本文报道了六层($n$ =6)高$T_c$超导(SC)铜酸盐TlBa $_2$ Ca $_5$ Cu $_6$ O $_{14+δ}$(Tl 1256)在$T_c\sim$ 100 K下的$^{63}$ Cu和$^{205}$ Tl-NMR研究,结果表明,在低于$T_{\rm N}\sim$ 170 K时发生反铁磁(AFM)有序.在该化合物中,四个欠掺杂的内部CuO $_2$平面($n$(IP)=4)夹在两个外平面(OP)之间是AFM有序开始的原因,而几乎最佳掺杂的OP负责体SC的开始。指出,在晶胞内的面外磁相互作用的增加导致Tl 1245的$T_{\rm N}\sim$ 45 K,其中$n$(IP)= 3对于TI 1256,$n$(IP)=4,增加至$\sim$ 170 K。值得注意的是,$T_{\rm N}$的显著增加和IP的AFM矩并没有带来$T_c$的任何减少,因为对于具有几乎最佳掺杂的OP的两种化合物,$T_c\sim 100$ K都得以保持。我们强调了以下事实:即使在多层结构中,$n\ge5$的SC顺序也主要由长程面内SC相关性主导,其对$T_{\rm N}$的大小和IP处的AFM矩或IP之间的AFM相互作用不敏感。这些结果表明,当IP和OP之间的电荷不平衡显着大时,SC和AFM订单之间的一种新的相互作用。
英文摘要:
We report $^{63}$Cu- and $^{205}$Tl-NMR studies on six-layered ($n$=6) high-$T_c$ superconducting (SC) cuprate TlBa$_2$Ca$_5$Cu$_6$O$_{14+δ}$ (Tl1256) with $T_c\sim$100 K, which reveal that antiferromagnetic (AFM) order takes place below $T_{\rm N}\sim$170 K. In this compound, four underdoped inner CuO$_2$ planes ($n$(IP)=4) sandwiched by two outer planes (OPs) are responsible for the onset of AFM order, whereas the nearly optimally-doped OPs responsible for the onset of bulk SC. It is pointed out that an increase in the out-of-plane magnetic interaction within an intra-unit-cell causes $T_{\rm N}\sim$ 45 K for Tl1245 with $n$(IP)=3 to increase to $\sim$170 K for Tl1256 with $n$(IP)=4. It is remarkable that the marked increase in $T_{\rm N}$ and the AFM moments for the IPs does not bring about any reduction in $T_c$, since $T_c\sim 100$ K is maintained for both compounds with nearly optimally doped OP. We highlight the fact that the SC order for $n\ge5$ is mostly dominated by the long-range in-plane SC correlation even in the multilayered structure, which is insensitive to the magnitude of $T_{\rm N}$ and the AFM moments at the IPs or the AFM interaction among the IPs. These results demonstrate a novel interplay between the SC and AFM orders when the charge imbalance between the IPs and OP is significantly large.
Commensurate Itinerant Antiferromagnetism in BaFe2As2: 75As-NMR Studies on a Self-Flux Grown Single Crystal
我们报告的结果75砷核磁共振(NMR)实验上的自助熔剂生长的BaFe 2 As 2单晶。一个一级反铁磁(AF)转变附近135 K的NMR谱线的分裂,这是伴随着同时的结构转变,证明了突然大的变化的电场梯度张量在作为网站。NMR结果导致几乎唯一的条纹自旋结构在AF相。自旋-晶格弛豫速率的数据表明,在顺磁相中,随着温度的降低,各向异性的条纹型自旋涨落的发展。
Uniform mixing of antiferromagnetism and high-T_c superconductivity in multilayered copper oxides Ba_2Ca_{n-1}Cu_nO_{2n}F_2 with apical fluorines (n=2,3,4): Cu-NMR/NQR and F-NMR
Disorder Effects on Competition between Antiferromagnetism and Superconductivity in Cuprate Superconductors through the Enhancement in Charge Susceptibility
High-T_c Superconductivity with T_c = 52 K under Antiferromagnetic Order in Five-layered Cuprate Ba_2Ca_4Cu_5O_10(F,O)_2 with T_N = 175 K: 19F- and Cu-NMR Studies
