Temperature dependence of the impurity-induced resonant state in Zn-doped Bi_2Sr_2CaCu_2O$_{8+δ}$ by Scanning Tunneling Spectroscopy
本文报道了在30 mK < T < 52 K的温度范围内,Zn掺杂Bi_2Sr_2CaCu_2O $_{8+δ}$中杂质诱导共振态的温度依赖性。已知Zn杂质在接近费米能级的能量处诱导隧道谱中的尖锐共振峰。我们观察到共振峰在52 K时仍然存在。随着温度的升高,峰变宽,这是由热效应解释的。该结果提供了理解共振峰的起源的信息。
2007-08-02 cond-mat.supr-con
Scanning micro X-ray diffraction unveils the distribution of oxygen chains nano-puddles in YBa2Cu3O6.33
在YBa_2Cu_3O_(6 +y)的绝缘体到超导体转变(SIT)过程中,氧链碎片会出现。然而,氧链碎片的自组织和尺寸分布是未知的。在这里,我们利用扫描显微X射线衍射来填补这一空白,这是一种基于聚焦同步辐射光束进步的新型成像方法。这种新的方法使我们能够同时探测Tc= 7 K的高质量YBa_2Cu_3O_(6.33)单晶的实空间和k空间。我们报告了令人信服的证据,纳米级条纹水坑,与Ortho-II结构,由链片段在基底Cu(1)平面与局部氧浓度为0.5。Ortho-II水坑的大小在2到9纳米之间。Ortho-II水坑颗粒网络的实空间成像表明,在低空穴掺杂制度下,超导性发生在纳米级氧有序补丁的网络中,穿插着氧耗尽区域。研究了热处理对条纹状Ortho II熔池的操控,重点研究了350 K下有序到无序相变附近的自发对称性破缺。
2013-01-12 cond-mat.supr-con
Scale free distribution of oxygen interstitials wires in optimum doped HgBa$_2$CuO$_{4+y}$
新型纳米探针为理解掺杂高温超导钙钛矿中多尺度晶格复杂性驱动的非常规电子和磁性功能开辟了新的途径。本文研究了HgBa $_2$ CuO $_{4+y}$在最佳掺杂条件下(最高超导临界温度$T_C$ = 94 K)的原子氧(O-i)条纹的超分子水平多尺度织构。我们报告了令人信服的证据,氧间隙O-I原子线的双相分形空间分布在多个尺度上,通过使用扫描微和纳米X射线衍射。在最佳掺杂下,从微米尺度向下延伸到纳米尺度的O-i原子线的无尺度分布与CuO $_2$平面中的复杂的富空穴金属线网络相关联。所观察到的临界乳光提供了接近临界点的证据,该临界点控制了最佳掺杂时高温超导性的出现
2022-10-13 cond-mat.supr-con
Similarity of slow stripe fluctations between Sr-doped cuprates and oxygen-doped nickelates
用~(139)La NMR研究了La_2NiO_(4.17)晶体的条纹涨落,得到了线宽和弛豫速率随磁场和温度的变化关系。在条纹的形成过程中,谱线强度在230 K以下达到最大值,在140 K左右开始减弱,在50 K左右消失,在4K左右恢复。这些结果被证明是一致的,但完全互补的中子测量,是通用的氧掺杂的镍酸盐和欠掺杂的铜酸盐。
1999-06-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Is La1.85Y0.15CuO4 an oxygen-doped cuprate superconductor?
本文报道了在不同氧气氛下用脉冲激光沉积法制备的T '相La_(1.85)Y_(0.15)CuO(LYCO)薄膜的电阻率、霍尔效应、能斯特效应和磁电阻的测量结果。我们的研究结果表明,在LYCO的超导电性起源于氧掺杂莫特类绝缘体,而不是从弱相关,半填充带金属如前所述。
2006-10-31 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetic field dependence of the oxygen isotope effect on the magnetic penetration depth in hole-doped cuprate superconductors
研究了空穴掺杂高温铜氧化物超导体YBa_2Cu_4O_8、Y_0.8Pr_0.2Ba_2Cu_3O_7-δ和Y_0.7Pr_0.3Ba_2Cu_3O_7-δ中氧同位素(^{16}O/^{18}O)效应(OIE)与面内磁场穿透深度λ_{ab}的磁场关系。结果表明,与含^{18}O样品相比,含^{16}O样品的λ ab随磁场的增大而增大。随着磁场从μ_0H=0.2 T增加到μ_0H=0.6 T,λ ab上的OIE减小了两倍多。这种效应可以通过面内电荷载流子质量m^ \ast_{ab}的同位素依赖性来解释。
2006-10-18 cond-mat.supr-con
Direct observation of the oxygen isotope effect on the in-plane magnetic field penetration depth in optimally doped YBa$_2$Cu$_3$O$_{7-δ}$
我们报道了利用低能μ子自旋旋转技术首次直接观察到氧同位素($^{16}$ O/ $^{18}$ O)对近最佳掺杂YBa $_2$ Cu $_3$ O $_{7-δ}$薄膜中面内穿透深度$λ_{ab}$的影响.自旋极化的低能量μ子被注入到膜中表面下的已知深度$z$处,并在局部磁场$B(z)$中进动。这一特性使我们能够直接测量迈斯纳态超导薄膜内部磁场的分布$B(z)$,并对$λ_{ab}$进行模型无关的测定。在4 K下观察到显著的同位素位移$Δλ_{ab}/λ_{ab}=2.8(7)$ %,这意味着面内有效超载流子质量$m_{ab}^\ast$与$Δm_{ab}^\ast/m_{ab}^\ast = 5.5(1.4)%$具有氧同位素依赖性。
2003-05-20 cond-mat.supr-con
Inhomogeneity effects in oxygen doped HgBa$_2$CuO$_{4}$
从理论上研究了非均匀性对HgBa $_2$ CuO $_{4+δ}$中电荷、电场梯度和位投影态密度的影响。我们发现在不同的原子位置的掺杂诱导的空穴数的显着差异。这些位置对费米能级附近的态密度的贡献在相同的能量下达到峰值,但幅度变化高达70%,并且具有不同的能量依赖性。由于这种能量依赖性,超导性的内在不均匀性的作用强烈地依赖于介导库珀配对的准粒子的能量和性质。我们的结果可以解释由局部或宏观实验探针观察到的掺杂诱导效应的起源。
