Superconducting d-wave stripes in cuprates: Valence bond order coexisting with nodal quasiparticles
我们指出,单向键为中心的电荷密度波状态在铜酸盐涉及电子顺序在s-和d-波通道,与非本地库仑排斥抑制的s-波分量。一旦长程序被缓慢涨落或玻璃无序破坏,与超导共存的键电荷密度波与最近的光电发射和隧穿数据以及中子散射测量结果是一致的。特别地,d波条纹的实空间结构与Kohlord等人对欠掺杂Bi 2Sr 2CaCu 2 O 8 +x和Ca 2-xNaxCuO 2Cl 2的扫描隧道显微镜测量一致[Science 315,1380(2007),arXiv:cond-mat/0703309]。
2008-03-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electronic properties of disordered valence-bond stripes in cuprate superconductors
利用蒙特卡罗模拟方法,计算了二维正方晶格上费米子与集体电荷密度波(CDW)序参量耦合的短程有序条纹态的电子单粒子性质.对于具有d波形状因子的超导键心条纹,我们发现一种价键“玻璃”,它与具有干涉现象的低能准粒子共存,与最近的扫描隧道显微镜(STM)测量欠掺杂BSCCO和CaNaCuOCl一致。与早期的工作一起,我们的计算提供了在STM和磁中子散射中看到的CDW特征之间的联系。
2008-10-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Phenomenological lattice model for dynamic spin and charge fluctuations in the cuprates
最近的铜酸盐超导体的中子散射实验的启发,我们提出了一个唯象的框架,描述耦合到电荷/键序波动的集体自旋激发的动力学。我们的量子晶格模型包含两个序参量场,可以在静态晶格调制的对称性破缺态以及电荷/键序起伏的均匀态中捕获自旋激发.我们目前的结果为不同类型的静电荷/键序,即网站和债券为中心的条纹,和元格调制。
2004-08-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Resonating Valence Bond Theory of Superconductivity: Beyond Cuprates
共振价键(RVB)理论是一种基于电子关联的机制,是安德森对Bednorz和Muller在1986年底发现的铜酸盐高温超导性的深刻回应。不久,量子自旋液体和超导性的理论框架被发展出来。这一理论解决了当代一个令人生畏的强耦合量子多体问题。它是建立在某些关键的实验事实:i)生存的动态莫特本地化在金属状态下,ii)扩散的键单线态和iii)缺乏费米液体准粒子。在总结RVB理论后,我将提供一个鸟瞰图,主要是新的超导体,我相信,在很大程度上RVB机制是在工作,并指出前景,甚至更高的Tc。
2017-09-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Photoemission signatures of valence-bond stripes in cuprates: Long-range vs. short-range order
最近的实验表明,形成单向电荷密度波(“条纹”)的趋势是常见的各种欠掺杂的铜酸盐。我们讨论动量分辨的价键条纹的光谱特性,比较理想和短程条纹顺序的情况下,后者是相关的弱和/或无序钉扎条纹。我们发现清晰的签名有序条纹,虽然矩阵元素的影响抑制大多数阴影带功能。随着条纹相关长度的减小,条纹特征很快被洗掉,唯一剩下的效果是波腹准粒子的加宽。光电发射对短程条纹阶的这种不敏感性可以用于将其与例如在欠掺杂的YBCO中的无序阶区分开。
2008-08-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Theoretical insights into electronic nematic order, bond-charge orders, and plasmons in cuprate superconductors
本文从理论上综述了铜氧化物超导体中由自旋相互作用 J 驱动的电子向列序、键电荷序和等离激元,揭示其电荷动力学在能量空间呈现低能键电荷有序与高能等离激元的双重结构。
2021-08-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Hybridization of Bogoliubov-quasiparticles between adjacent CuO$_2$ layers in the triple-layer cuprate Bi$_2$Sr$_2$Ca$_2$Cu$_3$O$_{10+δ}$ studied by ARPES
本研究用ARPES探究三层铜氧化物超导体中相邻CuO₂层间Bogoliubov准粒子的杂化,揭示其反交叉能隙起源、d波能隙演化特征与杂化的动量依赖性,并讨论了超导转变温度提升的可能机制。
2021-09-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other cond-mat.str-el
Damped spin excitations in a doped cuprate superconductor with orbital hybridization
