Spatial Complexity Due to Incipient Electronic Nematicity in Cuprates
诸如扫描隧道显微镜(STM)的表面探针已经在各种高温超导体中检测到纳米级的复杂图案,其指示电子不均匀性。在铜氧化物中,斑图形成与赝能隙相有关,赝能隙相是高温超导态的前体。电子向列性形式的对称性破缺(即从C4到C2)最近被认为是赝能隙相的统一主题,[1]然而,控制纳米级斑图形成的基本物理尚未确定。在这里,我们使用从STM研究铜氧化物超导体中提取的普遍的团簇性质,以确定控制复杂的斑图形成的基本物理。我们发现,斑图形成是由无序和相互作用之间的微妙平衡,导致分形性质的集群模式。这里介绍的方法可以扩展到各种表面探针,使被研究的现象的尺寸的直接测量,以确定是否从材料的大部分现象产生,或是否它被限制在表面。
2011-03-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Mottness, Phase String, and High-$T_c$ Superconductivity
自然界中的基本粒子是由规范力决定的,这是20世纪物理学中的一个伟大发现,它的特征是带电荷的基本粒子$q$从A点到B点获得的不可积相位因子:$$P \exp\left(i\frac{q}{\hbar c} \int_A^B A_μdx^μ\right)$$其中$A_μ$是规范势,$P$代表路径排序。在强关联电子多体系统中,如果相互作用打开了所谓的莫特能隙,相应的希尔伯特空间将发生根本性的变化。一种新的不可积的相位因子--相位串将取代传统的费米统计来描述低层物理。在莫特能隙的保护下,这种奇异的相位因子可以使电子的分数化,从而导致具有拓扑规范结构的奇异基本粒子的双重世界。莫特能隙在高$T_c$铜氧化物中被清楚地识别,其量值大于1.5 eV。一个非费米液体的“母”态将出现,其中无隙朗道准粒子仅在所谓的费米弧区域周围部分稳健,而主要动力学由两种类型的带隙自旋子主导。反铁磁性、超导性和具有完整费米表面的费米液体可以被认为是这种新母态的低温不稳定性。数值计算和实验都为莫特内斯的这种涌现物理提供了直接证据,莫特内斯位于高$T_c$超导机制的核心。
2022-04-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Incipient charge order observed by NMR in the normal state of YBa2Cu3Oy
高温铜酸盐的赝隙制度窝藏电子有序的确切性质和普遍性仍有争议的各种表现。在这里,我们表明,最近报道的短程电荷秩序在正常状态下的YBa2Cu3Oy对应于一个真正的静态调制的电荷密度。我们还表明,这种调制的影响,大多数的电子性质,它出现联合与单元格内的磁,但不磁,秩序,它表现出的差异与在较低的温度下观察到的电荷密度波在高磁场。这些观测结果证明大多是普遍的,他们提出了新的约束的电荷密度波的起源,他们揭示了本机缺陷钉扎的电荷调制。层状金属,如NbSe 2,其中的缺陷成核晕的初始电荷密度波在温度高于有序过渡的结果相似,提高的可能性,秩序参数波动,但没有静态秩序,将观察到在正常状态下的大多数铜酸盐,如果没有障碍。
2015-03-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Orbital-driven Mottness collapse in 1T-TaS2-xSex transition metal dichalcogenide
莫特绝缘相附近一直是寻找奇异量子态的沃土,最著名的是高Tc铜氧化物和巨磁阻锰氧化物。层状过渡金属二硫属化物1 T-TaS 2代表了另一个有趣的例子,其中莫特绝缘体相与一系列复杂的电荷密度波(CDW)级紧密纠缠。更有趣的是,最近发现1 T-TaS 2经历了高压、电荷掺杂或等价取代引起的莫特绝缘体到超导体的转变。莫特绝缘体相的性质和向导电态的转变机制仍处于激烈的争论之中。在这里,我们结合扫描隧道显微镜(STM)测量和第一性原理计算,研究了1 T-TaS 2莫特绝缘体的原子尺度电子结构及其在Se等价取代S后向金属态的演化.我们确定了两种不同类型的轨道纹理-一个本地化和其他扩展-并证明它们之间的相互作用是决定电子结构的关键因素。特别是,我们表明,连续演变的STM可视化的电荷间隙是由于沉浸到扩展的轨道跨度费米海的局域轨道诱导的哈伯德带,具有独特的演变从莫特间隙的电荷转移间隙。这种轨道驱动的Mottness坍缩的新机制为创造新的电子态和设计未来的电子器件提供了一条有趣的途径。
