Incoherent transport across the strange metal regime of highly overdoped cuprates
奇异金属具有高度非常规的输运特性,例如温度线性($T$)电阻率、随$T^2$变化的逆霍尔角和场线性($H$)磁阻。要确定这些集体异常现象的起源已经被证明是极具挑战性的,即使是在诸如具有简单能带结构的空穴掺杂铜氧化物这样的材料中。普遍的教条是,铜氧化物中奇怪的金属性与超导圆顶内掺杂$p*$的量子临界点有关。在这里,我们研究了两个超导铜酸盐家族在掺杂水平超过$p*$的高场面内磁电阻。在所有的掺杂,磁阻表现出正交缩放,并成为线性高$H/T$比率。此外,它的幅度被发现是远远大于传统理论预测的杂质散射和磁场取向不敏感。这些观察,加上零场和霍尔介电系数的分析,表明尽管有一个单一的频带,铜酸盐奇怪的金属相主机两个电荷扇区,一个包含相干准粒子,其他标度不变的“普朗克”耗散。
2022-05-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Scaling theory of the cuprate strange metals
我们发现,在铜氧化物超导体的奇怪的金属制度的五个不同的输运量的反常温度标度可以再现只有两个非平凡的临界指数。数量为:(i)电阻率,(ii)霍尔角,(iii)霍尔-洛伦兹比,(iv)磁阻和(v)热电势。指数是动力学临界指数z = 4/3和电荷密度算符的反常标度维数Phi =-2/3。
2015-01-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con hep-th
Coexistence of Superconductivity and Antiferromagnetism in the Hubbard model for cuprates
反铁磁性和$d$波超导性是铜氧化物超导体最重要的竞争基态相。利用哈伯德模型的细胞动力学平均场论(CDMFT),我们重新讨论了在具有实际能带参数和相互作用强度的单能带哈伯德模型中这些相的共存和竞争问题。一个精确的对角化求解器,我们改进了以前的作品,一个更完整的浴参数化,这是精心选择的授予最大可能的自由度的杂交功能为一个给定数量的浴轨道。与以前的不完全参数化相比,这种一般化的浴参数化使超导和反铁磁共存的微观范围缩小,而仅限于电子掺杂的相关参数。
2019-06-19 cond-mat.str-el
Universal Planckian relaxation in the strange metal state of the cuprates
Los Alamos National Laboratory(洛斯阿拉莫斯国家实验室);Laboratory of Atomic and Solid State Physics, Cornell University(康奈尔大学原子与固体物理实验室)
研究揭示了在奇异金属态中,电阻率的线性温度依赖性背后的普朗克松弛率1/τ的普遍性,通过分析光导率和电阻率数据,证明了光子等离子体频率的平方与掺杂度线性关系是关键因素。
2026-06-23 cond-mat.str-el
Origin of strange metallic phase in cuprate superconductors
奇怪的金属相的起源是存在的,由于这两个条件-(i)电子强烈相互作用,使没有带隙和莫特-哈伯德间隙,和(ii)电子能级交叉的方式,有一个电子能隙之间的两个能级与两个不同的波函数。该理论也被用来解释(i)在$T$线性电阻率曲线的向上和向下移动,和(ii)在软X射线吸收光谱测量的La-Sr-Cu-O莫特绝缘体中观察到的光谱重量转移。
2013-06-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The Strange Metal State of the high-Tc Cuprates
本文纪念 K. Alex Müller 教授,回顾与其交往,并简要综述高温铜氧化物超导体奇异金属正常态的近期输运研究进展。
2023-06-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Anomalous scalings of the cuprate strange metals from nonlinear electrodynamics
我们研究运输的全息模型描述,通过一个非线性规范场部门,通用的非线性之间的相互作用的载流子。利用非相对论性和超标度破坏的红外几何,引入标度指数。在稀荷极限中,规范场扇区不会对几何形状产生反作用,一个特别简单的非线性理论再现了铜酸盐奇异金属$R \sim T$和$\cotΘ_H \sim T^2$的电阻率和霍尔角的异常温度依赖性,同时也允许线性熵$S \sim T$,并预测小磁场值$h$的磁阻应按比例缩放为$\sim h^2 T^{-4}$。我们的研究提供了证据的想法,奇怪的金属行为的铜酸盐依赖于熵的线性温度依赖性至关重要。
2019-03-18 cond-mat.str-el gr-qc hep-th
Variational Monte Carlo simulation in hole-doped cuprate superconductors: Competition between antiferromagnetism and superconductivity