2006-02-02 cond-mat.supr-con
Surface adatom conductance filtering in scanning tunneling spectroscopy of Co-doped BaFe2As2 iron pnictide superconductors
我们建立在从头算理论和实验相结合,在扫描隧道显微镜/光谱的A-122铁pnictide超导体的隧穿过程-在这种情况下BaFe $_{2-x}$ Co $_x$ As $_2$ -涉及一个强大的吸附原子过滤的微分电导从近EF Fe 3d状态,这反过来又源于最顶部的子表面Fe层的晶体。计算结果表明,表面Ba相关的隧穿途径的主导地位留下的指纹中发现的实验微分电导数据,包括大粒子空穴不对称性和能量依赖的对比度反转。
2012-07-30 cond-mat.supr-con
Differentiation of electron doping and oxygen reduction in electron-doped cuprates
Institute for Solid State Physics, The University of Tokyo(东京大学固体离子体研究所);Department of Engineering and Applied Sciences, Sophia University(上智大学理工学部);Department of Applied Physics, Tohoku University(东北大学应用物理系);UVSOR Synchrotron Facility, Institute for Molecular Science(分子科学研究所UVSOR同步辐射设施)
研究通过碱金属掺杂和角分辨光电子能谱监测电子掺杂铜氧化物的电子结构变化,发现杂质氧原子对伪间隙形成有显著贡献。
2026-04-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nonbonding oxygen holes and spinless scenario of magnetic response in doped cuprates
理论和实验结果都表明,掺杂铜酸盐的价空穴态比Zhang-Rice模型所预测的更为复杂。实际上,我们研究的是传统的杂化Cu 3d-O 2 p $b_{1g}\propto d_{x^2 -y^2}$态和具有$e_{u}x,y \propto p_{x,y}$对称性的纯氧非键态的竞争.后者揭示了一个非猝灭的类伊辛轨道矩,引起了一个新的无自旋纯氧的情况下的磁响应掺杂铜氧化物与氧局域轨道磁矩的玻尔磁子的十分之一的顺序。我们考虑了${}^{63,65}$ Cu-O 2 p转移轨道超精细相互作用的机制,这是由于氧的O2 p轨道与Cu的3 p半核轨道的混合.定量估计指出了局部场和电场梯度的各自贡献以及它们的相关特征的大幅度。
2004-11-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Influence of oxygen reduction on the structural and electronic properties of electron-doped Sr1-xLaxCuO2 thin films
采用射频反应溅射法在KTaO 3和DyScO 3衬底上外延生长了单相c轴取向e掺杂Sr 1-xLaxCuO 2薄膜。生长的薄膜由于氧过剩而绝缘,氧还原是观察超导性所必需的。为了达到超导性,采用了两种不同的方法。一方面,在两种类型的基板上沉积的一系列薄膜上进行原位还原过程。另一方面,异位还原程序上依次进行沉积在DyScO 3上的单个膜。氧还原对薄膜的结构和电子性质的影响的研究提出和讨论。
2008-11-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity induced by oxygen deficiency in Sr-doped LaOFeAs
合成了单相Sr掺杂的$La_{0.85}Sr_{0.15}OFeAs$样品,并系统研究了氧缺陷对Sr掺杂LaOFeAs体系的影响。结果表明,Sr取代La确实诱导了空穴载流子的产生,其热电功率为正,但没有观察到体超导电性。在真空中退火生长的样品,产生氧缺陷,可以实现超导性。随着氧缺陷的增加,超导转变温度($T_c$)升高,最大值$T_c$达到26 K,与La(O,F)FeAs相同。在非超导的生长态样品和缺氧的超导样品中,TEP从正到负发生了显著的变化。而$R_H$对于所有样品(甚至对于Sr掺杂的生长样品)总是负的。这表明$La_{0.85}Sr_{0.15}O_{1-δ}FeAs$仍是电子型超导体。
2008-06-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Antiferromagnetism-superconductivity competition in electron-doped cuprates triggered by oxygen reduction
我们对Pr $_{2-x}$ Ce $_x$ CuO $_4$和Pr $_{1-x}$ LaCe $_{x}$ CuO $_4$电子掺杂铜氧化物进行了系统的角度分辨光电发射研究。与通常的看法相反,无论是能带填充还是能带参数都不受氧还原过程的显著影响。相反,我们表明,减少过程中的主要电子作用是消除费米表面周围的各向异性的前沿间隙。虽然节前缘间隙是由长程反铁磁序引起的,但反节间隙的起源仍不清楚。
2007-04-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
1/8 anomaly in the excess-oxygen-doped La_1.8_Nd_0.2_Cu_1-y_Zn_y_O_4+δ_
我们发现了1/8反常现象,即在过量氧掺杂的La_(1.8)_Nd_(0.2)_Cu_(1-y_Zn_y_O_4)+δ_(1/8)中,当p(每Cu的空穴浓度)= 1/8时,超导性受到反常抑制。1/8异常以1%的Zn取代Cu为标志。μ子自旋弛豫测量表明,在p = 1/8的无Zn和1%Zn取代的样品中,在低于约50 K的低温下产生磁相关。明确的μ子自旋的进动表明形成的长程磁秩序已被观察到低于1 K的1%的Zn取代的样品与p = 1/8。这些结果与条纹钉扎模型一致。
