Origin of strange metallic phase in cuprate superconductors
奇怪的金属相的起源是存在的,由于这两个条件-(i)电子强烈相互作用,使没有带隙和莫特-哈伯德间隙,和(ii)电子能级交叉的方式,有一个电子能隙之间的两个能级与两个不同的波函数。该理论也被用来解释(i)在$T$线性电阻率曲线的向上和向下移动,和(ii)在软X射线吸收光谱测量的La-Sr-Cu-O莫特绝缘体中观察到的光谱重量转移。
2013-06-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The Strange Metal State of the high-Tc Cuprates
本文纪念 K. Alex Müller 教授,回顾与其交往,并简要综述高温铜氧化物超导体奇异金属正常态的近期输运研究进展。
2023-06-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin fluctuations and the "strange metal" behavior of a weakly doped antiferromagnet
我们分析的光谱特性的一个唯象模型的弱掺杂的二维反铁磁体,其中的载流子移动的两个子晶格之一,他们被引入。这种约束导致自由载流子光谱在某些铜酸盐中观察到在${\bf k}=(\pm π/2 ,\pm π/2)$处具有最大值。我们考虑的光谱特性的模型,考虑到在反铁磁背景中的自旋的波动。我们表明,这种波动导致一个非极点状结构的单孔格林函数和这些波动可以负责一些异常的“奇怪的金属”性质的欠掺杂铜酸盐在非超导制度。
2008-05-14 cond-mat.supr-con
Momentum-dependent scaling exponents of nodal self-energies measured in strange metal cuprates and modelled using semi-holography
本研究通过角分辨光电子能谱测量发现铜氧化物奇异金属的节点自能具有动量依赖性,其数据可由基于AdS/CFT的半全息理论自然导出的幂律描述,突显了全息方法在定量建模强相互作用量子材料中的潜力。
2021-12-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Universal scaling of the critical temperature and the strange-metal scattering rate in unconventional superconductors
随着掺杂水平的微小变化,性质的戏剧性演变是复杂化学的标志,复杂化学控制着铜氧化物超导性,如著名的超导圆顶以及在精确成分下发生的量子临界性所示。电阻率随温度线性变化的奇异金属态已成为铜氧化物超导体正常状态的核心特征。这种行为的普遍存在表明了散射机制和超导性之间的密切联系。然而,这种相互关系缺乏明确的量化描述。在这里,我们报告观察的超导转变温度$T_{\rm c}$和与电子掺杂的铜酸盐$\rm La_{2-x}Ce_xCuO_4$(LCCO)作为掺杂水平的精确函数的奇怪的金属状态的散射率之间的定量标度律。高分辨率表征的外延组合物扩散膜,其中包括整个过掺杂范围的LCCO,使我们能够系统地映射其结构和输运性质与前所未有的精度和增量的$Δx = 0.0015$。我们揭示了关系式$T_{\rm c}\sim(x_{\rm c}-x)^{0.5}\sim(A_1^\square)^{0.5}$,其中$x_c$是临界掺杂,其中超导电性在过掺杂侧消失,而$A_1^\square$是理想$T$的散射率-每个CuO $_2$平面的线性电阻率。我们认为,铜酸盐,铁基和有机超导体之间的$T_{\rm c}$与$A_1^\square$关系的惊人的相似性是一个共同的机制,在这些系统中的奇怪的金属行为和非常规的超导性的指示。
2021-03-15 cond-mat.supr-con
Strange Metallic Transport in the Antiferromagnetic Regime of Electron Doped Cuprates
本文报道了高温超导体La $_{2-x}$ Ce $_x$ CuO $_4$(LCCO)的电子掺杂薄膜在0.7 ~ 45 K温度和65 T磁场下的磁电阻和霍尔效应。当x = 0.12和0.13时,在费米面重构(FSR)的正下方,正常态面内电阻率在低温下呈现出众所周知的上升。我们的新结果表明,这种电阻率上升在高磁场下被消除,并且电阻率从$\sim$ 40 K下降到0.7 K成为温度线性。线性系数的大小与Tc和掺杂成比例,如先前对于FSR以上的掺杂所发现的[1,2]。此外,正常状态的霍尔系数具有非常规的场依赖性的温度低于50 K。这种反常的输运数据对理论提出了新的挑战,并表明反铁磁区也存在奇怪的金属正常态。
2020-07-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Low-temperature T$^{2}$ resistivity in the underdoped pseudogap phase versus T-linear resistivity in the overdoped strange-metal phase of cuprate superconductors
本文通过玻尔兹曼输运方程研究铜氧化物超导体电阻率,揭示自旋激发介导的电子倒逆散射和动量依赖自旋赝能隙共同导致欠掺杂相低温T²电阻率与过掺杂相T线性电阻率的转变。
2024-09-21 cond-mat.supr-con
Evolution of the strange-metal scattering in momentum space of electron-doped ${\rm La}_{2-x}{\rm Ce}_x{\rm CuO}_4$
