋三重态,证明了与E X e动力学Jahn-Teller效应的密切联系,表明铜氧化物构成了一种形式的Berryonic物质。这反过来又提出了一个新的模型的动态Jahn-Teller效应作为一种形式的通量相。一个简单的模型的Cu-O键伸缩声子允许估计这些模式的电子-声子耦合,解释了为什么半呼吸模式软化这么多比全氧呼吸模式。$O^{2-}$的反常性质提供了一种耦合(相关跳跃),它起到稳定密度波相位的作用。
2001-08-03 cond-mat.supr-con
Strong Pseudospin-Lattice Coupling in Sr3Ir2O7: Coherent Phonon Anomaly and Negative Thermal Expansion
与铜酸盐的相似性使铱酸盐成为研究超导性的一个有趣的潜在平台。同样吸引人的是它们令人费解的复杂内在相互作用。在这里,我们报告了一个超快光学光谱调查的相干声子模式Sr 3 Ir 2 O 7,双层Ruddlesden-Popper钙钛矿铱酸盐。在低于Néel温度(TN)的情况下,我们清楚地观察到A1 g光学声子(ν = 4.4 THz)的异常,这归因于赝自旋-晶格耦合(PLC)。值得注意的是,我们发现PLC是低温下的主要相互作用,并且我们直接测量PLC系数为λ = 150 +/- 20 cm-1,这比锰氧化物(< 2.4 cm-1)高两个数量级,并且与CuO(50 cm-1,先前已知的最强PLC或自旋-晶格耦合(SLC))相当。此外,我们发现,强PLC诱导各向异性负热膨胀。我们的研究结果突出了PLC在虹膜酸盐中的关键作用,并揭示了与铜酸盐的另一个有趣的相似性。
2019-02-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
O(4)-Invariant Formulation of the Nodal Liquid
我们考虑了在d_{x^2 - y^2}密度波序和d_{x^2 - y^2}超导电性之间存在跃迁的电子系统相图中的O(4)对称点。如果赝自旋$SU(2)\subset O(4)$对称性被量子涨落扰乱,则可以产生节状液体。在此背景下,我们(1)构造了一个赝自旋$σ$模型,(2)讨论了它的拓扑激发,(3)指出了{ \it赝自旋Peierls}态的可能性,(4)给出了欠掺杂铜氧化物超导体的相图.
2000-01-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin-Triplet Pairing Induced by Near-Neighbor Attraction in the Cuprate Chain
在量子材料中,电子相互作用和电子-声子耦合通常是两个基本成分,它们的组合影响可以驱动奇异相。最近,在一维铜氧化物链Ba $_{2-x}$ Sr $_x$ CuO $_{3+δ}$中发现了由声子介导的强电子-电子吸引.然而,目前还不清楚这种强大的近邻吸引力$V$如何影响化合物中的超导配对。在这里,我们进行精确的多体计算,研究扩展的哈伯德模型与现场库仑排斥$U>0$和吸引力$V<0$,很好地描述了铜酸盐链和其他类似的过渡金属材料的强关联和晶格效应。我们发现一个丰富的量子相图包含一个有趣的Tomonaga-Luttinger液相-除了自旋密度波和各种相分离相-可以主机占主导地位的自旋三重态配对相关性和发散的极化率。掺杂后,自旋三重态超导机制在参数空间上可以进一步拓宽,并扩展到更大的$U$,为在实际铜酸盐链中实现$p$波超导提供了一种可行的机制.