2003-06-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Oxygen Isotope Effect Resulting from Polaron-induced Superconductivity in Cuprates
在Pr和La掺杂的YBa_2Cu_3O_7(YBCO)和Ni掺杂的La_1.85Sr_0.15CuO_4(LSCO)超导体中测量的平面氧同位素效应系数作为空穴掺杂的函数,定量和定性地遵循Kresin和Wolf最初提出的形式,该形式是针对垂直于超导平面的极化子导出的。有趣的是,在赝能隙温度下的氧同位素反效应系数也遵循相同的公式。这些发现允许的结论,在YBCO和LSCO的超导电性的结果极化子或双极化子在CuO 2平面。原来的公式,提出的垂直方向,显然更普遍有效,并占在CuO 2平面的超导性。
2017-04-20 cond-mat.supr-con
Interpretation of Nuclear Quadrupole Resonance Spectra in Doped La$_2$CuO$_4$
锶掺杂的La $_2$ CuO $_4$的核四极共振(NQR)谱令人惊讶地类似于掺杂有过量氧的La $_2$ CuO $_4$的NQR谱,两个谱都由在相似频率处的主峰和一个主伴峰主导。使用第一性原理集群计算,这是研究在这里通过计算的电场梯度(EFG)在中心铜网站的集群后,取代镧原子在集群与锶原子或添加间隙氧的集群。在每种情况下,EFG都增加了约10%,这出乎意料地解释了NQR谱只是偶然相似,起源完全不同。此外,在NQR谱中的峰的宽度被解释为不同的EFG的铜中心远离杂质。一个模型,空穴迅速移动的平面氧原子的基础上,提出了解释所观察到的增加的频率的主要和卫星峰的NQR谱作为掺杂浓度的增加。
1999-07-22 cond-mat.supr-con
Density of States Modulations from Oxygen Phonons in d-wave Superconductors: Reconciling Angle-Resolved Photoemission Spectroscopy and Scanning Tunneling Microscopy
扫描隧道显微镜(STM)测量观察到调制的状态(DOS)的高T $_c$铜酸盐的密度。这些调制已被解释在电子玻色子耦合类似的角度分辨光电子能谱(ARPES)观察到的色散“扭结”。然而,目前缺乏直接的能量尺度和两个探头观察到的功能的和解。本文用Eliashberg理论研究了$d-$波超导体中的el-boson耦合的一般特征,着重于调制的结构和自能贡献$λ_z$和$λ_ϕ$的作用。我们确定的功能,在DOS中对应的间隙移位玻色子模式的能量和讨论如何调制的结构提供有关的基本配对机制和配对性质的玻色子的信息。我们认为,与STM数据最一致的情况是,一个低能量玻色子模式重整超过第二个主导的配对相互作用,我们确定这种低能量模式的相外键屈曲氧声子。非弹性阻尼对声子调制态密度的影响也被研究的情况下,Bi $_2$硅$_2$钙铜$_2$ O $_{8+δ}$。使用这个简化的框架,我们能够解释所观察到的同位素位移和反相关的本地间隙和模式的能量。结合起来,这项工作提供了一个直接的和解的带结构重整化观察到的ARPES和STM的耦合光学氧声子。
2010-04-22 cond-mat.supr-con
The Lorenz number in the optimally doped and underdoped Eu-123 superconductor
报道了EuBa_2Cu_3 O_y(Eu-123)单晶在氧还原前后的Hall-Lorenz数(Lxy)随温度的变化。这项研究是基于正常状态的纵向和横向传输系数的数据。即,电阻率,霍尔系数,纵向导热系数,横向导热系数的温度依赖性。对最佳掺杂的样品(y = 7)进行这组测量,然后将同一晶体中的氧含量降低到y = 6.65,并重复测量。在这两种情况下,Lxy的值都比索末菲的洛伦兹数值大两倍,并且在300 - 160 K范围内对温度的依赖性很弱。低于T = 160 K,最佳掺杂样品的Hall-Lorenz数缓慢下降,而氧减少样品的Lxy值开始上升。这些结果表明,在所研究的化合物中的电子系统可以被认为是一个金属的赝能隙,在费米能级打开。
2005-03-08 cond-mat.supr-con
Scanning tunneling spectroscopy investigations of superconducting-doped topological insulators: Experimental pitfalls and results
最近,拓扑绝缘体的掺杂作为通向拓扑超导性的潜在途径引起了极大的兴趣。然而,由于许多实验技术缺乏足够的表面灵敏度,拓扑表面态和表面超导性共存的确切证明仍然是突出的。本文报道了对掺Tl的$_2$的高表面灵敏度扫描隧道显微镜(STM)和光谱(STS)实验。朗道能级光谱以及准粒子干涉图清楚地表明了存在一个拓扑表面态,其狄拉克点能量为$E_{\textrm{D}} = -(118 \pm 1)$ \,meV,狄拉克速度为$v_{\textrm{D}} = (4.7 \pm 0.1)\cdot 10^{5}$ \,m/s。超导谱通常显示超导能隙,但温度和场依赖的测量表明,$T_{\rm C}$和$μ_0 H_{\rm C}$强烈偏离相应的体值。此外,尽管临界场值清楚地指向II型超导电性,但没有观察到Abrikosov晶格。在正常金属Ag(111)上进行的实验证明,带隙光谱仅由超导尖端引起,可能是由接近过程中与样品表面的轻微碰撞引起的。对于本征n型化合物Nb掺杂的Bi $_2$ Se $_3$,发现几乎相同的结果。我们的结果表明,超导掺杂的V-VI拓扑绝缘体中的超导电性并没有延伸到拓扑表面态所在的表面。
2018-08-21 cond-mat.supr-con
Appearance of a Domain Structure and its Electronic states in Iron Doped 1$T$-TaS$_2$ Observed using Scanning Tunneling Microscopy and Spectroscopy
本文报道了铁掺杂1-$T$-Ta $_{1-x}$ Fe $_x$ S $_2$的扫描隧道显微镜和光谱(STM/STS)测量结果.在Ta $_{0.99}$ Fe $_{0.01}$ S $_2$中观察到了一种由畴壁分隔的局域畴组成的新型畴结构,Mott跃迁被完全抑制.这表明Mott态的熔化伴随着畴结构的出现。由于在超导Ta $_{0.98}$ Fe $_{0.02}$ S $_2$中畴壁的数目增加,所以畴壁似乎是铁掺杂1 $T$-Ta S $_2$中超导电性的原因.