温度线性电阻率是高温铜氧化物超导体奇异金属态的重要奥秘之一。为了揭示这一反常性质,自能Im ${\rm Σ}(k, ω)$的能量-动量依赖虚部包含着关键信息。在这里,我们对电子掺杂铜氧化物${\rm La}_{2-x}{\rm Ce}_x{\rm CuO}_4$进行了系统的掺杂、动量和温度相关的角分辨光电子能谱测量,并提取了动量空间中奇怪金属散射的演变。在低掺杂水平和低温下,Im ${\rmΣ} \propto ω$依赖性主导整个动量空间。对于高掺杂水平和高温,Im ${\rmΣ} \propto ω^2$从波腹区开始出现。通过与空穴掺杂铜氧化物${\rm La}_{2-x}{\rm Sr}_x{\rm CuO}_4$和${\rm Bi}_2{\rm Sr}_2{\rm CaCu}_2{\rm O}_8$的比较,发现在铜氧化物中普遍存在的散射率沿节面和反节面方向的二分法。我们的工作为铜酸盐中奇怪的金属状态提供了新的见解。
2022-11-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Behaviour of superconductivity energetic characteristics in electron-doped cuprates. A simple model
本文提出了一个描述电子掺杂铜氧化物超导体能量相图的简单模型。带间配对在UHB和由掺杂产生并由两个掺杂HB提供的缺陷态之间操作。两个缺陷子带对应于($π, 0$)和($π/2,π/2$)动量区。扩展掺杂淬灭裸露的正常态间隙(赝间隙)。最大转变温度对应于重叠带系综由化学势。说明性的结果为$T_c$,伪和超导间隙计算在整个掺杂规模。再现了相图上的主要特征。预期表现的差距掺杂动力学进行了讨论。
2007-05-23 cond-mat.supr-con
Transport Properties in the "Strange Metal Phase" of High Tc Cuprates: Spin-Charge Gauge Theory Versus Experiments
SU(2)xU(1)Chern-Simons自旋-电荷规范方法被推广到高温/掺杂下的“奇异金属”相,它描述了铜氧化物超导体在“赝隙”状态下的输运性质,特别是面内电阻率的金属-绝缘体交叉。短程反铁磁序和规范场涨落是赝能隙相理论中的关键因素,在本例中也起着重要作用。这两个阶段之间的主要区别是由一个潜在的统计$π$磁通晶格的存在,在前一种情况下的载流子,而背景通量是不存在的,在后一种情况下。费米面从赝能隙中的小“弧”变成奇异金属相中的一条相当大的闭合线。因此,面内和面外电阻率与T的著名线性关系被明确地显示出来。理论计算的面内和面外电阻率、自旋弛豫速率和交流电导率的掺杂浓度和温度依赖性与实验数据进行了比较,显示出良好的一致性。
2004-11-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con hep-th
Entanglement and confinement: A new pairing mechanism in high-T_{C} cuprates
University of San Carlos(圣卡洛斯大学)
本文提出了一种基于纠缠与束缚空穴配对的新机制,解释了高温超导铜氧化物的整个相图及其相关物理特性。
2026-01-24 cond-mat.supr-con
Magnetothermopower and particle-hole symmetry in a cuprate strange metal
High Field Magnet Laboratory (HFML-FELIX), Radboud University(荷兰奈梅亨拉德堡德大学强磁场实验室);Department of Physics and Department of Materials Science and Engineering, National Tsing Hua University(台湾新竹国立清华大学物理系与材料科学与工程学系);Center for Quantum Science and Technology, National Tsing Hua University(台湾新竹国立清华大学量子科学技术中心);Institut za fiziku, Bijenička 46, HR-10000, Zagreb, Croatia(克罗地亚萨格勒布物理研究所);Institute for Molecules and Materials, Radboud University(荷兰奈梅亨拉德堡德大学分子与材料研究所);Van der Waals-Zeeman Institute, University of Amsterdam(荷兰阿姆斯特丹大学范德瓦尔斯-泽曼研究所);Wallenberg Initiative Materials Science for Sustainability, Uppsala University(瑞典乌普萨拉大学瓦伦堡可持续材料科学倡议)
该研究通过对过掺杂Bi2201单晶的磁热功率测量,结合其他结果,发现其包含两个不同粒子-空穴对称性的输运部分,构建现象学实空间模型,协调了零场输运与反常磁热功率和磁阻,为过掺杂铜酸盐奇异金属性研究提供框架。
2026-07-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Strange metal dynamics across the phase diagram of Bi$_{2}$Sr$_{2}$CuO$_{6+δ}$ cuprates
