在零磁场和垂直磁场下研究了高度欠掺杂La $_{2-x}$ Sr $_{x}$ CuO $_{4}$($x=0.07$和0.08)厚膜的非线性电流-电压($I$-$V$)特性的温度依赖性. $V(I)$的幂律行为被发现的$H=0$和$H \neq 0$。提取了临界电流$I_{c}$,并详细研究了其温度和磁场依赖性。Berezinskiii-Kosterlitz-无边界物理在$H=0$的超导转变附近主导非线性$I$-$V$,并且它继续贡献直到特征温度$T_x(H)$。非线性$I$ -由于涡旋的去钉扎,$V$持续到甚至更高的温度$T_{h}(H)$。
英文摘要:
The temperature dependence of the nonlinear current-voltage ($I$-$V$) characteristics in highly underdoped La$_{2-x}$Sr$_{x}$CuO$_{4}$ ($x=0.07$ and 0.08) thick films has been studied in both zero and perpendicular magnetic fields $H$. Power-law behavior of $V(I)$ is found for both $H=0$ and $H \neq 0$. The critical current $I_{c}$ was extracted, and its temperature and magnetic field dependences were studied in detail. The Berezinskii-Kosterlitz-Thouless physics dominates the nonlinear $I$-$V$ near the superconducting transition at $H=0$, and it continues to contribute up to a characteristic temperature $T_x(H)$. Nonlinear $I$-$V$ persists up to an even higher temperature $T_{h}(H)$ due to the depinning of vortices.
Neutron Scattering Evidence for a Periodically-Modulated Superconducting Phase in the Underdoped Cuprate La$_{1.905}$Ba$_{0.095}$CuO$_4$
反铁磁自旋关联在高温超导体中的作用仍然是一个有争议的问题。我们提出的非弹性中子散射证据表明,在La $_{1.905}$ Ba $_{0.095}$ CuO $_4$中,无带隙自旋涨落与超导电性共存。此外,我们还观察到超导关联的出现增强了低能磁谱权重和自旋不变性。我们认为这种共存是通过对波函数的空间调制和反铁磁关联的相互作用而发生的。该提议也与充分欠掺杂的La $_{2-x}$ Sr $_x$ CuO $_4$和YBa $_2$ Cu $_3$ O $_{6+x}$直接相关。
High resolution X-ray scattering studies of structural phase transitions in underdoped La$_{2-x}$Ba$_x$CuO$_4$
用高分辨X射线散射技术研究了低掺杂La $_{2-x}$ Ba $_x$ CuO $_4$单晶的结构相变。在x=0.125,0.095和0.08的单晶样品中研究了与连续高温四方晶系(HTT,$I4/mmm$)到中温正交晶系(MTO,$Cmca$)相变相关的临界性质,发现所有行为与理论预期的三维XY临界性一致。正交应变2(a-b)/(a+b)中的幂律行为在非常宽的温度范围内被观察到,跨越相图中的大多数MTO区域。在x=0.125和x=0.095的样品中,研究低温四元(LTT,$P4_{2}/ncm$)相,低于强烈不连续的MTO $\to$ LTT相变的低温测量表明,LTT相的特征在于相对较宽的布拉格散射,与在HTT相的相关波矢处观察到的相比。这表明LTT相是四方相和正交相的混合物,或者它是具有非常小的正交应变的正交相,与先前在混合La $_{2-x}$ Sr $_{x-y}$ Ba $_y$ CuO $_4$单晶中报道的“较少正交”低温结构一致。我们比较复杂的温度-成分相图的结构和超导相变在欠掺杂的La $_{2-x}$ Ba $_x$ CuO $_4$的位置,并找到良好的协议与多晶样品上获得的结果。
Anomalies in the ab-plane resistivity of strongly underdoped La_{2-x}Sr_{x}CuO_{4} single crystals: possible charge stripe ordering?
本文给出并讨论了小Sr含量(x=0.052-0.075)的La_{2-x} Sr_{x} CuO_{4}单晶的ab面电阻率的测量结果。通过使用AC Van der Pauw技术在4.2 K和300 K之间的温度范围内获得电阻率。当温度降低时,rho_{ab}(T)曲线显示出从线性行为到类似于双稳态行为的转变。与线性的偏离发生在掺杂依赖的温度T_{ch}。这种效应可以解释为由于预先存在的电荷条纹的渐进钉扎。在同样的框架下,超导样品的rho_{ab}(T)曲线在T_{c}正上方出现的异常尖峰,可以用从一个有序的近晶电子条纹相到一个更有序的近晶电子条纹相的转变来解释。
The diamagnetism above the superconducting transition in underdoped La(1.9)Sr(0.1)CuO(4) revisited: Chemical disorder or phase incoherent superconductivity?