2017-10-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Tunneling Spectroscopy and Vortex Imaging in Boron-Doped Diamond
首次对单晶掺硼金刚石进行了扫描隧道光谱研究。测量是在100 mK以下用低温扫描隧道显微镜进行的。隧穿态密度显示出明显的超导能隙。序参量随温度的演化符合弱耦合BCS定律和$Δ(0)/k_B T_c \simeq 1.74$。在低磁场下的涡旋成像也揭示了涡旋核内部的局部状态,这对于这样一个脏的超导体来说是意想不到的。
2006-01-13 cond-mat.supr-con
Neutron Scattering Study of Spin Density Wave Order in the Superconducting State of Excess-Oxygen-Doped La2CuO4+y
我们报告的自旋密度波序内的超导状态的主要阶段-4 La_2CuO_4 +y与Tc(onset)为42 K的单晶的中子散射测量。低温弹性磁散射与晶格无公度,其特征是在铜氧化物平面内的长程序,自旋方向与绝缘体中的自旋方向相同。在相邻的平面之间,自旋表现出短程相关性,其堆叠排列让人想起未掺杂的反铁磁绝缘体中的堆叠排列。在误差范围内,弹性磁峰强度与超导峰强度出现在相同的温度下,表明这两种现象有很强的相关性。这些观测结果直接揭示了随着掺杂水平从绝缘体到超导体的增加,反铁磁有序的持续影响。此外,我们的研究结果证实,自旋密度波秩序的不可逆性接近1/8是一个强大的功能的La 2CuO 4基超导体。
1999-06-04 cond-mat.supr-con
Generic phase diagram of "electron-doped" T' cuprates
我们研究了电子掺杂的超导体,Nd 2-xCexCuO 4,使用金属有机物分解制备的薄膜的通用相图。经过仔细的氧还原处理,以消除间隙Oap原子,我们发现,Tc单调增加从24 K到29 K,从0.15减少到0.00的x,展示了一个非常不同的相图从以前的散装之一。在Oap“杂质”对T'型铜氧化物超导电性和磁性影响巨大的基础上,讨论了我们结果的意义。然后,我们得出结论,我们的结果代表了氧化学计量Nd 2-xCexCuO 4的通用相图。
2008-11-12 cond-mat.supr-con
Superconducting properties of the oxygen-vacant iron oxyarsenide TbFeAsO1-x from underdoped to overdoped compositions
一个宽范围的掺杂,实现了高压方法从“下掺杂”到“过掺杂”的超导组合物TbFeAsO 1-x在整个优化的超导性(Tc为44 K)。Tc与晶格常数的关系显示出圆顶形特征,而Tc与晶格常数的关系可能在掺杂范围内遵循独特的经验曲线。在LnFeAsO 1-x系中,由于置换Tb比其它Ln(稀土类元素)少,因此每分子式单位中引入了相对大量的氧空位,最高达0.3个。
2009-08-13 cond-mat.supr-con
Superconductivity induced by structural reorganization in the electron-doped cuprate Nd$_{2-x}$Ce$_x$CuO$_4$
电子掺杂和空穴掺杂的超导铜氧化物表现出对称的相图作为掺杂的函数。然而,这种对称性只是近似的。事实上,电子掺杂的铜酸盐只有在特定的退火过程后才能成为超导体:这种退火对氧含量的影响很小,但对样品的电子性质有很大的影响。在这里,我们报告的发生在缺氧的Nd $_{2-x}$ Ce $_x$ CuO $_4$薄膜生长在无氧环境中,纯氩气流退火后的超导性。如通过X射线衍射所验证的,退火引起晶体结构中CuO $_2$平面之间的层间距离的增加。由于这个距离是相关的顶点位置的氧的浓度,并且由于氧含量不能在退火过程中大幅增加,我们的实验表明,超导相变必须归因于氧离子的迁移到顶点位置在退火过程中。此外,我们确认通过第一性原理密度泛函理论计算,在薄膜的结构和传输特性的变化可以在理论上描述的特定重新分配的现有的氧离子在顶点位置相对于CuO $_2$平面,重新调制的电子能带结构,抑制反铁磁秩序,允许出现空穴超导性。
2022-02-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Scanning Tunneling Spectroscopic Studies of Cuprate Superconductors
用低温扫描隧道显微镜研究了空穴掺杂(p型)和电子掺杂(n型)铜氧化物的准粒子隧穿谱。结果表明,对对称性和赝能隙现象在所有铜氧化物中都不普遍存在,n型铜氧化物和p型铜氧化物对量子杂质的响应有很大不同.在所有铜酸盐中唯一普遍存在的特征似乎是强电子关联和CuO_2面内的最近邻反铁磁Cu^{2+}-Cu^{2+}耦合。
2002-07-24 cond-mat.supr-con
Observation of Lattice and Andreev Bound States of Vortices in Ba0.6K0.4Fe2As2 Single Crystals with Scanning Tunneling Microscopy/Spectroscopy
对于第二类超导体,当外加磁场大于下临界值Hc 1时,磁通量将穿透超导体并形成量子化的涡旋,这些涡旋通常排列在Abrikosov晶格中。对于新发现的铁磷属元素化物超导体,先前的测量表明,在电子掺杂的BaFe 2As 2中,涡旋形成高度无序的结构。此外,涡核内的态密度(DOS)不表现出传统超导体中的Andreev束缚态。本文报道了用低温扫描隧道显微镜(STM)观察到的空穴掺杂BaFe_2As_2中的三角涡旋晶格和Andreev束缚态。对涡旋核的详细研究表明,涡旋核内Andreev束缚态的谱呈现出明显的空间演化:在涡旋核中心,在费米能级以下0.5mV处出现单峰;远离涡旋核中心,逐渐演化为两个次峰,并最终消失。电子掺杂和空穴掺杂的涡旋核之间的巨大差异是对铁磷属元素化物超导体的配对机制的误解。
2010-05-21 cond-mat.supr-con
Percolative superconductivity in La2CuO4.06 by lattice granularity patterns with scanning micro X-ray absorption near edge structure