2021-11-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Twisted Hubbard Model for Sr2IrO4: Magnetism and Possible High Temperature Superconductivity
Sr_2 IrO_4具有与铜酸盐类似的J_eff=1/2的单能带,被认为是一种莫特绝缘体。然而,这幅图是复杂的测量大磁各向异性和铁磁性。基于对J_eff=1/2(赝自旋-1/2)空间的仔细映射,我们提出Sr_2 IrO_4的低能电子结构确实可以用SU(2)不变赝自旋-1/2哈伯德模型来描述,该模型与铜氧化物的模型非常相似,但与外部磁场有一个“扭曲”耦合(一个具有交错反对称分量的g张量).这一观点自然解释了Sr 2 IrO 4的磁性。我们还得出了几个简单的事实,根据这一映射和已知的结果有关的哈伯德模型和铜酸盐,这可能是在未来的实验测试Sr 2 IrO 4。特别是,我们建议,(电子)掺杂Sr 2 IrO 4可以潜在地实现高温超导。
2010-11-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Topological superconductivity and Majorana fermions in hybrid structures involving cuprate high-T_c superconductors
研究了铜氧化物高温超导体在不同异质结构下诱导拓扑超导性的可能性。首先考虑高温超导体和金属铁磁体之间的弹道平面结。我们假设在隧道势垒处的反转对称性破缺引起势垒中的Rashba自旋-轨道耦合,并允许等自旋三重态超导性存在于铁磁体中。Bogoliubov-de Gennes方程是通过显式建模的障碍,并考虑到在HTSC的输运各向异性。利用自洽边界条件和解决方案的障碍和HTSC区域,一个有效的运动方程的铁磁体获得的Andreev散射在障碍作为边界条件的铁磁区。对于沉积在HTSC(100)面上的铁磁体层,诱导了三重态p波超导。对于沉积在(110)面上的薄膜,诱导带隙不具有p波轨道特征,而是具有偶轨道对称性和奇能量依赖性。在(001)面上的层,诱导出奇异的f波超导电性。我们还考虑了沉积在HTSC(001)面上的一维半金属纳米线的诱导三重态能隙。我们发现,对于沿a轴的线轴,一个强大的三重态p波间隙诱导。对于取向为45度远离a轴的线的诱导三重态p波间隙消失。对于适当取向的导线,感应p波间隙应该在半金属导线的末端产生马约拉纳费米子。基于我们的结果,拓扑超导性的半导体纳米线也可能是沿着HTSC的a轴取向的。
2013-01-13 cond-mat.supr-con
The singlet-triplet magnetism and induced spin fluctuations in the high-$T_c$ copper oxides
高- $T_c$铜氧化物如$La_{2-x}Sr_{x}CuO_{4}$和$YBa_{2-x}Cu_{3}O_{6+x}$被认为是电子和空穴极性赝Jahn-Teller $CuO_{4}$中心$[{CuO}_{4}^{7-}]_{JT}$和$[CuO_{4}^{5-}]_{JT}$的系统,或者是在空穴中心晶格中移动的局域玻色子的系统。极心的基态流形包括三个项$^{1}A_{1g}$(Zhang-Rice单线态)、$^{1}E_{u}$、$^{3}E_{u}$,它们具有不同的自旋多重数、轨道简并度和宇称,提供了铜氧化物的非常规多模行为。极性Jahn-Teller $CuO_{4}$中心模型中的铜氧化物的自旋子系统是一种双组分自旋液体,对应于具有可能的非共线自旋构型的单重态-三重态磁体。在修正的平均场近似下,讨论了几种自旋有序,包括简单的单重态和三重态,以及纯量子单重态和三重态的混合态。局域玻色子运动伴随着自旋密度的调制,导致所谓的诱导自旋波动。一些非常规的功能的诱导自旋涨落被认为是包括一个外观的诱导纵向亚铁磁性与适当的贡献的自旋磁化率,一个可能性,观察和检查的帮助下,传统的磁性方法,如磁非弹性中子散射和自旋晶格弛豫实验的电荷涨落。与近反铁磁费米液体模型相比,该模型代表了描述高$T_c$铜氧化物自旋系统的新途径。
1997-11-13 cond-mat.supr-con
Superconductivity, pair density wave, and Neel order in cuprates
