Close inspection of plasmon excitations in cuprate superconductors
最近的共振非弹性X射线散射实验报道了电子掺杂铜氧化物${\rm La_{2-x}Ce_xCuO_4}$中不同掺杂率下面内动量${\bf q}_{\parallel}=(0,0)$周围电荷激发的精细细节。我们发现，这些新的实验数据很好地捕捉到的类声等离子体激元激发的分层$t$ - $J$模型与长程库仑相互作用的微观研究。类声学等离子体不是二维系统典型的常见等离子体，但具有与层间跳跃$t_z$成比例的小间隙。
2020-07-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Detection of Acoustic Plasmons in Hole-Doped Lanthanum and Bismuth Cuprate Superconductors Using Resonant Inelastic X-Ray Scattering
高温超导体表现出丰富多样的相与他们的电荷自由度。在这些层状铜氧化物超导体中，价电荷可以引起电荷有序或声等离子体激元。虽然已经观察到空穴和电子掺杂的铜氧化物的电荷有序，但仅在电子掺杂的材料中发现了声学等离子体。在这里，我们使用共振非弹性X射线散射（RIXS）观察两个家庭的空穴掺杂铜酸盐超导体[La 2-xSrxCuO 4（LSCO）和Bi 2Sr 1.6La 0.4CuO 6 +d（Bi 2201）]的声等离子体的存在，至关重要地完成图片。有趣的是，在相反的准静态电荷排序，表现在Cu和O的网站，所观察到的声等离子体主要与O网站，揭示了一个独特的二分法在空穴掺杂的铜酸盐的价电荷的行为。
2020-12-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Out-of-phase Plasmon Excitations in the Trilayer Cuprate Bi$_2$Sr$_2$Ca$_2$Cu$_3$O$_{10+δ}$
利用O K边共振非弹性X射线散射研究最优掺杂三层铜氧化物超导体，发现约300 meV间隙的异相等离子体激发，主要归因于外层CuO2片异相振荡的ω-模式，揭示主导低能等离子体激元本征模式随层数变化。
2025-02-11 cond-mat.str-el
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
Optical and acoustic plasmons in the layered material Sr$_2$RuO$_4$
本文利用动量分辨电子能量损失谱研究层状金属Sr$_2$RuO$_4$的集体电荷激发，观测到光学和声学等离激元及其色散关系，并通过能量相关有效质量解释了低能关联效应导致的声学等离激元速度增强。
2024-10-24 cond-mat.str-el
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
Plasmon dispersion in bilayer cuprate superconductors
本研究结合 RPA 计算与 O K 边 RIXS 实验，揭示双层 Ca-YBCO 中理论上的两条等离激元带仅高能支可观测，且其在二维布里渊区中心具有约250 meV能隙。
2024-05-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
On the stability of hole crystals in layered cuprates
最近的STM测量揭示了某些铜氧化物超导体表面存在周期性的电荷调制。在这里，我们表明，所观察到的图案是兼容的掺杂孔的三维晶体的形成，与不同的铜-O层之间延伸的空间相关性。这就严重限制了结晶空穴结构的动态稳定性，导致电子调制的周期性和层间距离之间的密切关系。
2004-10-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Dynamical charge susceptibility in layered cuprates: the influence of screened inter-site Coulomb repulsion
在单重态关联能带模型的框架下，超越随机相位近似（RPA）方法，导出了层状铜氧化物中动态电荷极化率的解析表达式。计算结果表明，在最佳掺杂制度附近，当位间库仑排斥足够强时，电荷极化率$χ({\bf q},ω)$的实部在{ \bf Q} =（$π$，$π$）处有一个峰值.连同在Im $χ({\bf Q},ω)$在15 meV的强最大值，它证实了低能量的等离子体或电荷波动的形成。这提供了一个jsutification，这些激发是重要的，并与自旋fluctuations可以有助于库珀配对在层状铜酸盐。分析了不稳定性对电荷的影响，得到了沿布里渊区的一个新的等离激元分支$ω_{\bf q}$。特别地，我们发现它在{ \bf Q} $_{CDW} \approx (2π/3, 2π/3)$附近变为零。
2001-01-04 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
Impact of electron correlations on two-particle charge response in electron- and hole-doped cuprates
本文利用共振非弹性X射线散射研究电子和空穴掺杂铜氧化物中的等离子体激元色散，比较RPA与t-J-V模型，揭示电子关联对低能电荷激发的显著影响。
2024-11-24 cond-mat.str-el