最简单的含氧化合物的铜酸盐超导体La_2CuO_(4 +y)表现出明显的相分离,但直到最近才用扫描微X射线衍射观察到多尺度结构相分离。在这里,我们得到了进一步的信息,结构相分离,使用本地探针X射线吸收近边结构。超导单元的空间分布是控制具有分散超导单元的复杂物质中超导性的关键参数。这些氧化物形成由超导原子单层插入间隔物制成的超分子结构。氧自由基进入岩盐La_2O_2 ~+y间隔层,形成富氧自由基熔池和贫氧自由基熔池。用扫描La L3边微X射线吸收近边结构测定了它们的空间分布。在晶体的不同微米尺寸部分观察到富氧水坑的渗滤网络。此外,复表面电阻率显示出两个跳跃与内的水坑和水坑间的超导电性的开始。本文还讨论了氧掺杂的La_2CuO_4 ~(+y)与铁硒化物超导体中相分离的相似性。
2014-06-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Influence of oxygen orbitals and boundary conditions on the pairing behavior in the Emery model for doped ladders
本文利用 DMRG 研究含不同氧 p 轨道的两腿 Emery 梯子,揭示参数、氧轨道和边界条件对空穴与电子掺杂配对行为的影响,并支持二维空穴掺杂铜氧化物超导的可能性。
2025-03-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Strongly correlated doped hole carriers in the superconducting nickelates: Their location, local many-body state, and low-energy effective Hamiltonian
高温超导体家族最近迎来了一个新成员:空穴掺杂的镍酸盐Nd $_{0.8}$ Sr $_{0.2}$ NiO $_2$,其转变温度为$\sim$ 15 K。为了理解它出现的低能行为和实验性质,一个直接的关键问题是超导空穴载流子是像铜酸盐那样存在于氧中,还是像大多数镍酸盐那样存在于镍中。我们通过"(LDA+ $U$)+ED“方案回答了这个关键问题:从密度泛函LDA+ $U$计算中导出了空穴载流子的有效相互作用哈密顿量,并通过精确对角化研究了其局域多体态.令人惊讶的是,不同于在大多数镍酸盐中发现的预期的Ni $^{2+}$自旋三重态,两个空穴的局部基态实际上是Ni-O自旋单重态,第二个空穴大量驻留在氧中。因此,出现的eV尺度模型类似于铜酸盐,主张进一步系统的实验比较。追踪这一意外结果的微观起源,在这种材料中缺乏顶端的氧,我们提出了一个路线,以提高超导温度,和一个可能的量子相变中不存在的铜酸盐。
2022-12-14 cond-mat.supr-con
Electronic Raman scattering on under-doped Hg-1223 high-Tc superconductors:investigations on the symmetry of the order parameter
为了获得高质量、可靠的高温超导化合物的电子拉曼光谱,我们研究了强欠掺杂的HgBa_2Ca_2Cu_3O_(8 +d).进行该选择以i)使由氧掺杂产生的Hg平面中的氧无序最小化,ii)避免从原始数据中减去声子背景的需要,iii)消除在晶体表面上识别和监测的寄生相的痕迹。在这些实验条件下,我们能够给出B2 g,B1 g,A1 g + B2 g和A1 g + B1 g通道的纯电子拉曼响应函数。B2 g谱在低能量下表现出线性频率依赖性,而B1 g谱则表现出类高斯依赖性。B2 g和B1 g谱分别在5.6kBTc和9 kBTc处显示两个明确的最大值。在混合A1 g通道中,观察到以6.4kBTc为中心的强电子峰。低能量部分的光谱对应于预期的纯dx 2-y2间隙对称性的电子响应,可以拟合到B1 g通道的间隙能量。而在上半部分,B1 g和B2 g峰的相对位置需要将B2 g拉曼顶点扩展到二阶费米表面谐波,以用dx 2-y2模型拟合数据。更尖锐和更强烈的A1 g峰似乎挑战了该通道的库仑屏蔽效率。与以前的数据相比,更优化掺杂,更少的化学计量比的Hg-1223化合物,这项工作调和的电子拉曼光谱欠掺杂的Hg-1223晶体与dx 2-y2模型,提供的氧掺杂不是太强。电子拉曼光谱对超导态氧掺杂引起的低位激发的这种明显的极端敏感性在这里得到强调,并且仍然是一个悬而未决的问题。
1999-09-18 cond-mat.supr-con
Microscopic annealing process and its impact on superconductivity in T'-structure electron-doped copper oxides
当空穴或电子被掺杂到其绝缘母体化合物的CuO 2平面中时,高转变温度的超导性出现在铜氧化物中。虽然空穴掺杂在许多铜酸盐中快速诱导金属行为和超导性,但在诸如R2CuO 4(R是Nd、Pr、La、Ce等)的材料中,单独的电子掺杂是不够的,其中需要在低氧环境中退火生长态样品以除去微量的氧以诱导超导性。在这里,我们表明,氧还原的微观过程中修复Cu缺陷的生长材料,并在化学计量的CuO 2平面中产生氧空位,有效地减少无序和提供巡回载体的超导性。这个长期存在的材料问题的解决表明,超导的基本机制对于电子和空穴掺杂的氧化铜是相同的。
2007-01-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Scaling of the transition temperature of hole-doped cuprate superconductors with the charge-transfer energy
我们使用第一性原理计算提取两个基本的微观参数,电荷转移能量和电池间的氧-氧跳跃,这与最大超导转变温度$\Tcmax$在整个铜酸盐。我们用集团动力学平均场论研究了铜氧平面三带模型中的超导态。我们发现,电荷转移能量的变化在很大程度上解释了$\Tcmax$的经验趋势,解决了长期存在的矛盾与理论计算。
2012-10-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Visualization of Oxygen Vacancies and Self-doped Ligand Holes in La3Ni2O7-δ
本研究开发了能量过滤多层电子叠层成像技术结合电子能量损失谱,直接可视化La3Ni2O7-δ中的氧空位并揭示其电子结构,为理解超导配对机制提供了关键实验依据。
