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
Interplay between electron-phonon and Coulomb interactions in cuprates
强的电子-声子耦合在高温铜酸盐的证据进行了审查,重点是电子和声子的光谱功能。由于库仑和电子-声子相互作用之间的相互作用的影响进行了研究。对于弱掺杂的铜氧化物,由于关联效应,声子自能强烈降低,而电子自能没有相应的强烈降低。极化子的形成进行了研究,重点是库仑相互作用和反铁磁关联的影响。有人认为,在未掺杂的铜酸盐极化子形成的实验迹象是由于这些系统的强电子-声子相互作用。
2007-08-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Rotational Phonons Drive Low-Energy Kinks in Cuprate Superconductors
Department of Physics and Engineering Physics, Tulane University(杜兰大学物理与工程物理系);VASP Software GmbH(VASP软件有限公司);Theoretical Division, Los Alamos National Laboratory(洛斯阿拉莫斯国家实验室理论部);Department of Physics, School of Engineering Science, LUT University(拉彭兰塔理工大学工程科学学院物理系);Department of Physics, Northeastern University(东北大学物理系);Quantum Materials and Sensing Institute, Northeastern University(东北大学量子材料与传感研究所)
研究通过SCAN密度泛函揭示铜酸盐中强电子-声子耦合,旋转氧声子主导低能kinks和PDH结构。
2026-02-24 cond-mat.str-el
Manifestation of marginal Fermi liquid and phonon excitations in photoemision experiments of cuprate superconductors
最近在铜氧化物超导体中的ARPES实验表明,在费米能附近的电子色散中存在扭结。这种扭结与电子自能虚部的线性频率依赖性共存。在本文中,我们表明,这两个功能可以占,如果电子-声子相互作用包括在一个模型中的电子是由边缘费米液体理论描述。声子提供了实验中看到的能量尺度,但费米能级处的准粒子重量为零。在高结合能下,与实验一致,电子色散不进入单电子带。我们分析了从ARPES实验中提取的电子散射率和从输运性质中提取的电子散射率之间的兼容性。我们的结论是,电子-声子相互作用相关的输运性质是强烈屏蔽相对于从ARPES提取的。这与最近在t-J模型1/N展开的背景下的研究一致。
2001-10-19 cond-mat.str-el
Electron-Phonon-Driven Three-Dimensional Metallicity in an Insulating Cuprate
晶格对铜氧化物和其他高温超导体的电子性质的作用尽管经过了几十年的理论和实验研究,但仍然存在争议。虽然强电子相关的范例表明绝缘体到金属转变背后的纯电子机制,最近的相互增强的电子-电子和电子-声子相互作用及其相关性的有序相的形成也被强调。在这里,我们结合偏振分辨超快光学光谱和国家的最先进的动态平均场论显示的相关绝缘状态在一个原型的未掺杂的铜酸盐的击穿晶格的重要性。我们确定的电子-声子耦合到特定的完全对称的光学模式在建立一个三维的金属状态,以下电荷光掺杂的签名。沿相关声子坐标的相干位移晶体结构的计算表明,绝缘状态是非常不稳定的金属化,尽管看似大的电荷转移能量尺度。这种迄今为止未观察到的绝缘体到金属的过渡介导的完全对称的晶格模式可以找到广泛的应用在过多的相关固体。
2020-01-08 cond-mat.str-el
Electron-phonon interaction enhanced by antiferromagnetic and superconducting fluctuations in cuprate oxide superconductors