本文给出了二维t-t '-t”-J模型中包含反铁磁(AFM)序和超导(SC)序的Gutzwiller投影共存态的变分Monte Carlo(VMC)结果.通过进一步考虑电子之间的离位自旋相关性,与早期的VMC结果相反[Phys. Rev. Lett. 102,027002(2009)],我们发现在欠掺杂区域附近AFM有序和SC有序之间存在明显的竞争,而不是共存。由自旋-自旋Jastrow耦合子引入的局域铁磁关联似乎是导致共存态消失的原因。我们还表明,从上(下)AFM带的准粒子光谱权重强烈减弱(增强)的自旋-自旋相关。这一结果明显地导致了空穴掺杂铜氧化物从AFM相到SC相过程中的波腹电子袋的丢失和节孔袋的出现,这与角分辨光电子能谱的观察结果一致。
2015-06-16 cond-mat.str-el
Momentum-dependent scaling exponents of nodal self-energies measured in strange metal cuprates and modelled using semi-holography
本研究通过角分辨光电子能谱测量发现铜氧化物奇异金属的节点自能具有动量依赖性,其数据可由基于AdS/CFT的半全息理论自然导出的幂律描述,突显了全息方法在定量建模强相互作用量子材料中的潜力。
2021-12-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Multilayer cuprate superconductors as possible systems described by resonating-valence-bond and antiferromagnetic orders
最近在多层高温铜氧化物超导体的宽掺杂范围内观察到反铁磁性和d波超导性在CuO_2平面内共存。我们发现,通过引入反铁磁序,二维t-J模型的从玻色子平均场方案很好地再现了实验相图。我们认为,弱三维来自多层结构是足够的稳定反铁磁秩序和超导共存。
2011-05-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
A spin-freezing perspective on cuprates
当载流子掺杂到Mott绝缘母体化合物中时,铜氧化物出现高温超导态。一个尚未解决的难题是超导圆顶上方正常状态的非常规性质,以及它与超导不稳定性的联系。在弱空穴掺杂下,观察到具有时间反转对称性破缺特征的“伪能隙”金属态,其在接近最佳掺杂时转变为具有非费米液体性质的“奇异金属”.在多轨道系统中发现了类似的相图,如磷属元素化物,其中非常规金属态来自Hund耦合诱导的自旋冻结。在这里,我们表明,铜酸盐的相关模型,单轨道哈伯德模型的正方形晶格,可以映射到一个有效的多轨道问题与强铁磁Hund耦合。这个多轨道系统的自旋冻结物理解释了铜氧化物的现象,包括赝能隙,奇怪的金属和d波超导不稳定性。我们的分析表明,自旋冻结是控制非常规超导体性质的普遍机制。
2016-07-28 cond-mat.str-el
Disorder effects on hot spots in electron-doped cuprates
在二维反铁磁波动导致在所谓的热点与电子掺杂的铜氧化物的赝能隙的光谱重量的减少。在二维哈伯德模型中,当自旋相关长度超过热德布罗意波长时,即满足Vilk判据时,这些热点就会出现。使用两粒子自洽的方法,在这里,我们表明,这个标准可能会违反附近的反铁磁量子临界点时,足够的无序添加到模型。静态无序减少非弹性散射,与Matthiessen规则相矛盾,导致量子临界点位置的偏移和热点出现条件的修改。这为研究电子掺杂铜氧化物中无序、反铁磁涨落和超导性之间的相互作用开辟了道路。
2022-06-26 cond-mat.str-el
Exchange in the linear cuprate antiferromagnets Sr2CuO3 and Ca2CuO3
报道了线性铜酸盐反铁磁体海森堡交换的量子化学从头计算。对于Sr_2CuO_3,链内耦合的Ja=-119 meV,链间耦合的Jb=-0.28 meV。对于Ca 2CuO 3,我发现Ja=-119 meV和Jb=-0.52 meV。利用这些值,最近的平均场论给出的交错磁矩为0.069和0.095 mB,与最近的实验完全一致。实验发现Neel温度与Jb/Ja之比成正比,具有很高的精度。这表明孤立链是反铁磁体,Tn为零。
1997-06-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fluctuation-Exchange Study of Antiferromagnetism in Electron-Doped Cuprate Superconductors with Disorder
在哈伯德模型的基础上,我们将涨落交换(FLEX)方法推广到研究电子掺杂铜氧化物超导体中反铁磁(AF)相的性质。此外,通过将散射的影响,由于无序掺杂原子的FLEX形式主义,我们的数值计算结果表明,反铁磁转变温度,由于自旋涨落的赝能隙的起始温度,费米面附近的单个粒子的谱密度,以及在AF相的交错磁化作为电子掺杂的函数可以一致地解释实验测量。
2006-05-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electron-phonon interaction enhanced by antiferromagnetic and superconducting fluctuations in cuprate oxide superconductors
在近藤晶格的理论框架下,研究了声子对超交换相互作用的调制所引起的电子-声子相互作用。它与铜氧化物超导体中的强关联电子液体有关,该超导体位于Mott-Hubbard金属-绝缘体转变附近。它被反铁磁和超导涨落所增强,这些涨落主要是由于超交换相互作用而产生的。当电子-声子相互作用的增强足够大时,它可以解释铜氧化物超导体中准粒子色散中声子的软化和扭结。然而,超交换相互作用本身必须主要负责库珀对的形成。