2023-12-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Measurement of a Sign-Changing Two-Gap Superconducting Phase in Electron-Doped Ba(Fe_{1-x}Co_x)_2As_2 Single Crystals using Scanning Tunneling Spectroscopy
对$Ba(Fe_{1-x}Co_x)_2As_2$(x = 0.06,0.12)单晶的扫描隧道光谱研究揭示了主要为双能隙超导的直接证据。这些间隙随温度的升高而减小,并在超导转变$T_c$以上消失。波矢$(\pm π, 0)$和$(0, \pm π)$附近的双能隙性质和轻微的掺杂和能量依赖的准粒子散射干扰与符号变化的$s$波超导性是一致的。过量的零偏压电导和大的间隙- $T_c$比表明占主导地位的单一杂质散射。
2011-01-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electron-Doping Effect on Tc in the Undoped (Ce-Free) Superconductor T'-La1.8Eu0.2CuO4 Studied by the Fluorine Substitution for Oxygen
我们用NH_4F对未掺杂的(不含Ce)T ′-La_(1.8)Eu_(0.2)CuO_(4-y)Fy(y = 0 - 0.15)进行了掺杂,成功地合成了电子掺杂的T ′-La_(1.8)Eu_(0.2)CuO_(4-y)Fy多晶体样品。磁化率测量表明,超导转变温度Tc随y的增加而增加,在y = 0.025时达到最大值23 K,然后下降。在基于d-p模型计算的T '型(La,Eu)基铜氧化物中,Tc对掺杂载流子浓度的圆顶状依赖关系用自旋涨落介导的配对来解释[K. Yamazaki等人,J.物理学:序列号871,012009(2017)]。
2020-03-06 cond-mat.supr-con
Observation of vortices and hidden pseudogap from scanning tunneling spectroscopic studies of electron-doped cuprate superconductor $Sr_{0.9}La_{0.1}CuO_2$
我们首次展示了电子型铜氧化物超导体中的涡旋,即最高$T_c$(= 43 K)电子型铜氧化物$Sr_{0.9}La_{0.1}CuO_2$。我们的空间分辨准粒子隧穿谱揭示了一个隐藏的低能量赝能隙内的涡核和非常规的光谱演化与温度和磁场。这些结果不能简单地用高$T_c$超导性的基态纯超导性的方案来解释。
2008-12-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Phase diagram of hole-doped cuprates based on $^{17}$O and $^{63}$Cu NMR quadrupole splittings
超导铜酸盐的相图通常用于显示它们的电子性质如何作为平均掺杂水平的函数而变化,即,CuO $_2$平面的平均空穴含量。在核磁共振(NMR)实验中,平均掺杂以及这些空穴在平面Cu和O之间的分布通过$^{63,65}$ Cu和$^{17}$ O NMR的四极分裂来揭示其本身。在这里,我们认为,所有公布的NMR数据的基础上,我们有利于一种新类型的相图,具有平面氧四极分裂,并与它的平面氧空穴含量作为横坐标,而不是平均空穴含量的CuO $_2$平面。在这样的图中,不同铜酸盐家族的超导圆顶根据其最大临界温度$T_{\rm c,max}$水平移动,该最大临界温度由母体材料的化学性质设定,这决定了其氧空穴含量。O空穴含量越高,通过实际掺杂可以实现的$T_{\rm c,max}$越高。这些发现也提供了一个策略,寻找具有较高的$T_{\rm c,max}$铜酸盐。
2014-02-17 cond-mat.supr-con
Imaging of order parameter induced $π$ phase shifts in cuprate superconductors by low-temperature scanning electron microscopy
利用低温扫描电子显微镜(LTSEM)研究了Nb与电子掺杂的铜酸盐Nd $_{2-x}$ Ce $_x$ CuO $_{4-y}$或空穴掺杂的铜酸盐YBa $_2$ Cu $_3$ O $_7$之间的斜坡型约瑟夫森结中的超导电流分布。在短结极限下,在零外加磁场下,双极型器件的临界电流被强烈抑制。LTSEM图像表明,这是由于约瑟夫森电流逆流在相邻的0和$π$面,这是由在铜酸盐的$d_{x^2-y^2}$序参量诱导。因此,LTSEM提供了超导序参量的符号变化的成像,这也可以应用于其他类型的约瑟夫森结。
2009-08-04 cond-mat.supr-con
Electronic structure of a superconducting topological insulator Sr-doped Bi2Se3
利用高分辨角分辨光电子能谱和扫描隧道显微镜/能谱研究了Sr掺杂超导拓扑绝缘体(SrxBi 2Se 3)的原子和低能电子结构。扫描隧道显微镜显示大部分Sr原子不在范德华能隙中。Sr掺杂后,费米能级被发现进一步向上移动时,与母体化合物Bi 2Se 3,这是一致的,在这个系统中的低载流子密度相比。在所有掺杂样品中,都能清晰地观察到拓扑表面态,并确定了狄拉克点的位置。在动量空间中,表面态与体导带很好地分离。分离的拓扑表面态的持久性和较小的费米能使这种超导材料成为一种非常有希望的时反不变性拓扑超导体
2015-10-28 cond-mat.supr-con
Charge localization and phonon spectra in hole doped La2NiO4
通过非弹性中子散射理论和实验研究了几种空穴掺杂浓度下La_2NiO_4中氧的面内振动。在二维Peierls-哈伯德模型中,采用非均匀Hartree-Fock加RPA数值方法,发现掺杂诱导局域电荷的条纹有序,强的电子-晶格耦合导致面内氧模分裂为两个子带.这一结果与La_(2-x)Sr_xNiO_4中中子非弹性散射所观察到的声子带分裂相一致。预测La 2NiO 4中强电子-晶格耦合,氧中心和镍中心电荷有序的接近,以及掺杂时带电条纹有序和面内声子带分裂之间的关系被强调。
2000-02-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electron Spin-Lattice Relaxation of doped Yb3+ ions in YBa2Cu3Ox