解开奇怪的金属状态的奥秘已经成为高T $_{c}$研究的焦点,不是因为它对超导性的重要性,而是因为它似乎代表了一种被称为“量子最高物质”的真正新颖的物质相。最初通过高磁场检测,运输实验,这个阶段的签名现在已经被各种探针发现。我们的低T $_{c}$铜氧化物超导体,Bi $_{2-x}$ Pb $_{x}$ Sr $_{2-y}$ La $_{y}$ CuO $_{6+δ}$的高分辨率光学数据使我们能够探测这个阶段在一个大的能量和温度窗口。我们证明,光学签名的奇怪的金属相持续整个相图。光学电导率中的奇怪金属特征是双重的,(i):具有温度量级的Drude宽度的低能Drude响应和(ii):具有掺杂依赖的幂律指数的高能共形尾部。虽然德鲁德重量在整个掺杂范围内单调演变研究,包含在高能量共形尾部的光谱权重似乎是掺杂和温度无关。我们的分析进一步表明,光学电导率的温度依赖性是完全由德鲁德参数。我们的研究结果表明,有没有临界掺杂水平内的超导圆顶的载流子密度开始急剧变化,以前观察到的“恢复正常”是一个后果的德鲁德组件相对于掺杂的共形尾部的重要性越来越大。重要的是,电阻率的掺杂和温度依赖性在很大程度上取决于Drude宽度。
2022-05-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Impurity-Scattering Assisted Umklapp Scattering as the Origin of Low-Temperature Resistivity in the Normal-State of Cuprate Superconductors
Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所);College of Physics, Chongqing University(重庆大学物理学院);School of Physics, Beihang University(北京航空航天大学物理学院);School of Physics and Astronomy, Beijing Normal University(北京师范大学物理与天文学院);Department of Physics, Beijing Normal University, Zhuhai(北京师范大学珠海校区物理系)
研究铜基超导体正常态低温电阻率行为,发现其在欠掺杂伪间隙相中呈二次温依赖,而在过掺杂奇异金属相中呈线性温依赖,杂质散射与Umklapp散射共同作用导致该现象。
2026-05-02 cond-mat.supr-con
The charge density fluctuations and the Shrinking Fermi Liquid scenario for strange metallicity in cuprates
CNR-INFM-SMC, and Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma(罗马大学物理系);Institute for Theoretical Physics and Astrophysics, Computational Quantum Materials, Julius-Maximilians-Universität(维尔茨堡大学理论物理与天体物理研究所);Institut für Physik, BTU Cottbus-Senftenberg(科特布斯-森夫滕贝格技术大学物理研究所)
研究基于收缩费米液体理论,用电荷密度涨落等解释铜酸盐奇异金属特性,通过费米子朗道准粒子与相关涨落散射描述输运等特性,还通过假设γ随温度变化解释了多种反常特性。
2026-07-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Restored strange metal phase through suppression of charge density waves in underdoped YBa$_2$Cu$_3$O$_{7-δ}$
最佳掺杂的铜酸盐的正常状态是由“奇怪的金属”相,示出了线性温度($T$)的电阻率的依赖性持续下降到最低的$T$。对于欠掺杂的铜氧化物,这种行为在赝能隙温度$T^*$以下丢失,其中电荷密度波(CDW)与其他交织的局部有序一起表征基态。在这里,我们表明,$T$ -线性电阻率的高应变,低掺杂的YBa $_2$铜$_3$ O $_{7-δ}$膜恢复时,CDW振幅,检测到的共振非弹性X射线散射,被抑制。这一观察指向CDW的发生和偏离$T$ -欠掺杂铜酸盐中的线性电阻率之间的密切联系。我们的结果说明了利用应变控制来操纵量子材料的基态的潜力。
2021-09-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Dependence of the superconducting effective mass on doping in cuprates
利用“典型”铜酸盐的掺杂决定的多带模型谱,在整个掺杂尺度上计算了成对载流子的有效质量。大的$m_{ab}$值快速猝灭,留下非常欠掺杂的区域。$m_{ab}$的进一步缓慢减小再现了在具有渐进掺杂的铜酸盐中恢复费米液体行为的趋势。带间超导凝聚密度($n_s$)表现出类似的行为转变温度和超导间隙。$n_s(0)/m_{ab}$比率具有接近最佳掺杂的表达最大值,也是热力学临界场。所有重叠的能带分量都被这个位置的化学势所取代。对强度和相位相干性同时发展。尽管它的简单性,该模型描述了各种铜氧化物的掺杂规模的特性的行为。
2005-06-14 cond-mat.supr-con
Theory of the electron phonon relaxation time in cuprates: Reproducing the observed temperature behaviour
我们研究了铜氧化物体系在飞秒激光脉冲光激发下,从电子子系统到声子子系统的能量转移速率随温度的变化关系。在赝能隙态下,取布里渊区节点附近的电子色散{ \it为线性},我们证明了从电子子系统到声子子系统的能量转移率在较低温度下与$T^{5}$成正比($T<<T_0$),在较高温度下与$T$成正比($T>>T_0$),这里$T_0$是铜氧化物的德拜温度.赝能隙态中的线性电子色散在M. I. KAGANOV等人,\cite{kaganov} . { \it但主要的项与上述参考文献中金属的情况相同。}铜酸盐的电子-声子弛豫时间服从$T^{-3}$定律,与实验结果\cite{demsar,Jdemsar}一致.