2004-05-31 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Antiferromagnetically Driven Electronic Correlation in Iron Pnictides and Cuprates
铁磷属元素化物和铜酸盐代表了两类材料,其中强反铁磁关联驱动了另外三种不同的有序趋势:(1)超导配对,(2)费米面畸变,和(3)轨道电流有序。我们认为,(1)-(3)和反铁磁关联是铜酸盐和磷属元素的一类强关联材料的特征。在本文中,我们提出的结果的功能重整化群的研究支持上述主张。此外,我们表明,作为层间跳跃参数的函数,双层哈伯德模型很好地插入之间的铜酸盐和铁磷属元素化物物理。最后,作为检验,我们将给出铁磷属元素化物梯形模型的重整化群研究,并与二维模型的结果进行比较。
2009-05-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Plasmons in a layered strange metal using the gauge-gravity duality
本研究利用规范-引力对偶下的Gubser-Rocha全息模型,结合双迹形变纳入长程库仑作用,研究双层铜氧化物奇异金属的等离激元模式、谱函数、色散、寿命及无序电导率,并计算损失函数以匹配电子能量损失谱实验。
2023-11-09 cond-mat.str-el
Reply to Comment on "Theory of Hall Effect and Electrical Transport in High-Tc Cuprates: Effects of Antiferromagnetic Spin Fluctuations"
这是对O评论的回复。Narikiyo(cond-mat/0012505)在我们的论文J. Phys. Soc. Jpn. { \bf 68},(1999)1614.我们指出了他的论点中的错误,并证明了我们的分析与已建立的费米液体理论是相容的,因此所得结果是合理的。
2001-02-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Strange Metallic Transport in the Antiferromagnetic Regime of Electron Doped Cuprates
本文报道了高温超导体La $_{2-x}$ Ce $_x$ CuO $_4$(LCCO)的电子掺杂薄膜在0.7 ~ 45 K温度和65 T磁场下的磁电阻和霍尔效应。当x = 0.12和0.13时,在费米面重构(FSR)的正下方,正常态面内电阻率在低温下呈现出众所周知的上升。我们的新结果表明,这种电阻率上升在高磁场下被消除,并且电阻率从$\sim$ 40 K下降到0.7 K成为温度线性。线性系数的大小与Tc和掺杂成比例,如先前对于FSR以上的掺杂所发现的[1,2]。此外,正常状态的霍尔系数具有非常规的场依赖性的温度低于50 K。这种反常的输运数据对理论提出了新的挑战,并表明反铁磁区也存在奇怪的金属正常态。
2020-07-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Interplay between antiferromagnetic spin fluctuation and electron-phonon coupling and the origin of the peak-dip-hump structure in the anti-nodal spectrum of high-$T_{c}$ cuprate superconductors
School of Physics, Renmin University of China(中国人民大学物理学院)
研究揭示反铁磁自旋涨落与电子-声子耦合的相互作用,解释反节点能谱中PDH结构的起源及伪隙相中局部矩波动的特征。
2026-02-20 cond-mat.str-el
Evidence for antiferromagnetism coexisting with charge order in the trilayer cuprate HgBa$_2$Ca$_2$Cu$_3$O$_{8+ δ}$
多层铜酸盐不仅具有最高的超导温度转变,而且还提供了一个独特的平台,研究无序的CuO $_2$平面和竞争秩序之间的相互作用与超导性。本文研究了欠掺杂三层铜氧化物HgBa $_2$ Ca $_2$ Cu $_3$ O $_{8+ δ}$,并报道了在高达88 T的磁场中的首次量子振荡和霍尔效应测量.对量子振荡的复杂谱的仔细分析强烈支持内平面中的反铁磁序和外平面中的电荷序共存。有序的反铁磁金属状态的存在下,延伸到超导相深处是一个关键的成分,支持磁介导的配对相互作用的铜酸盐。
2021-11-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Evolution of the strange-metal scattering in momentum space of electron-doped ${\rm La}_{2-x}{\rm Ce}_x{\rm CuO}_4$
温度线性电阻率是高温铜氧化物超导体奇异金属态的重要奥秘之一。为了揭示这一反常性质,自能Im ${\rm Σ}(k, ω)$的能量-动量依赖虚部包含着关键信息。在这里,我们对电子掺杂铜氧化物${\rm La}_{2-x}{\rm Ce}_x{\rm CuO}_4$进行了系统的掺杂、动量和温度相关的角分辨光电子能谱测量,并提取了动量空间中奇怪金属散射的演变。在低掺杂水平和低温下,Im ${\rmΣ} \propto ω$依赖性主导整个动量空间。对于高掺杂水平和高温,Im ${\rmΣ} \propto ω^2$从波腹区开始出现。通过与空穴掺杂铜氧化物${\rm La}_{2-x}{\rm Sr}_x{\rm CuO}_4$和${\rm Bi}_2{\rm Sr}_2{\rm CaCu}_2{\rm O}_8$的比较,发现在铜氧化物中普遍存在的散射率沿节面和反节面方向的二分法。我们的工作为铜酸盐中奇怪的金属状态提供了新的见解。
