Proximity driven commensurate pinning in YBa2Cu3O7 through all-oxide magnetic nanostructures
人工涡旋钉扎景观的设计是铜氧化物超导体大规模应用的主要目标。虽然无序的纳米夹杂物已被证明修改其涡旋相图,并产生增强的临界电流1,2,有序的氧化物纳米结构的效果仍然基本上未被探索。这是由于短相干长度所造成的非常小的纳米结构尺寸,以及纳米纤维工艺中的技术困难。然而,发生在氧化物界面的新现象打开了广泛的技术机会,与铜酸盐的超导性相互作用。在这里,我们表明,不寻常的长程抑制的超导电性发生在锰氧化物和铜氧化物之间的界面影响涡旋成核,并提供了一种新的涡旋钉扎机制。特别是,我们显示的证据相称钉扎在YBCO薄膜与有序阵列的LCMO铁磁纳米点。涡旋钉扎的结果从附近的磁性纳米点附近的凝聚能的接近诱导的减少,并产生纳米点阵列和液相中的移动的涡旋晶格之间的增强的摩擦。这一结果表明,全氧化物有序纳米结构构成了一个强大的,新的路线,在铜酸盐的涡旋物质的人工操纵。
2015-11-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Hour-glass magnetic spectrum in an insulating, hole-doped antiferromagnet
当载流子加入到反铁磁有序的CuO 2层中时,层状氧化铜化合物中出现了超导电性。载流子破坏了反铁磁秩序,但强烈的自旋涨落在整个超导阶段持续存在,并与超导性密切相关。在空穴掺杂的铜氧化物自旋波动的中子散射测量揭示了一个不寻常的'沙漏'功能的动量分辨的磁谱,目前在广泛的超导和非超导材料。对于这一特性,目前还没有被广泛接受的解释。一种可能性是,它来自于交替的自旋和电荷条纹的图案,这一想法得到了对条纹有序的La 1.875 Ba 0.125 CuO 4的测量的支持。然而,许多没有条纹顺序的氧化铜也表现出沙漏光谱。在这里,我们报告的观察沙漏磁谱的空穴掺杂的反铁磁体从家庭以外的超导铜氧化物。我们的系统具有条纹相关性,并且是绝缘体,这意味着它的磁动力学可以最终归因于条纹。这些结果提供了令人信服的证据,证明氧化铜超导体中的沙漏光谱是由波动条纹引起的。
2011-02-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nucleation of Vortex State in Ru-inclusion in Eutectic Ruthenium Oxide Sr2RuO4-Ru
Sr_2RuO_4-Ru的Eu_2O_3样品中含有许多微米级的Ru金属夹杂物。基于Ginzburg-Landau公式,我们分析了圆柱形夹杂物中Sr 2 RuO 4(Tc = 1.5 K)的手征p波态和Ru金属(Tc,Ru = 0.5 K)的s波态之间的相互作用.由于序参量相的失配,当T < Tc,Ru时,在Sr_2 RuO_4-Ru界面上出现了自发磁通分布,并演化为“约瑟夫森涡旋”。在足够低的温度下,可以发生脱钉过渡,由此涡流移动到圆柱体的中心。
2010-04-13 cond-mat.supr-con
Evolution of orbital excitations from insulating to superconducting MgTi$_2$O$_4$ films
尖晶石氧化物是众所周知的功能材料,但很少表现出超导性。最近,在MgTi $_2$ O $_4$中发现了超导电性,这是由于电子掺杂的增加和轨道有序度的抑制。本文利用Ti $L$边缘共振非弹性X射线散射研究了MgTi $_2$ O $_4$超导薄膜和绝缘薄膜中的轨道激发。我们发现,增强的光谱权重的轨道激发和$t_{2g}$的带内激发的能量被软化的SC膜相比,绝缘的,这表明更高的电子掺杂和抑制的SC样品中的轨道顺序间隙。这些观察结果得到了我们使用最小两位点模型的多重峰计算的进一步支持。我们的研究结果为MgTi $_2$ O $_4$中轨道有序与超导电性之间的竞争提供了光谱证据,并为在尖晶石氧化物中寻找新型超导体提供了线索.