2017-04-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electron momentum distribution in underdoped cuprates
研究了弱掺杂二维量子反铁磁体中的电子动量分布函数。基于自洽玻恩近似(SCBA),我们对AFM中单个孔的分析结果表明,EMD的异常动量依赖性表明“空穴”与新兴的大费米表面的签名共存。初始费米面的位置和EMD的结构由基态的动量决定。我们的分析表明,这一结果仍然是强大的下一个最近的邻居跳变项的存在下,在模型中。小团簇的精确对角化结果与SCBA定量再现。
2000-01-21 cond-mat.str-el
Charge Order and Superconductivity as Competing Brothers in Cuprate High-$T_{\rm c}$ Superconductors
本文综述了铜氧化物高$T_{\rm c}$超导体中电荷序与$d$波超导电性之间相互作用的研究,特别强调了基于非常规电子分数化概念的探索,以及高精度量子多体求解器的解所支持的结果。首先讨论了哈伯德模型中超导态与电荷不均匀性(包括电荷/自旋条纹态)之间的激烈竞争,然后在没有可调参数的情况下推导了铜氧化物的{ \it ab initio}哈密顿量,以表征铜氧化物的低能物理.电荷不均匀性和超导电性源于同一母体,即由莫特绝缘体附近的强库仑排斥(Mottness)引起的载流子吸引和伴随的电子分裂。同一个母亲使得两兄弟的激烈竞争不可避免。电子分馏对超导电性机制有重要影响。最近的探索动机的概念的分数和它们的后果的能量动量分辨光谱测量,包括角分辨光电子能谱(ARPES)和共振非弹性X射线光谱(RIXS)的实验观察进行了概述,与未来的愿景集成光谱挑战长期存在的困难,在铜酸盐以及在其他强相关的物质一般。
2021-07-19 cond-mat.str-el
Ultrafast carrier localisation in the pseudogap state of cuprate superconductors from coherent quench experiments
赝能隙(PG)是由莫特引入的,用来描述一种物质状态,这种状态在费米能级上具有最小的态密度,深到足以使态局域化。它可以由电子之间的库仑排斥引起,或者由于初始电荷或自旋序,或者两者的组合。这些状态在时间上以随机相位快速波动,因此很难在实验上观察到。在这里,我们提出了第一个相干淬火测量的原型高温超导体Bi $_{2}$ Sr $_{2}$ CaCu $_{2}$ O $_{8+δ}$中的赝能隙态的动态过渡,揭示了一个显着的早期集体秩序在短时间尺度上超过几个相干长度在任何水平的掺杂。相反,我们发现亚皮秒载波本地化的证据有利于图片的配对竞争库仑相互作用和应变,增强了费米表面的不稳定性。
2014-10-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum Criticality and Incipient Phase Separation in the Thermodynamic Properties of the Hubbard Model
对铜氧化物的输运测量表明,在最佳空穴掺杂附近的超导圆顶下面隐藏着一个量子临界点。我们提供了数值证据支持这种情况下,通过一个动态集群量子蒙特卡罗研究扩展的二维哈伯德模型。单粒子量,如光谱函数,准粒子重量和熵,显示两个不同的基态之间的交叉:费米液体在低填充和非费米液体与赝隙在高填充。这两种状态被发现在更高的温度下跨越到一个边缘费米液体状态。对于有限次近邻跳跃t',我们发现在温度T_c处有一个经典临界点。这个经典的临界点被发现与可压缩的Mott气体和不可压缩的Mott液体之间的相分离转变相对应的费米液体和赝能隙状态,分别。由于临界温度T_c随t'的减小外推到零,我们得出结论:费米液体与赝能隙区之间存在一个量子临界点,其附近的边缘费米液体行为类似于液-气相变中的超临界区。