Coherent Emission from Surface Josephson Plasmons in Striped Cuprates
电荷有序和超导性之间的相互作用仍然是量子材料研究的中心主题之一。在铜氧化物的情况下，条纹电荷波动和局部电磁场之间的耦合是特别重要的，因为它影响超导关联的输运性质，相干性和维数。在这里，我们研究的相干太赫兹辐射的发射在单层铜氧化物的La $_{2-x}$ Ba $_x$ CuO $_4$家庭，这种效果预计将被禁止的对称性。我们发现，发射消失的化合物中的条纹是准静态的，但激活时$c$轴反转对称性被打破的无公度或波动的电荷条纹，如在La $_{1.905}$ Ba $_{0.095}$ CuO $_4$和La $_{1.845}$ Ba $_{0.155}$ CuO $_4$。在这种情况下，太赫兹辐射由表面约瑟夫森等离子体发射，表面约瑟夫森等离子体通常是暗模式，但由于条纹调制而耦合到自由空间电磁辐射。
2022-09-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Elementary excitations in undoped layered cuprates
Petersburg Nuclear Physics Institute named by B.P.Konstantinov of National Research Center ”Kurchatov Institute”（鲍里斯·彼得罗维奇·康斯坦丁诺夫国立核研究中心圣彼得堡核物理研究所）
利用键算符技术研究包含环交换和次近邻及第三近邻相互作用的Heisenberg自旋-1/2反铁磁体的自旋动力学，发现除磁子外还存在三种自旋-0准粒子，其中振幅（Higgs）模式和singlon准粒子解释了拉曼散射、共振非弹性X射线散射和红外光吸收中的实验异常。
2026-06-01 cond-mat.str-el
Temperature dependence of the nodal Fermi velocity in layered cuprates
我们解释了最近观察到的线性温度依赖的节点费米速度$v_F (T)$在近最佳掺杂的铜氧化物。我们认为它起源于电子-电子相互作用，是任意二维费米液体的基本性质。我们考虑了一个自旋费米子模型，与以前的研究中的参数相同，并表明在300 K的T项约为30%，与数据一致。我们表明，在$v_F (T)$的子领先的长期是一个定期的（和小）$T^2$校正。我们还表明，在一个$2k_F$量子临界点，温度修正的色散是奇异的。
2008-07-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Gapped collective charge excitations and interlayer hopping in cuprate superconductors
利用共振非弹性X射线散射（RIXS）研究了电子掺杂铜氧化物超导体Sr $_{0.9}$ La $_{0.1}$ CuO $_2$（SLCO）中等离子体激元的传播.我们在二维布里渊区中心检测到$\sim$ ~120 meV的等离子体间隙，表明SLCO中的低能等离子体不是严格的声学。等离子体激元色散，包括间隙，准确地捕获分层$t$ - $J$ - $V$模型计算。最近RIXS数据从其他铜酸盐进行类似的分析表明，等离子体间隙是通用的，其大小与层间跳跃的幅度$t_z$。我们的工作揭示了层状铜氧化物中电荷动力学的三维性，为确定$t_z$提供了一种新的方法。
2022-06-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Plasmarons in high-temperature cuprate superconductors
本文研究高温铜氧化物超导体中光学等离激元如何在单粒子激发谱中形成等离激元伴带，揭示其由强关联下的局域约束玻色涨落产生，并确立金属体系中普适的等离激元伴带概念。
2023-07-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Network patterns and strength of orbital currents in layered cuprates
在$t-J-G$模型的框架下，利用反常关联函数，导出了层状铜氧化物中循环轨道电流的微观表达式。与$μ$ -自旋弛豫（$μ$ SR），核四极共振（NQR）和非弹性中子散射（INS）实验在YBa $_2$铜$_3$ O $_{6+x}$，我们成功地解释了数量级和单调增加的{ \it内部}磁场导致这些电流冷却后。然而，最近报道的T $_c$处磁场强度的跳跃似乎表明了电流态和超导态共存的非平均场特征，以及扩展电荷密度波矢不稳定性偏离其公度值（\bf Q} $\approx(π,π$）。
2001-11-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Optical spectroscopy of plasmons and excitons in cuprate superconductors
介绍了层状高温超导体中的集体模。本文对Anderson提出的当超导体中U（1）规范对称性破缺时，在超导体中运动的光子变得有质量的机制进行了实验论证。利用费雷尔-廷卡姆求和定则，我们证明了光子质量与凝聚体的光谱权有一个简单的关系。各种形式的约瑟夫森等离子体可以存在于单层和双层的uprates。在双层铜氧化物中，可以观察到横向光学等离子体模式作为c轴光学电导率的峰值。这种模式出现作为一个后果的存在两个不同的固有的约瑟夫森耦合之间的CuO 2层。它与集体振荡密切相关，集体振荡对应于两种凝聚体的相对相位的小波动，这是由A. J. Leggett在1966年预测的具有两个载流子带的超导体。给出了一个描述的光学数据的高Tc铜酸盐证明这些和类似的集体模式的存在。