2023-01-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Vortex Core Excitations in Superconductors with Frustrated Antiferromagnetism
受最近发现的钴氧化物和有机超导体的启发,我们将一个有效的模型与强反铁磁和超导配对相互作用的相关晶格结构。发现反铁磁性是高度受挫的,破缺的时间反转对称的手征$d+id^{\prime}$波配对态占优势。在混合态下,我们求解了涡旋核附近的局域电子结构,没有发现反铁磁性的局域感应。这一结果与氧化铜超导体的情况形成鲜明对比。计算的局域态密度表明,由于完全能隙的手征配对态,在涡核内部存在低准粒子束缚态。预测可以直接通过扫描隧道显微镜进行测试。
2003-06-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Observation of Caroli-de Gennes-Matricon Vortex States in YBa$_2$Cu$_3$O$_{7-δ}$
铜氧化物呈现出最高的超导温度和与其他化合物不一致的性质,暗示了一种根本不同的超导性。特别是,Abrikosov涡旋未能表现出在所有干净的超导体中预期和观察到的局域态。我们已经探索了这种可能性,即难以捉摸的涡核特征实际上是存在的,但很弱。结合局域隧穿测量和大尺度理论模拟,我们确定了$_2$ O $_{7-δ}$中的涡旋态.我们解释他们的频谱和观察到的变化,从一个漩涡到下一个考虑附近的旋涡和无序的影响,在涡晶格。我们认为,铜氧化物的超导性是传统的,但光谱特征看起来并不如此,因为超导载体是少数。
2017-12-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Non-Volatile Superconductivity in an Insulating Copper Oxide Induced via Ionic Liquid Gating
高T_c铜氧化物超导体的超导态的有效、可靠的调控对于其在新一代电子学中的应用具有重要意义。传统的方法大多是基于试错法,难以实现且耗时。本文采用离子液体门控技术,基于两种不同的机制,实现了Pr_2 CuO_{4\pmδ}薄膜的挥发性和非挥发性超导性的选择性控制:1)在正电场作用下,由于载流子掺杂效应,薄膜可以在非超导态和超导态之间可逆地切换。2)通过施加高达-4V的负偏置电压,膜变得更具电阻性,但引人注目的是,一旦去除栅极电压,就实现了非易失性超导性。这种持续的超导状态代表了铜氧化物中的一种新现象,这是由高分辨率扫描透射电子显微镜和原位x射线衍射实验揭示的铜-氧平面中氧空位的掺杂愈合引起的。在同一母体铜氧化物中对挥发/非挥发超导性的有效操纵和掌握,为超导电子学的更多功能打开了大门,也为研究高温超导体中量子相变的本质提供了灵活的样品。
2019-06-18 cond-mat.supr-con
Dual Order Parameter for the Nodal Liquid
涡旋凝结驱动的莫特绝热行为的指导概念是节点液体理论的核心。我们放大了我们以前的描述,这个想法,并显示如何在二维电子系统中的涡旋凝聚是一个自然的扩展的一维莫特绝缘和二维玻色子莫特绝缘行为。对于底层超导对场中的涡旋,磁通hc/2 e的凝聚和磁通hc/e涡旋之间存在着重要的区别。前一种情况导致自旋-电荷约束,例如带绝缘体和电荷密度波。在后一种情况下,自旋和电荷被释放,直接导致呈现 * 自旋-电荷分离 * 的2D莫特绝缘体。可能的结果不仅包括节点液体,但也是一种新的未掺杂的反铁磁绝缘相与间隙激发表现出自旋-电荷分离。
1998-11-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Vortex relaxation and coupling in superconducting heterostructures studied by STM
在由两层超导薄膜(一层弱钉扎,一层强钉扎)组成的三明治结构中,两层超导薄膜中的涡旋位置由强钉扎材料决定,两层超导薄膜中的涡旋晶格都是无序的。我们使用(强钉扎)NbN和(弱钉扎)MoGe和研究,通过直接成像的涡核的位置与扫描隧道显微镜,如何恢复这种混乱与MoGe层的厚度增加或当界面绝缘。对于干净的界面,我们发现,第一次重排的涡晶格被发现在一个层的厚度,这是兼容的涡线的第一个弯曲模式。使界面绝缘,我们发现秩序很快恢复。我们认为,这是可以理解的约瑟夫森力的竞争之间的工作的涡段,一方面,和弹性回复力内的弱钉扎层的另一方面。
2007-02-05 cond-mat.supr-con
Vortex-core spectroscopy of $d$-wave cuprate high-temperature superconductors
针对高温超导机制这一当代物理学难题,本文综述了铜氧化物高温超导体涡旋晶格成像及用扫描隧道谱测量其$d$波超导体涡旋核特征电子结构的相关研究。
2023-09-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Enhancement of flux-line pinning in all-oxide superconductor/ferromagnet heterostructures
本文用定量磁光方法研究了YBa_2Cu_3 O_7与铁磁体La_(2/3)Ca_(1/3)MnO_3和SrRu_3组成的双层结构超导薄膜的局域临界电流密度jc。一个明显的磁滞jc被观察到这是归因于铁磁层的磁化状态。在磁涡-壁面相互作用的框架内对结果进行了讨论.