用共振非弹性X射线散射(RIXS)方法研究了轻微欠掺杂La $_{2-x}$ Sr $_{x}$ CuO $_4$(LSCO)与$x=0.12$和$0.145$的过阻尼自旋激发.研究了三个高对称方向:(1)波腹$(0,0)\rightarrow (1/2,0)$,(2)波节$(0,0)\rightarrow (1/4,1/4)$和(3)连接这两个方向的区域边界方向$(1/2,0)\rightarrow (1/4,1/4)$。过阻尼激励沿(1)和(3)表现出很强的色散,而沿(2)则表现出较弱的色散。这与未掺杂的化合物La $_{2}$ CuO $_4$(LCO)形成强烈对比,其中沿着(1)和(2)发现最强的色散。用于解释LCO的激发光谱的$t-t^{\prime}-t^{\prime\prime}-U$ Hubbard模型预测$-$为常数$U/t$ $-$,沿着(3)的分散与$(t^{\prime}/t)^2$成比例。然而,使用单带模型在LSCO上提取的对角跳跃$t^{\prime}$是低的($t^{\prime}/t\sim-0.16$)并且随着掺杂而降低。因此,我们调用了一个双轨道($d_{x^2-y^2}$和$d_{z^2}$)模型,这意味着$t^{\prime}$增强。这种效应的作用,以提高区域边界内的扩散哈伯德模型。因此,我们得出结论,$d_{x^2-y^2}$和$d_{z…
2017-06-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electronic properties of the mean-field resonating valence bond model of cuprates
我们表明,平均场共振价键近似Baskaran,邹,和安德森在1987年提出的描述限制到边界的自旋布里渊区的无隙电荷对激发。这些电子对的存在解释了铜氧化物所有基本的反常电子性质,超导性是由于自旋超流的电荷拖曳而产生的。这种机制可能与其他非常规超导体有关。
2023-01-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Isotope effect and bond-stretching phonon anomaly in high-Tc cuprates
我们分析了一个模型,其中的键伸缩LO声子模式的异常所造成的耦合到电子的动态响应的阻尼振荡器的形式,并探讨重建后者的光谱从声子测量的可能性。初步估计指出它的位置在中红外区域,我们展示了如何所需的额外信息可以从氧同位素效应的声子谱中提取。该模型预测了一个显着的可测量的偏离同位素效应的“标准值”,即使声子频率远低于电子光谱,后者提供了强烈的不相干。在这一制度,这对应于“中红外场景”,声子线宽成为一个敏感的同位素效应和信息探针。
2009-08-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fluctuating Cu-O-Cu Bond model of high temperature superconductivity in cuprates
二十年来的广泛研究尚未对高温超导(HTS)的起源产生普遍共识。然而,铜酸盐超导体的几个通用特性已经成为任何可行的高温超导微观模型的基本成分和/或约束。除了100 K量级的T_c外,最突出的还包括具有费米液体节激发的d波超导能隙、具有特征温标T* 的d波赝能隙、反常的掺杂依赖氧同位素位移、纳米尺度的能隙不均匀性等。平面氧振动的同位素位移和其他证据所暗示的关键作用,在CuO 2平面对称性和电荷约束的背景下,从强大的3d内库仑排斥U,强制执行一个非谐机制,其中氧的振动振幅调制的强度的面内Cu-Cu键。我们表明,在费米液体的框架内,这种机制可以导致强大的d-波配对和一个自然的解释的显着特点的高温超导。
2006-06-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
An Intrinsic Bond-Centered Electronic Glass with Unidirectional Domains in Underdoped Cuprates
从铜酸盐的CuO 2平面去除电子改变了电子相关性,足以产生高温超导性。与这些变化相关联的是从绝缘体的高能量状态到低能量的光谱权重转移。理论上,这些应该是可检测的,因为电子注入和提取的隧穿速率之间的不平衡-隧穿不对称性。我们介绍了原子分辨率的隧道不对称成像,发现几乎相同的现象,在两个轻空穴掺杂的铜酸盐:Ca1.88Na0.12CuO2Cl2和Bi2Sr2Dy0.2Ca0.8Cu2O8+d。隧穿不对称性的强烈空间变化主要发生在平面氧位点;它们的空间排列形成了以Cu-O-Cu键为中心的电子图案,没有长程序,但具有4a 0宽的单向电子域分散在整个区域(a0:Cu-O-Cu距离)。新兴的图片,然后是一个部分的空穴本地化内的本征电子玻璃演变,在较高的空穴密度,到完全离域和最高温度超导。
2007-03-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Resonating valence bonds and Fermi surface reconstruction: The resistivity in the underdoped cuprates
欠掺杂铜氧化物的赝能隙相是各种新颖电子现象的宿主。一个例子是直流电阻率,它显示了ab平面中的金属行为,而c轴响应是绝缘的。我们应用一个模型,最初制定的杨,赖斯和张,研究的电阻率在伪间隙阶段。该模型能够再现电阻率的定性特征,包括面内电导率的线性行为的系统偏差,以及沿c轴的绝缘行为。我们将其与弧模型的预测进行比较,并发现类似的定性行为。我们发现,在理解电阻率的最重要的元素是重建的费米面,这使得强限制准粒子的数量允许参与直流传输。
2012-11-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Development of spin fluctuations under the presence of $d$-wave bond order in cuprate superconductors
在铜氧化物超导体中,超导性出现在低于CDW转变温度$T_{CDW}$。然而,CDW秩序下的多体电子态仍然远未被理解。在这里,我们研究的$d$波键序(BO)与波矢量$q=(π/2,0),(0,π/2)$,这是从最近的理论研究中的顺磁干涉机制导出的存在下的自旋涨落的发展。基于$4 \times 1$和$4 \times 4$团簇哈伯德模型,利用涨落交换近似(FLEX)自洽地计算了自旋磁化率与自能之间的反馈效应.发现$d$波BO导致核磁弛豫率$1/T_1$的相当大的抑制.相比之下,$T_c$的降低较小,因为静态磁化率$χ^s(Q_s)$仅轻微地受BO影响。验证了$d$波BO方案与$T_{CDW}$以下的实验电子性质是一致的.