2004-10-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Theory of Spin Susceptibility in Frustrated Layered Antiferromagnets
实部和虚部重正化的动态自旋磁化率的挫折海森堡模型的自洽处理再现铜氧化物在低掺杂：自旋谱，鞍点附近的q（π/2，π/2），几乎恒定的q积分的能量小于150 meV的磁化率和标度律。阻挫增加（最佳掺杂情况）导致条纹场景，其中鞍点在（pi，pi/2）附近的q处，并且$χ_{2D}(ω)$峰值在30 meV附近。得到的$χ(\mathbf{q},ω)$描述中子散射的结果，并导致众所周知的温度输运异常掺杂铜酸盐。
2006-09-11 cond-mat.str-el
Superconductivity assisted by inter-layer pair hopping in multi-layered cuprates
为了探索为什么多层铜酸盐具有如此高的Tc，我们研究了各种层间过程。由于层间单电子跃迁对能带结构的影响很小，我们转而研究层间对跃迁。通过求解涨落交换近似下的Eliashberg方程，研究了双层哈伯德模型中有无层间对跃迁的超导电性，发现层间对跃迁同时增加了对相互作用和自能，但前者的作用超过了后者，从而增强了超导电性.这里考虑的层间对跳跃是为离位对，我们讨论了保持SU（2）对称性的效果，以及如何的对跳跃的符号决定相邻层之间的d波的相对配置。
2013-08-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Non-linear Terahertz Driving of Plasma Waves in Layered Cuprates
超导电性的标志是电子的量子力学相的刚性，负责超流体行为和迈斯纳效应。相位刚度的强度由约瑟夫森耦合决定，而约瑟夫森耦合在层状超导铜氧化物中是强各向异性的。到目前为止，太赫兹光脉冲已被有效地用于实现非线性控制的面外约瑟夫森等离子体模式，其频率范围位于太赫兹范围内。然而，高能量的面内等离子体模式被认为是不敏感的太赫兹泵浦。在这里，我们表明，太赫兹驱动的低频和高频等离子体波是可能的，通过一般的两个等离子体激元激发机制。约瑟夫森耦合的各向异性导致显着差异的热效应之间的面外和面内的响应，与实验一致。我们的研究结果将观察到的$T_c$以上的面内THz非线性驱动的生存与铜酸盐中相刚度的增强波动效应联系起来，为非常规超导体中相刚度的THz脉冲控制铺平了道路。
2020-06-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Local Magnetic Order vs. Superconductivity in a Layered Cuprate
本文报道了用中子和X射线散射研究及电阻率测量确定的La（1.6-x）Nd（0.4）Sr（x）CuO（4）中电荷条纹序的相图。从最近的核四极共振研究的激励面内电阻率的分析，我们得出结论，局部电荷有序的转变温度随x单调下降，因此，局部反铁磁秩序是唯一相关的超导电性在x = 1/8的异常抑郁症。这一结果与超导性依赖于电荷条纹关联存在的理论是一致的。
2000-05-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Multiorbital analysis of the effects of uniaxial and hydrostatic pressure on $T_c$ in the single-layered cuprate superconductors
从理论上探讨了单层铜氧化物超导体中$T_c$的单轴效应和静水压力效应的来源。一个双轨道模型，来自第一性原理和分析与波动交换近似给出轴向相关的压力系数，$\partial T_c/\partial P_a>0$，$\partial T_c/\partial P_c<0$，与流体静力学响应$\partial T_c/\partial P>0$为La 214和Hg 1201铜酸盐，定性与实验一致。物理上，这表明来自一个统一的图片，其中更高的$T_c$实现了“轨道蒸馏”，即，越少的$d_{x^2-y^2}$主带是杂化的$d_{z^2}$和$4s$轨道更高的$T_c$。获得更高的$T_c$材料的一些影响进行了讨论。
2012-10-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Low-energy plasmon excitations in infinite-layer nickelates
在无限层镍酸盐中发现超导性是目前凝聚态物理学的一个重要课题，与铜酸盐的潜在相似性和差异性正在激烈的争论中。我们从两个相反的观点确定镍酸盐的电荷激发谱的一般特征：（i）镍酸盐被认为是强相关的电子系统，如铜酸盐超导体，因此可以描述的$t$ - $J$模型，和（ii）电子相关效应不像铜酸盐那么强，因此，随机相位近似（RPA）计算可以捕捉基本的物理。我们发现，在这两种情况下，等离子体激元激发实现周围的动量转移$\vq=(0,0,q_z)$，虽然他们往往被阻尼更强烈的RPA。特别地，这种阻尼通过镍酸盐中预期的相对大的层间跳跃而增强。除了再现在Nd $_{0.8}$ Sr $_{0.2}$ NiO $_2$中观察到的$\vq=(0,0,0)$处的光学等离子体激元外，我们分别在情况（i）和（ii）中获得了有限$q_z$的$\sim 360$和$\sim 560$ meV处的低能等离子体激元，其带隙为$\vq=(0,0,q_z)$。目前的工作提供了一个可能的理论线索，以回答镍酸盐是否是铜或不，并有助于镍酸盐的电荷动力学的一般理解。
2023-01-14 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