2004-01-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Evidence for Superconducting Phase Coherence in the Metallic/Insulating Regime of the LaAlO3-SrTiO3 Interface Electron System
LaAlO 3-SrTiO 3界面处存在具有极低载流子密度(约为10^13 cm^-2)的超导相。如果借助于栅极场耗尽载流子,则该超导相经历到金属/绝缘状态的转变,该金属/绝缘状态的特征仍然在于状态谱密度中的间隙。测量和分析这个差距的临界场,我们提供的证据表明,宏观相位相干库珀对存在于金属/绝缘状态。这是由波动的涡旋-反涡旋对,而不是由单独的、不动的库珀对来表征的。此外,测量产生的二维系统的超导相干长度的载流子密度依赖。
2015-12-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Evidence of Spatially Inhomogeous Pairing on the Insulating Side of a Disorder-Tuned Superconductor-Insulator Transition
非晶绝缘氧化铟薄膜的输运性质的测量已被解释为存在的超导岛的绝缘侧的无序调谐的超导体-绝缘体转变的证据。虽然薄膜不是颗粒状的,但其行为类似于在颗粒状薄膜中观察到的行为。结果支持的理论模型中,超导性的破坏无序产生空间非均匀配对的光谱间隙。
2007-12-18 cond-mat.supr-con
Charge states of strongly correlated 3d oxides: from typical insulator to unconventional electron-hole Bose liquid
我们发展了一个模型方法来描述强关联三维氧化物中的电荷涨落和不同的电荷相。作为一个通用的模型系统,人们认为,每个中心有三个可能的价态描述的伪自旋(同位旋)形式主义的框架,由一个有效的各向异性非海森堡哈密顿。简单均匀平均场相包括绝缘单价相、混合价二元极化相和混合价三元欠极化相。我们更详细地考虑了两个第一阶段,重点讨论了单价相中电子/空穴态和不同类型激子的问题,以及反离子相中电子-空穴玻色液体的形成。赝自旋形式主义提供了一个有用的框架,揭示和描述不同的拓扑电荷的波动,特别是像反铁磁体的畴壁或气泡域。所有的绝缘体系,如单价相,可以分为两类:稳定的和不稳定的自陷电荷转移(CT)激子的形成。后者的系统似乎是不稳定的CT激子集群,或液滴的电子空穴玻色液体的形成方面。该模型的方法被认为是适用于描述一个强相关的氧化物与电荷转移激子不稳定性和混合价的物理。我们不久将讨论一个非常规的情况下的铜酸盐和锰氧化物的基本物理,这意味着他们的不稳定性方面的自陷电荷转移激子和电子空穴玻色液体的形成。
2005-07-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Direct evidence for charge stripes in a layered cobalt oxide
最近的实验表明,静态条纹状电荷秩序是普遍的空穴掺杂的氧化铜超导体和超导竞争。在这里,我们表明,一个类似类型的电荷秩序是存在于La $_{5/3}$ Sr $_{1/3}$ CoO $_4$,含有钴的铜氧化物超导体的绝缘类似物。我们检测到的条纹相是伴随着短程,准一维,反铁磁秩序,并提供了一个自然的解释独特的沙漏形状的磁谱先前观察到的中子散射测量的La $_{5/3}$ Sr $_{1/3}$ CoO $_4$和许多空穴掺杂的氧化铜超导体。研究结果为建立在短程准静态条纹关联基础上的沙漏谱理论奠定了坚实的经验基础。
2016-05-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum Magnetic Excitations from Stripes in Copper-Oxide Superconductors
在高转变温度超导体的铜氧化物母体化合物中,由于原子内强烈的库仑排斥,价电子被局部化,每个铜位点一个。局域化的一个症状是反铁磁性,局域化电子的自旋在上下之间交替。当移动的“空穴”被掺杂到这种绝缘状态时,超导性出现,并且它与反铁磁涨落共存。在共存的一种方法中,空穴被认为是自组织成与氧化铜平面内的反铁磁(绝缘)区域交替的“条纹”。这种不寻常的电子状态需要一种非常规的超导机制。然而,这幅图有一个明显的问题:在超导YBa(2)Cu(3)O(6+x)中接近最佳掺杂的磁激发的测量与对条纹材料的天真期望不相容。在这里,我们报告的中子散射测量条纹有序La(1.875)Ba(0.125)CuO(4)。令人惊讶的是,我们发现测量的激发与YBa(2)Cu(3)O(6+x)中的激发非常相似(即,预测的磁激励频谱是错误的)。相反,我们发现,所观察到的光谱可以理解内的条纹模型考虑到量子激发。我们的研究结果支持的概念,条纹关联是必不可少的高转变温度的超导性。