2021-04-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Normal state Nernst effect from bi-directional bond density wave state in high T_c cuprates
本文研究了欠掺杂铜氧化物中d波形式因子的双向键密度波(BDW)相,通过计算费米面拓扑和准粒子能斯特系数,发现该相导致低温下产生负能斯特系数,与实验观察一致。
2015-05-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Atomic and bond polarization causing strong screening of short-range Coulomb interactions and its effect in cuprate superconductors
提出实空间半经典极化模型,涵盖原子与键极化,揭示多极化云干涉产生局域场效应,强屏蔽短程库仑作用,在铜氧化物中产生方向依赖排斥极小值,增强吸引相互作用,提升T_C并支持赝能隙各向异性。
2025-06-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Reconstructed Fermi surface and quantum oscillation of doped resonating valence bond state with incommensurate charge order in underdoped cuprates
最近的实验已经揭示了欠掺杂铜氧化物(如YBa $_2$ Cu $_3$ O $_{6+δ}$和HgBa $_2$ CuO $_{4+δ}$)中赝能隙区的非公度电荷密度波(CDW)。然而,它与pseudogap的关系仍然存在争议。在这项工作中,我们采取的掺杂共振价键(RVB)状态和CDW秩序的唯象综合。从Yang-Rice-Zhang Green函数对掺杂RVB态的解释[Phys. Rev. B { \bf 73},174501(2006)]出发,其中Fermi表面被反节点RVB能隙部分截断为四个节孔状Fermi口袋,我们证明了连接Fermi弧尖端的波矢处的CDW阶(热点)诱导费米表面重构,产生类电子费米口袋($α$轨道)和新的类空穴费米口袋($β$轨道)。$α$轨道是通过在热点处连接费米弧而形成的,并且它在量子振荡傅里叶光谱中占据主导地位,而$β$轨道是通过连接原始空穴的外部补丁而形成的,其光谱权重小得几乎为零。从磁场中的态密度振荡中提取了这些轨道所围成的区域,定量地与实验相符合。
2015-01-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
$d$-wave bond-order charge excitations in electron-doped cuprates
我们研究了二维$t$ - $J$模型中的电荷激发光谱,以探索最近发现的电子掺杂铜氧化物中载流子密度为0.15附近的电荷有序趋势。$d$波电荷密度的静态磁化率对应于动量转移${\bf q}=(0,0)$时的极化率,在动量处有两个特征峰,分别为${\bf q}_{1}=(q',q')$和${\bf q}_{2}=(q,0)$ .这两个峰起源于由键电荷密度的$d$波特征增强的所谓的$2k_{F}$散射过程。在${\bf q}_{1}$处的峰宽得多,但在其不稳定性附近变得非常尖锐,而在${\bf q}_{2}$处的峰随着温度降低而变得尖锐,但不发散。的等时间相关函数,这是由共振X射线散射测量,表现出类似的静态磁化率的动量依赖。我们还提出了能量分辨的电荷激发光谱。该光谱显示出围绕${\bf q}=(0,0)$的V形结构,并且由于${\bf q}_{1}$和${\bf q}_{2}$的电荷有序倾向而向接近零能量的方向弯曲。所得光谱形成在${\bf q} \approx {\bf q}_{1}/2$和${\bf q}_{2}/2$处具有最大间隙的间隙样特征。我们讨论了最近的实验中的电子掺杂铜氧化物的影响。
2015-09-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
x_opt and x_c in Cuprate Superconductors
在铜氧化物超导体的欠掺杂到过掺杂过渡状态中的特征空穴浓度x_opt = 0.16和x_c = 0.19被示出为通过在3 X 4铜位点上延伸并且包括由3a_0间隔的2个空穴的键状RVB阵列的介观组织密切相关。柱状组织使T_c最大,但降低了超流刚度,而锯齿形组织在降低T_c时使超流刚度最大。后者与伪间隙的闭合密切相关。通过弱的过掺杂,键状RVB阵列的柱状和锯齿形介观组织在x_opt和x_c之间发生位移转化。
2019-09-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Origin of the material dependence of $T_c$ in the single-layered cuprates
为了理解单层铜酸盐中$T_c$的材料依赖性,我们研究了一个考虑$d_{x^2-y^2}$和$d_{z^2}$轨道的双轨道模型。我们发现,在费米表面上的$d_{z^2}$的杂交实质上影响$T_c$的铜酸盐,其中的能量差$ΔE$之间的$d_{x^2-y2}$和$d_{z^2}$轨道被确定为是关键参数,管理的杂交和费米表面的形状。较小的$ΔE$倾向于通过较大的杂化来抑制$T_c$,其效果取代菱形(更好嵌套的)费米表面的效果。本文从Eliashberg方程的成分出发,阐明了$d_{z^2}$轨道混合抑制d波超导性的机理,即:格林函数和轨道表示中描述的配对相互作用的形式。如果我们采用一个三轨道模型,明确纳入铜的4s轨道,其中4s轨道被证明有一个重要的影响,使费米面圆化的结论仍然定性相同。然后,我们已经确定了$ΔE$的材料和晶格结构的依赖性的起源,这是由两个Cu 3d轨道之间的能量差$ΔE_d$(主要由顶端氧高度决定),和平面和顶端氧之间的能量差$ΔE_p$(主要由层间分离$d$决定)。