Strong-coupling theory of bilayer plasmon excitations
National Institute for Materials Science（国立材料研究所）；Facultad de Ciencias Exactas, Ingeniería y Agrimensura (UNR-CONICET)（罗萨里奥大学理工商学院）；Instituto de Física Rosario (UNR-CONICET)（罗萨里奥物理研究所）
本文提出强耦合理论分析双层系统的电荷动力学，利用t-J-V模型揭示等离子体模式的抑制效应，提出铜基氧化物中的等离子体激发可能由ω-模式描述。
2026-01-19 cond-mat.str-el
Comparison of the Electronic Structures of Two Non-cuprate Layered Transition Metal Oxide Superconductors
本文比较了研究较少的层状过渡金属氧化物LiNbO $_2$和Na $_x$ CoO $_2$的电子结构。虽然活性过渡金属$d$态由于不同的晶场和能带填充而有很大的不同，但两个系统都显示出随着过渡金属离子层和氧层之间距离的变化而强烈的电子结构变化。铌酸盐的不寻常之处在于具有大的第二近邻跳跃幅度，以及对Nb-O分离敏感的最近邻跳跃幅度。Li $_x$ NbO $_2$还呈现了具有可变载流子浓度的单带三角晶格系统的吸引人的简单性，其是超导的。
2005-12-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Observation of correlated plasmons in low-valence nickelates
Brookhaven National Laboratory（布鲁克海文国家实验室）；Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics, Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院物理研究所凝聚态物理北京国家实验室）；Stanford Institute for Materials and Energy Sciences, SLAC National Accelerator Laboratory（斯坦福材料能源科学研究所，SLAC国家加速器实验室）；National Synchrotron Light Source II, Brookhaven National Laboratory（布鲁克海文国家实验室第二代同步辐射光源）；Shanghai Advanced Research in Physical Sciences (SHARPS)（上海物理科学研究前沿中心）
利用共振非弹性X射线散射在金属性低价镍酸盐Pr4Ni3O8中观测到等离激元，发现其阻尼更强、速度更低，且随温度软化，揭示了镍酸盐中独特的电荷屏蔽特性。
2026-06-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Probing the bulk plasmon continuum of layered materials through electron energy loss spectroscopy in a reflection geometry
已知2D导电平面的周期性布置具有（体）等离子体激元色散，该等离子体激元色散在3D金属的典型的带隙行为与作为平面外波矢量的函数的无隙声学状态之间插值。半无限系统-与反射几何中的电子能量损失谱（EELS）相关的配置，如在高分辨率EELS（HREELS）中-已知其具有停止在截止波矢以下传播的表面等离子体。由于f-和规则需要一个有限的响应是否存在尖锐的激发，我们证明了什么留在表面损失函数-材料响应探测HREELS -是从（散装）等离子体激元的无限系统的贡献。特别是，我们提供了一个一对一的映射之间的等离子体激元连续体和表面损失函数中的光谱权重。根据这一结果，我们建议HREELS被认为是一个长波长的探针的等离子体连续层材料。
2022-08-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Antiferromagnetism, superconductivity, and pseudogap in three-layered high-T_c cuprates Ba_2Ca_2Cu_3O_6(F,O)_2 probed by Cu-NMR
本文报道了用Cu-NMR测量三层结构Ba_2Ca_2Cu_3O_6（F，O）_2的反铁磁性（AFM）和超导电性（SC）相图。结果表明，AFM和SC均匀共存的三层化合物，以及在四层和五层的。确定了长程AFM有序的临界空穴密度p_c为p_c ~ 0.075，大于单层和双层化合物的p_c ~ 0.02和0.055，小于四层和五层化合物的p_c ~ 0.08-0.09和0.10-0.11。这一变化归因于层间磁耦合的增强，即当层间磁耦合足够强以稳定AFM有序时，AFM和SC的均匀共存是欠掺杂区的普遍现象。此外，我们强调了一个不寻常的赝隙行为在三层化合物-在低能量磁激发的间隙行为崩溃在欠掺杂区域的基态是AFM-SC混合相。
2011-05-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Strongly-coupled hybrid lattice-plasmons in layered cuprates