2004-04-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconducting transition at 38 K in insulating-overdoped La2CuO4-La1.64Sr0.36CuO4 superlattices: Evidence for interface electronic redistribution from resonant soft x-ray scattering
我们利用共振软X射线散射(RSXS)对绝缘的La_2CuO_4(LCO)和过掺杂的La_{2-x} Sr_{x} CuO_4(LSCO)超晶格中的空穴分布进行了定量研究。尽管它的非超导成分,这种结构是超导的,T_{c} =38 K。我们发现,导电空穴重新分配电子从LSCO到LCO层。LCO层被发现是最佳掺杂的,这表明它们是超导性的主要驱动因素。我们的研究结果表明RSXS的效用,从氧化物界面的结构效应分离电子。
2009-02-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
$Ab$ $initio$ material design of Ag-based oxides for high-$T_c$ superconductor
我们提出具有层状钙钛矿结构的银基氧化物作为表现出有趣的强关联电子特征的候选者。这些化合物在Ag d和O p轨道之间显示出独特的共价性,其反键轨道的电子关联强,类似于铜氧化物高温超导体,但共价性更强,关联强度略小。我们详细研究了$A_2$ AgO $_2X_2$,其中$A$ =Sr和Ba,$X$ =F,I和Cl。其中,Sr $_2$ AgO $_2$ F $_2$具有最大的有效在位库仑斥力,并表现出与相关金属竞争的反铁磁绝缘基态。它提供了与氧化铜相似和不同的功能,并开辟了一条新的路线。讨论了掺杂体系中超导电性的可能性。
2022-07-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Late transition-metal oxides with infinite-layer structure: Nickelates versus cuprates
比较了无限层化合物NdNiO $_2$和SrCuO $_2$在化学计量比和有限空穴掺杂下的相关电子结构。关键的区别是阐明从先进的第一性原理多体的角度来看。与电荷转移绝缘铜酸盐相反,即使对于大的相互作用强度,自掺杂镍酸盐也保持非绝缘,尽管Ni- $d_{x^2-y^2}$光谱权重在该极限中也有缺口。Ni $(3d)$和Nd $(5d)$之间的杂化对于自掺杂带的出现是至关重要的。在实际的空穴掺杂后,Sr $_{1-y}$ CuO $_2$在低能量下显示出预期的混合氧-Cu- $d_{x^2-y^2}$(Zhang-Rice)态。在Nd $_{1-x}$ Sr $_x$ NiO $_2$的情况下,自掺杂带被转移到更高的能量和掺杂依赖的$d_{z^2}$ -与- $d_{x^2-y^2}$竞争镍被揭示。在无限层镍酸盐中缺乏显著的张-赖斯物理学,这可能与理解超导$T_{\rm c}$的显著差异有关。
2020-03-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetic field-induced novel insulating phase in 2D superconductors
本文介绍了在垂直磁场作用下,非晶氧化铟薄膜通过超导-绝缘体转变临界点时的直流和有限频率输运测量结果。观察到的非单调的电阻对磁场在绝缘相,新的传输特性附近的电阻峰值和有限的超流刚度在绝缘相的观察都讨论了从这一点,表明在超导和绝缘相的导电机制之间可能存在的关系。结果以无序超导体在无序-磁场平面上的实验相图的形式进行了总结。
2011-09-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity in higher titanium oxides