2010-09-14 cond-mat.str-el
Pairing Fluctuations Determine Low Energy Electronic Spectra in Cuprate Superconductors
本文描述了紧束缚电子在空穴掺杂铜氧化物的正方形平面Cu晶格上运动的最小理论,并以量子力学的方式与它们的对(库珀对)混合。在转变温度T_c处发生的超导电性是这些库珀对的长程d波对称相位相干性。与初始远程超导有序相关的波动在T_c附近具有普遍的大距离行为。我们计算了耦合到这种库珀对波动的电子的光谱密度,并表明在角分辨光发射光谱(ARPES)实验中观察到的功能在不同的铜酸盐以上的T_c作为掺杂和温度的函数自然出现在此描述。其中包括长度随温度变化的“费米弧”和随着温度向赝能隙温度增加而线性填充的波腹赝能隙。我们的结果与实验定量一致。在T_c以下,计算了非零超流密度和热涨落的影响,并与最近的一些ARPES实验成功地进行了比较,特别是观察到的超导能隙的“弯曲”或偏离正则d波形式。
2011-10-01 cond-mat.str-el
Emergent Charge Order from Correlated Electron-Phonon Physics in Cuprates
电荷密度波序现在被认为是欠掺杂铜酸盐高温超导体的一个普遍特征,尽管它的起源还不清楚。虽然实验表明电荷有序波矢是由费米面嵌套决定的,但费米面的相关部分没有特征,也没有提供任何关于潜在机制的线索。在这里,专注于欠掺杂的钇钡$_2$铜$_3$ O $_{6+x}$,我们提出了一个方案,跟踪电荷密度波的形成初期软化的键屈曲声子。其耦合到铜-氧平面中的电子的动量依赖性有利地选择了实验中发现的无公度和轴向有序波矢量。但是,它需要强的电子相关性,通过他们的铜特定的重正化的重量和准粒子的分散,使一个独特的增强附近的B $_{1g}$ -声子选择波矢量的电荷磁化率。的B $_{1g}$声子的频率软化了几个百分点,和伴随有限范围的电荷密度波相关的晶格不稳定性将形成本地,如果成核的缺陷或掺杂剂的混乱。这些结果提供了这样一种观点,即低掺杂铜酸盐的复杂相图不能仅在强电子相关性的背景下理解。
2020-05-30 cond-mat.str-el
Hall and Seebeck coefficients from bi-directional charge density wave state in high-$T_c$ cuprates
最近发现的初期电荷密度波(CDW)的不稳定性与超导竞争的一类高温铜酸盐超导体带来的作用下重新关注的铜酸盐相图中的电荷秩序。在这里,我们采取一个平均场(Q = 2 π/3,2 π/3)的双轴CDW态,并计算费米表面拓扑结构和由此产生的霍尔和塞贝克系数作为温度和空穴掺杂的函数。我们表明,在适当的掺杂范围内的低温状态(在超导性的情况下)是一个双向的CDW,费米表面由电子口袋,导致霍尔和塞贝克系数在低温下成为负的实验中看到的。
2014-10-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Mottness and spin liquidity in a doped organic superconductor $κ$-(BEDT-TTF)$_4$Hg$_{2.89}$Br$_8$
本综述聚焦特殊非化学计量比有机超导体$κ$-(BEDT-TTF)$_4$Hg$_{2.89}$Br$_8$,介绍其兼具莫特性、自旋液体性与超导性的独特现象,梳理压力研究成果并探讨其与无机超导研究问题的关联。
2023-07-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nematic Fluctuations in the Cuprate Superconductor Bi$_2$Sr$_2$CaCu$_2$O$_{8+δ}$
