Physics of the Pseudogap II: Dynamics, Incompressibility, and Fermi Arcs as Motional Narrowing
本文对铜氧化物高温超导体中的涡旋流体作了进一步的讨论。不可压缩性对净涡量的增加,导致显着的非线性响应函数的关键属性,是合理的第一原理。我们还讨论了坎普扎诺的费米弧现象的涡旋流体中的时间波动相的后果。
2007-01-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fermi arcs and the hidden zeros of the Green's function in the pseudogap state
我们在二维哈伯德模型中研究了关联金属在莫特绝缘体附近的低能性质。我们介绍了一个新的版本的细胞动力学场论使用累积量作为基本的不可约对象。这些用于从它们的簇对应物重构晶格量。零温度一粒子格林函数的特点是由零的线的外观,除了费米表面的拓扑结构改变作为掺杂的函数。我们表明,这些功能是密切相关的一个pseudogap在一个粒子的频谱开放,并提供了一个简单的图片费米弧的外观。
2006-02-14 cond-mat.str-el
Hot Spots and Pseudogaps for Hole- and Electron-Doped High-Temperature Superconductors
本文用团簇微扰理论证明,在电子和空穴掺杂的高温超导体的角分辨光电子能谱(ARPES)中观察到的费米能级处的谱重和赝能隙,在二维的t-t“-t”-U哈伯德模型中得到了自然的解释。解释电子掺杂系统在最佳掺杂下的实验所需的相互作用U的值处于弱到中间耦合状态,其中t-J模型是不合适的。在强耦合时,短程关联足以产生赝能隙,但在弱耦合时,与反铁磁波矢相关的长关联长度是必要的。
2004-04-07 cond-mat.str-el
Pseudogaps and their Interplay with Magnetic Excitations in the doped 2D Hubbard Model
量子蒙特卡罗模拟的基础上的二维哈伯德模型,其中包括从下到过掺杂制度的掺杂范围,我们发现,单粒子光谱重量$A (\vec k,ω)$定性再现的动量($d_{x^2-y^2}$ -对称性)和掺杂依赖性的赝隙中发现的光电发射实验。自旋响应$χ_{s} (\vec q,ω)$的剧烈掺杂依赖性在欠掺杂区域中在$\vec q (\approx(π,π))$和$ω$中都是尖锐的,但在其他情况下是广泛的和无结构的,将反铁磁序的残余物识别为赝能隙及其随掺杂的演变背后的驱动机制。
1997-01-16 cond-mat.str-el
Not all doped Mott insulators have a pseudogap: key role of van Hove singularities
母体化合物的Mott绝缘相经常被用作低掺杂高$T_c$铜酸盐超导体的起始点。特别地,赝能隙态通常被认为是源自莫特绝缘体。在本工作中,我们系统地研究了正方形和三角形晶格上不同的弱掺杂莫特绝缘体,以阐明赝能隙和莫特度之间的关系。我们表明,掺杂的二维莫特绝缘体不一定会导致赝隙相。尽管其固有的强耦合的性质,我们发现,存在或不存在的pseudogap敏感地依赖于非相互作用的带参数,并确定系统的范霍夫奇点所发挥的关键作用。受赝能隙态的SU(2)规范理论的启发,我们提出并数值验证了一个简单的方程,该方程控制了电子散射率特征的演化。
2019-12-31 cond-mat.str-el
The Origin of Fermi Arcs in Cuprate Pseudogap States and Strong Constraints on Viable Theories of High-Temperature Superconductivity
在欠掺杂高温超导体中,当温度T高于赝能隙温度T* 时,存在完整的费米面。在T* 以下,仅费米表面的弧存活,当T -> 0时与T/T* 成比例,其中T* 显示出强掺杂依赖性。对于这种行为没有公认的解释。我们发现,推广BCS理论的正常超导性,包括d-波对和反铁磁性导致的起源和掺杂的T* 规模的依赖性,和费米弧的定量描述。这些结果对可行的高温超导理论提出了强有力的限制。
2007-10-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con nucl-th
Spin pseudogap in Ni-doped SrCuO2
用非弹性中子散射研究了掺1%S =1 Ni杂质的S=1/2自旋链材料SrCuO_2。在低温下,光谱显示赝能隙Δ~ 8 meV,在母体化合物中不存在,并且与任何结构相变无关。赝能隙被证明是一个通用的功能的量子自旋链与稀释缺陷。基于这一思想的一个简单的模型定量地解释了在2-300 K温度范围内测量的实验数据,并允许以通用的标度形式表示动量积分动力学结构因子。
2013-07-02 cond-mat.str-el
The pseudogap in hole-doped cuprates: possible insights from the Kondo effect
从空穴掺杂铜氧化物的比热导出的“态不守恒”的费米子态密度(DOS)可能是由反铁磁自旋涨落抑制的近藤或重费米子态密度引起的。由能带理论预测和实验观察到的大费米面仍然是零赝能隙,但有效质量对应于近藤温度~ 800 K。一个有限的赝能隙可以把它分成费米弧。非对称安德森模型的理论结果可以解释实验威尔逊比。
2021-12-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Momentum dependent relaxation rate and pseudogap in doped magnetic insulators