最近更新的最高转变温度在传统的超导体的硫氢化物吸引了人们的注意力,探索简单的化合物与较轻的元素,位于非常规条件。我们报告的发现超导性的简单氧化物的Ti4 O 7和g-Ti 3 O 5的薄膜形式具有故意调整的外延结构和非化学计量。这些更高的钛氧化物加入了一类简单的氧化物超导体,g-Ti 3 O 5现在拥有其中最高的超导转变温度7.1开尔文。超导电性背后的机制进行了讨论的基础上的电气测量和理论预测。我们的结论是超导性产生于不稳定的双极化绝缘态。
2016-12-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Proximitized insulators from disordered superconductors
本研究通过实验探究了无序Ag层与Indium Oxide薄膜组成的双层膜,发现超导涨落近邻化底层金属后诱导出绝缘行为,为超导体-绝缘体转变的绝缘相本质提供了新见解。
2023-07-31 cond-mat.supr-con
Superconductor-insulator transitions in three-dimensional indium-oxide at high pressures
研究磁场调谐超导体-绝缘体转变(HSIT)的实验主要集中在二维材料系统上,其中转变及其邻近的基态相通常表现出与预期行为不一致的特征。在这里,我们提出了一个三维的压力包装的非晶氧化铟(InOx)粉末的粒度控制HSIT的补充研究。在~0.2 GPa的低阈值压力以上,检测到超导性的痕迹,尽管既没有观察到真正的超导转变,也没有观察到绝缘行为。相反,在低压下非常高电阻率下的饱和之后是在较高压力下非常低电阻率下的饱和。我们确定这两种超导波动为主的异常金属相的不同表现。类比与以前的低电阻饱和识别为“失败的超导体”,我们的数据表明,非常高的电阻饱和是一个“失败的绝缘体”的表现。在约6 GPa的阈值压力以上,样品变得完全填充,并且超导性是稳健的,TC随压力可调。在PC~25 GPa的量子临界点标志着超导性的完全抑制。对于低于PC的有限压力,磁场诱导HSIT从真正的零电阻超导态到弱绝缘行为。确定的临界场,HC,我们表明,类似的2D行为,绝缘状态保持超导特性,这是淬火在更高的领域,以上的磁阻降低到其费米正常状态值。
2021-10-18 cond-mat.supr-con
Crystal Structure and Magnetism of the Linear-Chain Copper Oxides Sr5Pb3-xBixCuO12
用中子衍射和磁化率研究了准一维铜氧化物(0=< x =<0.4)。发现化合物中的多面体CuO_4单元在链间距离约为10埃处包含线性链。然而,母链化合物(x = 0)在高于2K时显示出较小的各向异性磁性行为,尽管它是基本上反铁磁的(mu_{eff} = 1.85 mu_{B}和Theta_{W} = -46.4 K)自旋链系统。随着Bi的替代,在100 K左右T对chi的曲线上逐渐出现一个磁尖.尖点(x = 0.4)很好地表征了δ/ k_{B} ~ 80 K时的自旋能隙性质。链状化合物在组成范围内保持电绝缘。
2001-10-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electric field control of disorder-tunable superconductivity and the emergence of quantum metal at an oxide interface
本文报道了超导LaAlO_3/KTaO_3(111)界面的异常场效应,其温度为Tc ~ 2K。通过在KTaO 3上施加栅极电压(VG),界面可以从超导状态连续地调谐到绝缘状态,从而产生圆顶形的Tc-VG依赖性。如霍尔效应测量中所证明的,电选通对载流子密度仅具有微小的影响,而它改变了界面中载流子的空间分布,因此显著地改变了载流子的无序水平。随着温度的降低,超导和绝缘侧的电阻在最低温度下饱和,尽管初始急剧下降或增加,这表明出现了与失效的超导体和/或易碎绝缘体相关的量子金属态。磁场驱动的超导体到绝缘体的量子相变的VG调制揭示了非普适临界性。
2020-09-13 cond-mat.supr-con
Evidence for charge-vortex duality at the LaAlO$_3$/SrTiO$_3$ interface