2011-12-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The Effect of Pointlike Impurities on d_{x^2-y^2} Charge Density Waves in Cuprate Superconductors
许多铜氧化物超导体具有不寻常的电荷有序相,其特征在于近似的$d_{x^2-y^2}$单位晶胞内形状因子和有限调制波矢量$\bq^\ast$。我们研究了杂质对这种电荷有序相的影响,通过一个单带模型,其中键序是铜酸盐中电荷序的模拟。假设杂质是点状的,并在自洽t矩阵近似(SCTMA)内处理。我们发现,抑制键序杂质发生通过局部破坏的$d_{x^2-y^2}$形状因子附近的个别杂质。与$d$波超导体不同,$T_c$对杂质的敏感性可以追溯到费米表面上$d_{x^2-y^2}$序参量的消失平均值,键序对杂质的响应由几个费米表面“热点”决定.因此,键级转变温度$T_\mathrm{bo}$遵循与超导$T_c$不同的对杂质浓度$n_i$的普遍依赖性。特别地,当热点处存在非零费米表面曲率时,随着$n_i$的增加,$T_\mathrm{bo}$比$T_c$减小得更快。基于实验证据表明,赝隙是不敏感的Zn掺杂,我们得出结论,电荷顺序和赝隙之间的直接连接是不可能的。此外,通过Zn掺杂增强了La基铜酸盐中的条纹相关性,证明了这种电荷顺序也不同于条纹。
2015-02-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Charge dynamics of t-J model and anomalous bond-stretching phonons in cuprates
本文从t-J模型出发,采用从玻色子1/N表象,讨论了掺杂Mott-Hubbard绝缘体的密度响应。在O(1)阶下,密度涨落谱$N({\bf q},ω)$由大动量转移时的无阻尼集体模决定,这与精确对角化的结果明显不同,后者揭示了一个很宽的色散峰,强自旋-电荷耦合的发散。1/N修正引入了玻色空穴在均匀RVB背景中运动的极化子性质。由此产生的$N({\bf q},ω)$捕获对角化研究中观察到的所有功能,满足适当的总和规则,除了扩大集体模式显示了一个新的低能量的功能在能量$χJ+δt$相关的极化子运动的自旋背景。它进一步表明,低能量结构,这是特别明显的$(π,0)$方向,描述了强重整化和异常阻尼的最高键伸缩声子在La $_{2-x}$ Sr $_x$ CuO $_4$。
2003-12-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Symmetry classification of bond order parameters in cuprates
本文研究了正方晶格上广义$t$ - $J$模型的键序参量。使用平面波的限制所考虑的序参量形式基函数的对称变换的点群和时间反演的不可约表示。我们表明,对于沿对角线的不稳定波矢量,所有可能的基函数都是微调的(即,服从超出对称性要求的限制)或破坏时间反演对称性,从而描述通量状态。对于沿晶轴的不稳定波矢量,对应于在欠掺杂铜氧化物中观察到的情况,只有三种表示与$A_1$,$B_1$,和$E$对称性,不打破时间反演对称性在一般情况下。我们认为,其中之一最近已被观察到共振弹性X射线散射。
2015-03-09 cond-mat.supr-con
Doping dependence of d-wave bond-charge excitations in electron-doped cuprates
最近的实验报道的电子掺杂铜氧化物中的短程电荷序(CO)的掺杂依赖性的启发,我们研究了共振x射线散射光谱从d波键电荷起伏的二维t-J模型。我们发现(i)CO是短程的,(ii)CO峰在低温下是显著的,(iii)峰强度随着载流子掺杂$δ$的降低而增加,降低到$δ\approx$ 0.10,并且由于强阻尼而基本上被抑制在$δ\approx$ 0.10以下,以及(iv)CO的动量单调地降低到$δ\approx$ 0.10,并且上升到$δ\approx$ 0.10以下。这些结果合理地捕捉到的实验数据的主要特点,所观察到的短程CO可以一致地解释键电荷波动与内部d-波对称性。
2019-01-30 cond-mat.supr-con
Single particle spectral weight and ARPES spectra in the bond-ordered stripe phase of doped antiferromagnets
本文计算了梯形畴壁和反铁磁畴宽度为2晶格间距的条形阵列的电子结构和单粒子谱密度,并与214族化合物中掺杂铜酸盐的ARPES谱进行了比较。我们假设键序是在DW中的腿上形成的,并且亚晶格磁化的相位在每个DW上由Pi改变。在配位框架动量-能量中绘制的强度图很好地再现了在掺杂水平为15%时获得的ARPES谱。我们认为这一协议作为一个论点的情况下共存的键序区域和AF区域的条纹相的适度掺杂的铜酸盐。
2005-01-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Theoretical perspectives on charge dynamics in high-temperature cuprate superconductors
Research Center of Materials Nanoarchitectonics (MANA), National Institute for Materials Science (NIMS)(物质纳米架构研究中心(MANA),日本国立材料研究所(NIMS))
本文综述了高温铜氧化物超导体中掺杂载流子电荷动力学的最新理论进展,揭示了强电子关联、层状晶体结构和长程库仑相互作用共同作用下电荷表现出的复杂集体行为。
2026-04-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Charge Ordered RVB States in the Doped Cuprates