在平面t-t '-J模型中,采用有限温度下的精确对角化方法,结合扭曲边界条件下的平均,计算了空穴掺杂铜氧化物的光谱函数和相应的自能.结果表明,在低掺杂和t '<0时,费米面在波腹区被截断,而自能显示出弱的依赖于k和掺杂的反常弛豫速率|''(k,ω)|~ a+b| ω|对于ω<0,与最近的ARPES结果一致,和洛伦兹形式的赝能隙生成分量。后者在低掺杂下非常明显,并且强烈依赖于k和t '。
2006-08-14 cond-mat.str-el
Weak phase separation and the pseudogap in the electron-doped cuprates
利用变分集团微扰理论方法研究了电子和空穴掺杂铜氧化物模型中从反铁磁体到超导体的量子跃迁。在这两种情况下,我们的研究结果表明,在低掺杂的混合反铁磁超导相和纯超导相在较大的掺杂之间的相分离的趋势。然而,在电子掺杂的情况下,相分离的能量尺度比空穴掺杂小一个数量级。我们认为,这可以解释不同的赝能隙和超导过渡尺度的空穴和电子掺杂材料。
2005-08-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pseudogap and Spin Fluctuations in the Normal State of Electron-Doped Cuprates
我们提出了可靠的多体计算的t-t '-t''-U哈伯德模型,详细解释了最近的角度分辨光电发射实验的结果,电子掺杂的高温超导体。赝能隙的起源追溯到二维反铁磁自旋涨落,其计算的温度相关长度也同意最近的中子散射测量。我们作出具体的预测,光电发射,中子散射和相图。
2004-10-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Conservation of the particle-hole symmetry in the pseudogap state in optimally-doped Bi2Sr2CuO6+δ superconductor
赝能隙态是高温铜氧化物超导体反常正常态性质中最神秘的特征之一。一个中心问题是揭示是否有一个对称性破缺,哪些对称性被打破整个赝能隙过渡。通过对最佳掺杂的Bi_2Sr_(1.6)La_(0.4)CuO_(6 +δ)超导体进行高分辨率的激光角度分辨光电子能谱测量,观测到了超导态和赝能隙态沿整个费米面的粒子-空穴对称性守恒.这些结果为理解赝能隙的性质及其与高温超导性的关系提供了关键的见解。
2022-07-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Strong- and weak-coupling mechanisms for pseudogap in electron-doped cuprates
利用二维t-t“-t”-U哈伯德模型的两粒子自洽方法和团簇微扰理论,讨论了电子掺杂铜氧化物角分辨光电子能谱中赝能隙的弱耦合和强耦合机制.在强耦合机制的情况下,这是更相关的近半填充,赝能隙可以主要由附近的莫特绝缘体的短程关联驱动。在附近的最佳掺杂,弱耦合物理更相关,大的反铁磁相关长度,在中子测量中看到的,是起源的赝能隙。t-J模型不适用于后一种情况。
2004-07-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Model of d-wave electron pairing in hole doped cuprate superconductors: A possible explanation for the pseudogap regime
在掺空穴铜氧化物超导体的Cu-O平面内构造了实空间局域空穴对。我们证明了解析和数值计算,两个电子,由于最近邻库仑排斥禁闭效应,可以在一个单一的plaquette与d-波对称配对。该方案支持铜酸盐的“无胶”配对图片。在此基础上,给出了费米口袋(或费米弧)的物理起源和两种赝能隙行为。我们的框架直接导致在这些化合物的赝能隙温度T* 和空穴掺杂水平x之间的统一的线性关系。
2010-07-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pseudogap in Doped Mott Insulators is the Near-neighbour Analogue of the Mott Gap
我们表明,强耦合物理固有的绝缘Mott状态在2D中导致的化学势的跳跃掺杂和出现的赝隙的单粒子光谱低于一个特征温度。赝能隙的产生是因为任何不直接邻近空穴的单占据位点经历了等于$t^2/U$的最大能垒,其中$t$是最近邻跳跃积分,$U$是原位排斥。平均而言,在每个晶格位置具有至少一个作为近邻的孔之前,所得到的赝隙不能消失。这种效应在所有掺杂莫特绝缘体中的普遍存在表明,铜氧化物中的赝能隙有一个简单的起源。
2003-05-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pair-Breaking, Pseudogap, and Superconducting Tc of Hole Doped Cuprates: Interrelations and Implications
无论它们属于哪一类,所有的空穴掺杂高Tc铜酸盐超导体在欠掺杂区域的超导转变温度和特征赝能隙之间表现出反相关。准粒子谱密度中的掺杂依赖性赝能隙被认为可以去除低能电子态,从而减少超导凝聚。另一方面,CuO 2平面内的杂质在么正性极限下破坏库珀对,并降低超流密度。纯铜氧化物中的赝能隙和无序铜氧化物中的杂质散射都能有效地降低Tc。在这项研究中,我们比较和对比的Tc退化的机制,由于赝能隙和杂质散射空穴掺杂的铜氧化物。我们提出了一个框架,在这个框架中,这两个因素可以在某种程度上平等对待。除了杂质和赝能隙依赖的超导转变温度外,本文还采用该方案研究了高温超导铜氧化物中无序和空穴含量依赖的同位素指数。
2018-09-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pseudogap and Fermi-arcs in underdoped cuprates