2022-11-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Effects of antiferromagnetic planes on the superconducting properties of multilayered high-Tc cuprates
本文提出了多层铜氧化物中超导-(SC)和反铁磁(AF)CuO_2共存相的高临界温度(T_c)的机制。用相邻CuO_2面间的跳跃积分,微扰地计算了被AF绝缘体(莫特绝缘体)隔开的SC面间的约瑟夫森耦合。结果表明,AF面内的AF交换分裂抑制了所谓的π-约瑟夫森耦合,而长程0-约瑟夫森耦合导致了较高Tc值的共存。
2005-04-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Strange correlations in spin-1 Heisenberg antiferromagnets
我们研究的行为最近提出的“奇怪的相关器”[物理学评论快报。{ \bf 112},247202(2014)]在具有单轴单离子各向异性的自旋-1海森堡反铁磁链中。使用投影量子蒙特卡罗,我们能够直接访问奇怪的相关在各种阶段,以及检查其临界行为在平凡和非平凡的对称性保护的拓扑相位之间的量子相变。在这两个对称性守恒阶段中发现了预期的长程行为之后,我们继续验证了两腿和三腿自旋1海森堡反铁磁梯的拓扑性质。这证明了奇异相关器在区分平凡和非平凡对称保护拓扑相位方面的能力。
2014-08-07 cond-mat.str-el physics.comp-ph
Mott-Slater Transition in a Textured Cuprate Antiferromagnet
我们概括的概念,涡旋相在第二类超导体的纹理相,其中某些阶段可以持续在一个扩展的范围内的扰动,通过限制竞争相的拓扑缺陷(超导体中的涡旋)。我们将此模型应用于pseudogap相在铜酸盐,其中相关的拓扑缺陷是反相畴壁的一个基本的反铁磁(AFM)秩序。我们证明,这个模型可以描述许多关键功能的交织秩序在铜酸盐,最重要的是提供了第一个明确的证据,在铜酸盐的莫特-斯莱特转变。
2023-03-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The route of frustrated cuprates from antiferromagnetic to ferromagnetic spin-1/2 Heisenberg chains: Li2ZrCuO4 as a missing link near the quantum critical point
从热力学、LSDA+U计算和五带Hubbard(Cu 3d,O 2 p)模型对CuO_2条带的精确对角化研究中,我们发现Li_2 ZrCuO_4(Li_2CuZrO_4)接近铁磁临界点。在Heisenberg模型下分析了它的磁化率chi(T)和比热cp(T,H)的测量值,表明第二和第一近邻交换积分之比α =-J2/J1约为0.3,即接近临界值α_c=1/4。与相关的链状铜氧化物相比,我们解释了cp的相当强的场依赖性,chi(T)峰的单调下移,以及它在α接近1/4 + 0时的增加。
2007-02-01 cond-mat.str-el
Understanding high-Tc cuprates based on the phase string theory of doped antiferromagnet
我们提出了一个自洽的RVB理论,该理论将金属(超导)相与半填充反铁磁(AF)相统一起来。该理论中的两个关键因素包括控制短程AF自旋关联的RVB凝聚和作为关键掺杂效应的空穴跳跃引入的相弦效应。我们讨论了均匀和非均匀的平均场解,并显示了独特的特征自旋能量标度,超导转变温度,和相图,这都是一致的高- $T_c$铜氧化物的实验测量。
2000-04-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Competition between Antiferromagnetism and Superconductivity in High $T_c$ Cuprates
在t-t“-t”-U哈伯德模型中,用变分集团微扰理论研究了d波超导(dSC)与反铁磁(AF)之间的竞争.大规模计算机计算再现了高温超导体的整体基态相图以及空穴和电子掺杂的单粒子激发谱。我们确定明确的莫特间隙的签名,以及AF和dSC,应该在光电发射实验中观察到的。
2004-10-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
On the Origin of Peak-dip-hump Structure in the In-plane Optical Conductivity of the High $T_C$ Cuprates; Role of Antiferromagnetic Spin Fluctuations of Short Range Order
采用改进的U(1)从玻色子方法研究了二维反铁磁关联电子系统在较宽的空穴掺杂和温度范围内的光学电导。讨论了自旋自由度和电荷自由度之间的相互作用,解释了高$T_C$铜酸盐的面内电导率中峰-谷-峰结构的起源。研究了短程有序自旋涨落(自旋单重态对)的作用。结果表明,短程序自旋涨落可以引起中红外峰,峰频率随反铁磁海森堡耦合强度线性增加.