研究了掺杂铜氧化物中电荷有序d波共振价键态(dRVB),并在推广的$t-J $模型中利用重整化平均场论计算了这些态的能量.长程库仑势倾向于调制电荷密度,有利于电荷有序的RVB状态。最近观察到的$4 \times 4$棋盘格图案在隧道电导高$T_c$铜酸盐的可能相关性进行了讨论。
2004-08-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
A predictive bond order model connects covalent superconductivity, including cuprates, oxypnictides or HfN based materials
一个唯象的键级模型预测的掺杂曲线[Tc与掺杂电荷,c]的铜酸盐被发现有更广泛的适用性。在该模型中,Tc取决于共价键合层结构中的电子对晶体[EC]的密度和层隔离因子f [ECI模型]。特征掺杂曲线事件(例如最优值)与具有对应于晶格参数的倍数(例如c=2/3x 4 =0.167)的对重复的EC的选择数目相关,其中3x 4表示3a 0和4 b 0的对周期性。在这些EC下,根据c=2np,所有掺杂的电荷被转换成对。对于Tc预测,我们写Tc=2npfTe,其中Te= 600 K和300 K作为空穴和电子掺杂的经验常数。YBa_2Cu_3 O_y的掺杂曲线具有尖锐的最佳点或扭结,被近线性范围分开,或不同制备的Tc平台,可以表示特殊EC的稳定性。例子是c=0.22=2/32为尖锐的最佳或Tc= 90 K的平台,和c= 0.17为60 K的平台,后者也描绘了最佳的其他系统,如La 2-wSrwCuO 4。对于氧磷族化合物R[O 1-xFx]FeAs,可以写为Tc= 300 x,并期望在x=0.11和0.17处具有最佳掺杂的EC,如实验所证实的。其他实例包括HfN衍生物,例如Li0.17HfNCl。
2008-11-18 cond-mat.supr-con
Effects of Sr-doping on the electronic and spin-state properties of infinite-layer nickelates
最近在Sr掺杂的NdNiO $_2$中发现的高T $_{c}$超导(HTS)引起了人们对研究镍酸盐作为铜酸盐对应物的新兴趣。母体铜氧化物[Cu $^{2+}$:d $^9$ ]是反铁磁电荷转移绝缘体,在费米能级附近有一个单一的d $_{x^2-y^2}$带,并有强的$p-d$杂化。相比之下,等电子NdNiO $_2$ [Ni $^+$:d $^9$ ]是金属的,具有由Nd-d态自掺杂的d $_{x^2-y^2}$带。利用第一性原理计算,我们研究了Sr掺杂对无限层镍酸盐电子和磁性的影响以及空穴的性质。我们发现,空穴掺杂倾向于使材料更像铜酸盐,因为它使自掺杂效应最小化,它增强了$p-d$杂化,并且它产生低自旋(S=0,非磁性)Ni $^{2+}$掺杂剂,类似于出现在铜酸盐中的S=0 Zhang-Rice单线态。
2020-08-05 cond-mat.supr-con
Valence bond solid order near impurities in two-dimensional quantum antiferromagnets
最近的扫描隧道显微镜(STM)实验欠掺杂的铜氧化物显示调制的局部电子态密度的中心是一个Cu-O-Cu键(Kohlovet.例如,cond-mat/0703309)。作为强关联系统中键心有序钉扎的一个范例,我们提出了正方晶格反铁磁体中单个杂质附近的价键固体(VBS)关联理论。反铁磁体被认为是在附近的量子跃迁从磁有序的Neel状态的自旋间隙状态与远程VBS秩序。我们确定了两种不同的杂质:i)交换常数的局部调制,以及ii)丢失或额外的自旋,其中杂质扰动由未补偿的Berry相位表示。这些类的“边界”临界理论的发展:在第二类中,我们发现一个“VBS风车”周围的杂质,伴随着抑制VBS的敏感性。量子反铁磁体的数值研究和STM实验的铜酸盐的影响。
2008-01-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Direct evidence of light-induced phase-fluctuations in cuprates via time-resolved ARPES
本文利用时间分辨ARPES直接探测最佳掺杂Bi-2212中光致序参量相位变化,通过追踪相位敏感杂化能隙的超快响应并结合理论建模,证明相位涨落是铜氧化物非常规超导相非热响应的主导因素。
2025-05-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Structural compliance, misfit strain and stripe nanostructures in cuprate superconductors
结构顺应性是晶体结构适应局部原子键长变化而不引起大的应变能的能力。我们发现,铜酸盐的结构顺应性是相对较小的,因此,短,高掺杂,Cu-O-Cu债券条纹受到拉伸失配应变。我们开发了一个模型来描述失配应变对氧化物材料的铜氧平面中的电荷排序的影响,并说明了一些低能量的条纹纳米结构,可以导致。
2002-03-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Ab initio Understanding of the Pseudogap in Cuprate High Temperature Superconductors via the Fluctuating Bond Model