二元性的概念已经证明是非常强大的,在扩展我们的理解在许多领域的物理学(1,2)。电荷-涡旋对偶性已被提出(3,4)作为理解无序薄膜(5,6)和约瑟夫森结阵列(7,8,9)中超导体到绝缘体转变(SIT)的模型。在这个模型中,在超导侧,有离域的库珀对,但本地化的旋涡;而在绝缘侧,有本地化的库珀对,但移动的旋涡。在这里,我们展示了在LaAlO $_3$(LAO)和SrTiO $_3$(STO)(10,11,12,13,14)之间的界面处形成的电子气中这种二元性的新的实验表现。该效应是由于也在相同界面(14,15,16)处形成的铁磁体的磁化动力学所产生的涡旋的运动,这导致在转变的超导侧上的电阻的增加,但是在绝缘侧上的电导的增加。
2012-07-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
In search for the vortex charge and the Cooper pair mass
本文提出了一种新的测量超导薄膜中涡旋电荷的实验方法,并从理论上讨论了一些相关的实验装置。这些方法是基于超导体中的Torricelli-Bernoulli效应,并简要讨论了这种效应的现象学。涡荷用库珀对的有效质量表示,从而可以同时确定目前无法确定的两个参数。该实验将需要分层的金属-绝缘体-超导体结构和用于动力学测量的标准电子学。绝缘体-超导体界面的质量应该足够高,以允许观察类似于在超导场效应晶体管中研究的电场效应。氧化物超导体层层生长技术的发展为研究氧化物超导体中新的基本效应提供了独特的可能性。特别地,用于确定涡旋电荷所需的结构可用于研究超导表面霍尔效应、伯努利效应、超流密度等。总之,氧化物超导体中新效应的系统研究被认为是氧化物电子学基础材料科学的重要组成部分。
2000-04-19 cond-mat.supr-con
Origin of superconductivity in hole doped SrBiO3 bismuth oxide perovskite from parameter-free first-principles simulations
最近发现的镍氧化物超导体突出了第一性原理模拟的重要性,以了解在超导核心的束缚电子的形成。然而,氧化物中的超导性通常归因于密度泛函理论(DFT)无法正确考虑的强电子相关效应,从而使该技术不合格。作为镍氧化物的同构,Sr 1-xKxBiO 3超导体形成了一个理想的测试平台,用于揭示(i)模拟复杂超导体所需的最低理论水平和(ii)产生超导性的潜在配对机制。在这里,我表明,无参数DFT模拟捕捉所有的实验功能和相关的量的Sr 1-xKxBiO 3超导体,包括预测的绝缘金属相变后,增加K掺杂含量和电子-声子耦合常数为1.22,与1.3 +/- 0.2的实验值急剧一致。进一步证明了铋酸盐超导性的先决条件是接近一个结晶相。这项工作强调,适当执行DFT是一个足够的平台,研究复杂氧化物的超导性。
2022-09-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Tunable Rashba spin-orbit interaction at oxide interfaces
在LaAlO 3/SrTiO 3界面发现的准二维电子气提供了令人兴奋的新功能,如可调超导性,并已被提出作为一个新的纳米电子制造平台。在这里,我们列出了一个新的例子所产生的电子性质的界面破缺的反转对称性,即一个大的Rashba自旋轨道相互作用,其幅度可以调制的应用程序的外部电场。通过磁输运实验,我们探索了系统的自旋轨道耦合的演化。我们发现了一个陡峭的上升Rashba相互作用发生在掺杂水平的量子临界点分离的绝缘和超导基态的系统。
2009-12-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Experimental evidence for a collective insulating state in two-dimensional superconductors
本文介绍了无序超导非晶氧化铟薄膜在强磁场($B$)中的电流-电压特性的实验研究结果。随着$B$强度的增加,超导性降低,直到临界场($B_c$),其中系统被迫进入绝缘状态。我们发现,在绝缘阶段测量的微分电导突然消失低于一个明确的温度,导致在一个明确的阈值传导。我们的结果表明,在高$B$的二维超导体中出现了一个新的集体态。
2005-01-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Quantum vortex fluctuations in cuprate superconductors
我们研究了量子涡旋涨落在二维超导体中的作用,使用的对偶理论的涡旋,并调查的相关性欠掺杂铜氧化物的超导体-绝缘体转变(SIT)可能是由量子涡旋增殖驱动。我们发现,一个足够宽的相位波动制度可能存在的实验观察的量子涡旋波动附近的SIT在欠掺杂铜氧化物。我们建议,这种情况下,可以通过对隧道实验测量的特征共振在零温度对场的磁化率在涡旋增殖绝缘相进行测试。