2001-09-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Doping dependence of the electron-doped cuprate superconductors from the antiferromagnetic properties of the Hubbard model
利用Kotliar-Ruckenstein从玻色子方法研究了电子掺杂铜氧化物超导体的$t$ - $t'$-$t''$ - $U$模型的反铁磁性质.由于包含自旋涨落的AF阶随掺杂的降低比Hartree-Fock理论中获得的快得多。在中间{ \it常数} $U$下,计算的光谱强度的掺杂演变令人满意地再现了实验结果,而不需要如前所述的强烈掺杂依赖的$U$。这可能会调和在最近的研究中提出的光电发射和光电导率的差异。
2005-07-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Transport Properties in the "Strange Metal Phase" of High Tc Cuprates: Spin-Charge Gauge Theory Versus Experiments
SU(2)xU(1)Chern-Simons自旋-电荷规范方法被推广到高温/掺杂下的“奇异金属”相,它描述了铜氧化物超导体在“赝隙”状态下的输运性质,特别是面内电阻率的金属-绝缘体交叉。短程反铁磁序和规范场涨落是赝能隙相理论中的关键因素,在本例中也起着重要作用。这两个阶段之间的主要区别是由一个潜在的统计$π$磁通晶格的存在,在前一种情况下的载流子,而背景通量是不存在的,在后一种情况下。费米面从赝能隙中的小“弧”变成奇异金属相中的一条相当大的闭合线。因此,面内和面外电阻率与T的著名线性关系被明确地显示出来。理论计算的面内和面外电阻率、自旋弛豫速率和交流电导率的掺杂浓度和温度依赖性与实验数据进行了比较,显示出良好的一致性。
2004-11-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con hep-th
Cuprate Fermi orbits and Fermi arcs: the effect of short-range antiferromagnetic order
我们考虑了短反铁磁关联长度$ξ$对欠掺杂铜氧化物电子能带结构的影响。从一个费米表面拓扑结构类似的磁量子振荡实验中检测到的,我们表明,减少$ξ$给出了一个非对称的扩大准粒子色散,导致模拟的ARPES数据非常相似的实验中观察到的。预测的功能包括'费米弧'接近$a{\bf k}=(π/2,π/2)$的存在下,而不需要调用d波赝能隙序参量。重建的费米表面口袋的${\bf k}$空间区域的统计变化导致量子振荡被强烈阻尼,即使在非常强的磁场中,与实验一致。
2007-08-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity in the presence of antiferromagnetism for high Tc cuprates
利用U(1)holon pair slave boson理论[Phys.Rev.B64,0525012001],通过构造库珀对场和电荷对场,我们导出了一个同时处理欠掺杂铜氧化物d波超导和反铁磁性的低能场论.对于内规范场,库珀对场不带内电荷,而电荷对场带内电荷。它们在低能量极限下解耦。这使我们能够分别处理的XY模型的库珀对场来描述超导性和阿贝尔希格斯模型的电荷对场来描述反铁磁性狄拉克费米子存在的d波节点处和附近。因此,我们发现d波超导性可以与反铁磁性共存,尽管共存,反铁磁性不能影响超导转变,从而允许XY普适类在极端的II型极限。
2004-08-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Theory of antiferromagnetism in the electron-doped cuprate superconductors
在哈伯德模型的基础上,采用涨落交换方法,给出了电子掺杂铜氧化物的反铁磁性公式。考虑到自旋涨落和随机分布的掺杂原子的杂质散射效应,我们研究了系统的磁性。结果表明,反铁磁转变温度,赝能隙形成的起始温度,单粒子谱密度,和交错磁化由本方法得到的与实验结果非常一致。在很低的温度下的动量空间的分布函数观察到显着不同的费米液体。在反铁磁相的态密度(DOS)中也发现了零能峰。该DOS峰在低掺杂区域中是尖锐的,并且在AF阶变弱的最佳掺杂附近消失。
2006-09-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Disorder Effects on Competition between Antiferromagnetism and Superconductivity in Cuprate Superconductors through the Enhancement in Charge Susceptibility
在五层结构的铜氧化物中观察到反铁磁性和超导电性共存的现象。然而,这种共存状态消失,和AF相和SC相失去接触的掺杂相图向双层和单层的铜酸盐。我们调查的AF和SC共存的无序铜氧化物超导体中消失的机制,以了解这些掺杂相图。在单层和双层铜氧化物中,CuO $_2$平面上的电子通过电荷储存层中的不均匀性经历无序效应。这些杂质的潜力可以有效地提高对欠掺杂区的影响,涉及电荷的敏感性增加的多体校正。因此,预计特别是在AF和SC的竞争区域中,AF和SC的共存相受到极大抑制。我们通过考虑Aslamazov-Larkin型顶点修正的有效平均场相图中的有效杂质势,证明了这种抑制机制的有效性。
2012-12-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Strange metallicity in an antiferromagnetic quantum critical model: A sign-problem-free quantum Monte-Carlo study