理解赝能隙的起源是阐明铜氧化物超导体中的配对机制的重要一步。最近有强有力的实验证据表明,C4对称性破缺发生在赝能隙的形成。这种形式的对称性破缺是由波动键模型(FBM)预测的,波动键模型是一种基于电子与平面氧振子振幅平方的强局部耦合的经验模型。在本文中,我们从一个新的方向,从{ \it ab initio}分子动力学模拟开始的FBM理论。模拟结果表明,掺杂依赖的不稳定性的面内氧对位移的Cu-O-Cu键轴。根据这些结果和微扰理论,我们导出了涨落键模型的一个改进的定量形式。FBM的平均场解导致氧振动振幅的C4对称性破缺,以及电子光谱中的d型赝能隙,这些特征与最近的实验数据有关。从平均场论推导出的赝能隙的相图,其掺杂和温度依赖性,包括相边界T $^*$,符合实验数据。我们扩展的理论,包括长程库仑相互作用的FBM相互作用的基础上。当长程库仑相互作用包括在FBM中,电荷通道中的CDW不稳定性的预测,这解释了纳米级,而不是空间均匀的,行为的C4的库仑断裂。考虑到CDW,与理论上的k依赖性的赝隙,使费米表面弧现象得到理解。
2010-06-17 cond-mat.supr-con
Superconducting charge-ordered states in cuprates
最近的中子散射和扫描隧道显微镜(STM)的实验铜氧化物超导体的动机,我们讨论的电荷有序状态,特别是二维电荷调制模式,共存的超导性。我们扩展了以前的研究大N平均场制定的t-J模型。除了在低掺杂的键心超导条纹状态,我们发现棋盘调制的超导状态,这是有利的,在一个中间的掺杂间隔。我们还分析了几种可能的调制模式的局域态密度的傅立叶分量的能量依赖性,并与STM结果进行了比较。
2002-09-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Kondo effect of non-magnetic impurities and the co-existing charge order in the cuprate superconductors
本文提出了在铜氧化物超导体中非磁性杂质Zn和Li附近感生磁矩引起的近藤效应的理论。基于电荷序与超导性共存的观点,在微观t-J-V哈密顿量的键算子理论框架下,得到了诱导矩及其引起的近藤效应的自然描述.用自洽Bogoliubov-de Gennes理论计算了杂质附近的局域态密度,发现在超导能隙的中部有一个低能峰。我们的理论还表明,电荷序可以增强附近的杂质。
2002-03-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
A strong coupling critique of spin fluctuation driven charge order in underdoped cuprates
电荷有序已经成为掺杂铜酸盐的一个普遍特征,导致了关于其起源及其与超导性的关系的重要问题。最近的实验两类空穴掺杂铜氧化物表明一种新的d波对称的顺序。这些都是由早期的自旋涨落理论研究的基础上扩展的热点布里渊区,表明这种秩序将与d波超导竞争的动机。在这里,我们重新审视这个问题,通过解决强耦合方程在全布里渊区。我们的研究结果发现,键取向的顺序,如实验所见,强烈抑制,表明电荷顺序必须有一个不同的起源。
2015-08-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nuclear Quadrupole Resonance Frequency in Multi-Layered Cuprates
在团簇模型下,用精确对角化方法计算了多层铜氧化物中~(63)Cu核四极共振(NQR)频率nu_q。通过与实验nu_q值的比较,估计了三层结构Tl 2223中CuO_2外表面(OP)和内表面(IP)之间的电荷不平衡。在具有三层以上的铊基铜酸盐中,考虑到Cu和OA之间键长的减少以及由此产生的电荷转移能的增强,我们预测OP和IP之间的nu_q分裂会大幅增强。我们的研究结果表明,NQR频率是一个有用的量来估计的电荷不平衡的多层铜氧化物。
2009-09-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Origin of Weak-Link Behavior of Grain Boundaries in Superconducting Cuprates and Pnictides
超导铜氧化物和磷氧化物分别由CuO 2或AsFe平面与插入绝缘层组成,处于三个家族的晶体固体的交叉点:金属,掺杂莫特绝缘体和铁电体。在后者中,原子位移起着关键作用。金属和掺杂绝缘体高温超导本质上都是电子超导,不直接涉及晶格。相反,在最近提出的键收缩配对(BCP)模型中,面内Cu-O(或As-Fe)键的收缩在配对机制中起着至关重要的作用。在这里,我们将其应用到低角度晶界,并表明其降低的临界电流是由于位错产生的拉伸变形。该模型还解释了为什么界面失配位错,这可能会导致在铁电体的情况下,死层,可能会提高铜氧化物中的涡旋钉扎。
2010-01-12 cond-mat.supr-con
Nonequilibrium enhancement of high-temperature superconductivity in a 3D model of cuprates
最近在铜氧化物中的实验已经看到了沿c轴偏振的光激发时的瞬态超导态的证据[R。Mankowsky等人,Nature 516,71(2014)]。受这些实验的启发,我们提出了一个扩展的单层$t-J-V$模型的铜氧化物的三维,以研究面间隧道的超导电性和键密度波序之间的竞争的影响。我们发现,光泵可以抑制电荷有序,同时增强超导电性,由于两者之间固有的竞争。我们还提供了一个直观的图片的物理机制,这种影响。此外,基于一个简单的Floquet理论,我们估计增强的幅度。
2015-01-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Phase pinning and interlayer effects on competing orders in cuprates
在过去的几年里,在铜氧化物中的几个令人兴奋的实验已经看到了沿c轴偏振的光激发时的瞬态超导态的证据[R。Mankowsky等人,Nature 516,71(2014)]。在这些材料中,d形因子有序度和超导电性之间的竞争被认为是观察到的超导电性增强的一个重要因素。这种效应的中心是沿着c轴的键密度波的结构,特别是有序矢量$Q_z$的$c$轴分量。出于这样一个事实,即键密度波顺序经验表明,在c轴动量宽峰,我们考虑一个模型的随机取向的电荷有序域和研究层间耦合如何影响竞争的顺序与超导电性。