我们研究了欠掺杂铜氧化物中可能存在的超导(SC)秩序在零动量和对密度波(PDW)在动量${\bf Q}=(π, π)$在Neel秩序的存在下共存。通过对称性,$d$ -波均匀单线态配对$dS_0$可以与$d$ -波三线态PDW $dT_{\bf Q}$共存,而$p$ -波单线态PDW $pS_{\bf Q}$可以与$p$ -波均匀三线态$pT_0$共存.在半填充时,我们发现新的$pS_{\bf Q}+pT_0$态比$dS_0+dT_{\bf Q}$态在能量上更有利.然而,在有限掺杂下,$dS_0+dT_{\bf Q}$状态更有利。在这两种状态下,变分三重态参数$dT_{\bf Q}$和$pT_0$具有次要意义。我们的研究结果指出,一个完全对称的$\mathrm{Z_2}$量子自旋液体的自旋费米表面接近尼尔秩序在零掺杂,并交织的$d$波三重态PDW波动和自旋矩波动随着占主导地位的$d$波单重态SC在有限掺杂。结果是通过变分量子蒙特卡罗模拟得到的。
2019-04-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Heisenberg exchange enhancement by orbital relaxation in cuprate compounds
本文计算了准二维反铁磁铜氧化物La_2CuO_4、YBa_2Cu_3O_6、Nd_2CuO_4和Sr_2CuO_2Cl_2的Heisenberg交换J。本文采用全电子自洽场和非正交CI方法对[Cu_2 O_(11)]~(18)-,[Cu_2 O_9]~(14)-,[Cu_2 O_7]~(10)-和[Cu_2 O_7 Cl_4]~(14)-团簇进行了电荷嵌入模型的计算.(MC)SCF的三重态和单重态基态由Cu ~(2+)(dx ~(2-y)2)和O ~(2-)组成。通过混合弛豫(MC)SCF三重态和单重态激发态,其中单个电子从中心O离子转移到Cu,强烈增强了反铁磁交换。我们将这种效应归因于波函数的电荷转移分量中的轨道弛豫。与实验结果吻合较好。
1997-06-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Breakdown of the Wiedemann-Franz law in strongly-coupled electron-phonon system, application to the cuprates
考虑到超导铜氧化物,一组么正变换被用来解耦强耦合极限下的电子和声子。当声子几乎保持未重整化时,电子被转变成iterent单重态和三重态双极化子和热激发极化子。三重态/单重态交换能和双极化子的结合能被认为分别解释了铜酸盐中的自旋和电荷赝能隙。我们计算了系统的Hall Lorenz数,表明由于极化子和双极化子对热流的贡献的干扰,Wiedemann-Franz定律被打破。该模型提供了一个定量的铜酸盐的磁输运数据。此外,我们能够提取声子成分的热导率与使用的实验数据和模型。我们的结果进一步验证了使用带电玻色气体模型来描述非常规超导体的正常和超导性质。
2003-01-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity of anomalous pseudospin
本研究发现反常赝自旋可在无局域反演对称破缺的材料中产生超导体的反常磁响应,拓展了相关材料范围,并解释了Blount定理的破缺。
2023-06-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Hot Spots and Transition from d-Wave to Another Pairing Symmetry in the Electron-Doped Cuprate Superconductors
我们提出了一个简单的理论解释的过渡从d波到另一个超导配对观察到的电子掺杂的铜氧化物。随着电子掺杂量的增加,费米面热点处的d_{x^2-y^2}对势Delta值最大,符号相反,但随着电子掺杂量的增加,对势Delta值逐渐减小,因为热点接近布里渊区对角线,而Delta值则消失。然后,将d_{x^2-y^2}配对替换为单线态s波或三线态p波配对。我们主张后者,并讨论实验来揭示它。
2004-03-13 cond-mat.supr-con
Spin susceptibility and the pi-excitation in underdoped cuprates
在t-J模型的从玻色子表述中考虑了波矢(pi,pi)处的动态自旋磁化率chi“和自旋三重态粒子-粒子对具有质心动量(pi,pi)的激发(pi-激发)的谱pi”。在d-波超导状态下,在一个图形的t-矩阵近似计算的掺杂范围很宽。由此产生的光谱chi“和pi”都显示出在掺杂依赖的能量下的共振,与最近的数值簇计算定性一致。在欠掺杂系统中,峰值位置与中子散射实验中发现的峰值位置相当。chi“和pi”的峰值在低掺杂时完全由自旋波动引起,而三重态粒子-粒子通道不作为集体模式起作用。
1997-10-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Interplay between Zhang-Rice singlets and high-spin states in a model for doped NiO$_2$ planes