在近藤晶格的理论框架下,研究了声子对超交换相互作用的调制所引起的电子-声子相互作用。它与铜氧化物超导体中的强关联电子液体有关,该超导体位于Mott-Hubbard金属-绝缘体转变附近。它被反铁磁和超导涨落所增强,这些涨落主要是由于超交换相互作用而产生的。当电子-声子相互作用的增强足够大时,它可以解释铜氧化物超导体中准粒子色散中声子的软化和扭结。然而,超交换相互作用本身必须主要负责库珀对的形成。
2004-05-31 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electron-phonon coupling in undoped cuprate $YBa_2Cu_3O_6$ estimated from Raman and optical conductivity spectra
实验研究了未掺杂的高Tc母体化合物$YBa_2Cu_3O_6$的拉曼响应,并基于考虑电子-声子耦合的Hubbard-Holstein模型,给出了双磁振子拉曼峰和光学电导率的统一理论。没有EPC的哈伯德模型可以定性地解释实验观察到的拉曼响应的共振,但只有哈伯德-荷尔斯泰因模型(i)再现拉曼光谱的不对称性,(ii)验证实验可见性的两个磁振子峰,和(iii)预测正确的形状和能量的下边缘的光电导的电荷转移间隙。实验与理论的比较给出EPC强度$λ$ = 0.6。这一结果有力地表明了EPC在高温铜酸盐中的重要作用,为高温铜酸盐的形成机制提供了线索。
2018-07-11 cond-mat.str-el
Electron-phonon interaction in cuprate-oxide superconductors
我们提出了一种新的电子-声子相互作用所产生的超交换相互作用的声子调制。它被自旋和超导涨落所增强,这主要是由于超交换相互作用而产生的。它必须负责的声子和扭结的准粒子的色散关系的软化。然而,超交换作用必须是形成库珀对的主要原因。
2003-12-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Can deeply underdoped superconducting cuprates be topological superconductors?
节状$d_{x^2-y^2}$超导能隙是铜氧化物高温$_c$超导体的一个重要特征。令人惊讶的是,最近的角度分辨光电子能谱的深度欠掺杂的铜氧化物揭示了一个nodeless能隙,这是粘附到费米面。重要的是,在几个不同的铜酸盐家族的化合物中观察到这种现象。在这封信中,我们提出了一个令人兴奋的可能性,即完全能隙态是拓扑超导体。
2013-11-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Unconventional proximity effects and pairing symmetries in cuprates caused by conventional phonons
巨和零邻近效应和铜氧化物超导体的非常规对称性的解释作为一个各向异性的非局域变形势的作用与c轴极化光学声子的空穴的强Froehlich相互作用的结果。
2007-09-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Giant electron-phonon anomaly in doped La2CuO4 and other cuprates
由于传统的超导是由声子介导的,它们在高温超导机制中的作用在铜氧化物发现后很早就被考虑。最初的共识是声子不能在100 K附近产生相变温度,研究的主要方向集中在非声子机制上。后续工作最后由L. Pintschovius在2005年指出,铜酸盐中的电子-声子耦合对于某些声子来说是惊人的强,其作用是有争议的。从那时起进行的实验确定了铜酸盐中某些Cu-O键伸缩声子的异常行为,这是一种与超导机制有关的重要现象。特别是在掺杂La_2CuO_4的研究中取得了很大的进展。这项工作在这里审查。
2010-01-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Phonon origin of low energy and high energy kinks in high temperature cuprate superconductors
应用Eliashberg理论,在顶点函数中考虑了电子-空穴不等价性和电子关联。声子的贡献,节的电子在铜酸盐的格林函数。在非零温度下,研究了电子节格林函数实部和虚部的频率特性以及电子-声子相互作用对电子态密度节部的影响。结果表明,在最佳掺杂附近,在扩展的Eliashberg理论中,电子-声子相互作用再现了低能和高能节状格林函数扭结以及铜氧化物能带的异常展宽.
