$^{139}$ La和$^{63}$ Cu核磁共振研究La $_{2-x}$ Sr PDMATHAAB CuO $_4$($0.07\leq x \leq 0.2$)的低能自旋动力学和临界空穴浓度
Low-energy spin dynamics and critical hole concentrations in La$_{2-x}$Sr$_x$CuO$_4$ ($0.07\leq x \leq 0.2$) revealed by $^{139}$La and $^{63}$Cu nuclear magnetic resonance
本文报道了LaPDMATHABMO Sr $_x$ CuO $_4$($0.07\leq x \leq 0.2$)单晶的$^{139}$ La和$^{63}$ Cu核磁共振研究。在低温下,Sr掺杂的$x$对La的自旋-晶格弛豫速率$^{139}T_1^{-1}$有显著的影响。一个详细的字段依赖性的$^{139}T_1^{-1}$在$x=1/8$表明,电荷有序诱导临界减慢自旋波动向玻璃态自旋秩序和竞争超导。另一方面,$^{63}$ Cu弛豫速率$^{63}T_1^{-1}$在高温下由居里-外斯定律很好地描述,得到居里-外斯温度$Θ$作为掺杂的函数。$Θ$通过临界空穴浓度$x_c\sim 0.09$急剧变化。$x_c$似乎对应于掺杂空穴的离域极限,在此之上建立了超导体的本体性质。
英文摘要:
We report a comprehensive $^{139}$La and $^{63}$Cu nuclear magnetic resonance study on La$_{2-x}$Sr$_x$CuO$_4$ ($0.07\leq x \leq 0.2$) single crystals. The $^{139}$La spin-lattice relaxation rate $^{139}T_1^{-1}$ is drastically influenced by Sr doping $x$ at low temperatures. A detailed field dependence of $^{139}T_1^{-1}$ at $x=1/8$ suggests that charge ordering induces the critical slowing down of spin fluctuations toward glassy spin order and competes with superconductivity. On the other hand, the $^{63}$Cu relaxation rate $^{63}T_1^{-1}$ is well described by a Curie-Weiss law at high temperatures, yielding the Curie-Weiss temperature $Θ$ as a function of doping. $Θ$ changes sharply through a critical hole concentration $x_c\sim 0.09$. $x_c$ appears to correspond to the delocalization limit of doped holes, above which the bulk nature of superconductivity is established.
Magnetotransport evidence of irreversible spin reorientation in the collinear antiferromagnetic state of underdoped $\mathrm{Nd}_{2-x}\mathrm{Ce}_x\mathrm{CuO}_4$
Charge order dynamics in underdoped La$\mathbf{_{1.6-\textit{x}}}$Nd$\mathbf{_{0.4}}$Sr$\mathbf{_\textit{x}}$CuO$\mathbf{_{4}}$ revealed by electric pulses
用脉冲电流注入法研究了典型的条形有序铜酸盐La $_{1.48}$ Nd $_{0.4}$ Sr $_{0.12}$ CuO $_{4}$中电荷有序畴的动力学。我们首先确定的制度,其中非热效应占主导地位的简单焦耳加热,然后证明,对于足够小的扰动,脉冲电流注入允许访问非热致电阻亚稳态。的结果是一致的钉扎的波动的电荷顺序,与波动是最明显的电荷顺序的起始温度。只有当从电荷有序相过渡时,才显示出非平衡效应。我们的实验建立了脉冲电流注入作为一种可行的和有效的方法,用于探测在各种其他材料的电荷序动力学。
Origin of superconductivity in nominally "undoped" T'-La$_{2-x}$Y$_{x}$CuO$_{4}$ films