在掺杂的NdNiO $_2$中发现的超导性是令人困惑的,因为掺杂的NiO $_2$层的两个局部对称性相互竞争,对所涉及的机制可能具有深远的影响:具有张-赖斯单线态的铜酸盐状制度{ \cblue被电荷转移能量的实际值的局部三重态所取代,这将表明与高$T_c$铜酸盐}相当不同的超导性方案。我们通过研究Ni $_4$ O $_8$团簇在超导镍酸盐相关的参数范围内的周期性边界条件来解决这种竞争。随着电荷转移能量的增加,我们观察到空穴掺杂后预期的交叉从占主导地位的Zhang-Rice单重态的铜酸盐制度的本地三重态。我们发现,较小的电荷转移能量$Δ$是能够驱动这种变化的基态字符时,考虑到镍-氧排斥$U_{dp}$的现实价值。对于大值的电荷转移能量,氧轨道是不太重要的比超导铜酸盐,因为它们的光谱重量被发现只有在相当高的激发能量。然而,第二个Ni($3d$)轨道可以容易地变得相关,其中除了$x^2-y^2$轨道{ \cblue}之外,$xy$或$3z^2-r^2$轨道都有助于三重态的形成。此外,}我们的结果,$U_{dp}$(镍和O之间的作用)有利于现场三胞胎意味着,在获得有效的双带模型时,应考虑到纯粹的现场相互作用以外的相关效应。
2021-03-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Odd-frequency pair density wave correlations in underdoped cuprates
最近在氧化铜基高T $_\textrm{c}$超导体(铜氧化物)中观察到了由具有有限质心动量的库珀对确定的对密度波。电荷密度调制或波也普遍存在于欠掺杂的铜酸盐中。在一个一般的平均场单带模型,我们表明,在$d$波超导体,如铜的电荷密度波和均匀的超导性的共存,产生一个奇数频率的自旋单线对密度波,除了偶数频率的对应物。感应的奇频对密度波的强度取决于电荷密度波的调制波矢量,在布里渊区的部分中,奇频对密度波甚至变得与偶频密度波相当。我们表明,改变调制波矢量的电荷密度波从双轴到单轴,可以增强的奇频分量的对密度波。这种超导性和单轴电荷密度波的共存现象已经在低掺杂铜氧化物中在高磁场下得到了实验证实。我们进一步讨论了在超导性和自旋密度波共存的情况下产生适用于铁基超导体的奇频自旋三重态对密度波的可能性。因此,我们的工作提出了一种途径,在高T $_c$超导体的体奇频超导性。
2021-03-04 cond-mat.supr-con
Polar Jahn-Teller centers and magnetic neutron scattering cross-section in copper oxides
在极性单重态-三重态Jahn-Teller心模型的框架下,得到了高- $T_{c}$铜酸盐中磁中子散射的截面。极心新相态下$CuO_{4}$团簇基态流形的多模性质决定了磁形状因子对极心局域结构和电荷态的依赖性。结果表明,在极性单重态-三重态Jahn-Teller心系统中,中子的磁非弹性散射可以用来研究非磁电荷和结构激发。
1997-09-03 cond-mat.supr-con
Nernst effect and the thermoelectric power in strongly coupled electron-phonon systems
理解高温超导性显然需要其正常状态的性质,然而铜酸盐的正常状态知之甚少。一个可能的解释是双极化子模型,其中移动的,重声子修饰的空穴(极化子)在真实空间中配对。基态由位间单重态双极化子组成,其中激发可以产生三重态双极化子和极化子带。在此基础上,导出了铜酸盐的能斯特系数和热电功率。能斯特系数显示了一个有趣的干扰项,由于三重态和单重态双极化子和极化子电流流动。即使散射率与能量无关,干涉仍然存在。
2003-04-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Structure of the core of magnetic vortices in d-wave superconductors with a subdominant triplet pairing mechanism
在高温$_{\rm{c}}$铜氧化物超导体的涡旋核中发现的准粒子态可以用扫描隧道谱来探测。这样的实验结果揭示了典型的光谱,这是从传统的低Tc超导体中看到的完全不同。特别是在核心中心的$E\sim 0$处未观察到Caroli-deGennes-Matricon状态。相反,在一个高T $_{\rm{c}}$涡核,准粒子状态被发现的能量是在一个相当大的分数的间隙能量。对此的一种解释可能是,一个有限的振幅的竞争orderparameter稳定在涡核中心。在这里,我将探讨成核的涡核状态,局部打破反转对称的可能性。涡核序参量为混合宇称,是一种$[d + i p]$波,核中心的准粒子谱缺少E=0态.