本研究通过无符号问题量子蒙特卡洛方法,证明强耦合$Z_2$反铁磁自旋-费米子模型在超导转变温度之上呈现近似$T$-线性电阻率的奇异金属态,支持其作为统一描述非常规超导与奇异金属性的最小模型。
2023-11-13 cond-mat.str-el
Magnetothermopower and particle-hole symmetry in a cuprate strange metal
High Field Magnet Laboratory (HFML-FELIX), Radboud University(荷兰奈梅亨拉德堡德大学强磁场实验室);Department of Physics and Department of Materials Science and Engineering, National Tsing Hua University(台湾新竹国立清华大学物理系与材料科学与工程学系);Center for Quantum Science and Technology, National Tsing Hua University(台湾新竹国立清华大学量子科学技术中心);Institut za fiziku, Bijenička 46, HR-10000, Zagreb, Croatia(克罗地亚萨格勒布物理研究所);Institute for Molecules and Materials, Radboud University(荷兰奈梅亨拉德堡德大学分子与材料研究所);Van der Waals-Zeeman Institute, University of Amsterdam(荷兰阿姆斯特丹大学范德瓦尔斯-泽曼研究所);Wallenberg Initiative Materials Science for Sustainability, Uppsala University(瑞典乌普萨拉大学瓦伦堡可持续材料科学倡议)
该研究通过对过掺杂Bi2201单晶的磁热功率测量,结合其他结果,发现其包含两个不同粒子-空穴对称性的输运部分,构建现象学实空间模型,协调了零场输运与反常磁热功率和磁阻,为过掺杂铜酸盐奇异金属性研究提供框架。
2026-07-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Strange metal dynamics across the phase diagram of Bi$_{2}$Sr$_{2}$CuO$_{6+δ}$ cuprates
解开奇怪的金属状态的奥秘已经成为高T $_{c}$研究的焦点,不是因为它对超导性的重要性,而是因为它似乎代表了一种被称为“量子最高物质”的真正新颖的物质相。最初通过高磁场检测,运输实验,这个阶段的签名现在已经被各种探针发现。我们的低T $_{c}$铜氧化物超导体,Bi $_{2-x}$ Pb $_{x}$ Sr $_{2-y}$ La $_{y}$ CuO $_{6+δ}$的高分辨率光学数据使我们能够探测这个阶段在一个大的能量和温度窗口。我们证明,光学签名的奇怪的金属相持续整个相图。光学电导率中的奇怪金属特征是双重的,(i):具有温度量级的Drude宽度的低能Drude响应和(ii):具有掺杂依赖的幂律指数的高能共形尾部。虽然德鲁德重量在整个掺杂范围内单调演变研究,包含在高能量共形尾部的光谱权重似乎是掺杂和温度无关。我们的分析进一步表明,光学电导率的温度依赖性是完全由德鲁德参数。我们的研究结果表明,有没有临界掺杂水平内的超导圆顶的载流子密度开始急剧变化,以前观察到的“恢复正常”是一个后果的德鲁德组件相对于掺杂的共形尾部的重要性越来越大。重要的是,电阻率的掺杂和温度依赖性在很大程度上取决于Drude宽度。
2022-05-02 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
Isospin Dynamics in Sr2IrO4 : Forging Links to Cuprate Superconductivity
我们使用共振非弹性X射线散射来揭示Sr 2 IrO 4中磁相互作用的性质,Sr 2 IrO 4是一种具有自旋-轨道纠缠基态和Jeff=1/2磁矩的5d过渡金属氧化物,被称为“同位旋”。Sr_2IrO_4的磁振子色散可以用正方晶格上的反铁磁海森堡模型来描述,这使得Sr_2IrO_4的低能有效物理与超导铜氧化物中的磁振子色散非常相似。这是进一步支持的观察Sr 2 IrO 4的激子模式的色散强烈重整化的磁振子,这可以理解的类比中的反铁磁有序自旋的背景中的铜酸盐的空穴传播。
2011-10-04 cond-mat.str-el
Planckian dissipation, minimal viscosity and the transport in cuprate strange metals
高温超导体中的电子产生的物质是否属于一种全新的物质,可以称为“多体纠缠可压缩量子物质”?这篇文章的大部分内容是作为一个易于阅读的教程,解释了最近的理论进展,已经在凝聚态和弦论,黑洞物理学以及量子信息理论的十字路口展开。这些发展表明,这种物质的物理学可能由令人惊讶的简单原理所支配。我真正的目标是提出一个实验策略,以严格测试这些原则是否真的在工作,围绕着著名的线性电阻率表征奇怪的金属相。该理论对这种“不合理的简单”行为提出了一个非常简单的解释,实际上与重离子对撞机形成的夸克-胶子等离子体的研究结果直接相关:“快速流体动力化”和“最小粘度”。这导致了高质量的预测实验:动量弛豫率的电阻率直接关系到电子熵,而在低温下的电子流体应该成为无粘性的程度,湍流可以发展,甚至在纳米尺度。
2019-04-27 cond-mat.str-el hep-th
Coexistence of Enhanced Superconductivity and Antiferromagnetism: Possible Correlated Phase Transitions in Trilayer High-Tc Cuprates