在它们的相图中建立量子临界点的存在和性质是高温超导铜氧化物的核心谜团。它可以解释它们的赝能隙和奇怪的金属相,以及最终它们的高超导温度。然而,尽管在几种非常规超导体中存在与量子临界点相关的无处不在的临界涨落的确凿证据,但在铜氧化物中,它们至今仍未被发现。在这里,我们使用铜酸盐Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_{8+δ}$中的电子拉曼散射,报告观察到增强的电子拉曼涨落附近的赝能隙相的端点。虽然我们的数据暗示可能存在一个初始的量子临界点,掺杂的依赖性的量子波动偏离一个典型的量子临界情况显着。观察到的不稳定性,而似乎是绑定到一个范霍夫奇点的存在下的能带结构。
2020-04-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spectroscopic Evidence of Competing Diagonal Spin Interactions and Spin Disproportionation in the Bilayer Nickelate La$_3$Ni$_2$O$_7$
Seoul National University(首尔大学);Sejong University(世宗大学);Sun Yat-Sen University(中山大学)
研究通过光谱分析揭示双层镍酸盐La$_3$Ni$_2$O$_7$中竞争的对角自旋相互作用、自旋不均一化及晶格不稳定性,为理解其超导机制提供关键证据。
2026-11-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Phenomenological Three-Orbital Spin-Fermion Model for Cuprates
介绍了一种描述铜基高临界温度超导体电荷转移特性的自旋费米子模型,并通过蒙特卡罗模拟对其进行了研究。在Cu轨道中的$d$ -电子之间的强库仑排斥现象被巡游电子的自旋和Cu位置处的局部自旋之间的交换耦合所取代,形式上类似于锰氧化物的双交换模型。这种相互作用在未掺杂的情况下诱导电荷转移绝缘体间隙(每个单元电池五个电子)。在局域自旋之间增加一个小的反铁磁海森堡耦合,加强了反铁磁有序的整体趋势。为了进行数值计算,局域自旋被认为是经典的,在以前的相关工作。在这第一项研究中,未掺杂和掺杂的$8\times 8$团簇在很宽的温度范围内进行了分析。数值计算结果再现了单粒子谱函数和态密度的实验特征,如$(i)$形成了一个张-赖斯带,其色散为$\sim 0.5$ eV,带顶关于波矢旋转对称,$(π/2,π/2)$和$(ii)$在掺杂时的化学势处出现赝能隙。我们还观察到了自旋不稳定性的初期趋势。这个简单的模型提供了标准平均场近似之间的中间形式,在有限温度下,在短程有序的制度中失败,和复杂的多体技术,如量子蒙特卡罗,遭受符号问题。
2018-04-19 cond-mat.str-el
The symmetry of charge order in cuprates
电荷有序的基态渗透在基于3d的过渡金属氧化物的现象学中,并且更普遍地代表了物质的强相关态的独特标志。最近发现的电荷秩序在各种铜酸盐家庭燃料新的兴趣所发挥的作用,这种初期破缺的对称性内复杂的相图的高温超导体。在这里,我们使用共振X射线散射来解决的两个铜酸盐家庭的电荷调制状态的主要特征:Bi 2201和YBCO。我们没有发现Bi 2201中沿波节方向的空间调制特征,从而澄清了电荷序的单元格间动量结构。我们还解决了电荷有序态的晶胞内对称性,这被揭示为最好的代表与调制的O-2 p轨道上的电荷和一个突出的d-波字符的键序。这些结果为铜酸盐中电荷有序的微观描述及其起源和与超导性的相互作用提供了见解。
2015-04-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spectral properties of underdoped cuprates
在铜酸盐的平面t-J模型的框架中,我们分析了态密度中的赝能隙的发展,该赝能隙在低掺杂时开始出现温度T<J,并持续到最佳掺杂。分析是基于有限温度Lanczos方法有限二维集群的光谱函数的数值结果。数值结果还比较了自洽玻恩近似(SCBA)的结果,在T=0的类空穴(光电发射)和类电子(逆光电发射)光谱。分析表明,赝能隙的起源是在短程反铁磁(AFM)自旋相关和强烈的不对称性之间的空穴和电子光谱在欠掺杂制度。我们还分析了电子动量分布函数(EMD)。基于SCBA的AFM中单个孔的分析结果表明,EMD的异常动量依赖性显示“空穴袋”与新兴的大费米表面(FS)的签名共存。初始FS的位置和EMD的结构由基态的动量决定。主要的观察结果是两种明显矛盾的金融服务情景并存。一方面,在(pi/2,pi/2)处的δ函数状贡献表明,对于有限掺杂,口袋状小FS从这些点演变,只要AFM长程序持续存在。另一方面,出现在相同的动量的不连续性是更符合无穷短弧(点)的新兴大FS。