2014-12-23 cond-mat.supr-con
Compartmentalizing the cuprate strange metal
人们早就认识到,解开铜氧化物高温超导之谜的关键在于理解对形成和凝聚的反常正常状态。虽然它的许多定义属性已被确定,但它们通常被认为是单一的掺杂水平或作为掺杂的一个孤立现象。因此,它们之间的关系以及它们与定义铜酸盐相图的赝能隙(PG)、奇异金属(SM)和非超导(非SC)制度的关系还有待阐明。在这里,我们报告了一个高场平面内MR研究几个铜酸盐家庭跨越所有3个政权,揭示了一个复杂的,但仍然系统的演变形式的MR,每个政权拥有自己独特的缩放行为。在PG区,MR在低场强下呈现纯H/T^2标度,在最高场强下呈现H线性。当H-线性在SM区域内持续时,标度突然改变为H/T。的H-线性斜率的大小,同时,被发现与T-线性电阻率系数和Tc,加强表征的SM政权作为一个量子临界相。我们解释的H-线性MR在两个制度的高度各向异性,可能是不连续的费米表面上的功能签名的无所不在。最后,在非SC,费米液体制度,我们观察到传统的科勒缩放恢复。这项全面的研究建立了不同的性质的磁输运在每个政权,并确定幂律缩放的正常状态MR作为SC空穴掺杂铜酸盐的定义功能。这种幂律标度与玻尔兹曼输运理论的任何已知变体的不相容性促使人们寻求一种全新的理论框架,其中MR与弹性杂质散射完全解耦。
2022-11-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Systematic behaviour of the in-plane penetration depth in d-wave cuprates
本文报道了δ= 0.0,0.3和0.43的YBa_2Cu_3 O_{7-δ}晶粒取向的穿透深度随温度T和氧浓度的变化关系。随着$δ$含量的增加,面内和面外的穿透深度λ ab}(0)、λ ab}(T)中的低温线性项以及λ c}(0)/λ ab}(T)的比值均增大。本文讨论了在本文中发现的和最近在HgBa_2PDMATHABMO Cu_ nO_{2n+2+δ}(n = 1和3)中发现的λ_{ab}(T)中线性项随T_c的系统变化。
1997-12-16 cond-mat.supr-con
Critical spin fluctuations across the superconducting dome in La$_{2-x}$Sr$_{x}$CuO$_4$
University of Bristol(布里斯托大学);Tata Institute of Fundamental Research(塔塔基础研究所);Flatiron Institute(平顿研究所);Rutherford Appleton Laboratory(拉瑟福德·阿普尔顿实验室);Harvard University(哈佛大学)
通过中子散射实验和理论计算,发现过掺杂铜氧化物超导体中的奇异金属行为与临界自旋涨落共存,并支持自旋密度波量子相变模型,表明低能自旋激发和空间无序是奇异金属行为的关键。
2025-11-26 cond-mat.supr-con
A short review of the recent progresses in the study of the cuprate superconductivity
在过去的15年里,我们对高$T_{c}$铜酸盐超导机制的理解取得了重要进展。现在有强有力的证据表明,奇怪的金属行为是由赝能隙端点处的量子临界涨落引起的,在该端点处,费米表面的拓扑结构从类空穴变为类电子。然而,实验表明,在高$T_{c}$铜氧化物的量子临界行为是定性不同的观察到的重费米子系统和铁基超导体,在这两个量子临界行为可以归因于量子相变向对称性破缺相。赝能隙作为光谱能隙存在而没有相应的对称性破缺阶数,以及奇怪的金属行为作为量子临界行为发生而没有相应的对称性破缺相变,这一事实暴露了该领域的核心困难:缺乏超越朗道范式的高$T_{c}$现象学的通用低能有效理论描述。最近的实验表明,高$T_{c}$铜氧化物中电子的局域矩和巡游准粒子特征之间的二元论可能是超越Landau范式的组织原则,并可能是解开赝能隙现象和奇怪金属行为之谜的关键。
2021-03-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Unusual behavior of cuprates explained by heterogeneous charge localization
铜氧化物高温超导体是研究最深入的材料之一,但关于它们的主相和它们之间的转变的基本问题仍然没有答案。通常被认为是掺杂的电荷转移绝缘体,这些复杂的层状氧化物表现出赝能隙,奇怪的金属,超导和费米液体行为与空穴掺杂剂浓度的增加。在这里,我们提出了一个简单的非均匀莫特样(去)本地化模型,其中每铜氧单元的一个孔逐渐离域随着掺杂和温度的增加。该模型本质上是简化的,其参数受到实验约束。它全面捕捉关键的非常规实验结果,包括温度和掺杂依赖的赝隙现象,奇怪的金属线性温度依赖的平面电阻率,和掺杂依赖的超流密度。我们的模型的成功和简单性大大揭开了铜酸盐相图的神秘面纱,并指出一个本地超导配对机制涉及(去)本地化的孔。
2017-10-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Transport Anomalies of the Strange Metal: Resolution by Hidden Fermi Liquid Theory
最佳和过度掺杂的铜酸盐的奇怪的金属相表现出一些异常的输运性质:不饱和的线性T电阻率,霍尔角和电阻率的不同的弛豫时间,温度依赖的各向异性弛豫时间,以及从假设的费米液体到线性T行为的特征交叉。所有这些都得到了隐藏费米液体理论的自然解释和定量拟合。
2009-03-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Normal state electronic structure in the heavily overdoped regime of Bi1.74Pb0.38Sr1.88CuO6+delta single-layer cuprate superconductors
我们探讨的电子结构中的重过掺杂制度的单层铜酸盐超导体Bi 1.74Pb 0.38Sr 1.88CuO 6 + δ。我们发现节准粒子行为主要由声子主导,而反节准粒子线形则由自旋涨落主导。此外,虽然在非常高的掺杂下,长程自旋涨落减小,但局部磁涨落仍然主导准粒子色散,并且该系统在整个过掺杂区域中表现出奇怪的金属行为。
2006-02-17 cond-mat.supr-con