基于混合层间耦合机制,我们研究了三层铜氧化物的超导电性(SC)和反铁磁性(AFM)共存。通过引入层间磁散射项,在Gutzwiller投影框架下求解了具有约瑟夫森耦合的多层膜$t{-}J$模型。我们发现,在多层系统中的SC和AFM订单的增强和AFM订单的范围扩大。d-波配对间隙和AFM顺序的层配置在确定这样的多层系统的层间磁和超导耦合相图中进一步起着至关重要的作用。通过调节掺杂水平和/或隧穿强度,揭示了携带不同构型对称性的相关态之间的突然相变。
2012-11-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Novel antiferromagnetic quantum phase transition in underdoped cuprates
我们研究了费米子具有d波带隙的零温巡游反铁磁跃迁。这个问题涉及欠掺杂铜氧化物的节状液体绝缘相和d波超导相。我们发现存在一个非平凡的量子相变,并且量子临界点由Néel序参量的长程相互作用($|x-y|^{-2d}$)控制,这种长程相互作用是由Dirac-like费米子在能隙节点附近诱导的.我们构造了一个Ginzburg-Landau泛函,并通过大N展开法估计了临界指数。
1999-02-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con hep-th
Restored strange metal phase through suppression of charge density waves in underdoped YBa$_2$Cu$_3$O$_{7-δ}$
最佳掺杂的铜酸盐的正常状态是由“奇怪的金属”相,示出了线性温度($T$)的电阻率的依赖性持续下降到最低的$T$。对于欠掺杂的铜氧化物,这种行为在赝能隙温度$T^*$以下丢失,其中电荷密度波(CDW)与其他交织的局部有序一起表征基态。在这里,我们表明,$T$ -线性电阻率的高应变,低掺杂的YBa $_2$铜$_3$ O $_{7-δ}$膜恢复时,CDW振幅,检测到的共振非弹性X射线散射,被抑制。这一观察指向CDW的发生和偏离$T$ -欠掺杂铜酸盐中的线性电阻率之间的密切联系。我们的结果说明了利用应变控制来操纵量子材料的基态的潜力。
2021-09-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Antiferromagnetic exchange and spin-fluctuation pairing in cuprate superconductors
本文在有效的$p$ - $d$哈伯德模型内,对CuO 2平面的超导性建立了微观理论。应用Mori型投影技巧,导出了Green函数的Dyson方程。带间跳跃引起的反铁磁交换导致导带内所有载流子的配对和与费米能成正比的高Tc。带内跳跃中的运动学相互作用是传统的自旋涨落配对的原因。间隙方程的数值解证明了d-波间隙对称性,并定义了Tc掺杂依赖性。讨论了Tc的氧同位素位移和压力依赖性。
2004-07-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Antiferromagnetism-superconductivity competition in electron-doped cuprates triggered by oxygen reduction
我们对Pr $_{2-x}$ Ce $_x$ CuO $_4$和Pr $_{1-x}$ LaCe $_{x}$ CuO $_4$电子掺杂铜氧化物进行了系统的角度分辨光电发射研究。与通常的看法相反,无论是能带填充还是能带参数都不受氧还原过程的显著影响。相反,我们表明,减少过程中的主要电子作用是消除费米表面周围的各向异性的前沿间隙。虽然节前缘间隙是由长程反铁磁序引起的,但反节间隙的起源仍不清楚。
2007-04-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin dynamics and ordering of a cuprate stripe-antiferromagnet
在La1.48Nd0.4Sr0.12CuO4的139La和63Cu的NQR弛豫速率和信号擦拭时,降低温度显示是由于纯粹的磁波动。它们遵循与中子数据中所见相同的重整化经典行为,当电子自旋以条纹排列时,自旋刚度有很小的扩展(活化能扩展15%)。在低温下重新出现的La信号被磁加宽,并且由于Nd波动的减缓而经历额外的擦除。
2000-07-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nodeless superconductivity arising from strong (pi,pi) antiferromagnetism in the infinite-layer electron-doped cuprate Sr1-xLaxCuO2
电子和空穴掺杂之间的不对称性仍然是高温铜氧化物超导性的核心问题之一,但我们对电子掺杂的铜氧化物的理解受到两个已知家族之间明显差异的阻碍:Re 2-xCexCuO 4和A1-xLaxCuO 2。在这里,我们报告在原位角分辨光电子能谱测量的外延稳定膜的Sr 1-xLaxCuO 2氧化物分子束外延合成。我们的研究结果揭示了电子和(π,π)反铁磁性之间的强耦合,诱导费米表面重建,推动节点状态低于费米能级。这消除了(π/2,π/2)附近的空穴袋,实现无节点超导性,而不需要改变序参量的对称性,并提供了一个普遍的理解所有的电子掺杂的铜氧化物。
2012-09-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Compartmentalizing the cuprate strange metal