2001-09-13 cond-mat.str-el
Normal state Nernst effect from bi-directional bond density wave state in high T_c cuprates
本文研究了欠掺杂铜氧化物中d波形式因子的双向键密度波(BDW)相,通过计算费米面拓扑和准粒子能斯特系数,发现该相导致低温下产生负能斯特系数,与实验观察一致。
2015-05-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
An Alternative Interpretation of the Magnetic Penetration Depth Data on Pr(2-x)Ce(x)CuO(4-y) and La(2-x)Ce(x)CuO(4-y)
我们重新研究了电子掺杂铜氧化物Pr(2-x)Ce(x)CuO(4-y)和La(2-x)Ce(x)CuO(4-y)的磁穿透深度数据。提出了在电子掺杂时在类带隙和类无节带隙行为之间的转变[参见,例如,M. Kim等人,物理修订版信函91,87001(2003)]可以是由于初始或弱反铁磁自旋密度波对d波超导态中的准粒子的散射。这一猜想得到了一些密切相关的电子掺杂铜氧化物的非弹性中子散射和角分辨光电发射实验的支持。
2006-03-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pump frequency resonances for light-induced incipient superconductivity in YBa$_2$Cu$_3$O$_{6.5}$
铜氧化物中的光激发已被证明在热力学转变温度$T_C$以上诱导瞬态超导关联,如由非平衡状态中的太赫兹频率光学性质所证明的。在YBa $_2$ Cu $_3$ O $_{6+x}$中,这种现象迄今为止与某些晶格模式的非线性激发和新晶体结构的产生有关。在其他化合物中,如La $_{2-x}$ Ba $_x$ CuO $_4$,在近红外频率激发下也报告了类似的效应,并被解释为竞争订单熔融的特征。然而,到目前为止,还不可能在任何一种化合物中广泛地系统地调谐泵浦频率,以全面地比较这种现象的频率依赖性光敏感性。在这里,我们利用一个新开发的光学参量放大器,它产生广泛可调谐的高强度飞秒脉冲,激发YBa $_2$铜$_3$ O $_{6.5}$在整个光谱(3 - 750太赫兹)。在远红外区域(3 - 25 THz),非平衡超导性的签名仅针对驱动$c$轴顶端氧原子位置的16.4 THz和19.2 THz振动模式的激发而被诱导。对于更高的驱动频率(25 - 750 THz),在~350 THz的电荷转移带边附近观察到第二共振。这些观察结果突出了耦合到CuO $_2$平面的电子结构的重要性,无论是介导的声子或电荷转移。
2020-03-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Emergence of pseudogap from short-range spin-correlations in electron doped cuprates
电子相互作用是定义量子材料电子结构的关键。特别是,强电子库仑排斥被认为是描述量子物质的奇异和/或有序相的出现的关键,这些相与高温超导性和电荷或磁序一样不同。然而,对量子材料基本电子性质的全面理解往往因低能电子态的神秘部分抑制(称为赝能隙)的出现而变得复杂。在这里,我们利用超快角分辨光电子能谱的优势,揭示了在电子掺杂的铜酸盐Nd $_{\text{2-x}}$ Ce $_{\text{x}}$ CuO $_{\text{4}}$,一个象征性的系统,其中的赝能隙与磁自由度交织的低能量密度的温度演化。通过光激发的电子系统的赝能隙起始温度T*,我们报告的动量分辨赝能隙光谱特征和自旋相关长度与前所未有的灵敏度之间的直接关系。这种瞬态的方法,证实了平均场模型的计算,使我们能够建立在电子掺杂的铜氧化物的赝间隙作为一个先驱的初期反铁磁秩序,即使没有建立远程反铁磁相关性,在最佳掺杂的情况下。