所提出的铜氧化物中的环流序不能给出所观察到的赝能隙和费米弧,因为它保留了平移对称性。一个修改的周期性安排的四个可能的取向的序参量与一个大的周期约12至30晶格常数之间的建议,并显示在一个简单的和控制的计算,给一个粒子的光谱与每个功能在ARPES实验。结果表明:(1)与Affleck-Marston通量相拓扑结构相似的周期域边界处的电流,以及(2)边界电流在从前的费米面附近的态和由最小倒易矢量位移的鬼费米面附近的态之间引入的混合。所提出的想法可以通过高分辨率衍射或成像实验来排除或验证。它并不与各种不同的实验相冲突,这些实验与回路电流阶相一致,也与基于回路电流阶的量子临界涨落的边缘费米液体和d波超导理论相一致。
2019-03-22 cond-mat.str-el
Pseudogap, van Hove Singularity, Maximum in Entropy and Specific Heat for Hole-Doped Mott Insulators
第一个迹象的赝隙的铜酸盐来自突然减少的NMR奈特位移在掺杂依赖的温度$T^*(δ)$。从那时起,实验发现相变在较低的$T^*_\text{phase}(δ)$。在高温下对正方格点哈伯德模型采用元胞动力学平均场方法,得到了可靠的结果,证明了$T^*(δ)$具有$T^*_\text{phase}(δ)$的许多特征.与几个实验,包括量子临界行为的电子比热显着的协议,支持的观点,即赝能隙是由有限的掺杂扩展的莫特过渡控制。我们提出了进一步的实验测试。
2019-09-21 cond-mat.str-el
Suppression of the impurity-induced local magnetism by the opening of a spin pseudogap in Ni-doped Sr$_2$CuO$_3$
用$^{63}$ Cu核磁共振研究了掺Ni杂质的反铁磁海森堡自旋链化合物Sr $_2$ CuO $2 \%$.自旋晶格弛豫速率$T_1^{-1}$在低温下的大幅下降指向自旋能隙,而拉伸指数$λ< 1$和频率依赖性的$T_1^{-1}$表明,这种自旋能隙在空间上变化,而应被表征为自旋赝能隙。自旋赝隙的大小与掺杂水平成比例。因此,我们的研究结果证明了这种现象的有限尺寸特征。此外,一个不寻常的变窄的低温NMR线揭示了抑制杂质诱导的交错顺磁响应随着掺杂水平的增加。
2015-08-11 cond-mat.str-el
Pseudogap in electron-doped cuprates: thermal precursor to magnetism
School of Physics and Astronomy and William I. Fine Theoretical Physics Institute, University of Minnesota(明尼苏达大学物理与天文学学院及威廉·I·费因理论物理研究所)
研究电子掺杂铜基超导体中伪间隙与磁性热波动的关系,揭示伪间隙行为在费米面的特征及磁介导超导性中热波动的影响。
2025-08-25 cond-mat.str-el
Pseudogap and electronic structure of electron-doped Sr$_2$IrO$_4$
我们提出了一个理论研究的相关性的影响的电子结构的莫特绝缘体Sr $_2$ IrO $_4$电子掺杂。发现掺杂后Mott能隙迅速崩塌,电子结构在低掺杂水平下表现出强烈的动量-空间差异:费米面由以$(π/2,π/2)$为中心的口袋组成,而赝能隙在$(π,0)$附近打开.它的物理起源被证明是与短程自旋相关。赝隙关闭后,增加掺杂,但分化制度的特点是沿费米表面的光谱强度的调制持续到更高的掺杂水平。这些结果,在细胞动力学平均场论框架内得到的,讨论比较最近的光电子实验和整体良好的协议被发现。
2018-01-26 cond-mat.str-el
Prediction of anomalies in the velocity of sound for the pseudogap of hole-doped cuprates
我们预测在掺杂$δ_{p}$的赝能隙结束在空穴掺杂铜氧化物的正常状态的声音异常。我们的预测是基于二维可压缩的哈伯德模型使用集团动力学平均场论。我们发现尖锐的异常(骤降)的声速作为掺杂和相互作用的函数。这些下降是超临界现象的标志,源于超导圆顶下没有对称性破缺的电子跃迁。如果实验验证,这些签名可能有助于解决赝能隙性质的基本问题-精确定位其起源是由于莫特物理和由此产生的短程相关性。
2022-12-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pseudogap, Superconducting Gap, and Fermi Arcs in Underdoped Cuprate Superconductors
通过测量零温极限下$La_{2-x}Sr_xCuO_4$的比热与磁场的关系,发现超导能隙的节斜率$v_Δ$与赝带隙温度$T^*$或值$Δ_p$具有非常相似的掺杂关系。由$v_Δ$导出的最大准粒子能隙与$T^*$相当接近。两者都表明赝能隙和超导电性之间的密切关系。计算还发现,在正常态比热系数的零温度值为$T_c \approx βv_Δγ_n(0)$的情况下,剩余费米弧$k_{arc}$的大小与正常态比热系数的零温度值成正比。这些观测结果模拟了基于一般共振价键(RVB)图像的SU(2)从玻色子理论的关键预测。
2005-02-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pseudogap and charge dynamics in doped cuprates
在正常态赝能隙态的微观理论下,研究了从欠掺杂到重掺杂的整个掺杂范围内,掺杂铜氧化物中电荷动力学的掺杂和温度依赖性。在欠掺杂和最佳掺杂制度的电导率谱包含低能量的非Drude峰和不寻常的中红外波段。然而,随着掺杂的增加,中红外带的位置向低能非Drude峰移动。特别地,在重掺杂区域,低能非Drude峰与中红外带合并,然后低能Drude行为恢复。结果表明,在欠掺杂和最佳掺杂条件下,低能非Drude峰和不寻常的中红外带的显著行为与正常态赝能隙的掺杂和温度依赖性的出现密切相关.