Signature of quantum criticality in cuprates by charge density fluctuations
本研究通过共振X射线散射分析两个铜氧化物超导体家族的电荷密度涨落,在掺杂$p^*\thickapprox$0.19处发现符合量子临界点的特征,为奇异金属相的量子临界起源提供了间接证据,助力高温超导研究。
2023-11-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Manifestations of Strange Metallicity in Inelastic Neutron Studies
出现的轨道选择性莫特相(OSMP)中发现的多波段相关系统导致一个非微扰的朗道费米液体有利于一个新的金属状态表现出异常的红外(分支切割)连续特征在一个和两个粒子的响应。我们结合使用$(1)$动力学平均场论(DMFT),使用连续时间量子Monte-Carlo(CTQMC)求解器的两带哈伯德模型和$(2)$分析参数从一个有效的玻色化描述研究铜酸盐的非弹性中子散射研究中的奇怪的金属功能。具体来说,限制我们的注意力,不间断的金属相,我们研究如何出现的OSMP导致定性的新功能$(i)$的动态自旋和电荷极化率,和$(ii)$声子响应的奇怪的金属,详细。朗道准粒子极点在OSMP中的单电子传播子中的消失反映了动态自旋响应中临界液体特征的出现。这一新的发现也支持真正的异常特征的声子动力学,我们通过耦合半呼吸声子在特定的上下文中的铜酸盐这样一个多电子连续。我们发现很好的理解在实验中遇到的各种异常非弹性中子散射研究中的近最佳掺杂的铜酸盐。我们还扩展了这些结果中的一个唯象的方式来争论如何修改的声子谱在欠掺杂铜酸盐可以调和的建议向列加d波电荷调制阶的赝能隙状态。我们还研究了占主导地位的“对胶”的贡献超导性的问题,使我们能够解释最近的泵探测结果在一个奇怪的金属的情况。
2016-03-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Bounding the pseudogap with a line of phase transitions in YBCO cuprate superconductors
接近最佳掺杂,氧化铜超导体显示出“奇怪的金属”行为,暗示与量子临界点相关的强烈波动。这样一个临界点需要一条经典的相变线,该线在超导“圆顶”内部接近最佳掺杂的零温度处终止。超导性出现的温度掺杂相图的欠掺杂区域被称为“赝能隙”,因为存在传导电子部分能隙的证据,但到目前为止,还没有令人信服的热力学证据表明赝能隙是一个独特的相还是冷却时物理性质的连续演化。在这里,我们报告的赝隙在YBCO铜酸盐超导体是一个独特的相,由一条线的相变。这条线的掺杂依赖性是这样的,它终止于零温度内的超导圆顶。由此我们得出结论,量子临界驱动的奇怪的金属行为,因此在铜酸盐的超导性。
2013-06-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Seebeck coefficient in a cuprate superconductor: particle-hole asymmetry in the strange metal phase and Fermi surface transformation in the pseudogap phase
我们报告的Seebeck效应的测量在$ab$平面($S_{\rm a}$)和沿$c$轴($S_{\rm c}$)的铜酸盐超导体La $_{1.6-x}$ Nd $_{0.4}$ Sr $_{x}$ CuO $_4$(Nd-LSCO),在磁场足够大,以抑制超导性下降到低温。我们使用Seebeck系数作为探针的电子结构的粒子-空穴不对称性的赝隙临界掺杂$p^{\star} = 0.23$。在赝能隙相之外,在$p = 0.24 > p^{\star}$处,我们观察到正的且基本上各向同性的塞贝克系数为$T \rightarrow 0$。$p = 0.24$的$S > 0$与预期不符,因为Nd-LSCO的电子能带结构高于$p^{\star}$及其已知的类电子费米表面。我们可以用依赖于能量的散射率和粒子-空穴的不对称性来调和这一观察结果,这可能源于$p^{\star}$之上的铜氧化物的非费米液体性质。在赝能隙相内,对于$ p < p^{\star}$,$S_{\rm a}$如先前报道的那样在低温下升高,这与从其它输运性质推断出的载流子密度$n$在$p^{\star}$上从$n \simeq 1 + p$下降到$n \simeq p$一致。与此形成鲜明对比的是,低温下的$S_{\rm c}$在低于$p^{\star}$时变为负值,这是赝能隙相的一个新特征。$S_{\rm c}$的突然下降揭示了N…
2021-12-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Screened superexchange mechanism for superconductivity applied to cuprates
Laboratoire Charles Coulomb UMR 5221 CNRS-Université de Montpellier(蒙彼利埃大学);Department of Physics, Loughborough University(拉夫堡大学)
本文提出了一种基于超交换动力学的屏蔽机制,用于解释铜基氧化物中的超导性,并预测了温度-掺杂相图及能带结构。
2026-01-13 cond-mat.supr-con
New scenario for high-T_c cuprates: electronic topological transition as a motor for anomalies in the underdoped regime
我们发现了正方晶格上二维自由费米子系统中电子拓扑跃迁的一个新的非平凡方面。对应的奇异量子临界点δ=δ_c,T=0,(n=1-δ为电子浓度)是ETT一侧相互作用系统反常行为的起源,δ<δ_c。最重要的是出现了特征温度T^*(δ)\propto δ_c-δ线。将该理论应用于高T_c铜氧化物,发现与在欠掺杂区(NMR和ARPES)观察到的实验行为有惊人的相似性。
1999-03-02 cond-mat.supr-con
Decoupling momentum and energy relaxation rates in cuprate strange metals via giant THz nonlinearities