2001-01-05 cond-mat.supr-con
Electrostatic Tuning of the Properties of Disordered Indium Oxide Films near the Superconductor-Insulator Transition
利用双电层晶体结构研究了非晶氧化铟(InO)薄膜的电学性质随载流子浓度的变化。使用离子液体作为栅极电介质,载流子的变化可达7 × 10^(14)载流子/cm ^2。超导体-绝缘体的转变被遍历和大的磁阻峰的大小和位置中发现的绝缘制度进行了修改。系统的变化与电荷浓度的磁阻峰值被发现是定性的模拟的基础上,涉及粒度。
2013-05-28 cond-mat.supr-con
Universal quantum transition from superconducting to insulating states in pressurized Bi2Sr2CaCu2O8+δ superconductors
氧化铜超导体一直吸引着凝聚态物理和材料科学界,因为它们拥有最高的环境压力超导转变温度(Tc)和神秘的物理。寻找超导态与其正常态或邻近的基态之间的普适关联被认为是寻找揭示超导机制线索的有效途径。铜氧化物超导体的一个常见的图像是,在超导性被化学掺杂或施加磁场完全抑制后,将存在行为良好的金属相。在这里,我们报告了一个不同的观察普遍的量子跃迁从超导态到绝缘状态下的压力下,在下,最佳和过掺杂的Bi 2212超导体与两个CuO 2平面在一个单元电池。在具有一个CuO_2面的Bi_(2201)超导体和具有三个CuO_2面的Bi_(2223)超导体中也发现了同样的现象。这些结果不仅提供了新的信息,但也提出了新的挑战,实现统一的理解的基础物理的高温超导。
2021-06-17 cond-mat.supr-con
Electrochemically-driven insulator-metal transition in ionic-liquid-gated antiferromagnetic Mott-insulating NiS$_2$ single crystals
受黄铁矿结构CuS $_2$超导电性存在的启发,我们探讨了离子液体门控诱导反铁磁莫特绝缘体NiS $_2$超导电性的可能性.在正栅偏压下,观察到了一个清晰的由二维绝缘态到三维金属态的栅诱导转变。然而,在0.45 K的最低测量温度下没有观察到超导性的证据。基于传输,能量色散X射线光谱,X射线光电子能谱学,原子力显微镜,和其他技术,我们推导出一个电化学门控机制,涉及大量减少的S:Ni比(超过数百nm),这是不挥发性和不可逆的。这与黄铁矿FeS $_2$中可逆的、易挥发的、表面受限的静电门效应形成鲜明对比。我们将NiS $_2$和FeS $_2$中电化学与静电门控响应的明显差异归因于NiS $_2$中大得多的S扩散系数,类似于在具有不同O-空位扩散率的电解质门控氧化物中观察到的不同行为。另一方面,门控不可逆性与大气S的缺乏有关;这与更好理解的氧化物情况相反,其中大气H $_2$ O的电解提供了O储库。因此,这项研究的NiS $_2$提供了新的洞察电解质门控机制的功能材料,在以前未探索的限制。
2022-01-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electrostatic Control of the Evolution from Superconductor to Insulator in Ultrathin Films of Yttrium Barium Copper Oxide
的电输运性质的Al2O3 YBCO薄膜已被修改使用双电层晶体管配置采用离子液体。采用高压氧溅射法在SrTiO3衬底上生长薄膜。一个明确的演变,从超导体绝缘体观察到名义上7个单位电池厚的薄膜。利用有限尺寸标度分析,发现在6 K到22 K的温度范围内,电阻随温度的变化曲线R(T)塌缩为单一标度函数,这表明存在量子临界点。然而,缩放失败,在最低的温度表明超导和绝缘制度之间存在一个额外的阶段。
2011-04-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Shape Resonances in superconducting gaps in a 2DEG at oxide-oxide interface