2019-08-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Emergent charge order near the doping-induced Mott-insulating quantum phase transition in Sr$_{3}$Ru$_{2}$O$_{7}$
研究了双层结构$_{3}$($_{1-x}$ $_{x}$)$_{7}$及其掺杂诱导的从金属到反铁磁Mott绝缘体的量子相变(QPT).使用扫描隧道显微镜(STM)的光谱成像,我们可视化的电子状态在真实和动量空间的演变。我们发现在费米能级(E $_{F}$)处的隧穿态密度中存在一个部分能隙,该能隙随着掺杂的发展而形成一个弱的Mott绝缘态(Δ ~ 100 meV).在QPT附近,我们发现了一个空间电子重组成一个相称的棋盘电荷秩序。这些发现共享一些相似之处,在pseudogap阶段的铜酸盐公认的普遍电荷秩序。因此,我们的实验表明,从掺杂莫特绝缘体发出的初期电荷秩序的无处不在。
2018-12-07 cond-mat.str-el
Phase diagram and quasiparticle properties of the Hubbard model within cluster two-site DMFT
本文采用集团动力学平均场方法处理正方晶格上的哈伯德模型,研究了磁性和准粒子性质随电子填充和相互作用强度的变化.我们求解动力学平均场方程的方法是Potthoff的“两点”方法的推广[Phys.Rev.B. 64,165114(2001)],其中自洽浴由高度受限的一组状态表示。以及预期的反铁磁性接近一半填充,我们观察到费米表面的扭曲。范霍夫点的接近和初始的反铁磁性导致从远离Mott转变的类电子费米面演化到接近半填充的类空穴费米面。我们的研究结果还表明,在费米表面附近的莫特转变(让人想起的pseudogap现象中看到的铜氧化物高温超导体)的间隙各向异性开放。这就留下了费米弧,它们被带有非常小准粒子残留的线封闭在口袋里。
2004-03-03 cond-mat.str-el
Magnetic excitations in infinite-layer nickelates
在无限层镍酸盐中发现超导性使我们非常接近一种新的材料类别,它反映了铜酸盐超导体。在这里,我们报告在这些镍酸盐的磁激发,测量使用共振非弹性X射线散射(RIXS)在Ni L3边缘,阐明材料的复杂性和微观物理。未掺杂的NdNiO2拥有一个分支的色散激发与带宽约200毫电子伏,让人想起强耦合,反铁磁对齐自旋的正方形晶格,尽管缺乏证据的远程磁秩序。这些模式的显着阻尼表明耦合到稀土巡回电子的重要性。掺杂后,光谱权重和能量略有下降,而模式变得过阻尼。我们的研究结果突出了莫特内斯在无限层镍酸盐中的作用。
2021-05-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Microscopic Theory of Superconducting Phase Diagram in Infinite-Layer Nickelates
自从发现无限层镍酸盐RNiO $_2$(R=La,Pr,Nd)的超导电性以来,人们一直致力于揭示其超导机制。然而,有趣的空穴掺杂超导相图的物理起源仍然不清楚,其特征是超导圆顶夹在两个弱绝缘体之间。在这里,我们提出了一个微观理论的镍酸盐的电子结构从一个基本的模型为基础的角度。我们发现,在轻空穴掺杂和重空穴掺杂下,弱绝缘相的出现分别由Mottness和Hundness主导,表现出独特的轨道选择性掺杂,这种掺杂源于Hund相互作用和晶场分裂的竞争.此外,超导相也可以在莫特绝缘体和亨德诱导绝缘体之间的“混合”过渡制度,准确地再现实验观察到的超导相图。我们的研究结果不仅证实了Ni3 $d$态的轨道相关强关联物理,而且提供了对空穴掺杂无限层镍酸盐超导相图的统一理解,这与铜酸盐和铁磷属元素化物中已确立的范式不同.