2013-11-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Coexisting pseudogap, charge transfer gap, and Mott gap energy scales in the resonant inelastic x-ray scattering spectra of electron-doped cuprates
本文计算了电子掺杂铜氧化物的K边共振非弹性X射线散射(RIXS)谱,其中包含了玻色子涨落的耦合.与实验在很宽的范围内的能量和动量转移的比较,使我们能够确定三个关键的正常状态的能量尺度的签名:pseudogap,电荷转移间隙,莫特间隙。计算涉及一个三带哈伯德哈伯德哈密顿量的基础上的Cu $d_{x^2-y^2}$和O $p_x$,$p_y$轨道,与自能校正,这是由于自旋和电荷的波动。我们的理论再现了特征,例如,如实验中所见,作为掺杂的函数的能隙塌陷、大的光谱权重加宽和光谱权重转移。
2012-02-08 cond-mat.str-el
Fermi arcs and pseudogap phase in a minimal microscopic model of $d$-wave superconductivity
我们得出结论,赝能隙态可以出现在$T > T_c$,合理的配对相互作用强度,从有序参数的波动在二维最小模型的$d$波超导。赝能隙的出现既不需要强关联,也不需要存在竞争有序。我们研究了一个具有吸引近邻相互作用的模型,并建立了我们的结果,使用基于簇的Monte Carlo序参数场和扭曲边界计划计算动量分辨谱函数的组合。除了表征赝能隙的态密度下降之外,我们的有效晶格尺寸$\sim 160 \times 160$的动量和频率分辨率允许两个主要结论:(i)~在$T < T_c$处,尽管存在热相位涨落,超导体只有节点费米点,而正常态费米面上的所有非节点都表现出双峰谱函数,在$ω=0$处有一个谷,(ii)$T > T_c$的费米点发展成弧,其特征为单个准粒子峰,弧在温度为$T^* > T_c$时连接起来恢复正常态费米面。我们展示了$T_c$和$T^*$随耦合强度的变化,并在$T^* \sim 1.5T_c$耦合处提供了详细的光谱结果。
2021-12-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconducting energy gap versus pseudogap in hole-doped cuprates as revealed by infrared spectroscopy
本文报道了两种具有较低T $_c$的超导铜氧化物的面内红外反射率的测量结果:一种接近最佳掺杂的Bi $_2$ Sr $_{1.6}$ La $_{0.4}$ CuO $_{6+δ}$(T $_c$ =33 K)和一种欠掺杂的La $_{1.89}$ Sr $_{0.11}$ CuO $_4$(T $_c$ =30 K)。测量清楚地表明超导能隙不同于赝能隙。它们具有不同的能量标度,并出现在不同的温度下。结果表明,赝能隙不是超导态的前兆。这些数据也挑战了长期以来的观点,即ab平面内的超导电性处于干净的极限,并且平面内红外光谱无法检测到超导配对能隙。
2013-08-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pseudogap temperature as a Widom line in doped Mott insulators
赝能隙指的是在空穴掺杂的高温超导体中的特征温度$T^*$以下发现的具有不寻常物理性质的神秘物质状态。确定$T^*$对于理解这种状态至关重要。在这里,我们利用团簇动力学平均场论研究了关联电子系统的最简单模型--哈伯德模型,以确定赝能隙是否仅因强耦合物理和短非局域关联而出现。我们发现,赝能隙的特征温度$T^*$是一个急剧的跨越不同的动力学制度沿着一条线的热力学异常,出现以上的一阶相变,Widom线。因此,从一级相变的临界点发出的Widom线是铜氧化物赝能隙相图的组织原则。不需要额外的对称性破缺来解释这种现象。对称性破缺态出现在赝能隙中,而不是相反。
2012-08-01 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The Hall effect in Zn-doped YBa_{2}Cu_{3}O_{7-δ} revisited: Hall angle and the pseudogap
在一系列Zn掺杂的YBCO_{6.78}晶体中,测量了霍尔系数的温度依赖性,其Zn浓度从0%到1.3%。我们发现,霍尔角的余切cot(θ_H)在低于T_0(约为130 K)时开始从T^2依赖性向上偏离,与Zn浓度无关。我们讨论了这种偏离是由赝能隙引起的,偏离的方向及其对Zn掺杂的不敏感性表明赝能隙通过改变有效质量而不是通过改变霍尔散射率来影响cot(θ H).