本文系统地研究了T '相$_{2-x}$ Y $_{x}$ CuO $_{4}$(LYCO)薄膜($0.05\leq x \leq 0.30$)的输运性质。在这个名义上“未掺杂”的系统中,在一定的Y掺杂范围($0.10\leq x \leq 0.20$)内获得了超导性。T ′-LYCO薄膜的电阻率、正常态下的霍尔系数和超导态下的电阻临界场($H^ρ_{c2}$)的测量显示出与已知的Ce掺杂n型铜酸盐超导体相似的行为,表明了本征电子掺杂性质。氧的缺乏会导致载流子的产生。非超导Y掺杂的Pr或Nd基T '相铜酸盐薄膜也进行了研究比较,表明在名义上的“未掺杂的”铜酸盐的超导电性的起源中的A-位阳离子的半径的关键作用。基于微观还原过程中的合理假设,我们对这些实验观测结果提出了自洽的解释。
Effects of Ba doping on the structural and electronic properties of La$_{2-x}$Ba$_x$CuO$_4$
采用第一性原理全能量计算方法,在虚晶近似下研究了La $_{2-x}$ Ba $_x$ CuO $_4$的结构和电子性质随Ba浓度$0 \leq x \leq 1.2$的变化.我们发现Ba掺杂诱导Cu d $_{x^{2}-y^{2}}$和d $_{z^{2}}$带向更高能量的准刚性位移。这种效应产生的费米表面拓扑结构,管理模仿ARPES动量分布图(MDM)的测量和紧束缚计算最近报道的掺杂镧基铜氧化物的重要变化。计算结果表明,当Ba掺杂量增加到0.3时,Cu d $_{z^{2}}$态在费米能级上的贡献显著增加,这对Cu d $_{x^{2}-y^{2}}$态的轨道杂化有影响,从而抑制了超导态.对于此Ba掺杂范围,没有磁性被发现。
Identification of Nodal Kink in Electron-Doped (Nd$_{1.85}$Ce$_{0.15}$)CuO$_4$ Superconductor from Laser-Based Angle-Resolved Photoemission Spectroscopy
对电子掺杂的(Nd $_{1.85}$ Ce $_{0.15}$)CuO $_4$高温超导体进行了高分辨激光角分辨光电子能谱测量。我们揭示了一个明确的扭结在$\sim$ 60毫电子伏的色散沿(0,0)-($π$,$π$)节方向,伴随着峰-谷-驼峰功能的光电子能谱。这表明,在电子掺杂的超导体中,节点电子与集体激发(玻色子)耦合,声子是最有可能的玻色子候选者。这一发现建立了一个普遍性的节点电子耦合在空穴和电子掺杂的高温铜氧化物超导体。
Dispersive spin excitations in highly overdoped cuprates revealed by resonant inelastic x-ray scattering
利用共振非弹性X射线散射(RIXS)在铜$L$吸收边,我们已经观察到强烈的,分散的自旋激发在高度过掺杂的Tl $_2$ Ba $_2$ CuO $_{6+δ}$(超导$T_c =6$ K),一种化合物,其正常状态的电荷传输和热力学性质已被广泛研究,并显示出典型的费米液体行为。补充RIXS实验上稍过掺杂的Tl $_2$ Ba $_2$ CuO $_{6+δ}$($T_c =89$ K)和Y $_{1-x}$ Ca $_{x}$ Ba $_2$ Cu $_3$ O $_{6+δ}$化合物跨越广泛的掺杂水平表明,这些激发表现出的能量和能量积分光谱权重密切类似的反铁磁振子在未掺杂的铜酸盐。令人惊讶的共存费米液体的电荷激发和高能量的自旋激发,让人想起反铁磁绝缘体在高度过掺杂的化合物提出了挑战,目前的理论模型的铜酸盐。
Doping evolution of the electronic structure in the single-layer cuprates Bi$_2$Sr$_{2-x}$La$_x$CuO$_{6+δ}$: Comparison with other single-layer cuprates
我们已经进行了角分辨光电子能谱和芯层X射线光电子能谱研究的单层铜酸盐Bi $_2$ Sr $_{2-x}$ La $_x$ CuO $_{6+δ}$(Bi 2201),并揭示了掺杂的电子结构的演变从轻掺杂到最佳掺杂区域。我们已经观察到的色散准粒子带的形成,费米“弧”的费米面的演变和化学势的移动与空穴掺杂在其他铜酸盐。Bi 2201中的掺杂演变类似于Ca $_{2-x}$ Na $_{x}$ CuO $_{2}$ Cl $_2$(Na-CCOC)中的掺杂演变,其中已经观察到朝向母绝缘体的较低哈伯德带的快速化学势偏移,但是与La $_{2-x}$ Sr $_{x}$ CuO $_{4}$(LSCO)中的掺杂演变完全不同,其中化学势不偏移,而色散带和费米弧/表面已经在轻掺杂区中的费米能级周围形成。利用紧束缚拟合定量分析了费米面形状和能带色散,推导出的次近邻跳跃积分$t'$也证实了与Na-CCOC的相似性和与LSCO的不同.
