本文报道了在$T_{stage}\simeq 290$ K下,用$^{139}$ La和$^{63}$ Cu NMR研究了具有第4阶段过剩氧序的超氧LaPDMATHABMO CuO $_{4+y}$单晶中的连续电荷序、自旋序和超导跃迁.我们发现,阶段-4阶诱导低于$T_{stage}$的CuO $_6$八面体的倾斜,这反过来又导致$^{139}$ La NMR谱线展宽。结构畸变在$T_{stage}$以下继续发展,并在$T_{charge}\simeq 60$ K时完成,此时电荷有序开始。这个序列是让人想起的Nd共掺杂的La $_{1.88}$ Sr $_{0.12}$ CuO $_4$的电荷顺序转变,设置在一旦低温四氢呋喃(LTT)相建立。我们还表明,顺磁$^{63}$铜NMR信号逐渐消除$T_{charge}$以下由于增强的低频自旋波动,但剩余的$^{63}$铜NMR信号继续表现出预期的最佳掺杂的超导CuO $_2$平面的特性。这表明,在La $_2$ CuO $_{4+y}$中的电荷顺序在空间中并不均匀。用$^{139}$ La核自旋-晶格弛豫速率探测到的低频Cu自旋涨落是轻度玻璃态的,在$T_{spin}$($\simeq T_{c}$)=42 K时没有出现临界发散。这些发现,包括电荷有序态的空间不均匀性,定性地类似于La $_{1.885}$ Sr $_{0.115}$ CuO $_4$ [T. Imai等人,Phys. Rev. B 96(2017)224508和A. Arsenault等人,物理评论B 97(2018)064511],但在本例中,电荷和自旋顺序都发生得更剧烈。
英文摘要:
We report $^{139}$La and $^{63}$Cu NMR investigation of the successive charge order, spin order, and superconducting transitions in super-oxygenated La$_2$CuO$_{4+y}$ single crystal with stage-4 excess oxygen order at $T_{stage}\simeq 290$ K. We show that the stage-4 order induces tilting of CuO$_6$ octahedra below $T_{stage}$, which in turn causes $^{139}$La NMR line broadening. The structural distortion continues to develop far below $T_{stage}$, and completes at $T_{charge}\simeq 60$ K, where charge order sets in. This sequence is reminiscent of the the charge order transition in Nd co-doped La$_{1.88}$Sr$_{0.12}$CuO$_4$ that sets in once the low temperature tetragonal (LTT) phase is established. We also show that the paramagnetic $^{63}$Cu NMR signals are progressively wiped out below $T_{charge}$ due to enhanced low frequency spin fluctuations, but the residual $^{63}$Cu NMR signals continue to exhibit the characteristics expected for optimally doped superconducting CuO$_2$ planes. This indicates that charge order in La$_2$CuO$_{4+y}$ does not take place uniformly in space. Low frequency Cu spin fluctuations as probed by $^{139}$La nuclear spin-lattice relaxation rate are mildly glassy, and do not exhibit critical divergence at $T_{spin}$($\simeq T_{c}$)=42 K. These findings, including the spatially inhomogeneous nature of the charge ordered state, are qualitatively similar to the case of La$_{1.885}$Sr$_{0.115}$CuO$_4$ [T. Imai et al., Phys. Rev. B 96 (2017) 224508, and A. Arsenault et al., Phys. Rev. B 97 (2018) 064511], but both charge and spin order take place more sharply in the present case.