2010-07-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
High temperature superconductivity due to the long-range electron-phonon interaction, application to isotope effects, thermomagnetic transport and nanoscale heterogeneity in cuprates
在过去的十年里,在大量的实验中,铜氧化物和其他高温超导体中强的电子-声子相互作用得到了支持。本文简要介绍了高温超导的Froehlich-Coulomb多极子模型,该模型包含了强的在位排斥关联以及长程库仑和电子-声子(e-ph)相互作用。我们将BCS理论推广到具有长程\emph{unscreened}电子-声子相互作用的强耦合区域,可以自然地解释铜氧化物中的同位素效应、非常规热磁输运和棋盘式隧道态密度调制。
2005-03-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The influence of phonon symmetry and electronic structure on the electron-phonon coupling momentum dependence in cuprates
Politecnico di Milano(米兰理工大学);Karlsruher Institut für Technologie(卡尔斯鲁厄理工学院);European XFEL(欧洲X射线自由电子激光设施);Chalmers University of Technology(查尔姆斯理工大学);Ca’ Foscari University of Venice(威尼斯大学);Università di Roma Tor Vergata(罗马托维塔大学);ESRF, The European Synchrotron(欧洲同步辐射光源)
研究铜基氧化物中电子-声子耦合的动量依赖性,通过RIXS实验和理论模型分析声子对称性和电子结构的影响,验证了RIXS在确定电子-声子耦合动量依赖性中的可靠性。
2025-09-19 cond-mat.str-el
Angle-Resolved Photoemission Spectroscopy on Electronic Structure and Electron-Phonon Coupling in Cuprate Superconductors
本文综述了角分辨光电子能谱(ARPES)在铜氧化物超导体研究中的最新成果,特别是对电子-声子相互作用的研究。已经出现的是关于反常电子-声子相互作用的丰富信息,远远超出了该学科的传统观点。它表现出强烈的掺杂,动量和声子的对称性依赖,并表现出复杂的相互作用与强的电子-电子相互作用在这些材料。
2006-04-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Giant Phonon Anomaly associated with Superconducting Fluctuations in the Pseudogap Phase of Cuprates
欠掺杂铜氧化物中赝能隙的打开破坏了费米面,这可能导致d波序参量分裂成两个子带振幅和一个低能量的Leggett模,这是由于它们之间的相位起伏造成的。这导致超导波动的温度范围与过阻尼Leggett模式的大幅增加。子带间声子几乎共振散射到具有一对Leggett模的状态会导致非常强的阻尼。在有序态中,Leggett模产生有限的能量,抑制了异常声子阻尼,但导致声子色散异常。
2015-06-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Role of electron-phonon interaction in the strongly correlated cuprates superconductors
利用高分辨率角分辨光电子能谱数据,结合中子和其他探针的数据,我们表明铜氧化物超导体中电子-声子(el-ph)耦合很强,并且在配对中发挥着重要作用。除了强电子相关性,声子的加入提供了一个理论框架,解释了许多不能单独用强相关电子模型理解的重要现象。特别是解释材料之间的差异是必不可少的。波数在(0,qx)和(qx,0)轴附近的声子产生d波配对,而波数在(pi,pi)轴附近的声子则是对破缺。因此,氧运动的半呼吸模式有助于d波超导。
2001-08-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Incommensurate phonon anomaly and the nature of charge density waves in cuprates