Structural, magnetic, and critical behavior of CrTe_{1-x}Sb_{x} Alloys
我们研究的结构和临界性能的CrTe 1-xSbx与0.0 \leq x \leq 0.2。XRD分析表明,Sb取代后的NiAs为六方晶系,P63/mmc(194)空间群。晶格细化的结构中发现的a-晶格参数的变化很小,随着更明显的减少在c轴。CrTe_(1-x)Sb_x的临界行为已被研究使用的磁化等温线附近的铁磁转变。所获得的临界指数(β、γ和δ)表明,所有样品(具有0.0 \leq x \leq 0.2)紧密地遵循具有铁磁居里温度(Tc)的平均场状行为。Widom标度关系的结果表明所获得的值具有自洽性。此外,居里温度附近的磁化等温线遵循一个普遍的标度行为,得到的临界指数的进一步支持。
Angle-resolved photoemission spectroscopy of Na-doped Ca2CuO2Cl2 single crystals: Fingerprints of a magnetic insulator in a heavily underdoped superconductor
Engineering of Orbital Hybridization: An Exotic Strategy to Manipulate Orbital Current
Key Laboratory of Polar Materials and Devices (MOE), School of Physics and Electronic Science, East China Normal University(极材料与器件教育部重点实验室,物理与电子科学学院,华东师范大学);School of Physics Science and Technology, Nantong University(南通大学物理科学与技术学院);Hubei Province Key Laboratory of Systems Science in Metallurgical Process, Wuhan University of Science and Technology(湖北省冶金过程系统科学重点实验室,武汉科技大学);State Key Laboratory for Artificial Microstructure & Mesoscopic Physics and Frontiers Science Center for Nano-Optoelectronics, School of Physics, Peking University(人工微结构和介观物理国家重点实验室,纳米光电前沿科学中心,物理学院,北京大学);Collaborative Innovation Center of Extreme Optics, Shanxi University(极端光学协同创新中心,山西大学)
Inhomogeneous reduction-annealing effects on the electron-doped cuprate superconductor revealed by micro-focused angle-resolved photoemission spectroscopy
Doping Evolution of Nodal Electron Dynamics in Trilayer Cuprate Superconductor Bi$_2$Sr$_2$Ca$_2$Cu$_3$O$_{10+δ}$ Revealed by Laser-Based Angle-Resolved Photoemission Spectroscopy
Electronic States and Superconducting Transition Temperature based on the Tomonaga-Luttinger liquid in Pr$_{2}$Ba$_{4}$Cu$_{7}$O$_{15-δ}$
NQR实验揭示了Pr $_2$ Ba $_4$ Cu $_7$ O $_{15-δ}$(Pr 247)在CuO双链层上实现的超导电性,并提出了新的一维(1D)超导电性的可能性。为了阐明一维超导的本质,我们用广义梯度近似(GGA)计算了Pr 247的能带色散。这表明CuO双链的费米面可以很好地描述准一维体系的电子结构。假设锯齿形Hubbard链模型是一个有效的模型的系统,我们推导出紧约束的参数模型从拟合GGA的结果。基于Tomonaga-Luttinger液体理论,由Luttinger液体参数$K_ρ$的计算值估算了准一维锯齿形Hubbard模型的相变温度($T_c$). $T_c$的结果与Pr 247的实验结果一致,表明超导电性的机制在Tomonaga-Luttinger液体的概念内得到了很好的理解。
Oxide Fermi liquid universality revealed by electron spectroscopy
我们提出了一个软X射线和高分辨率的真空紫外角分辨光电子能谱研究的电子过掺杂的铜酸盐Pr $_{1.3-x}$ La $_{0.7}$ Ce $_{x}$ CuO $_4$(PLCCO)。其高度二维的能带结构的证明,使平面内的自能量占主导地位的电子-电子散射的精确测定。通过对这种自能和费米液体截止能级的分析,我们发现-与空穴掺杂的铜氧化物相反-PLCCO中的动量各向同性和相对较弱的电子相关。然而,从多个氧化物系统中提取的自能相结合,以证明准粒子散射率和质量之间的对数发散关系。这构成了一个光谱版本的Kadowaki-Woods关系的一个重要优点-费米液体准粒子的寿命和质量被设置由一个单一的能量尺度的演示。
Logarithmic Upturn in Low-Temperature Electronic Transport as a Signature of d-Wave Order in Cuprate Superconductors
在铜氧化物超导体中,高磁场已被广泛用于抑制超导性并暴露潜在的正常态。早期的测量揭示了欠掺杂材料与温度$T$的绝缘行为,其中电阻率在冷却时以令人困惑的$\log(1/T)$形式增加。相反,我们使用微波测量的磁通流电阻率在YBa $_2$ Cu $_3$ O $_{6+y}$和Tl $_2$ Ba $_2$ CuO $_{6+δ}$研究电荷输运的超导相内的深处,在低温和低场制度。在这里,从金属低温电阻率($dρ/dT>0$)到$\log(1/T)$上升的转变在整个超导掺杂范围内持续存在,包括在高载流子掺杂下的状态,其中场揭示的正常状态电阻率是费米液体状的。因此,$\log(1/T)$形式可能是$d$波超导序的特征,并且场揭示的正常态的$\log(1/T)$电阻率可能指示相位无序的$d$波超导体的自由通量流动状态。
Static magnetic moments revealed by muon spin relaxation and thermodynamic measurements in quantum spin ice Yb$_2$Ti$_2$O$_7$
我们提出μ子自旋弛豫($μ$ SR)和比热随温度的变化$C(T)$测量烧绿石磁体Yb $_2$ Ti $_2$ O $_7$的多晶和单晶样品。$C(T)$在单晶和多晶样品中分别在$T_\mathrm{C}$ = 0.21和0.26 K处出现一个尖锐的峰。对于这两种样品,在50 mK和30 K之间释放的磁熵相当于$R\ln2$/Yb。在温度低于$T_\mathrm{C}$,我们观察到一个陡峭的下降在短时间尺度的零场$μ$ SR时间谱的不对称性,以及去耦的μ子自旋从内部磁场中的纵向磁场$\leq0.25$ T的多晶和单晶样品。这些μ介子数据表示静态磁矩。我们的结果与Yb $_2$ Ti $_2$ O $_7$两种形式的长程磁序的起始是一致的。