超导波动和不均匀性之间的相互作用提出了一个新的兴趣,由于最近的工作支持一个异常的[超越传统的高斯-金兹伯格-朗道(GGL)的情况下]抗磁性高于Tc在欠掺杂的铜酸盐。这一结论主要是基于低场等温磁化曲线中新异常的观察,与我们早期在欠掺杂La(1.9)Sr(0.1)CuO(4)[Phys. Rev. Lett. 84,3157(2000)]。这些看似内在的反常现象在各种有影响力的著作中被作为赝能隙区相位非相干超导性的“热力学证据”提出,这是目前铜酸盐超导体物理学的一个中心和有争议的问题。在这里,我们已经扩展了我们的磁化强度测量在La(1.9)Sr(0.1)CuO(4)的两个样品具有不同的化学无序,在其中一个接近与随机分布的Sr离子。对于该样品,相应的Tc分布可以近似为围绕平均Tc对称,而在最无序的样品中是强烈不对称的。在这两个样品中测量的磁化强度之间的比较提供了一个关键的检查所观察到的抗磁性异常,这是类似于那些声称由于相位波动由其他作者的化学无序起源。这一结论也适用于只受本征类化学无序影响的样品,提供了进一步的检查,即在正常状态下的赝能隙的打开不影响低掺杂铜酸盐的超导转变以上的本征抗磁性。它还表明,一旦这些障碍的影响被克服,剩余的前体抗磁性可以占在一个定量水平的GGL方法下的总能量截止。
Variable range hopping theory for the nodal gap in strongly underdoped cuprate Bi$_2$Sr$_{2-x}$La$_x$CuO$_{6+δ}$
最近的角分辨光电子能谱(ARPES)实验对强欠掺杂Bi $_2$ Sr $_{2-x}$ La $_x$ CuO $_{6+δ}$铜氧化物在节方向上报道了一个不寻常的间隙。这些铜酸盐的运输实验发现变量范围跳跃行为观察。这些铜酸盐具有电子和空穴掺杂,这导致了这种铜酸盐类似于部分补偿半导体的提议。节点间隙对应于这种半导体中的Efros-Schklovskii(ES)间隙。我们计算的掺杂依赖性和温度依赖性的ES间隙模型,并找到支持Efros-Schklovskii模型。
Conventional proximity effect in bilayers of superconducting underdoped $La_{1.88}Sr_{0.12}CuO_4$ islands coated with non superconducting overdoped $La_{1.65}Sr_{0.35}CuO_4$
Magnetotransport evidence of irreversible spin reorientation in the collinear antiferromagnetic state of underdoped $\mathrm{Nd}_{2-x}\mathrm{Ce}_x\mathrm{CuO}_4$
Anomalously high quasiparticle thermal conductivity in the underdoped cuprate superconductor HgBa$_{2}$CuO$_{4+δ}$
Université de Sherbrooke(舍布鲁克大学);CEA Saclay(法国原子能和替代能源委员会萨克莱中心);CNRS UPR3228, Univ. Grenoble Alpes, Univ. Toulouse, INSA-T(法国国家科学研究中心、格勒诺布尔阿尔卑斯大学、图卢兹大学);IRL Frontières Quantiques, Université de Sherbrooke–CNRS(量子前沿研究所,舍布鲁克大学-法国国家科学研究中心);Canadian Institute for Advanced Research(加拿大高级研究院)
In-plane field-induced vortex liquid correlations in underdoped Bi_2Sr_2CaCu_2O_8+δ
平行于超导层的磁场分量对层状高温超导体Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_{8+δ}$中纵向约瑟夫森等离子体振荡的影响取决于底层涡旋晶格的热力学状态。平行磁场分量降低涡旋固相中的约瑟夫森等离子体共振(JPR)频率,但可增强涡旋液相中的JPR频率。在JPR频率附近的微波吸收行为和煎饼涡旋钉扎的有效性之间存在密切的相关性,在高温下接近涡旋熔化线时,在没有钉扎的情况下发生等离子体共振频率的增强。一个解释是提出在煎饼涡和约瑟夫森涡之间的吸引力,显然也存在于涡液态。
Doping dependence of the vortex glass and sublimation transitions in the high-$T_{c}$ superconductor La$_{2-x}$Sr$_{x}$CuO$_{4}$ as determined from macroscopic measurements
磁化强度和交流磁化率测量用于表征高温铜酸盐超导体La $_{2-x}$ Sr $_{x}$ CuO $_{4}$在大范围的掺杂(0.075 $\leq x\leq$ 0.20)的混合相。研究了高磁场(垂直于$CuO_2$面施加8特斯拉)下的一级涡旋晶格相变线$H_{FOT}(T)$、上临界场$H_{c2}(T)$和第二峰$H_{sp}(T)$。我们的研究结果揭示了一个强大的掺杂依赖的磁相图,这主要可以解释与欠掺杂的各向异性增加。在我们的解释,第一阶涡晶格相变是由于升华(而不是熔化)的涡晶格成气体的煎饼涡,而第二个峰值是有关的过渡到一个更无序的涡玻璃态。
Unconventional quantum vortex matter state hosts quantum oscillations in the underdoped high-temperature cuprate superconductors
欠掺杂铜氧化物的一个中心问题是赝能隙基态的性质。一个传统的金属基态的赝能隙区已被认为主机的超导序参量的破坏后,由适度的磁场的量子振荡。在这里,我们使用低施加的测量电流和毫开尔文温度的超纯单晶欠掺杂的YBa $_2$铜$_3$ O $_{6+x}$发掘出一种非常规的量子涡旋物质基态的特点是消失的电阻率,磁滞,和非欧姆电输运特性超出了最高的实验室可访问的静态场。现在需要一个新的赝能隙基态模型来解释在最大超导能隙存在的情况下,体量子涡旋物质态所承载的量子振荡,而不会经历相当大的额外阻尼;可能性包括对密度波。
Vortex matter and strong pinning in underdoped PrFeAs(O,F) with atomic-sized defects
P. N. Lebedev Physical Institute, Russian Academy of Sciences(俄罗斯科学院列别杰夫物理研究所);CrystMat Company(CrystMat公司);Laboratory for Solid State Physics, ETH Zurich(苏黎世联邦理工学院凝聚态物理实验室)