2021-12-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Surface-enhanced charge-density-wave instability in underdoped Bi2201
中子和X射线散射实验为欠掺杂铜氧化物中的自旋和电荷有序现象提供了越来越多的证据。这些范围从早期的工作条纹相关的Nd-LSCO的最新发现的电荷密度波在YBCO。这两种现象的特征在于掺杂,温度和外部施加的磁场的明显依赖性。在这里,我们表明,这些电子晶格不稳定性也表现出以前未被识别的体表面二分法。表面敏感的电子和结构探针揭示了一个温度依赖性的演变的CuO 2平面带色散和明显的费米口袋在欠掺杂的Bi 2201,这是直接与一个hitherto未检测到的强烈的温度依赖性的不相称的超结构周期低于130 K。与此形成鲜明对比的是,由体敏探针揭示的结构调制与温度无关。这些发现指向一个表面增强的初期电荷密度波不稳定性,驱动费米表面嵌套。这一发现对于解释单粒子光谱数据至关重要,并使铜氧化物和其他复杂氧化物的表面成为研究电子软相的丰富场所。
2013-05-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Scaling theory for Mott-Hubbard transitions
我们提出了一个$T=0K$重整化群(RG)相图的电子哈伯德模型在二维正方形晶格上,在和远离,半填充。RG程序对待量子波动的单粒子占有数非微扰通过一个电子状态的unitarily去耦在每个RG步骤。由此得到的相图具有量子涨落能量标度($ω$)作为其轴之一。推导出$ω$和有效温度标度之间的关系,达到该温度标度时,可以获得无间隙相和有间隙相。我们发现,在半满的哈伯德模型的过渡涉及,任何现场排斥,从边缘费米液体通过一个pseudogapped相bookended由费米表面拓扑改变Lifshitz过渡到拓扑有序的间隙莫特液体。利用从RG流的稳定不动点得到的掺杂Mott液体的低能多体本征态的有效哈密顿量和波函数,我们证明了在具有超导涨落的节非费米液体的量子临界点处电荷激发(Mottness)的赝能隙的崩溃,以及在波腹附近的自旋赝能隙。d-波超导秩序被证明是从这个量子临界态的物质。基准的基态能量每粒子和双占有率对现有的数值结果也产生了很好的协议。我们提出了详细的见解的$T=0$起源的几个实验观察到的结果,在铜酸盐,包括霍姆斯定律和普朗克耗散。我们的研究结果提供了洞察掺杂莫特绝缘状态的超导性的无处不在的起源,并铺平了道路,在这样的系统更高的超导转变温度的系统搜索。
2019-11-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Observation of ubiquitous charge correlations and hidden quantum critical point in hole-doped kagome superconductors
Brown University(布朗大学);Università di Parma(帕尔马大学);Brown Center for Theoretical Physics and Innovation, BCTPI, Brown University(布朗大学理论物理与创新中心);Università di Bologna(博洛尼亚大学);Università di Modena e Reggio Emilia(摩德纳和雷焦艾米利亚大学);University of California Santa Barbara(加州大学圣塔芭芭拉分校);Université Grenoble Alpes(格勒诺布尔阿尔卑斯大学);Laboratoire National des Champs Magnétiques Intenses(强磁场国家实验室);CNRS(法国国家科学研究中心);Université de Toulouse(图卢兹大学);INSA Toulouse(图卢兹国立应用科学学院);European Magnetic Field Laboratory(欧洲强磁场实验室)
研究发现空穴掺杂kagome超导体中存在隐藏的量子临界点,揭示了电荷密度波有序的演变与破碎特性。
2025-12-10 cond-mat.str-el
Magnetic field expulsion in optically driven YBa$_2$Cu$_3$O$_{6.48}$
通过测量相邻 GaP 层中的法拉第旋转,发现光驱动 YBa₂Cu₃O₆.₄₈ 样品边缘磁场增强,证明其产生类迈斯纳抗磁性,且磁化率量级与平衡态第二类超导体相当,支持光驱动增强赝能隙中超导关联的观点。
2024-05-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Hidden Magnetic Texture in the Pseudogap Phase of High-Tc $YBa_{2}Cu_{3}O_{6.6}$
尽管经过几十年的深入研究,超导铜氧化物的伪能隙(PG)相仍然是一个未解之谜。在过去的15年中,已经发现了PG状态中的各种对称性破缺,跨越了单位晶胞内(IUC)磁性,保持了晶格平移(LT)对称性,但打破了时间反演对称性和宇称,以及在冷却时打破LT对称性的额外初始电荷密度波。然而,这些状态都不能(单独)解释费米表面的部分间隙。本文报道了利用极化中子衍射产生的隐LT破缺磁性。我们的测量揭示了磁相关性,在两个不同的欠掺杂$\rm YBa_{2}Cu_{3}O_{6.6}$单晶,解决在PG的起始温度与i)平面传播波矢量$(π,0) \equiv (0,π)$,产生的磁性单位细胞和ii)磁矩主要指向垂直的$CuO_{2}$层的两倍或四倍。LT-破缺磁性是在短范围内,表明5-6个晶胞的集群的形成。连同先前报道的IUC磁性,它产生了一个隐藏的磁性纹理的$CuO_{2}$单位细胞托管回路电流,形成大的超级细胞,这可能是至关重要的阐明PG之谜。
2022-05-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con