Johns Hopkins University(约翰斯·霍普金斯大学);University of Illinois Urbana-Champaign(伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校);Brookhaven National Laboratory(布鲁克海文国家实验室);Université Paris-Saclay(巴黎萨克雷大学)
利用非线性太赫兹光谱测量铜酸盐La2-xSrxCuO4的电子能量弛豫率Γ_E,发现其比动量弛豫率Γ_M小10-40倍,排除了声子作为T线性电阻率来源的可能性。
2026-05-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Correlation between unconventional superconductivity and strange metallicity revealed by operando superfluid density measurements
Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所);Fudan University(复旦大学);Southern University of Science and Technology(南方科技大学);Harvard University(哈佛大学);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);Songshan Lake Materials Laboratory(松山湖材料实验室);Beijing Academy of Quantum Information Sciences(北京量子信息科学研究院)
通过原位超流密度测量揭示非常规超导体中超导性与奇异金属性之间的关联,建立零温超流密度与电阻率系数的线性关系,并通过理论计算验证其普遍性。
2025-01-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Parameter-free expression for superconducting Tc in cuprates
本文导出了层状铜氧化物超导临界温度的一个无参数表达式,它使我们可以用实验测量的参数来表示Tc。它产生的Tc值观察到约30镧,钇和汞为基础的样品的不同水平的掺杂。这种与实验的显着一致性以及不寻常的临界行为和正常状态间隙表明许多铜酸盐接近玻色-爱因斯坦凝聚状态。
1999-03-04 cond-mat.supr-con
Fermi liquid-like behaviour of cuprates in the pseudogap phase simulated via T-dependent electron-boson spectral density
本文通过引入温度依赖的赝能隙和电子-玻色子谱密度,结合广义Allen公式模拟并解释了欠掺杂铜氧化物赝能隙相中观测到的类费米液体光学行为。
2023-08-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Anomalous normal state resistivity in superconducting $La_{2-x}Ce_xCuO_4$: Fermi liquid or strange metal?
本文给出了电子掺杂铜氧化物超导体$La_{2-x}Ce_xCuO_4$在高于其转变温度$T_c$时的面内电阻率随Ce掺杂量x和温度变化的实验结果。当掺杂量x在0.11 ~ 0.17之间时,当$T_c$在30 K(x=0.11)~ 5 K(x=0.17)范围内变化时,我们发现在100 K ~ 400 K的测量范围内,所有掺杂量的电阻率都表现出近似的$T^2$行为。$T^2$电阻率项的系数随着x的增加而减小,遵循$T_c$中的趋势。我们从理论上分析了我们的数据,并认为n型铜酸盐更好地被认为是奇怪的金属。虽然二次温度依赖性似乎是在天真的协议与费米液体(FL)的期望,事实上,测得的电阻率是大的,没有声子诱导的线性电阻率表现出自己,即使在400 K反对一个标准的正常金属费米液体图片是适用的。我们讨论了奇怪的金属行为的可能起源。
2018-08-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Examination of the claim by Loram and Tallon that the energy-resolved STM results, in their apparent inhomogeneity, misrepresent the true bulk behaviour of the HTSC cuprates
本文试图对Loram等人和Davis等人关于高温超导铜氧化物的电子比热和能量分辨扫描隧道显微镜(STM)的主要实验结果,在电子不均匀性问题上进行调和。我认为,在适当的水平上,后者对HTSC在这些材料中的发展至关重要,并试图使上述关键工作不仅相互一致,而且与大量相关工作保持一致。这是围绕作者长期倡导的负U情景进行的。
2006-10-31 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Why Matthiessen's rule is violated in the high-$T_{c}$ cuprate superconductors?
本文揭示铜氧化物超导体中电子-声子耦合因反铁磁自旋涨落的顶点修正而减弱,从而解释奇异金属相直流电阻率违反 Matthiessen 定律的现象。
2024-07-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Gauge-gravity duality comes to the lab: evidence of momentum-dependent scaling exponents in the nodal electron self-energy of cuprate strange metals
本文证明 conformal-to-AdS$_2$ Gubser-Rocha 模型的全息费米子自能动量依赖标度指数,能描述铜氧化物 ARPES 实验中谱函数偏离幂律液体洛伦兹线型的现象,且该半全息模型在低温及所有掺杂下均有效。
2024-02-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Orbital Order, Superconductivity, Pseudogap and Spectral Weight in High-Tc Cuprates