2011-08-06 cond-mat.supr-con
Tuning Hole Mobility, Concentration, and Repulsion in High-$T_c$ Cuprates via Apical Atoms
利用新发展的第一性原理Wannier态方法,考虑到大的就地库仑排斥,我们得到了几个原型高$T_c$超导铜氧化物的有效低能相互作用哈密顿量。材料的依赖性被发现主要源于顶端原子$p_z$状态的不同能量。具体地说,一般性质的低能量空穴状态,即张-赖斯单线态,显着修改的三重态与此$p_z$状态,通过额外的内部亚晶格跳跃,最近邻“超排斥”,和其他微观多体过程。调制的$T_c$,局部超导间隙,电荷分布,空穴迁移率,电子-声子相互作用,和多层效应的可能影响进行了讨论。
2007-02-20 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
Strongly correlated doped hole carriers in the superconducting nickelates: Their location, local many-body state, and low-energy effective Hamiltonian
高温超导体家族最近迎来了一个新成员:空穴掺杂的镍酸盐Nd $_{0.8}$ Sr $_{0.2}$ NiO $_2$,其转变温度为$\sim$ 15 K。为了理解它出现的低能行为和实验性质,一个直接的关键问题是超导空穴载流子是像铜酸盐那样存在于氧中,还是像大多数镍酸盐那样存在于镍中。我们通过"(LDA+ $U$)+ED“方案回答了这个关键问题:从密度泛函LDA+ $U$计算中导出了空穴载流子的有效相互作用哈密顿量,并通过精确对角化研究了其局域多体态.令人惊讶的是,不同于在大多数镍酸盐中发现的预期的Ni $^{2+}$自旋三重态,两个空穴的局部基态实际上是Ni-O自旋单重态,第二个空穴大量驻留在氧中。因此,出现的eV尺度模型类似于铜酸盐,主张进一步系统的实验比较。追踪这一意外结果的微观起源,在这种材料中缺乏顶端的氧,我们提出了一个路线,以提高超导温度,和一个可能的量子相变中不存在的铜酸盐。
2022-12-14 cond-mat.supr-con
Local intra-unit-cell order parameters in cuprates
从现场希尔伯特空间减少到只有三个有效的价中心,名义上铜$^{1+,2+,3+}$,我们提出了一个统一的方法来描述的局部内单位晶胞(IUC)的序参量在铜酸盐。该模型的中心点意味着发生非常规的现场量子叠加的三个价态,其特征在于不同的空穴占据,$n_h$ = 0,1,2,常规自旋s=1/2的Cu $^{2+}$和s=0的Cu $^{1+,3+}$中心,和不同的轨道对称性:$B_{1g}$的Cu $^{2+}$中心的基态和$A_{1g}$的Cu $^{1+,3+}$中心,分别。后者导致自发轨道对称性破缺,出现$B_{1g}\propto d_{x2-y2}$对称性的IUC轨道序参量。为了描述量子局域电荷序,我们发展了一个S=1的赝自旋模型。传统的混合价叠加态的自旋密度$ρ_s$可以根据叠加态中Cu $^{2+}$中心的重量在0和1之间变化。我们证明了超导电性和自旋磁性是具有竞争序参量的非共生现象。此外,我们认为,而不是一个良好的孤立的Zhang-Rice(ZR)单重态$^1A_{1g}$的铜$^{3+}$中心在铜酸盐的基态应描述为一个复杂的$^1A_{1g}$-$^{1,3}B_{2g}$- $^{1,3}E_u$多重态,形成了传统的混合铜3d-O 2 p $b_{1g}(σ)\propto d_{x^2 -y^2}$状态和{ \it纯氧非键} O 2 p $π$与$a_{2g}(π)$和…
2014-10-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Plaquette Boson-Fermion Model of Cuprates
将正方晶格上的强相互作用哈伯德模型约化为低能Plaquette玻色子费米子模型(PBFM)。四个玻色子(一个反铁磁振子三重态和一个d波空穴对)和费米子由最低元格本征态定义。我们应用Morningstar和Weinstein的Contractor重整化方法计算玻色子有效相互作用。范围-3截断误差被发现是非常小的,信号短的空穴对和磁振子相干长度。对跳跃和磁振子相互作用具有可比性,这解释了反铁磁有序随着超导电性的出现而迅速破坏,并验证了SO(5)理论的一个关键假设。在较大掺杂处的真空交叉标志着过渡到过掺杂状态。由于空穴费米子占据小的费米口袋,Andreev耦合到空穴对玻色子,PBFM产生了几个可测试的预测光发射,隧道不对称性和熵测量。
2002-02-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pairing phase diagram for electron-doped cuprates in the square-lattice $t-U-V$ Hubbard model