虽然电荷密度波(CDW)的不稳定性是普遍存在的超导铜酸盐,不同的有序波矢量在不同的铜酸盐家庭阻碍了统一的描述CDW的形成机制。本文研究了正则CDW有序铜氧化物La $_{1.875}$ Ba $_{0.125}$ CuO $_{4}$中低能声子的温度依赖性。我们发现与CDW关联相关的声子软化波矢在高温前体相中变得依赖于温度,并且从0.238倒易空间单位(r.l.u.)低于有序化转变温度达0.3~r.l.u.在300~K.这种高温行为表明,“214”型铜酸盐可以在与先前报道的非“214”型铜酸盐(如YBa $_{2}$ Cu $_{3}$ O $_{6+δ}$)中的CDW相关性相似的波矢处主持CDW相关性。这表明,铜酸盐CDW可能产生于相同的潜在的不稳定性,尽管它们显然不同的低温有序波矢量。
2017-12-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Breakdown of the Wiedemann-Franz law in strongly-coupled electron-phonon system, application to the cuprates
考虑到超导铜氧化物,一组么正变换被用来解耦强耦合极限下的电子和声子。当声子几乎保持未重整化时,电子被转变成iterent单重态和三重态双极化子和热激发极化子。三重态/单重态交换能和双极化子的结合能被认为分别解释了铜酸盐中的自旋和电荷赝能隙。我们计算了系统的Hall Lorenz数,表明由于极化子和双极化子对热流的贡献的干扰,Wiedemann-Franz定律被打破。该模型提供了一个定量的铜酸盐的磁输运数据。此外,我们能够提取声子成分的热导率与使用的实验数据和模型。我们的结果进一步验证了使用带电玻色气体模型来描述非常规超导体的正常和超导性质。
2003-01-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Renormalization Group Study of the Electron-phonon Interaction in the High Tc Cuprates
本文推广了数值重整化群方案,研究了高Tc铜氧化物中声子介导的延迟相互作用。我们发现,三套声子介导的滞后准粒子散射下RG流的增长。这些散射具有以下共同特征:1)初始和最终准粒子动量都在波腹区域,2)散射振幅具有$x^2-y^2$对称性。所有三组延迟的相互作用被驱动到强耦合的磁涨落周围$(π,π)$。当这些相互作用变强后,将触发具有d波对称性的密度波序。然而,由于d波形状因子,它们将使节状准粒子不受影响。我们的结论是,在铜氧化物的电子-声子耦合的主要作用是促进这些密度波的订单。
2005-09-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Phonon dispersion in 1-layer cuprate HgBa2CuO4+d
我们利用非弹性X射线散射(IXS)研究了$\mathrm{HgBa_2CuO_{4+δ}}$中的低能声模和光模。将实验得到的声子色散和动力学结构因子与原子壳模型进行了比较,并对得到的原子势集进行了讨论。我们的结果也进行了比较与拉曼光谱和非弹性中子散射测量的状态密度的数据。
2003-11-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Metallic stripes and the universality of the anomalous half-breathing phonon in high-Tc cuprates
我们表明,在铜氧化物超导体的高频LO-声子谱的强烈异常,可以在原则上解释与自组织的一维金属条纹的增强的电子极化率。与目前横向条纹波动的解释相反,异常应该发生在平行于条纹的动量处。掺杂依赖的异常是自然的解释,我们预测的声子线宽和横向动量的异常的蔓延随着温度的升高而降低,而高分辨率的测量应该揭示一个特征子结构的异常。
2007-04-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Photoemission kinks and phonons in cuprates
高Tc超导的可能机制之一是玻色子的帮助下的库珀配对,这改变了光电子能谱所观察到的电子色散的斜率。Giustino等人计算发现,在高温超导体La 1.85 Sr 0.15 CuO 4中,晶格振动(声子)对光电发射光谱的影响可以忽略不计,并得出结论,声子不起重要作用。我们表明,Giustino等人的计算未能再现实验中观察到的重要声子的电子-声子耦合的巨大影响。因此,人们会期望这些计算同样无法解释电子-声子耦合对电子色散的作用。
2008-09-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Bosonic Spectral Function in HTSC Cuprates: Part I - Experimental Evidence for Strong Electron-Phonon Interaction