人们早就认识到,解开铜氧化物高温超导之谜的关键在于理解对形成和凝聚的反常正常状态。虽然它的许多定义属性已被确定,但它们通常被认为是单一的掺杂水平或作为掺杂的一个孤立现象。因此,它们之间的关系以及它们与定义铜酸盐相图的赝能隙(PG)、奇异金属(SM)和非超导(非SC)制度的关系还有待阐明。在这里,我们报告了一个高场平面内MR研究几个铜酸盐家庭跨越所有3个政权,揭示了一个复杂的,但仍然系统的演变形式的MR,每个政权拥有自己独特的缩放行为。在PG区,MR在低场强下呈现纯H/T^2标度,在最高场强下呈现H线性。当H-线性在SM区域内持续时,标度突然改变为H/T。的H-线性斜率的大小,同时,被发现与T-线性电阻率系数和Tc,加强表征的SM政权作为一个量子临界相。我们解释的H-线性MR在两个制度的高度各向异性,可能是不连续的费米表面上的功能签名的无所不在。最后,在非SC,费米液体制度,我们观察到传统的科勒缩放恢复。这项全面的研究建立了不同的性质的磁输运在每个政权,并确定幂律缩放的正常状态MR作为SC空穴掺杂铜酸盐的定义功能。这种幂律标度与玻尔兹曼输运理论的任何已知变体的不相容性促使人们寻求一种全新的理论框架,其中MR与弹性杂质散射完全解耦。
2022-11-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Enhanced nematic fluctuations near an antiferromagnetic Mott insulator and possible application to high-$T_{c}$ cuprates
基于对强欠掺杂铜氧化物超导体向列性的广泛实验观察,我们研究了在具有Néel型反铁磁序的莫特绝缘体附近存在增强的磁涨落的可能性.通过在正方晶格上对同时包含Cu- $d$和O-$p$轨道的有效模型进行强耦合展开,我们证明了$p$ -轨道的四极涨落不可避免地在$d$ -轨道的自旋之间产生双二次耦合.我们的经典蒙特卡罗模拟和大- $N$计算揭示的关键点是,双二次项有利于局部条纹状的磁涨落,这导致增强的磁化率,在由有效海森堡交换$J$确定的温度范围内开始。我们讨论的影响,这种类型的磁谱和轮廓可能的影响,我们的理解向列性的铜酸盐。
2019-04-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Uniform Mixing of High-Tc Superconductivity and Antiferromagnetism on a Single CuO2 Plane in Hg-based Five-layered Cuprate
报道了欠掺杂Hg基五层高$T_{\rm c}$铜酸盐HgBa 2Ca 4Cu 5 Oy(Tc=72 K)的择位Cu-NMR研究.在TN=290 K时发现反铁磁性(AF),在三个内晶面(IP ′ s)上显示出0.67- 0.69 μ B的大反铁磁性矩。该值与未掺杂铜酸盐报告的值相当,表明IP可能处于几乎未掺杂的状态。最令人惊讶的是,即使在两个负责超导性(SC)开始的外平面(OP)处,也检测到M(OP)=0.1uB的AF级。在Tc = 72 K的高Tc SC可以均匀地共存在微观水平上与AF在OP的。这是第一个微观证据AF和SC的均匀混合相在一个单一的CuO 2平面在一个简单的环境中没有任何涡旋晶格和/或条纹秩序。
2006-01-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Antiferromagnetic phase diagram of the cuprate superconductors
以自旋费米子模型为出发点描述铜氧化物超导体,我们得到了一个有效的非线性σ场哈密顿量,它考虑了系统中掺杂的影响。我们得到了自旋波速度作为化学势的函数的表达式。对于适当的参数值,我们确定的反铁磁相图YBa $_2$铜$_3$ O $_{6+x}$化合物作为一个功能的掺杂浓度与实验数据吻合良好。此外,我们的方法提供了一个统一的描述的空穴掺杂和电子掺杂的化合物,这是一致的这些化合物的相图之间的显着的相似性,因为我们已经得到了抑制的反铁磁相的化学势的模量增加的相图。然后,通过考虑与向系统中添加空穴相关的化学势的正值,而负值对应于电子的添加,可以得出上述结果。
2020-09-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fermi Arcs in a Doped Pseudospin-1/2 Heisenberg Antiferromagnet
铜酸盐的高温超导性来自于一种至今仍知之甚少的电子态。我们报告的观察相关的电子状态在一个非铜酸盐材料Sr 2 IrO 4中,独特的铜酸盐费米学在很大程度上再现。在表面电子掺杂通过原位沉积的碱金属原子,角分辨的光电子能谱Sr 2 IrO 4显示断开的零能态,被称为费米弧段,和一个大的间隙为80毫电子伏。它的演变向正常的金属相与一个封闭的费米面作为掺杂和温度的函数平行,在铜酸盐。我们的研究结果表明,Sr 2 IrO 4是一个有用的模型系统比较的铜酸盐。
2014-06-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Competition between antiferromagnetism and superconductivity, electron-hole doping asymmetry and "Fermi Surface" topology in cuprates
我们研究了电子和空穴掺杂在二维莫特绝缘体之间的不对称性,以及由此产生的反铁磁性(AF)和d波超导性(SC)之间的竞争,使用变分蒙特卡罗投影波函数。我们发现,T = 0相图的关键功能,如临界掺杂SC-AF共存和SC序参量的最大值,是由一个单一的参数,其特征在于在半填充的“费米面”的拓扑结构定义的裸紧束缚参数。我们的研究结果给洞察为什么AF赢得电子掺杂,而SC是占主导地位的空穴掺杂侧。我们还建议使用能带结构工程来控制参数以增强SC。
2008-06-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con