1999-12-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pseudogap with Fermi arcs and Fermi pockets in half-filled twisted transition metal dichalcogenides
National Laboratory of Solid State Microstructures and Department of Physics, Nanjing University(南京大学固体微结构物理国家重点实验室和物理系);Collaborative Innovation Center of Advanced Microstructures, Nanjing University(南京大学先进微结构协同创新中心);Jiangsu Key Laboratory of Quantum Information Science and Technology, Nanjing University(南京大学江苏省量子信息科学与技术重点实验室)
研究揭示了半填充扭态过渡金属二硫化物中通过电子关联驱动的费米弧与费米口袋演变,以及莫特绝缘体到费米液体的转变过程。
2026-01-07 cond-mat.str-el
Pseudogap in the lightly hole-doped triangular-lattice moiré Hubbard model
本文用团簇微扰理论结合广义平均场近似,研究轻空穴掺杂三角晶格莫尔 Hubbard 模型的赝能隙,发现几何阻挫和自旋-轨道相互作用使赝能隙物理更丰富。
2025-09-25 cond-mat.str-el
Doped Mott insulators are insulators: hole localization in the cuprates
我们证明了轻掺杂空穴的莫特绝缘体即使没有无序,在低温下仍然是绝缘体。空穴局域化是因为化学势位于一个赝能隙中,该赝能隙在零温度下的态密度为零。赝能隙的能量尺度由最近邻的单重态-三重态分裂决定。由于这种能量尺度消失,如果过渡,虚拟的或以其他方式,到上哈伯德带是不允许的,在赝能隙制度的基本长度尺度是双占用网站之间的平均距离。因此,赝能隙与两个极限$U\to\infty$($U$是原位库仑排斥)和$L\to\infty$(系统尺寸)的非交换性有关。
2005-06-29 cond-mat.str-el
Collapse of the Fermi surface and fingerprints of order in the pseudogap state of cuprate superconductors
在铜氧化物状态下的费米面是非常不寻常的,因为它似乎是由称为弧的不连续部分组成的。它们的存在挑战了传统的费米面概念,即动量空间中无隙激发的闭合轮廓。在赝能隙状态下的弧长被认为随温度线性增加,这表明在T* 以下存在节点液态。这些结果被解释为d波配对间隙和强散射的相互作用。了解弧的性质是理解赝能隙的起源和铜氧化物物理的先决条件。在这里,我们使用一种新的方法来检测的基础上的态密度的温度依赖性的能隙。随着显着提高的灵敏度,我们证明,弧迅速形成在T* 和它们的长度保持惊人的恒定在T* 和Tarc之间的扩展的温度范围内,与低于T* 的有序状态的存在一致。这些弧跨越动量空间中的固定点,定义了一组波矢量,这些波矢量是导致赝能隙的有序态的指纹。
2012-08-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Experimental observation of pseudogap in a modulation-doped Mott insulator: Sn/Si(111)-($\sqrt{3}\times \sqrt{3}$)-R30$^\textrm{o}$
在掺杂莫特绝缘体时,通常会出现不寻常的量子现象。利用低温扫描隧道显微镜结合分子束外延系统,研究了调制掺杂莫特绝缘体Sn/Si(111)-($\sqrt{3}\times \sqrt{3}$)-R30 $^\textrm{o}$的电子结构.在欠掺杂区,我们观察到一个普遍的赝能隙开放周围的费米能级,它的变化不大的磁场和Sn空位的出现。赝能隙在高温下被涂掉,并随着莫特绝缘相的空间限制而改变大小。我们的研究结果,以及先前观察到的超导性在较高的掺杂水平,是非常令人联想到的掺杂氧化铜化合物的电子相图。
2021-10-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nanoscale phase separation and pseudogap in the hole-doped cuprates from fluctuating Cu-O-Cu bonds
赝能隙现象是高温超导体物理学中的一个谜。铜酸盐家族的许多成员现在已经具有高分辨率的特点,在真实和动量空间,这揭示了高度各向异性的费米弧和局部域,打破在CuO 2平面内的旋转对称性在intraunit cell水平。虽然迄今为止大多数理论方法都集中在电子相关性和掺杂引起的障碍来解释这些功能的作用,我们表明,许多功能的赝能隙相可以通过考虑电子和非线性电子-声子相互作用之间的相互作用波动的铜-O-铜键模型内复制。值得注意的是,我们发现电子隔离自然产生,而不需要明确包括无序。我们的方法不仅指出了氧键在赝能隙相中所起的关键作用,而且开辟了不同的方向来探索如何利用非平衡晶格激发来控制赝能隙相的性质。
2020-03-14 cond-mat.str-el
Fermi arcs and pseudogap in a lattice model of a doped orthogonal metal