University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校）；Lawrence Berkeley National Laboratory（劳伦斯伯克利国家实验室）；Diamond Light Source（钻石光源）；Seoul National University（首尔国立大学）；National Synchrotron Radiation Laboratory and School of Nuclear Science and Technology, University of Science and Technology of China（中国科学技术大学核科学与技术学院及国家同步辐射实验室）；Stanford Institute for Materials and Energy Sciences, SLAC National Accelerator Laboratory（斯坦福材料能源科学研究所，SLAC国家加速器实验室）；Geballe Laboratory for Advanced Materials, Stanford University（斯坦福大学先进材料盖巴尔实验室）
利用共振非弹性X射线散射，研究电子掺杂铜氧化物Nd2-xCexCuO4中从金属态到Mott绝缘体的电荷集体激发演化，发现声学等离激元连续转变为间隙杂化模，最终在半填充时出现与氧呼吸声子二倍能量一致的139 meV激发，揭示了通过晶格自由度强耦合跨越Mott转变的电荷动力学统一图景。
2026-05-27 cond-mat.mtrl-sci 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
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
Evolution of plasmon excitations across the phase diagram of the cuprate superconductor La$_{2-x}$Sr$_{x}$CuO$_4$
本文利用RIXS技术研究La$_{2-x}$Sr$_{x}$CuO$_4$中低能等离激元的掺杂与温度依赖性，发现欠掺杂区能量随掺杂增加，最佳掺杂后饱和，且温度依赖微弱，层状$t$-$J$-$V$模型可解释欠掺杂区行为但无法重现过掺杂饱和现象。
2023-06-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Origin of the high-energy charge excitations observed by resonant inelastic x-ray scattering in cuprate superconductors
最近发展的X射线散射技术揭示了高$T_c$铜氧化物超导体的电荷激发谱。虽然在高能电荷激发光谱中存在色散信号在电子掺杂的铜氧化物中被广泛接受，但其解释和普遍性是有争议的。由于在铜氧化物超导体中普遍观察到电荷涨落，因此对其起源的理解是一个关键问题。在这里，我们采用分层的$t$ - $J$模型与长程库仑相互作用，并表明，一个类似声学的等离子体模式与面内动量（0，0）的间隙捕获的主要功能的高能量电荷激发。高能电荷激发，因此，应该是一个普遍的功能，在铜氧化物超导体和预期也在空穴掺杂铜氧化物。铜氧化物中的类声等离子体激元在实验中尚未被发现。我们提出了几个实验测试来区分不同的解释的高能量电荷激发。
2018-11-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Interpreting Angle Dependent Magnetoresistance in Layered Materials: Application to Cuprates
铜酸盐金属的低温电子结构从过掺杂侧到欠掺杂侧的演变最近已经通过La $_{1.6-x}$ Nd $_{0.4}$ Sr $_x$ CuO $_4$中的角度相关磁阻（ADMR）实验来解决。结果表明，空穴掺杂$p = 0.24$和$p = 0.21$之间存在显著差异，它们位于中间体$p$的假定量子临界点的两侧。受此启发，我们在这里研究相关层状材料中的ADMR理论，特别注意角度相关准粒子权重$Z_{\mathbf{k}}$的作用。这种$Z_{\mathbf{k}}$有望表征铜酸盐材料的许多流行模型，特别是当掺杂不足时。此外，在弱层间跳跃的限制下，准粒子重量将影响ADMR实验中测量的$c$轴输运。我们表明，适当列入准粒子的重量不支持解释的数据方面的$(π, π)$自旋密度波有序状态，在协议缺乏直接证据，这种秩序。我们表明，一个简单的模型，费米面重新配置整个范霍夫点捕获$p = 0.21$和$p = 0.24$之间的许多显着差异。我们评论为什么这样一个模型可能是适当的解释ADMR数据，尽管有一个大的费米表面在$p = 0.21$，似乎在与其他证据相矛盾的小费米surafce在掺杂水平。
2022-02-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Principles of 2D terahertz spectroscopy of collective excitations: the case of Josephson plasmons in layered superconductors
本文发展了层状超导体中约瑟夫森等离激元共振的二维太赫兹光谱学（2DTS）理论，揭示在临界温度附近涨落主导的非线性响应源于反向传播等离激元的光学参量驱动，为实验提供解释并拓展了应用意义。
2024-01-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Collective nature of orbital excitations in layered cuprates in the absence of apical oxygens