Unconventional $^{17}$O and $^{63}$Cu NMR shift components in cuprate superconductors
核磁共振(NMR)是一种基本的体相探针,可提供有关材料电子性质的关键信息。最近,对所有可用的平面铜位移以及弛豫数据的分析证明,虽然不能用单个温度依赖性自旋分量来理解位移,但弛豫可以用一个占主导地位的类费米液体分量来解释,而没有增强的电子自旋波动。对于位移,掺杂相关的各向同性项,以及掺杂无关的各向异性项变得明显。在这里,我们专注于平面$^{17}$ O NMR位移和四极分裂。令人惊讶的是,我们发现,他们要求,独立地,一个类似的两个组件的情况下,并确认大多数以前的结论有关的自旋组件的属性,特别是一个负的自旋极化生存在超导状态。这应该会对配对场景产生影响。
Proof of bulk charge ordering in the CuO$_2$ plane of the cuprate superconductor YBa$_2$Cu$_3$O$_{6.9}$ by high pressure NMR
铜氧化物超导体仍然有许多悬而未决的问题,特别是关于它们的正常状态属性,包括电荷有序的作用。在CuO $_2$平面中的$^{63,65}$ Cu和$^{17}$ O上的核磁共振是电荷变化的非常灵敏的本体探针,但未被正确理解。从早期的核磁共振谱来看,YBa $_2$ Cu $_3$ O $_{6+y}$中氧卫星线的分裂是由于正交畸变引起的,同时也可能是由于电荷有序化引起的.我们采用高压NMR对YBa $_2$ Cu $_3$ O $_{6.9}$,希望电荷顺序将响应不同的压力比化学晶格。这就是我们所发现的,我们证明了存在的电荷排序,即使在环境条件下。随着压力的增加,我们可以遵循它的局部对称性和振幅作为温度的函数。我们的发现与迄今为止报道的其他技术不同,但也显示出相似之处,将进行讨论。我们还提供了证据,从文献NMR数据表明,这种电荷排序是普遍存在的CuO $_2$平面。
Planar Cu and O hole densities in high-Tc cuprates determined with NMR
在原子光谱中观察到的各种配置的O和Cu离子的电超精细相互作用被用来分析的四极分裂的O和Cu的核磁共振(NMR)在La 2-xSrxCuO 4和YBa 2Cu 3 O 6 +y,并确定在两个网站作为掺杂的函数的空穴密度。发现在La_(2-x)Sr_xCuO_4中,所有掺杂空穴(x)都位于Cu-O面,但几乎全部位于O面。对于YBa_2Cu_3O_(6 +y)和y<0.6 doped holes are found at planar Cu as well as O. For y>_(0.6),进一步掺杂只增加了平面O的空穴含量。给出了基于核磁共振数据的相图。进一步的影响,从铜的A和B网站在La 2-xSrxCuO 4和两个平面O网站在YBa 2Cu 3 O 6 +y和后果的相图进行了讨论。
Pressure Induced Stripe-order Antiferromagnetism and First-order Phase Transition in FeSe
为了阐明FeSe的磁结构和向列性的起源,我们对FeSe单晶进行了高压$^{77}$ Se NMR研究。我们发现,抑制的结构转变温度与压力高达约2 GPa的各向异性的奈特位移。在2GPa以上,打破空间四重旋转对称性的条序反铁磁性由不同场取向下的NMR谱确定,温度低至50 mK。磁相变是一级相变,这意味着存在一个伴随的结构转变通过自旋-晶格耦合。条纹型自旋波动在高温下观察到,并保持强大的压力。这些结果为FeSe中向列性和磁性之间的强耦合提供了明确的证据,从而支持了铁基超导体中磁驱动向列性的普遍假设。
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。
NMR and NQR study of pressure-induced superconductivity and the origin of critical-temperature enhancement in the spin-ladder cuprate Sr$_2$Ca$_{12}$Cu$_{24}$O$_{41}$
利用核磁共振(NMR)研究了自旋梯型铜酸盐Sr $_2$ Ca $_{12}$ Cu $_{24}$ O $_{41}$在最佳压力3.8 GPa下的压力诱导超导电性.压力的应用导致从自旋能隙状态的费米液体状态在温度高于$T_c$的过渡变化。弛豫速率$1/T_1$在起始压力下表现出激活型行为,而在最佳压力下,类Korringa行为占主导地位,这表明费米能下的态密度(DOS)增加会导致$T_c$的增强。核四极共振(NQR)光谱表明,压力的应用导致从链转移到梯形网站的空穴。空穴的转移使DOS增加到低于最佳压力。一个圆顶形$T_c$与压力的曲线来自天真的平衡之间的转移的空穴和带宽的加宽。
Charge-stripe order, antiferromagnetism, and spin dynamics in the cuprate-analog nickelate La$_4$Ni$_3$O$_8$
我们报告了一个μ子自旋旋转($μ$ SR)的铜酸盐模拟镍酸盐La $_4$ Ni $_3$ O $_8$,它经历了在105 K的转变到一个低温相的电荷条纹和反铁磁(AFM)方平面NiO $_2$层的顺序。零场$μ$ SR表明,这种转变是突然的,AFM配置是相称的。观测到的μ子进动频率与Ni偶极场计算的比较产生Ni矩$\lesssim 0.5μ_B$。105 K以上的动态μ子自旋弛豫表明Ni自旋波动的临界减缓,但与相应的$^{139}$ La NMR结果不一致。临界减速和突然过渡也观察到在平面铜酸盐AFM La $_2$ CuO $_{4+δ}$,在那里他们是弱面间耦合的二维AFM自旋波动的证据,但我们的$μ$ SR数据不同意定量与理论预测这种情况。