自从在欠掺杂铜氧化物中发现赝能隙态和费米弧态以来,对这种非费米液态的理解以及与之相关的对Luttinger定理的违反一直是关联电子系统的中心主题。然而,仍然缺乏一个公认的理论框架来明确解释这些明显超出朗道费米液体和Luttinger费米表面和电子填充定理的金属态。本文设计了一个正交金属晶格模型,将费米子场和伊辛物质场按拓扑序耦合,通过无偏量子蒙特卡罗模拟求解该模型,发现该模型在一般电子填充下产生了费米弧和赝能隙现象,这些现象超出了Luttinger求和规则,费米面破缺,但没有对称性破缺。赝能隙和费米弧共存于一个去限制的Z2规范场的背景下,我们进一步发现,规范场的约束跃迁触发了超导不稳定性,规范中性费米子的跳跃使“大”费米面从费米弧态返回.我们的无偏数值结果为规范场和费米子之间的耦合提供了一个具体的模型实现和理论框架,并在此过程中产生了赝能隙、费米弧和一般关联电子系统中的超导现象。
2021-04-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Comparative study of electron and hole doped High-Tc compounds in pseudogap regime: LDA+DMFT+Sk approach
用新的广义LDA+DMFT+Sk方法描述了空穴掺杂Bi_2Sr_2CaCu_2 O_(8-x)(Bi_(2212))和电子掺杂Nd_(2-x)Ce_xCuO_4(NCCO)原型化合物的赝能隙区.在这里,传统的动力学平均场论(DMFT)方程提供了额外的(动量依赖)自能Sk。在本例中,Sk描述了非本地动力学关联引起的短程集体海森堡反铁磁自旋波动。采用局域密度近似(LDA)和约束LDA方法,得到了Bi 2212两相邻CuO 2层和NCCO单层CuO 2层的材料特性模型参数。我们发现,费米表面的赝能隙波动的存在下,有完全可见的“热点”NCCO,而在Bi 2212中,只是有相当广泛的区域与强反铁磁散射。所得结果与最近的ARPES和光学实验符合得很好。
2007-09-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The Valence Transition Model of Pseudogap, Charge-Order and Superconductivity in Electron- and Hole-Doped Copper Oxides
我们提出了一个电子和空穴掺杂的铜氧化物的价态跃迁模型,在该模型中,在掺杂时,在电子掺杂的化合物中或接近最佳掺杂时,以及在空穴掺杂的材料中的赝能隙相变时,离子度Cu $^{2+} \to$ Cu $^{1+}$发生离散跳跃。掺杂的铜酸盐具有负的电荷转移能隙,就像稀土镍酸盐和BaBiO $_3$一样.由于强关联和小的$d-p$电子跳跃,系统在未掺杂状态下表现为有效的$\frac{1}{2}$填充的Cu带,而在掺杂状态下表现为关联的二维几何阻挫的几乎$\frac{1}{4}$填充的O带。该理论给出了对正常状态下实验的最简单但最全面的理解。传统T $^\prime$晶体中的强反铁磁性、氧缺乏在驱动超导性中的强作用以及在最佳掺杂下对应于空穴的电荷载流子符号都是相同量子态的表现。在空穴掺杂的赝能隙态中,O $^{1-}$ -Cu $^{1+}$ -O $^{1-}$自旋单态的双轴对称周期为4的电荷密度波态与旋转C $_4$对称性破缺共存.这种对称性破缺状态的有限区域将表现出极克尔效应。该模型中的超导性是由$\frac{1}{4}$填充带配对维格纳晶体的不稳定引起的[Phys. Rev. B { \bf 93},165110和{ \bf 93},205111]。在电子掺杂的SrIr $_2$ O $_4$中,也发生了类似的价态跃迁Ir $^{4+} \to$ Ir $^{3+}$.我们对铜酸盐和…
2018-07-02 cond-mat.str-el
Emergence of pseudogap from short-range spin-correlations in electron doped cuprates
电子相互作用是定义量子材料电子结构的关键。特别是,强电子库仑排斥被认为是描述量子物质的奇异和/或有序相的出现的关键,这些相与高温超导性和电荷或磁序一样不同。然而,对量子材料基本电子性质的全面理解往往因低能电子态的神秘部分抑制(称为赝能隙)的出现而变得复杂。在这里,我们利用超快角分辨光电子能谱的优势,揭示了在电子掺杂的铜酸盐Nd $_{\text{2-x}}$ Ce $_{\text{x}}$ CuO $_{\text{4}}$,一个象征性的系统,其中的赝能隙与磁自由度交织的低能量密度的温度演化。通过光激发的电子系统的赝能隙起始温度T*,我们报告的动量分辨赝能隙光谱特征和自旋相关长度与前所未有的灵敏度之间的直接关系。这种瞬态的方法,证实了平均场模型的计算,使我们能够建立在电子掺杂的铜氧化物的赝间隙作为一个先驱的初期反铁磁秩序,即使没有建立远程反铁磁相关性,在最佳掺杂的情况下。
2019-08-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pseudogap induced by short-range spin correlations in a doped Mott insulator
在二维哈伯德模型中,利用元胞动力学平均场论研究了Mott-Hubbard绝缘体向关联金属的掺杂演化。短程自旋关联在谱函数中除了熟悉的哈伯德带外还产生了两个额外的带。即使是一个微小的掺杂到这个绝缘体的费米能量的跳跃,这些额外的频带之一,并立即动量依赖的抑制在这个费米能量的光谱权重。赝能隙与这些能带的存在密切相关。这表明一个强耦合机制,从短程自旋相关性和大的散射率的赝隙现象中看到几个铜酸盐。