通过测量不同氧含量的Y0.99Yb0.01Ba2Cu3Ox晶体的电子自旋共振线宽随温度的变化关系,测量了Yb ~(3+)离子的电子自旋-晶格弛豫(SLR)时间T1。拉曼弛豫过程主导电子SLR。由SLR率的温度依赖性导出,德拜温度(Td)随临界温度Tc和氧含量x的增加而增加。关键词:EPR; ESR;电子自旋-晶格弛豫;德拜温度;临界温度
2005-01-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Thermodynamic properties of excess-oxygen-doped La2CuO4.11 near a simultaneous transition to superconductivity and long-range magnetic order
我们测量了超导La $_{2}$ CuO $_{4.11}$单晶样品和相同材料去除过剩氧后的样品在高达15 T的磁场中的比热和磁化温度。用去氧样品减去声子贡献,我们发现在比热中有一个宽峰,中心在50 K。这种过剩的比热归因于Cu自旋的波动,可能通过与电荷自由度的相互作用而增强,并且似乎与磁场无关,高达15 T。在超导转变$T_{c}$($H$ =0)= 43 K附近,我们发现当磁场平行于晶体学c轴施加时强烈抑制的尖锐特征。三维涡流波动的模型是用来衡量在几个磁场测量磁化。当垂直于c轴施加磁场时,唯一观察到的效应是超导转变温度的轻微偏移。
2003-09-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Multiscale distribution of oxygen puddles in 1/8 doped YBa2Cu3O6.67
尽管进行了深入的研究,高Tc超导体的物理解释仍然难以捉摸。其中一个原因是这些材料通常具有非常复杂的结构,使得对于均匀系统的理论模型无用。由于缺乏合适的实验探针,对缺陷的空间分布对临界温度的控制知之甚少。用于研究YBa_2Cu_3O_6 ~(+y)中y氧掺杂的X射线衍射和中子散射实验缺乏空间分辨率。在这里,我们报告了使用扫描纳米X射线衍射对YBa2Cu3O6.67中掺杂剂分布不均匀性的空间成像。通过将X射线束尺寸从1微米改变到300 nm的直径,晶格不均匀性增加。使用1 × 1 μm2光束时,有序氧池的尺寸分布在6-8 nm之间,而使用300 × 300 nm 2光束时,其尺寸分布在5-12 nm之间,具有厚尾。在纳米尺度上增加的不均匀性指向内在的颗粒复杂性。
2014-05-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Observability of superconductivity in Sr-doped Bi2Se3 at the surface using scanning tunneling microscope
掺杂Bi 2 Se 3的超导材料家族在凝聚态物理领域中仍然被深入研究,这是由于体材料中拓扑非平凡超导性的强有力的实验证据。然而,在这些材料的表面,甚至超导性本身的观测仍然存在争议。我们使用扫描隧道显微镜(STM)下降到0.4 K表明,在体超导SrxBi 2Se 3的表面上,没有观察到周围的费米能的状态密度的间隙,只要使用干净的金属探针尖。然而,使用扫描电子显微镜和能量色散X-射线分析,我们发现,微米级的薄片SrxBi 2Se 3很容易从样品转移到STM探针尖端,这样的薄片始终显示出超导能隙的状态密度。我们认为,超导性在SrxBi 2Se 3晶体不延伸到表面时,拓扑表面状态(TSS)是完整的,但在微片的TSS已被破坏,由于应变,并允许超导性延伸到表面。为了理解这一现象,我们提出,本地电场,总是发现在电子掺杂的Bi 2 Se 3中存在的TSS由于固有的向上能带弯曲,在表面上的超导电性。
2022-02-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
A close look at antiferromagnetism in multidimensional phase diagram of electron-doped copper oxide
在非常规超导体中,反铁磁性(AFM)、自旋/电荷密度波的不稳定性导致超导性的出现已被广泛认识。在铜氧化物超导体中,自旋涨落在电子与电子掺杂物的配对中起主导作用,而复合有序掩盖了空穴掺杂族的超导电性。然而,在电子掺杂的原子力显微镜的终点仍然是有争议的不同探针或其对氧含量的灵敏度。在此,通过仔细调节氧含量,系统地研究了最佳掺杂的La 2-xCexCuO 4 +-δ(x = 0.10)薄膜的霍尔信号和高达58特斯拉的磁阻,确定了两个特征温度为62.5 ± 7.5 K和25 ± 5 K。前者是相当强大的,而后者变得灵活,随着磁场的增加,从而链接到二维和三维AFM,从作为氧的函数以及Ce掺杂剂的多维相图明显。因此,与μSR探针相比,观察到的扩展AFM相证实了场中临界掺杂的升高,为理解AFM与超导性之间的相互作用提供了明确的图像。
2015-10-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Advances in single crystal growth and annealing treatment of electron-doped HTSC
采用无容器移动式溶剂浮区法生长了高质量的电子掺杂高温超导单晶$\rm Pr_{2-x}Ce_{x}CuO_{4+δ}$和$\rm Nd_{2-x}Ce_{x}CuO_{4+δ}$。最佳掺杂的$\rm Pr_{2-x}Ce_{x}CuO_{4+δ}$和$\rm Nd_{2-x}Ce_{x}CuO_{4+δ}$晶体的转变温度$T_{\rm c}$分别为$25$ \,K和$23.5$ \,K,转变宽度小于$1$ \,K。我们发现一个强烈的依赖性的最佳生长参数上的Ce含量$x$。我们讨论了样品的生长后退火处理的优化,两种化合物的超导圆顶的掺杂延伸以及过量氧的作用。从热重实验测定了生长态晶体的绝对氧含量,发现其为$\ge 4.0$。通过生长后退火处理,这种氧过剩几乎完全去除。还原过程是可逆的,如磁化测量所示。在生长态样品中,过量的氧存在于顶端位置O(3)。这种顶端氧几乎没有掺杂效应,而是通过在CuO $_{2}$层中诱导额外的无序来影响超导性的演变。$\rm Nd_{2-x}Ce_{x}CuO_{4+δ}$的非常高的晶体质量在不同掺杂水平的几个样品上观察到的磁量子振荡中特别明显。他们提供了一个独特的机会,研究费米表面和它的依赖于在大量的晶体中的载流子浓度。