Site-selective $^{63}$Cu NMR study of the vortex cores of Tl$_{2}$Ba$_{2}$CuO$_{6+δ}$
本文报道了在$T_{c}$ = 85 K下对过掺杂TlPDMATHABMN Ba $_{2}$ CuO $_{6+δ}$的涡旋芯态的择位$^{63}$ Cu NMR研究。我们观察到一个相对较高的密度的低能量准粒子激发的涡核中的磁场为7.4847 T沿c轴,相比之下,YBa $_{2}$铜$_{3}$ O $_{7-δ}$。
NMR evidence for Friedel-like oscillations in the CuO chains of ortho-II YBa$_2$Cu$_3$O$_{6.5}$
对去孪晶的Ortho-II型$_2$ O $_{6.5}$(YBCO 6.5)单晶的CuO链的核磁共振(NMR)测量揭示了不寻常的和显著的性质。链Cu共振显着加宽,但逐渐,从室温冷却。其线形及其温度依赖性与常规自旋/电荷密度波(S/CDW)相变的线形及其温度依赖性显著不同。相反,线加宽归因于小振幅静态自旋和电荷密度振荡,其具有与有限长度链的末端连接的空间变化的振幅。这种CuO链现象的影响也清楚地表现在平面Cu NMR中。
Revisiting the $^{63}$Cu NMR signature of charge order in La$_{1.875}$Ba$_{0.125}$CuO$_{4}$
我们使用单晶$^{63}$ Cu NMR技术重新审视La $_{1.875}$ Ba $_{0.125}$ CuO $_{4}$($T_{\text{c}} =4$ ~K)观察到的电荷顺序的早期$^{63}$ Cu NQR特征[A. W. Hunt等人,物理修订信函{ \bf 82},4300(1999)]。我们发现,在$\sim 80$ ~K以下,自旋相关的增长加速,其中对$^{139}$ La NMR自旋-晶格弛豫曲线的逆拉普拉斯变换(ILT)T $_{1}$分析最近揭示了晶格中慢分量和/或电荷涨落的出现[P. M. Singer等人,{ \bf 101},174508(2020)]。从精确测量的$^{63}$铜NMR信号强度,自旋回波衰减$M(2τ)$,自旋-晶格弛豫速率$^{63}1/T_1$,其密度分布函数$P(^{63}1/T_{1})$,我们还表明,在$T_{\text{charge}}\simeq 54$ ~K的电荷顺序打开强大的增强自旋波动{ \it内的电荷有序域},从而使CuO $_2$平面非常不均匀。在低于$T_{\text{charge}}$时,电荷有序畴迅速增长,不受电荷有序影响的正则畴的体积分数$F_{\text{CA}}$随着$\sim 35$ ~K的增大而逐渐减小。这一发现与我们完全基于$^{139}$ La ILTT $_{1}$分析的$F_{\t…
Proof of bulk charge ordering in the CuO$_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。
$^{139}$La NMR investigation of the interplay between the lattice, charge, and spin dynamics in charge ordered high $T_c$ cuprate La$_{1.875}$Ba$_{0.125}$CuO$_{4}$
Carrier doping in Pr_{1+x}Ba_{2-x}Cu_3O_7 studied by NMR
用Pr和链位Cu的核磁共振研究了非超导Pr $_{1+x}$ Ba $_{2-x}$ Cu $_3$ O $_7$单晶中$_2$ -面掺杂的载流子类型。固溶体体系中的不同光谱表明,富Pr晶体中的空穴局域在与化学计量比样品中的空穴相似的状态,即Febrishbacher和Rice提出的$4f^2-2pπ$杂化带中。相反,在有利于富Ba相的条件下制备的晶体的光谱表明CuO $_2$平面中的张-赖斯单线态中存在空穴。我们的研究结果强烈支持的模型,最近报道的超导电性Pr 123-晶体是由于在不均匀的样品中的富Ba区域。
The Local Structure of La1.65Eu0.2Sr 0.15CuO4 determined by 63Cu NMR Spectroscopy and Van Vleck Paramagnetism of Eu3+ Ions
利用$^{63}$ Cu NMR谱和$\rm Eu^{3+}$离子的Van Vleck磁化率研究了La $_{\rm 1.65}$ Eu $_{\rm 0.2}$ Sr $_{\rm 0.15}$ CuO $_{4}$中CuO $_6$八面体倾斜的局域对称性. Cu NMR中心线线形通过$^{63}\rm Cu$核四极矩与局域电场梯度的耦合对局域结构敏感,$\rm Eu^{3+}$ Van Vleck磁化率作为单离子效应对Eu位晶场的对称性进行局域探测。这两种技术独立地提供了明确的证据,在一阶结构转变的局部倾斜对称性的变化,从斜方晶系的低温四相,在良好的协议,通过衍射技术获得的平均结构。我们的结论是,平均晶体结构的对称性准确地代表了对称的八面体倾斜图案在局部尺度上。
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