在多带超导中,选择定则禁止单电子在不同对称性的费米表面点之间跳跃的情况最近引起了人们极大的兴趣。重点是解决超导性的多个冷凝物具有不同的对称性,其中的化学势跨越2.5 Lifshitz过渡。这现在可以通过实验研究的微调的化学势的范围内的几十毫电子伏的带边使用栅极电压控制。我们在这里讨论的情况下的二维电子气(2DEG),在两个绝缘氧化物之间的界面限制在一个5纳米厚的板,其中的电子结构是由量子尺寸效应产生的子带。我们着重讨论了在浅费米面中不同配对强度下上子带的BCS-BEC跃迁。
2013-12-25 cond-mat.supr-con
Enhancement of vortex pinning in superconductor/ferromagnet bilayers via angled demagnetization
采用局域和全局磁测量方法研究了超导/铁磁双层膜中磁畴宽度w对畴致涡旋钉扎的影响。该双层膜由具有垂直磁各向异性的铁磁Co/Pt多层膜和Nb膜组成,并带有一层绝缘层以消除邻近效应。具有不同的和系统可调的宽度W的准周期畴图案,如通过特殊的退磁过程获得的,施加在超导层上的可调涡旋钉扎。当w ~ 310 nm接近磁穿透深度时,涡旋钉扎的最大增强超过10倍。
2011-07-19 cond-mat.supr-con
Critical vortex line length near a zigzag of pinning centers
一条涡旋线在从超导体的一端到另一端的过程中,以增加其自能为代价,通过尽可能多的钉扎中心。在Ginzburg-Landau理论的框架下,我们研究了缺陷之字形附近涡旋长度相对于直线的相对增长。这些缺陷是绝缘的钉扎球,它们形成了嵌入超导体中的三维立方体阵列。我们确定的脱钉过渡超过涡线不再遵循的关键之字形路径的缺陷。
2004-09-22 cond-mat.supr-con
Phonon Assisted Multimagnon Optical Absorption and Long Lived Two-Magnon States in Undoped Lamellar Copper Oxides
利用相互作用自旋波理论计算了铜氧化物超导体母体绝缘化合物中声子辅助多磁振子红外吸收的有效电荷和双磁振子吸收谱。最近测量的中红外波段[Perkins等人,Phys.Rev.Lett. { \bf 71} 1621(1993)]解释为涉及一个声子加一个双磁振子虚束缚态和一个声子加更高的多磁振子吸收过程。虚束缚态由当磁振子对的总动量接近$(π,0)$时发生的窄共振组成。
1995-01-19 cond-mat.supr-con mtrl-th supr-con
Emergence of superconductivity from the dynamically heterogeneous insulating state in La_{2-x}Sr_{x}CuO_{4}
铜氧化物的一个中心问题是低载流子密度下绝缘基态的性质以及掺杂后从该状态出现的高温超导性。尽管这种超导体-绝缘体转变(SIT)是零温度转变,但通常不在低温下进行测量。在这里,我们使用磁阻探测绝缘状态在非常低的温度和超导波动的存在下,在La_{2-x} Sr_{x} CuO_{4}(LSCO)的薄膜,掺杂水平的范围从绝缘体到超导体(x=0.03-0.08)。我们观察到,绝缘状态特征的电荷玻璃行为因掺杂而受到抑制,但它与SIT绝缘侧已经出现的超导波动共存。竞争电荷序在低温下对超导涨落的意外猝灭为SIT的机制提供了新的视角。
2012-11-26 cond-mat.supr-con
Energy landscape and shear modulus of interlayer Josephson vortex systems
本文在简化的Lawrence-Doniach模型的基础上研究了层间Josephson涡旋系统的基态,在该模型中不考虑规范场和超导序参量振幅的空间依赖性.能量景观绘制相对于面内场,绝缘层,包括约瑟夫森涡的周期,并从对齐的涡晶格的移位。能量景观具有多谷结构,基态组态对应于谷的分叉点。在高场区,剪切模量变得与场无关,其各向异性依赖性由$c_{66}\propto γ^{-4}$给出。
2006-03-24 cond-mat.supr-con
C-axis Optical Sum Rule in Josephson Coupled Vortex State
观察到的违反$c$轴光学求和规则可以给出重要的信息偏离平面内费米液体行为和相邻的氧化铜平面之间的层间耦合的性质。施加垂直于这些平面的磁场是探测平面内动力学的另一种方式。我们发现,光学和规则是相当大的修改,在存在的$c$轴磁场。层间相关的煎饼涡涉及的总和规则的修改,然而,在平面内的涡分布的细节是不太重要的。
2001-06-05 cond-mat.supr-con