2018-09-18 cond-mat.supr-con
Signatures of a momentum independent pseudogap in the electronic density of states and Raman spectroscopy of the underdoped cuprates
我们提出了一种杂化现象来描述欠掺杂铜氧化物的赝能隙态。我们展示了一个动量无关的赝能隙是如何从费米面不对称地打开的,但对称于杂化键色散的零点,这导致赝能隙在费米能级处具有假d波特性。通过与d-波形状因子的比较,我们说明了在确定一个动量独立的顺序,如电子拉曼响应的动量平均量的困难。我们确定了抑制单粒子的状态密度产生一个驼峰的功能,这应该是可观察到的实验隧道$dI/dV$光谱和区分的s波和d波排序的情况。
2014-11-13 cond-mat.supr-con
Inter-layer Josephson coupling in stripe-ordered superconducting cuprates
LBCO-1/8的实验表明,条纹顺序共存的二维配对没有层间相位相干性在一个扩展的温度范围内,我们确定的条纹顺序存在的层间约瑟夫森耦合。我们采用平均场描述的键为中心的条纹,与零动量超导凝聚体和交替的条纹方向钉扎的低温tetraquartz(LTT)的晶格结构。我们表明,费米面重建所产生的强条纹顺序可以抑制相邻层之间的约瑟夫森耦合超过一个数量级。
2009-07-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Ionic-Bond-Driven Atom-Bridged Room-Temperature Cooper Pairing in Cuprates and Nickelates: a Theoretical Framework Supported by 32 Experimental Evidences
Peking University(北京大学);Beijing Technology and Business University(北京工商大学)
本研究提出离子键驱动的原子桥接库珀配对机制,通过32项实验证据验证其正确性,揭示了高温超导体中电子配对的原理,为室温超导研究提供了新框架。
2026-03-10 cond-mat.supr-con
A Unified Theory for the Cuprates, Iron-Based and Similar Superconducting Systems: Application for Spin and Charge Excitations in the Hole-Doped Cuprates
本文根据铜氧化物和铁基超导体电子结构的共同特征,包括准二维性和E_F附近电子轨道的大U性质(小U杂化轨道位于远离E_F的成键态和反键态),导出了铜氧化物和铁基超导体的统一理论。因此,低能激发是用辅助粒子来描述的,它代表了类原子电子构型的组合,而不是类电子准粒子。引入拉格朗日玻色场是必要的,使这些辅助粒子的治疗玻色子或费米子。玻色子的凝聚导致静态或动态的不均匀性,从而导致公度或非公度共振模式。费米子的动力学决定了电荷的输运,它们与拉格朗日场玻色子的强耦合导致了配对和超导性。计算得到的空穴掺杂铜氧化物的共振模与实验结果一致,并与费米弧上的对隙有关。
2010-08-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Rotational Symmetry Breaking in Sodium Doped Cuprates
对于合理的参数,束缚在Ca_{2-x} Na_{x} CuO_{2} Cl_{2}中的Na^{+}受体上的空穴具有双简并基态,其分量可以表示为围绕x(y)轴具有偶(奇)反射对称性的状态。当隧道显微镜的尖端沿着x(y)轴扫描Cu-O-Cu键上方时,一种状态的电导图案是各向异性的。这种各向异性在较低电压下明显,但在较高电压下减小。与最近的实验定性协议导致我们提出这种效果作为局部旋转对称性破缺的解释。
2006-04-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Stabilization of three-dimensional charge order through interplanar orbital hybridization in Pr$_x$Y$_{1-x}$Ba$_2$Cu$_3$O$_{6+δ}$
3 $d$ -轨道的形状通常决定相关过渡金属氧化物的电子和磁性。在超导铜氧化物中,$d_{x^2-y^2}$轨道的平面限制决定了非常规超导电性和竞争电荷序的二维性质。实现电子结构的轨道特异性控制以允许跨相邻平面的耦合路径将使得能够直接评估维度在交织顺序中的作用。利用$L_3$和$M_5$共振X射线散射和第一性原理计算,我们报道了Pr取代的YBaPDMATHABMQCuPDMATHABMRO $_{7}$中的高度相关的三维电荷序,其中PrPDMATHABMT-电子在CuO $_2$平面之间建立了直接的轨道桥.有了这个,我们证明了面间轨道工程可用于外科手术控制相关氧化物和其他层状材料中的电子相。
2022-02-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Supersolid phases of a doped valence-bond quantum antiferromagnet: Evidence for a coexisting superconducting order parameter
激发的二维海森堡烧绿石晶格的价键基态的数值证据,我们认为使用$t$ - $J$模型,它演变成新的阶段,其特征在于超导共存的基本价键固体秩序掺杂。一个费米平均场论补充精确对角化的结果提供了强有力的论据,有利于这种超固相的稳定性。与调制的超导模式在高$T_c$铜酸盐的相似性以及可能的相关性,如尖晶石和焦磷酸盐超导体受挫。