Novel Superconducting Phases in Copper Oxides and Iron-oxypnictides: NMR Studies
我们重新研究了新的反铁磁性(AFM)相图和高Tc的$ superconductivity (HTSC) for a disorder-free CuO$ _2 $ plane based on an evaluation of local hole density ($ p PDMATHABMO_2 $ plane in an underdoped regime of HTSC. The $ T $=0 phase diagram of AFM constructed here is in quantitative agreement with the theories in a strong correlation regime which is unchanged even with mobile holes. This {\it Mott physics} plays a vital role for mediating the Cooper pairs to make $ T_c $ of HTSC very high. By contrast, we address from extensive NMR studies on electron-doped iron-oxypnictides La1111 compounds that the increase in $ T…
High-Temperature Charge-Stripe Correlations in La$_{1.675}$Eu$_{0.2}$Sr$_{0.125}$CuO$_4$
我们用共振非弹性X射线散射研究了La $_{1.675}$ Eu $_{0.2}$ Sr $_{0.125}$ CuO $_4$中的电荷条纹相关。通过区分弹性和非弹性散射,它表明,电荷条纹相关性之前的结构低温tetraxide相和运输定义的pseudogap发病。从电荷条纹的散射峰振幅衰减约为$T^{-2}$对我们的检测限。然而,面内积分强度大致保持与温度无关。因此,虽然在高温下的不可逆性显示出显着的大幅度增加,我们的结果是通过一个单一的散射成分解释。事实上,与其他条纹有序化合物(La $_{1.875}$ Ba $_{0.125}$ CuO $_4$、La $_{1.475}$ Nd $_{0.4}$ Sr $_{0.125}$ CuO $_4$和La $_{1.875}$ Sr $_{0.125}$ CuO $_4$)的直接比较表明,所有这些化合物的积分散射强度大致恒定。因此,我们的研究结果提供了一个统一的图片的La为基础的铜酸盐的电荷条纹有序。当La $_{1.675}$ Eu $_{0.2}$ Sr $_{0.125}$ CuO $_4$中的电荷关联超出低温四元相和赝隙相时,它们的出现预示着该化合物中的自发对称性破缺。
"Spin-Flop" Transition and Anisotropic Magnetoresistance in Pr_{1.3-x}La_{0.7}Ce_{x}CuO_{4}: Unexpectedly Strong Spin-Charge Coupling in Electron-Doped Cuprates
Anisotropic dressing of charge-carriers in the electron-doped cuprate superconductor Sm(1.85)Ce(0.15)CuO(4) from angle-resolved photoemission measurements
Charge Order Lock-in by Electron-Phonon Coupling in La$_{1.675}$Eu$_{0.2}$Sr$_{0.125}$CuO$_4$
本文报道了条形有序铜氧化物La $_{1.675}$ Eu $_{0.2}$ Sr $_{0.125}$ CuO $_4$的面内键伸缩声子模的高分辨共振非弹性X射线散射(RIXS)研究.声子软化和寿命缩短被发现周围的电荷有序波矢量。除了这些自能效应,电子-声子耦合探测其比例的RIXS截面。我们发现,在冷却到低温四元结构相时,电荷条纹有序波矢周围的电子-声子耦合增强。这些结果表明,除了电子关联,电子-声子耦合显着的铜酸盐的长程电荷条纹秩序的出现。
Comment on ''Phase Diagram of La$_{2-x}$Sr$_x$CuO$_4$ Probed in the Infrared: Imprints of Charge Stripe Excitations''
最近Lucarelli { \it et al.}已经报道了在宽掺杂范围内La $_{2-x}$ Sr $_x$ CuO $_4$的面内光学反射率的\cite{lucarelli}温度依赖性,集中在30 cm $^{-1}$(对于$x$ =0.12)、250 cm $^{-1}$和510 cm $^{-1}$处的红外峰。他们将第一个峰(30 cm $^{-1}$)解释为电荷条纹有序的特征,而后两个峰(250 cm $^{-1}$和510 cm $^{-1}$)归因于极化电荷激发。然而,细心的读者会注意到,报告的光谱与迄今为止在同一系统上测量的光谱有很大不同。正如我们下面所示,所有这些峰值都是由c轴反射率不受控制地泄漏到测量光谱中引起的。