本研究通过高分辨率RIXS实验发现，无顶点氧的铜氧化物中dxy轨道激发呈现集体色散，归因于次近邻轨道超交换，该交换使轨道子摆脱磁振子耦合，源于顶点氧缺失导致的电荷转移能降低。
2024-02-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The Influence of $s$-$d$ Exchange Interaction on the Gap Anisotropy and Anisotropy of the Lifetime of Normal State Charge Carriers of Layered Cuprates
利用$s$ - $d$ Kondo-Zener交换哈密顿量对角分辨光电子能谱（ARPES）观测到的电子散射率和寿命$Γ_\mathbf{p}=1/τ_\mathbf{p}$的各向异性进行了评价，该交换哈密顿量以前曾用于描述高- $T_c$铜酸盐的超导性质;例如，临界温度$T_c$和BCS耦合常数之间的相关性。进行定性分析表明，“冷点”对应于超导相的超导间隙为零的节点区域，因为交换相互作用被取消。反之亦然，在正常状态下的“热点”和强散射对应于超导相中具有最大间隙的区域。我们得到了在费米液体方法中假设的可分离核与在原子轨道线性组合（LCAO）近似下的$s$方法框架下精确计算的CuO $_2$平面的核是相同的。在这个意义上，至少在定性的水平上，超导铜氧化物是由一个和相同的哈密顿量应用于他们的超导和正常的性质。对于具有传统费米液体行为的过掺杂铜氧化物，我们在LCAO近似下导出了相应的$s$ - $d$相互作用的Stoss积分，这是本研究的中心结果。重复热力学，我们观察到，最佳掺杂的铜氧化物$2Δ_\mathrm{max}/T_c$是在各向异性带隙超导体的Pokrovsky理论很好的协议。
2022-12-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fermi surface and superconducting gap of triple-layered Bi2Sr2Ca2Cu3O10+d
我们提出了一个全面的研究进行高分辨率角分辨光电子能谱三层Bi 2Sr 2Ca 2Cu 3 O 10 +d单晶。通过测量以上TC的费米表面拓扑结构所定义的费米能级交叉的CuO 2衍生带被确定。一个孔状的费米表面的单层和双层的CuO 2层状Bi基铜酸盐被发现，提供新的输入到目前的辩论的一般费米表面拓扑结构的高Tc超导体。此外，我们目前的超导能隙的Bi-2223的测量和显示，有明确的迹象表明，强各向异性的超导能隙。这一阶段的普遍性质相比，其他铋基铜酸盐将进行讨论。
2001-10-24 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
Inhomogeneous Electronic Distribution in High-Tc Cuprates
在Hartree-Fock近似下，基于具有层状结构的三维三带哈伯德模型，对高温铜氧化物半填充区两侧电子态的掺杂演化进行了理论研究.一旦少量的空穴或电子被掺杂到半满状态，我们的模型表现出电荷转移绝缘体到金属的转变以及化学势跳跃。同时，掺杂的空穴或电子分布不均匀，并且它们倾向于在半填充附近形成团簇。这表明，在金属和绝缘区域之间的分离的微观相分离的可能性。
2015-04-07 cond-mat.str-el
Electronic structure and magnetic properties of higher-order layered nickelates: La$_{n+1}$Ni$_{n}$O$_{2n+2}$ ($n=4-6$)
最近在Sr掺杂的NdNiO $_2$中发现了超导性，其临界温度为$10-15$ K，这表明了新的镍基高温超导体（HTS）家族的可能性。NdNiO $_{2}$是一系列层状镍酸盐的$n=\infty$成员，化学式为R $_{n+1}$ Ni $_{n}$ O $_{2n+2}$（R $=$ La，Nd，Pr; $n = 2, 3, \dots, \infty$）。$n=3$成员已被实验和理论证明是铜样和一个有前途的高温超导候选人，如果电子掺杂可以实现。该系列的高阶$n=4,5,$和$6$成员直接落入填充的铜氧化物圆顶区域而不需要掺杂，从而使它们成为有前途的研究材料，但尚未合成。在这里，我们进行第一性原理计算的假设$n=4,5,$和$6$结构，研究它们的电子和磁性，并比较它们与已知的$n=\infty$和$n=3$材料。从我们的计算中，我们发现层状镍酸盐的类铜特征从$n=\infty$成员到$n=3$成员随着电荷转移能和费米能级附近的R-$d$带引起的自掺杂效应逐渐减小而增加。
2021-09-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Intrinsic Tunneling in Cuprates and Manganites
最具各向异性的高温超导体如Bi2Sr2CaCu2O8以及最近发现的层状锰氧化物La1.4Sr1.6Mn2O7是层状金属系统，其中层间电流传输通过载流子的顺序隧穿发生。因此，在Bi_2Sr_2CaCu_2O_8中，相邻的CuO_2双层形成本征约瑟夫森隧道结，而在La_（1.4）Sr_（1.6）Mn_2O_7中，相邻MnO_2层之间的自旋极化载流子隧穿导致本征自旋阀效应。我们提出并讨论这两个系统的层间传输实验。为了进行实验，在上述材料的单晶的顶部上图案化小尺寸的台面结构，从而分别限定少量本征约瑟夫森结和本征自旋阀的堆叠。
2001-07-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Is There a Unified Description of Conductivity of Layered Cuprates ?