2010-08-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Comment on: Role of inelastic tunneling through the insulating barrier in scanning-tunneling-microscope experiments on cuprate superconductors
在最近的一封信[1]中,Pilgram,Rice和Sigrist(PRS)建议沿着铜酸盐超导体BSSCO的c轴进行氧同位素相关的电导率测量。在1988年的拉曼同位素数据中[2],以及在确定Tc的位置选择性磁化率实验中,没有观察到绝缘层中氧离子的同位素效应[3]。根据这些早先未被PRS引用的实验,我们认为文献[1]中的建议不值得实施,即使实施也不会有效果。根据同时12年的选址数据[3],观察到的同位素效应几乎100%来自CuO 2-平面中的氧离子。这些结果证明了这些平面中的极化子行为[4]。
2006-12-13 cond-mat.other cond-mat.supr-con
Oxygen phonon branches in overdoped La$_{1.7}$Sr$_{0.3}$CuO$_4$
用高分辨非弹性中子散射研究了过掺杂La $_{1.7}$ Sr $_{0.3}$ CuO $_4$(非超导)中Cu-O键伸缩振动的色散。据发现,掺杂诱导的重整化的所谓的呼吸和半呼吸模式是大于在最佳掺杂的La $_{1.85}$ Sr $_{0.15}$ CuO $_4$。另一方面,在过掺杂样品中的声子线宽通常较小。在最佳掺杂的La $_{1.85}$ Sr $_{0.15}$ CuO $_4$中观察到的表明电荷条纹形成趋势的特征在过掺杂的La $_{1.7}$ Sr $_{0.3}$ CuO $_4$中不存在。
2006-10-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
A conducting nano-filament (CNF) network as a precursor to the origin of superconductivity in electron-doped copper oxides
在非常规超导体中,反铁磁不稳定性的超导电性的出现已被广泛认识。在铜氧化物超导体中,自旋涨落在电子与电子掺杂物的配对中起主导作用,而复合有序掩盖了空穴掺杂族的超导电性。然而,在电子掺杂的铜氧化物超导体(铜酸盐)的原子力显微镜的临界终点仍然是在不同的探针的争议,表现出高灵敏度的氧含量。在这里,通过仔细地调整氧含量,系统的霍尔信号和磁阻高达58特斯拉的LCCO薄膜的研究确定了两个特征温度。前者是相当强大的,而后者变得灵活,随着磁场的增加,从而分别链接到二维和三维AFM,从多维相图作为氧和Ce掺杂剂的函数明显。对所提供的数据进行了严格的理论分析,表明存在导电纳米结构,有效地证实了所有以前报道的实地研究。新发现为理解电子掺杂铜酸盐中AFM和超导性之间的相互作用提供了一个独特一致的替代图片,并为Bozovic等人最近建立的铜酸盐中的开创性标度律提供了一个统一的解释。
2016-10-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Unusual oxygen isotope effects in cuprates -- importance of doping
Douglas等人最近对氧同位素交换的Bi_2Sr_2CaCu_2O $_{8+δ}$超导体的角分辨光电子能谱学(ARPES)研究报告了在最佳掺杂下不存在同位素效应,质疑了我们\cite {gweon-nature}先前的工作。在这里,我们报告了一个新的结果,揭示了这种令人困惑的差异以及铜酸盐中电子晶格相互作用的性质:在最佳掺杂\cite {gweon-nature}下的异常同位素效应,在这里重新确认,在仅仅2%的空穴过掺杂时消失。这一结果意味着最佳掺杂附近的电子-晶格相互作用的性质的快速变化。我们还发现,道格拉斯等人的数据。\cite {dessau-comment}实际上是显著过掺杂样品的特征,而不是他们声称的最佳掺杂样品。
2007-08-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nuclear Spin Relaxation in Hole Doped Two-Leg Ladders
本文测量了空穴掺杂的双柱梯形化合物Sr $_{14-x}$ Ca $_{x}$ Cu $_{24}$ O $_{41}$和未掺杂的母体材料La $_6$ Ca $_8$ Cu $_{24}$ O $_{41}$的核自旋-晶格弛豫速率($1/T_{1}$)。在铜和两个不同的氧站点的$1/T_{1}$的比较显示,低频自旋波动的主要光谱权重位于附近的$q \sim (π, π)$的温度和掺杂范围的调查。在重掺杂$x$ =12样品中,两个氧位点的$1/T_1$的温度依赖性的显著差异揭示了两个腿之间的单线态相关性的降低,而不是随着温度的升高而沿着腿方向增长的反铁磁相关性。这种行为很可能是由束缚空穴对的解离引起的。
2000-04-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Effect of higher borides and inhomogeneity of oxygen distribution on critical current density of undoped and doped magnesium diboride
研究了Ti、Ta、SiC掺杂对高压合成材料(2GPa)中MgB_2基体中影响钉扎的结构不均匀性:高硼化物(MgB_(12))和富氧Mg-B-O夹杂物的数量和分布的影响,并提出了一种不同于一般公认的掺杂效应提高jc的机理。接近理论致密的SiC掺杂材料表现出jc= 1000000 A/sq。cm,20K时Hirr = 8.5T。分别在10、20和25 K下在高于9、6和4 T的场中的最高jc由在2 GPa、600 oC下由Mg和B在没有添加剂的情况下合成的材料证明(在20 K下jc= 100 A/sq。cm)。以Mg:B = 1:20为原料合成了镁硼复合材料。最高jc(60000 A/sq. cm,在20 K零场,Hirr= 5 T)和SC相的量(95.3倍的屏蔽分数),Tc为37 K的材料具有近MgB 12组成的基质证明。具有MgB 12基质的材料具有MgB 2基质的两倍的显微硬度(在4.9 N的载荷下分别为25 GPa和13.08 GPa)。
2009-12-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con