在提供了我们最近提出的高Tc铜酸盐模型的简要谱系之后,我们研究了产生相邻空穴之间有吸引力的相互作用的微观机制的细节。我们发现,一个特殊的安排的$p_x$和$p_y$氧轨道使相互磁相互作用的空穴与本地化的铜离子之间产生净吸引相互作用,这是负责的超导相的出现。我们还研究了所提出的赝能隙序参量与谱密度之间的关系。我们表明,在后者中的两个尖锐的峰的发生,之间的状态密度遭受耗尽是直接后果的d-波字符的赝能隙序参量依赖于$\mathbf{k}$,这打破了90 $^\circ$旋转对称的氧晶格。谱密度中的峰分离有效地作为铜酸盐的整体赝能隙序参量。我们明确地计算了Bi 2212在不同温度下的奇异金属相和赝隙相的谱密度,并表明我们的结果与实验数据进行了很好的比较。
2021-07-31 cond-mat.supr-con
Crossover from two-dimensional to three-dimensional superconducting states in bismuth-based cuprate superconductor
为了解释高温超导的机制,必须了解铜氧化物超导体的反常正常态(包括赝能隙、反常费米液体和奇异金属)是如何产生超导配对的。一个长期争论的问题是超导配对如何在SM相中形成和凝聚,因为超导转变温度在这个阶段是最高的。在这里,我们报告的第一个实验观察到的压力诱导的交叉从二维到三维超导状态的最佳掺杂的Bi 2Sr 2CaCu 2 O 8+三角洲块体超导体在2.8 GPa以上的压力,通过最先进的原位高压测量电阻,磁阻和磁化率。通过分析电阻的温度依赖性,我们发现二维超导转变呈现Berezinski-Kosterlitz-Thouless类行为。这种二维超导转变的出现提供了直接和有力的证据,表明SM状态主要是二维的。这对全面理解铜氧化物超导体的相图是很重要的。
2019-06-20 cond-mat.supr-con
High-temperature superconductivity with zero-resistance and strange metal behavior in La$_{3}$Ni$_{2}$O$_{7-δ}$
本研究使用液体传压介质在La$_{3}$Ni$_{2}$O$_{7}$单晶中实现了超过30 GPa下的零电阻,证实了其高温超导性,并揭示了奇异金属行为与超导性之间的复杂联系。
2024-04-18 cond-mat.supr-con
Resonating valence bonds and Fermi surface reconstruction: The resistivity in the underdoped cuprates
欠掺杂铜氧化物的赝能隙相是各种新颖电子现象的宿主。一个例子是直流电阻率,它显示了ab平面中的金属行为,而c轴响应是绝缘的。我们应用一个模型,最初制定的杨,赖斯和张,研究的电阻率在伪间隙阶段。该模型能够再现电阻率的定性特征,包括面内电导率的线性行为的系统偏差,以及沿c轴的绝缘行为。我们将其与弧模型的预测进行比较,并发现类似的定性行为。我们发现,在理解电阻率的最重要的元素是重建的费米面,这使得强限制准粒子的数量允许参与直流传输。
2012-11-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Two-lifetime model for the cuprates revisited
Comenius University(布拉迪斯拉发康斯坦丁神学家大学)
针对铜氧化物超导体奇异金属态中强非弹性小角散射缺乏直接证据的问题,提出双寿命唯象模型,通过角分辨光电子能谱解释低能特征并区分散射类型及获取能隙函数。
2026-08-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Quantum criticality in cuprate superconductors revealed by optical conductivity measurement
通过光学电导率测量,发现过掺杂铜氧化物超导体在临界掺杂处输运散射率呈现$ω/T$标度行为,且光学相干模式展宽,为奇异金属性源于量子临界涨落提供了光谱学证据。
2025-09-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Correlation between scale-invariant normal state resistivity and superconductivity in an electron-doped cuprate
高温超导铜氧化物的正常态的理解是至关重要的最终理解的长期存在的问题的超导性本身的起源。这种所谓的奇怪金属状态被认为与隐藏在超导性下的量子临界点(QCP)有关(1,2)。与空穴掺杂的铜氧化物不同,在电子掺杂的铜氧化物中,有可能在非常低的温度和低的磁场下进入正常态,以研究这种假定的QCP并探测这些材料的T~0 K态(3,4)。我们报告了n型铜酸盐系统La 2-xCexCuO 4(LCCO)的低温正常态磁阻(MR)的测量结果,发现其特征在于线性场行为,其遵循与外加场和温度的比例关系,掺杂(x)高于假定的QCP(x= 0.14)(5)。这种非常规的行为表明,磁场探测的是引起异常低温线性T电阻率的相同物理现象(4)。线性磁电阻的大小随T_c的减小而减小,并在超导圆顶的端部(x ~0.175)趋于零,在此之上,发现了一个常规的二次磁电阻,这些结果表明奇异金属态的量子临界激发与高温超导性之间有很强的相关性。
2018-10-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con physics.app-ph
Evidence for hidden fermion that triggers high-temperature superconductivity in cuprates
在超导体中,束缚在库珀对中的电子传导无耗散电流。库珀对的强度与临界转变温度(Tc)的值成正比。然而,在铜氧化物高温超导体中,配对机制仍然无法解释。在这里,我们揭示了为什么在铜氧化物的库珀对是如此强烈的必然工作出非常高的Tc。通过对微观铜氧化物模型和简单两组分费米子模型的数值模拟的一一对应,我们发现隐藏的费米子从强电子关联中产生,并产生强束缚的库珀对.这种机制不同于由一些玻色子胶介导的传统配对,例如传统超导体中的声子。隐藏的费米子甚至在Tc以上仍然存在,并产生奇异金属赝能隙相。这揭示了铜氧化物中赝能隙相和超导电性之间前所未有的直接关系。