我们提出了一种新的方法来分析正常状态的平面内$σ_{ab}$和平面外$σ_{c}$导电性的各向异性层状晶体，如缺氧$YBa_{2}Cu_{3}O_{x}$。可以示出，电阻各向异性由各个方向上的相位相干长度的比率确定;即，$σ_{ab}/σ_c=\ell_{ab}^2/\ell_c^2$。从这个想法，在所有的掺杂水平和温度$T$在这些晶体中的面外输运是不相干的，遵循$\ell_c$是T无关的，等于相邻双层之间的间距$\ell_0$。因此，$\ell_{ab}$的T依赖性由测量的各向异性给出，并且$σ_{ab}(\ell_{ab})$依赖性通过绘制$σ_{ab}$与$\ell=(σ_{ab}/σ_c)^{1/2}\ell_0$的关系图来获得。几个单晶$YBa_{2}Cu_{3}O_{x}$（$6.35<x<6.93$）的分析表明，对于所有这些$σ_{ab}(\ell)$是由一个通用的依赖性$σ_{ab}/\barσ=f(\ell/\bar\ell)$与掺杂相关参数$\barσ$和$\bar\ell$。
1999-08-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Global trends in the interplane penetration depth of layered superconductors
我们报告的几个不同类别的准二维超导体，包括高T $_c$铜酸盐，锶$_2$ RuO $_4$，过渡金属二硫属化物和有机材料的$(BEDT-TTF)_2X$系列的层间渗透深度$λ_c$的行为的一般趋势。这些趋势的分析揭示了两个不同的模式之间的缩放$λ_c$的值和c轴直流电导率$σ_{DC}$的大小：一个实现在系统中形成的定义良好的准粒子和其他系统中看到的准粒子没有很好地定义的基态。后一种模式主要在欠掺杂的铜酸盐中发现，并表明与常规材料的数据相比，与冷凝物的形成相关的能量标度$Ω_C$的显著增强（因子$\simeq 10^2$）。我们讨论了这些结果对理解高$T_c$铜酸盐的超导电性的影响。
2001-12-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Metal-insulator transition in a CuO chain created by Kondo interaction
本文在半填充一维 CuO 链模型中研究金属–绝缘体转变，并以 Kondo–Zener 双电子交换替代传统 SDW 框架中的交换机制，以解释层状铜酸盐的电子性质。
2025-09-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Shadow bands in single-layered Bi_2Sr_2CuO_6 studied by angle-resolved photoemission spectroscopy
我们对单层铜酸盐超导体Bi_2Sr_2CuO_6进行了系统的角度分辨光电子能谱（ARPES）研究，以阐明阴影带的起源。我们发现，阴影带是完全的c（2x2）副本的主带的载流子浓度无关，其强度是不变的温度，掺杂和替代成分的块层。这一结果排除了反铁磁关联的可能性，支持了阴影带的结构起源。最佳掺杂的La1.85Sr0.15CuO4的ARPES实验也澄清了c（2x2）阴影带的存在，表明阴影带不是Bi基铜酸盐的独特特征。我们认为，阴影带与晶体表面的正交畸变有关。
2006-08-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Beyond on-site Hubbard interaction in charge dynamics of cuprate superconductors
Research Center of Materials Nanoarchitectonics (MANA), National Institute for Materials Science (NIMS)（物质纳米结构研究中心，日本国立材料研究所）
本文通过分层t-J-V模型揭示长程库仑相互作用对铜基超导体电荷动力学的影响，解释了等离子体激发与高温超导性的关联。
2026-02-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
A unified theory of spin and charge excitations in high-$T_c$ cuprates: Quantitative comparison with experiment and interpretation
我们提供了一个统一的解释高- $T_c$铜氧化物的顺磁振子和等离子体振子模式，并验证它对现有的共振非弹性$x$ -射线散射（RIXS）的数据在整个空穴掺杂相图定量。三维扩展哈伯德模型，包括长程库仑相互作用和掺杂无关的微观参数的两类量子涨落，使用。用VWF+ $1/\mathcal{N}_f$方法研究了集体模，该方法通过费米子味的倒数展开（$1/\mathcal{N}_f$）来扩展变分波函数（VWF）方案.我们发现，强烈的顺磁持续沿反节点线从欠掺杂到过掺杂制度，并在节点方向进行快速过阻尼。等离子体激元表现出三维特征，具有对应于相邻$\mathrm{CuO_2}$平面上的反相振荡的最小能量。理论自旋和电荷激发能半定量地再现了$\mathrm{(Bi, Pb)_2 (Sr, La)_2 CuO_{6+δ}}$的RIXS数据。本VWF+ $1/\mathcal{N}_f$的动态分析和前VWF的静态量的结果结合成一个一致的描述空穴掺杂的高- $T_c$铜酸盐作为强相关系统的主要属性。