2006-04-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pseudogap opening and formation of Fermi arcs as an orbital-selective Mott transition in momentum space
本文提出了一种基于动态平均场论的最小团簇扩展的铜氧化物超导体正常态的研究方法。我们的方法是基于一个有效的双杂质模型嵌入在一个自洽浴。该有效模型的两个自由度可以与动量空间的节点和反节点区域相关联。我们发现一个金属-绝缘体的过渡,这是选择性的动量空间:在低掺杂准粒子被破坏的波腹区域,而他们仍然保护在节点区域,导致形成明显的费米弧。我们比较我们的结果隧道和角分辨光电发射实验铜。在非常低的能量下,可以使用旋转不变的从属玻色子来简单描述这种转变。
2009-03-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pseudogap, Superconducting Energy Scale, and Fermi Arcs in Underdoped Cuprate Superconductors
通过测量零温极限下$La_{2-x}Sr_xCuO_4$的比热随磁场的变化,确定了准粒子能隙的节斜率$v_Δ$。发现$v_Δ$具有与赝隙温度$T^*$或值$Δ_p$非常相似的掺杂依赖性。同时,发现在改变掺杂浓度时,由$v_Δ$导出的($π,0$)处的虚拟最大带隙遵循简单的关系式$Δ_q=0.46k_BT^*$。这有力地表明赝能隙和超导性之间的密切关系。进一步发现,超导转变温度由赝能隙相的剩余态密度和零温极限下的节隙斜率决定,即$T_c \approx βv_Δγ_n(0)$,其中$γ_n(0)$是提取的正常态比热系数的零温值,它与剩余费米弧$k_{arc}$的大小成正比.这表明超导电性可能是通过在$T_c$以下节点附近的费米弧上形成新的能隙而形成的。这些观测结果模拟了基于一般共振价键(RVB)图像的SU(2)从玻色子理论的关键预测。
2005-08-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Origin and fate of the pseudogap in the doped Hubbard model
本研究利用受控的图蒙特卡罗方法计算了掺杂二维 Hubbard 模型的谱性质,揭示了随掺杂和相互作用变化的三种不同区域,阐明了低掺杂下赝能隙的形成机制,并发现该区域在零温下精确外推至基态的有序条纹相。
2022-09-19 cond-mat.str-el
Slave fermion interpretation of the pseudogap in doped Mott insulators
本文应用slave fermion方法研究掺杂Mott绝缘体,发现AFM关联诱导的极化子机制与holon杂化机制相互竞争导致了赝能隙的出现。
2023-10-18 cond-mat.str-el
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
The electronic pseudogap in optimally doped NCCO
我们研究了三带金刚砂模型中的反铁磁关联效应,并与最佳掺杂的NCCO中的实验角分辨光电子能谱(ARPES)进行了比较。同样的计算,以前用于描述BSCCO,是相关的,但在BSCCO,量子顺磁涨落是重要的,在NCCO中的色散顺磁的特征能量是Tc的顺序。NCCO单电子谱的宽色散特征与BSCCO峰相似。费米面在波节和波腹方向上都是赝能隙的,尽管细节特征不同,主要是波节方向上的强度损失和波腹方向上的相干性损失。直接的氧-氧跳跃在NCCO以及在BSCCO中是重要的,以获得与测量的ARPES谱的总体协议。
2007-02-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spectroscopic evidence for electron-boson coupling in electron-doped Sr$_2$IrO$_4$
赝能隙、d波超导电性和电子玻色子耦合是铜氧化物相图中三个相互交织的关键因素。Sr $_2$ IrO $_4$是铜氧化物的5d电子对应物,其中已经观察到赝能隙和d波不稳定性。在这里,我们报告的第三个关键球员在电子掺杂的Sr $_2$ IrO $_4$的存在下的光谱证据:电子玻色子耦合。一个扭结的节点色散观察到的能量尺度为~50毫电子伏。扭结的强度随着掺杂而改变,但能量尺度保持不变。这些结果为探索掺杂莫特绝缘体中赝能隙、d波不稳定性和电子-玻色子耦合之间的关系提供了第一个非铜氧化物平台。
2019-12-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Energy Scales in the Raman spectrum of electrons and hole doped cuprates within competing scenarios
最近在欠掺杂空穴掺杂铜氧化物的实验表明,在超导状态下的拉曼光谱中存在两个能量标度。在赝能隙和超导性相互竞争的某些模型中,这一特征有一个自然的解释。在电子掺杂的铜氧化物中,反铁磁关联被认为在超导状态下仍然存在,并在临界温度以上产生赝能隙。与空穴掺杂的系统相反,在电子掺杂的化合物中,由于在B $_{1g}$(波腹)和B $_{2g}$(波节)通道中,在几meV的频率处(典型的超导序参量),对破缺拉曼强度峰,因此仅出现一个能量标度。本文分析了电子和空穴掺杂铜氧化物中赝能隙与超导电性竞争在拉曼光谱中的不同效应。在这两个系统中的能量标度的差异被解释在不同的截断的费米面引起的赝能隙。对于电子掺杂的铜氧化物,我们还分析了反铁磁性和非单调超导序参量的光谱。