2009-07-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Charge localization at the interface between La1-xSrxMnO3 and the infinite layers cuprate CaCuO2
用脉冲激光沉积法生长了由无限层状的铜酸盐CaCuO 2和最佳掺杂的锰氧化物La 1-xSrxMnO 3组成的(CaCuO 2)m/(La 0. 7Sr 0. 3 MnO 3)n超晶格。锰氧化物块体的输运性质占主导地位。X-射线吸收光谱测量显示了在界面处的轨道重构的明确证据,归因于Cu 3d 3 z2-r2和Mn 3d 3 z2-r2轨道之间通过界面顶端氧离子的杂化。这样的机制将空穴定位在界面处,从而防止电荷转移到CaCuO 2块。一些电荷(空穴)转移发生在强氧化超晶格中的La0.7Sr0.3MnO3块,有助于抑制磁输运性质。
2012-11-12 cond-mat.supr-con
The Energy-dependent Checkerboard Patterns in Cuprate Superconductors
受最近的扫描隧道显微镜(STM)实验的启发[J.E. Hoffman { \it等人},Science { \bf 297},1148(2002); K. McElroy { \it等人},Nature(待出版)]的方法,研究了d波超导体中弱无序引起的实空间局域态密度(LDOS)。我们首先提出了一个单一的弱缺陷周围的能量依赖LDOS图像在几个能量,然后指出,实验观察到的棋盘格图案的LDOS可以理解为随机分布的缺陷的准粒子干扰的结果。在低能量下,沿$45^0$取向的棋盘图案将转变为在高能量下平行于Cu-O键取向的棋盘图案.这一结果与实验结果一致。
2003-04-08 cond-mat.supr-con
Impact of rotational symmetry breaking on $d$-wave superconductivity in Hubbard models for cuprate and nickelate superconductors
采用动力学团簇量子蒙特卡洛方法在Hubbard模型中研究两种对称性破缺机制,发现各向异性普遍不利于$d$波配对,揭示了镍氧化物超导$T_c$低于铜氧化物的原因。
2024-06-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Dynamic charge inhomogenity in cuprate superconductors
非弹性X射线散射光谱的声子的$Δ_{1}$对称性,包括CuO键伸缩声子色散分析的洛伦兹拟合在HgBa $_{2}$ CuO $_{4}$和Bi $_{2}$ Sr $_{2}$ CuO $_{6}$,分别使用最近计算的声子频率作为输入参数。拟合得到的模态频率几乎都与计算值吻合得很好。一个例外是第二高的$Δ_{1}$ -分支损害键拉伸模式,这在两种化合物与计算不一致。与计算结果不同的是,该分支显示出在波矢$\vc{q}=\frac{2π}{a}(0.25, 0, 0)$周围具有最小值的异常软化。这种差异与计算结果,这是基于一个不受干扰的平移和点群不变的CuO平面的电子结构的假设,表明一些{ \it静态}电荷不均匀性在测量的探头。最有可能的是,这些将是沿着CuO键的电荷条纹,其具有与某些纵向键拉伸模式的最强耦合,所述纵向键拉伸模式又自洽地诱导相应的{ \it动态}电荷不均匀性。由动态和静态电荷不均匀性的混合引起的对称性破缺可以导致费米表面重构成小口袋。
2010-02-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Oxygen hole content, charge-transfer gap, covalency, and cuprate superconductivity
实验已经表明,在最佳掺杂下具有最大转变温度的铜酸盐超导体家族在该掺杂下也具有最大的氧空穴含量。他们还表明,在正常状态下可获得的大的电荷转移间隙对超导性是有害的。我们解决了三带哈伯德模型与细胞动力学平均场论,并表明,这两个观察遵循的模型。铜酸盐在掺杂的过渡金属氧化物的电荷转移绝缘体中起着特殊的作用,因为铜与氧具有最大的共价键。
2021-04-14 cond-mat.supr-con
Mott Insulators, No-Double-Occupancy, and Non-Abelian Superconductivity
SU(4)动力学对称性表明,反铁磁性和d波超导的最小对称性描述不存在双占据约束。这意味着铜酸盐的最大掺杂分数为1/4,并提供了对预测的SO(5)模型的微观批评。我们认为SU(4)超导体是一类我们称之为非阿贝尔超导体的化合物的代表。我们进一步认为,非阿贝尔超导体可能存在SU(4)对称性,因此铜类动力学,但没有d波杂化。
2003-09-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con nucl-th
Doping evolution of the Mott-Hubbard landscape in infinite-layer nickelates
最近在Nd $_{0.8}$ Sr $_{0.2}$ NiO $_2$中观察到的超导电性提出了关于潜在电子结构层次的基本问题。计算表明,该系统属于莫特-哈伯德制度,而不是其他镍氧化物和超导铜酸盐的电荷转移配置。在这里,我们使用最先进的,局部分辨电子能量损失谱直接探测的Mott-Hubbard字符的Nd $_{1-x}$ Sr $_x$ NiO $_2$。掺杂后,我们观察到了类似于Zhang-Rice单线态的氧投射态的杂化,Nd 5 $d$态的改变,以及Ni 3 $d$杂化和填充的系统演化.这些结果清楚地证明了该系统的多频带性质和独特的电子景观无限层镍酸盐,尽管他们的形式相似的铜酸盐。
2020-05-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con