2021-04-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Ba1-xNaxTi2Sb2O (0.0 <= x <= 0.33): A Layered Titanium-based Pnictide Oxide Superconductor
报道了一种新的层状钛基磷属元素化物超导体Ba_（1-x）Na_xTi_2Sb_2 O（0.0 ≤ x ≤ 0.33）。X射线研究表明它以四方CeCr 2Si 2C结构结晶。未掺杂的母体化合物BaTi_2Sb_2O（P_4/mmm; a=4.1196（1）Ω; c=8.0951（2）Ω）在54 K下表现出CDW/SDW转变。在化学掺杂Na后，CDW/SDW转变被系统地抑制，并且随着临界温度Tc增加到5.5 K而出现超导电性。体超导性是由电阻率，磁性和热容量测量证实。与高Tc铜酸盐和铁磷属元素化物一样，BaTi_2Sb_2O的超导电性源于有序状态。讨论了与铜酸盐和铁磷属元素化物超导体的异同。
2013-04-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetic exchange coupling in cuprate-analog $d^9$ nickelates
受掺杂NdNiO $_2$超导电性发现的启发，我们从第一性原理出发研究了层状$d^9$镍酸盐中的磁交换作用$J$。高$T_{\rm c}$铜酸盐的母体化合物在Zaanen-Sawatzky-Allen图中属于电荷转移区，并且具有大于100 meV的$J$。虽然该特征使得铜酸盐与其它过渡金属氧化物非常不同，但是层状$d^9$镍酸盐是否也可以具有如此大的$J$是非常令人感兴趣的。然而，一个复杂性在于，由于来自阻挡层的载流子掺杂，NdNiO $_2$不是Mott绝缘体。为了在同等基础上比较铜酸盐和$d^9$镍酸盐，我们研究了RbCa $_2$ NiO $_3$和$A_{2}$ NiO $_{2}$ Br $_2$（$A$：一种价态为$2.5+$的阳离子），它们是最近通过块层工程理论设计的。这些镍酸盐没有自掺杂效应，属于Mott-Hubbard机制。我们发现，这些镍酸盐有一个共同的线程与高- $T_{\rm c}$铜酸盐，因为它们也有一个显着的交换相互作用$J$大约100毫电子伏。
2020-10-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Hourglass dispersion in overdoped single-layered manganites
单层Nd（0.33）Sr（1.67）MnO 4和Pr（0.33）Ca（1.67）MnO 4的激发光谱类似于在各种铜酸盐超导体中看到的沙漏状激发色散。然而，我们的自旋波色散在Pr（0.33）Ca（1.67）MnO 4，这表现出一个大的相关长度的磁序，显示出向外分散的分支从无公度区中心。磁相关长度被确定为抑制该分支并生成正确的沙漏形状的决定性参数。
2011-12-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
High-Tc superconductivity and antiferromagnetism in multilayer cuprates: 63Cu- and 19F-NMR on five-layer Ba2Ca4Cu5O10(F,O)2
我们报告系统的Cu-和F-NMR测量五层高Tc铜酸盐Ba 2Ca 4Cu 5 O 10（F，O）2。结果表明，在欠掺杂区，反铁磁性（AFM）与超导性（SC）均匀共存，在五层化合物中，AFM的临界空穴密度pc为~ 0.11。我们给出了空穴掺杂铜氧化物的AFM和SC相图的层数依赖性，其中n层化合物的pc（n）从LSCO的pc（1）~ 0.02或YBCO的pc（2）~ 0.05增加到pc（5）~ 0.11。pc（n）的变化归因于层间磁耦合，随着n的增加，这种耦合变强。此外，我们专注于CuO 2平面的基态相图，其中AFM金属态在轻微掺杂的莫特绝缘体的变化到AFM和SC的均匀混合相，并进入简单的d波SC状态。最大Tc存在于量子临界空穴密度之外，在此临界空穴密度处，CuO 2平面上的AFM矩坍缩在基态，表明AFM和SC之间的密切关系。高Tc超导体的吸引相互作用是一种面内超交换相互作用，它使超导体的Tc升高到160 K（~ 0.12 eV），并且大的Jin结合相邻位点之间的相反自旋的电子。Cu-3d电子间的库仑排斥作用U ~（> 6 eV）在高温超导现象背后的物理机制中起着核心作用。
2012-01-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