2008-11-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fermi surface and pseudogap in highly doped Sr$_{2}$IrO$_{4}$
University of Geneva(日内瓦大学);Northeastern University(东北大学);Quantum Materials and Sensing Institute, Northeastern University(东北大学量子材料与传感研究所);Laboratory of Advanced Technology, University of Geneva(日内瓦大学先进技术实验室);Universidad Complutense de Madrid(马德里康普顿斯大学);Paul Scherrer Institut(保罗谢勒研究所);Swiss Light Source, Paul Scherrer Institut(保罗谢勒研究所瑞士光源);Zhejiang University(浙江大学)
本研究通过ARPES揭示高温掺杂Sr₂IrO₄中费米面分裂和伪隙相的特性,发现大Hall密度与各向异性伪隙共存,伪隙温度边界约为200K。
2025-09-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pseudogap and Fermi surface in the presence of spin-vortex checkerboard for 1/8-doped lanthanum cuprates
镧系高温铜酸盐超导体在掺杂水平1/8附近表现出自旋和电荷电子调制。我们假设这些调制具有二维自旋涡旋棋盘格的特征,并研究这一假设是否与费米面和角分辨光电子能谱测量的赝能隙一致。我们还探讨了在这样的背景下观察输运系数的量子振荡的可能性。这些调查是基于一个模型的非相互作用自旋1/2费米子跳跃的正方形晶格和耦合通过自旋到一个磁场模仿自旋涡旋棋盘。本文的主要结果包括:(1)计算了布里渊区费米弧的费米面,与实验基本一致;(2)确定了自旋调制下影响量子振荡观测的因素;以及(iii)研究所得到的电子能带的对称性,特别地,这表明每个能带是双简并的,此外,至少有一个圆锥点,在那里它接触另一个双简并带。我们讨论了这些锥可能具有的输运性质和赝能隙的可能影响。
2017-07-26 cond-mat.str-el
Evidence for pairing above Tc from the dispersion in the pseudogap phase of cuprates
在欠掺杂的高温超导体中,在Tc以上,不是完整的费米表面,而是仅出现断开的费米弧,其由仍呈现能隙的区域分隔。我们指出,在赝能隙相中,E_F附近电子激发的能量-动量关系表现为费米弧上正常金属的色散,而在能隙区则表现为超导体的色散。我们认为,这种二分法的分散体是很难调和的竞争序参量,但与配对没有冷凝是一致的。
2008-03-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Stripes, Antiferromagnetism, and the Pseudogap in the Doped Hubbard Model at Finite Temperature
在强关联电子系统中,热涨落和量子涨落之间的相互作用控制着物质相之间的竞争。利用最小纠缠典型热态(METTS)方法研究了宽$4$柱上强耦合二维掺杂哈伯德模型的有限温度性质.我们发现,一个阶段的特点是相称的短程反铁磁相关性和没有电荷排序发生在温度高于半填充条纹相延伸到零温度。从反铁磁相到条纹相的转变发生在温度$T/t \approx 0.05$下,并伴随着比热的阶梯状特征。我们发现单粒子间隙是最小的节点附近的$\mathbf{k}=(π/2, π/2)$和检测的磁化率的最大值。这些特征与高温铜氧化物超导体的赝能隙相具有很强的相似性。使用各种不同的无偏数值方法在零温度,小晶格尺寸和半填充的三种极限情况下的模拟进行了验证。此外,我们比较和确认以前的确定性量子蒙特卡罗结果在有限的掺杂和温度下的无公度自旋密度波。
2021-07-16 cond-mat.str-el
Pseudogap in electron-doped cuprates: Strong correlation leading to band splitting
本文通过ARPES实验和CDMFT计算研究电子掺杂铜氧化物Pr$_{1.3-x}$La$_{0.7}$Ce$_x$CuO$_4$,发现赝能隙在未折叠费米面上打开且无节点,揭示其源于强关联导致的能带劈裂,而非反铁磁能带折叠。
2024-12-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Probing the pseudogap and beyond: Examining single-particle properties of the hole- and electron-doped Hubbard model
Stanford University(斯坦福大学);SLAC National Accelerator Laboratory(SLAC国家加速器实验室);University of California, Santa Barbara(加州大学圣塔芭芭拉分校);University of Notre Dame(圣母大学)
该研究采用无偏行列式量子蒙特卡洛算法,对比电子与空穴掺杂哈伯德模型的单粒子性质,发现二者不对称性,揭示赝能隙为强关联驱动的平滑交叉。
2026-08-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con