本研究通过$t-U-V$ Hubbard模型及CPQMC方法,发现最近邻电子排斥作用抑制$d$-波配对并增强$d_{xy}$-波配对,为电子掺杂铜氧化物中$d$-波配对抑制提供了解释,并表明该模型是描述其核心物理的最小模型。
2025-06-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Influence of Local Correlations on the "Homogeneous Insulator-Superconductor" Transition in the Domain Boundaries of the Charge-Order Phase of a 2D System of a Mixed Valence
本文用(赝)自旋S=1的形式证明了二维正方晶格上Cu ~(1+),~(2+),~(3+)“三重态”混合价体系电荷有序相中反相畴界的结构在很大程度上取决于在位关联参数U。在大正方形晶格上的计算机模拟结果说明了由相对较小的正U值变化引起的边界结构的变化(从Cu 2+型的均匀单价非导电结构到超导结构)。
2023-01-27 cond-mat.supr-con
Non-monotonic dependence of $T_c$ on the c axis compression in the HTSC cuprate La$_{2-x}$Sr$_x$CuO$_4$
Kirensky Institute of Physics, Federal Research Center KSC SB RAS(基连斯基物理研究所,俄罗斯科学院西伯利亚分院科学院中心联邦研究中心)
研究发现,$c$轴压缩对La$_{2-x}$Sr$_x$CuO$_4$中$T_c$的影响呈现非单调特性,主要源于电子结构重构与配对常数重整化之间的竞争。
2025-05-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Ground State Phase Diagram of the $t$-$t'$-$J$ model
本文报道了周长为6和8的$t$ - $t'$-$J$柱的大尺度基态密度矩阵重整化群(DMRG)计算结果。我们确定一个粗略的相图,似乎近似的二维系统。虽然对于许多性质,正和负$t'$值($t'/t = \pm 0.2$)似乎分别对应于电子和空穴掺杂的铜酸盐系统,超导性本身的行为显示出模型和材料之间的不一致。$t'<0$(空穴掺杂)区域显示出仅限于极低掺杂的反铁磁性,更普遍的条纹,以及空穴掺杂铜氧化物的熟悉的费米表面。然而,我们发现$t'<0$强烈抑制超导电性。$t'>0$(电子掺杂)区域显示出预期的围绕$(π,π)$点的圆形费米空穴袋,以及共存反铁磁性和$d$波配对的宽的低掺杂区域,其中在波矢量$(π,π)$处具有由反铁磁性和$d$波配对诱导的强三重态$p$分量。在DMRG模拟中,电子低掺杂系统与$t'>0$的配对是强而明确的。在更大的掺杂,另一个广泛的区域与条纹除了较弱的$d$波配对和条纹$p$波配对出现。在一个小的掺杂区域附近的$x=0.08$为$t'\sim-0.2$,我们发现了一种新的类型的条纹,涉及不成对的空穴主要位于链间隔三个晶格间距。中间的未掺杂的两条腿阶梯区域模拟了在两条腿海森堡阶梯中看到的短程自旋相关。
2021-05-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
p-wave superconductivity induced by nearest-neighbor attraction in the square-lattice extended Hubbard model
本研究通过约束路径量子蒙特卡罗方法研究正方晶格扩展Hubbard模型,发现近邻电子吸引可诱导并拓宽p波超导区域,揭示其与d波超导、自旋密度波的关联及动量空间特性,为铜基材料实现p波超导提供机制。
2025-01-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pairing and Density Correlations of Stripe Electrons in a Two-Dimensional Antiferromagnet
我们研究了嵌入二维反铁磁绝缘体中的一维电子液体,并通过弱的反铁磁自旋交换相互作用与之耦合。我们认为,这个模型可以定性地捕捉到物理的一个单一的电荷条纹在铜氧化物的长度和时间尺度短于其波动动力学。使用本地平均场的方法,我们确定的低能量有效的理论,描述了电子自旋扇区的条纹作为一个正弦戈登模型。我们通过微扰重整化群分析确定其相位。对于现实的模型参数的值,我们得到一个阶段,其特征在于增强自旋密度和复合电荷密度波的相关性,共存与subleading三重态和复合单线态配对相关性。这一结果被证明是独立的空间取向的条纹上的正方形晶格。条纹的缓慢横向起伏倾向于抑制密度关联,从而促进配对不稳定性。当条纹在反铁磁体中形成反相畴壁时,复合不稳定性出现最大振幅。对于扭曲自旋排列的振幅下降,并留下一个新的复合配对相关类型的空间,打破宇称,但保留时间反演对称性。
2003-01-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con