2014-11-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Supercurrent flow with large superconductor gap in cuprates: Resurrection of phonon-mediated Cooper pairs
我们系统地探讨了Bardeen-Cooper-Schriefer(BCS)理论的精妙之处,其中BCS型电子-声子相互作用被明确地加强为铜氧化物超导体中唯一可行的强力胶,因为对于库珀对(在其原始形式下),声子诱导的散射实际上为零,并且声子从来不需要玻色凝聚。在这里,我们证明了(i)可以通过加强库珀对结合能来获得高的超导转变温度(Tsc)和(ii)存在一个广义的电子-声子势算符,它可以诱导超导相和奇异金属相之间的有限温度量子相变.为了支持这一扩展的BCS理论,我们推导出了库珀对电子的费米-狄拉克统计,它正确地捕捉到了强束缚库珀对破裂相对于变化的温度或超导体间隙(gap-BCS)的物理。最后,我们进一步扩展的BCS形式主义内的电离能理论证明(iii)最佳掺杂的存在,具有最大的Tsc(x_optimum)或间隙BCS(x_optimum),和(iv)的比热容跳Tsc在铜酸盐是由于有限温度的量子相变。在此过程中,我们揭示了精确的微观原因,为什么正确预测(而不是猜测)超导体材料通常是任何需要配对机制的理论中的一个难题。
2014-06-28 cond-mat.supr-con
Quantum critical behaviour in the superfluid density of strongly underdoped ultrathin cuprate films
高温超导体物理学中的一个中心问题是理解单个氧化铜层或双层(铜氧化物中的基本结构单元)内的超导性,以及它是如何随着掺杂不足而丧失的。随着可动空穴从CuO_2面被去除,晶体和厚膜中的转变温度T_C和超流密度n_S以令人惊讶的相关方式降低。我们试图阐明的内在物理双层在强烈欠掺杂制度,超导性消失的临界掺杂水平附近。本文报道了薄如两个氧化铜双层膜的Y_{1-x} Ca_xBa_2Cu_3 O_{7-δ}薄膜中n_S(T)的测量结果,T_C低至3 K。除了在T_C处观察到二维Kosterlitz-Erasless-Berezinski跃迁外,我们还观察到T_C随n_S(0)的显著标度,这表明欠掺杂时超导性的消失是由于T = 0的二维量子临界点附近的量子涨落。
2007-07-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Strange metal and superconductor in the two-dimensional Yukawa-Sachdev-Ye-Kitaev model
本文研究了2d-YSYK模型在正常态和超导态下的自洽无序平均数值解,发现其电子谱函数、电导率和超流刚度重现了铜氧化物观测的关键特征。
2024-11-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con hep-th
Charge 2e Boson Underlies Two - Fluid Model of the Pseudogap in Cuprate Superconductors
从掺杂莫特绝缘体的有效低能理论出发,我们证明了欠掺杂区的有效载流子密度符合双流体描述。也就是说,它具有不同的与温度无关的热活化组分。我们确定的热激活组件作为一个空穴和电荷2e玻色子,这自然发生在有效理论的束缚态。这种状态的热激活解束缚导致奇怪的金属和随后的$T-$线性电阻率。我们发现,掺杂的结合能的依赖性是在很好的协议与实验确定的赝能隙尺度在铜氧化物超导体。
2009-06-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Comment on: Crossover of Charge Fluctuations across the Strange Metal Phase Diagram
在Husain等人最近的一篇论文中[PRX 9,041062(2019)],在欠掺杂和过掺杂材料之间的奇怪金属范围内,通过反射电子能量损失谱(R-EELS)研究了Bi 2Sr 2CaCu 2 O 8 +x中的双粒子电子激发。作者的结论是,没有明确的等离子体激元。相反,他们得到了一个动量独立的连续统,他们讨论的全息理论。在这篇评论中指出,实验结果是在鲜明的对比,以前的EELS在传输(T-EELS),共振非弹性X射线散射(RIXS),和光学研究。这种差异可能是由R-EELS实验中不准确的动量标度所解释的。此外,它示出,许多材料的具体实验结果从T-EELS,R-EELS,RIXS,和光学光谱可以解释一个更传统的扩展Lindhard模型。该模型描述了铜酸盐中正常等离子体和声学等离子体的能量、宽度和色散,以及连续谱。后者是由电子空穴激发内的寿命加宽的导带解释。该连续谱与载流子的散射率直接相关,该散射率又通过反馈过程导致连续谱。
2021-03-18 cond-mat.supr-con
Quantum-disordered slave-boson theory of underdoped cuprates
本文研究了欠掺杂铜氧化物的t-J模型U(1)从玻色子理论中自旋能隙相的稳定性。我们从超导态出发,通过在玻色子超流中引入涡旋,研究了零温下从玻色子的量子相变。在有限温度下,玻色子的性质不同于奇异金属相的性质,并导致修正的规范场涨落。结果,自旋能隙相位可以稳定在玻色子系统的量子临界和量子无序区。我们还表明,该制度的量子无序玻色子与配对费米子可以被视为最近提出的节点液体理论的强耦合版本。
2000-09-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fluctuation diamagnetism around the superconducting transition in a cuprate crystal with a reduced Meissner fraction
超导转变周围的磁化强度被测量在Tl $_{0.5}$ Pb $_{0.5}$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_7$晶体中,该晶体受到其有效超导体积分数的相当大的减少($\sim$ 55%)的影响,但仍然具有相对尖锐的低场迈斯纳转变,该行为可能归因于结构不均匀性的存在。考虑到迈斯纳分数中的这些不均匀性,观察到的抗磁性仍然可以用传统的带有库珀对和涡旋涨落的金兹伯格-朗道方法来解释,始终在超导跃迁之上和之下。
2008-02-26 cond-mat.supr-con