在第一部分中,我们讨论了在高温超导(HTSC)铜氧化物接近最佳掺杂时,与玻色子谱函数α^{2}F的结构和起源有关的实验证据的积累。结合光学、中子散射、ARPES和隧道效应测量,提取了α^{2}F的一些全局性质,如峰的数目和位置。这些方法给出了在最佳掺杂附近铜酸盐中强电子-声子相互作用(EPI)的令人信服的证据,其中1<λ \lesssim 3。在这里,我们澄清了这些结果是如何有利于Eliashberg理论的HTSC铜酸盐附近的最佳doping.We认为,EPI在HTSC的一些以前的研究中的忽视是基于一些欺骗性的偏见有关的EPI的强度,对一些物理的误解和误导性的解释实验结果。
2008-10-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Phonon origin of high Tc in Superconducting cuprates
本文用Eliashberg理论研究了有限区宽的电子-声子(EP)系统的特殊性质,包括非恒定电子态密度、电子-空穴不等价性、化学势与掺杂和频率的重整化以及顶点函数中的电子关联.考虑了声子对铜氧化物结反常电子格林函数的贡献。考虑了电子区整个宽度上的配对,而不仅仅是费米面上的配对。结果表明,新导出的有限区宽EP系统Eliashberg方程中的有限区宽现象以及费米面上方态密度的突然下降是导致高温超导现象出现的关键因素。结果表明,附近的空穴掺杂的铜氧化物的高值的最佳掺杂再现与EP相互作用常数从隧道实验获得。
2012-12-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
A Theoretical Study of Doping Evolution of Phonons in High-Temperature Cuprate Superconductors
本文通过微扰方法研究高温铜氧化物超导体中电荷密度波和超导对声子软化的影响,探讨空穴掺杂引起的费米面变化如何改变声子软化行为,并与实验对比以揭示电子有序态本质。
2024-02-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Unconventional pairs glued by conventional phonons in cuprate superconductors
几乎毫无疑问,t-J(或哈伯德)模型中的超交换,而不是声子,是铜氧化物超导体非常规(“d波”)配对对称性的原因。然而,许多先进的数值研究没有发现超导性的哈伯德模型。另一方面,强电子-声子相互作用(EPI)的令人信服的实验证据目前已经到来。在这里,我简要回顾了一些声子介导的非常规配对机制。特别地,声速的各向异性使得声子介导的电子吸引力在空间中是非局部的,从而在具有弱EPI的常规BCS理论的框架中提供具有非零轨道动量的非常规库珀对。在相反的限制强EPI旋转对称性破缺出现作为一个非常规双极化子之间的库仑排斥减少的结果。利用变分蒙特卡罗方法,我们发现在掺杂的Mott-Hubbard绝缘体或强关联金属中,相对较弱的有限程EPI也能诱导d波BCS态。这些结果告诉我们,不良屏蔽EPI与传统的声子是负责在铜氧化物超导体的非常规配对。
2008-08-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Dispersion of the high-energy phonon modes in Nd$_{1.85}$Ce$_{0.15}$CuO$_4$
用中子非弹性散射研究了电子掺杂高温超导体Nd $_{1.85}$ Ce $_{0.15}$ CuO $_4$中高能声子模的色散。当从布里渊区中心沿[100]方向移动时,具有Cu-O键伸缩特征的声子模的频率突然下降,这种色散与空穴掺杂铜氧化物中的观察结果定性相似。我们还发现了沿[110]方向的键拉伸模式的软化,但它是较弱的,并表现出正弦色散。声子异常进行了讨论,比较空穴掺杂的铜酸盐超导体和其他金属钙钛矿。
2005-07-07 cond-mat.str-el
Isotope effect and bond-stretching phonon anomaly in high-Tc cuprates
我们分析了一个模型,其中的键伸缩LO声子模式的异常所造成的耦合到电子的动态响应的阻尼振荡器的形式,并探讨重建后者的光谱从声子测量的可能性。初步估计指出它的位置在中红外区域,我们展示了如何所需的额外信息可以从氧同位素效应的声子谱中提取。该模型预测了一个显着的可测量的偏离同位素效应的“标准值”,即使声子频率远低于电子光谱,后者提供了强烈的不相干。在这一制度,这对应于“中红外场景”,声子线宽成为一个敏感的同位素效应和信息探针。
2009-08-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Through a Lattice Darkly -- Shedding Light on Electron-Phonon Coupling in the High T$_c$ Cuprates
电子-声子耦合在传统BCS超导中扮演着核心角色,但在高温超导铜氧化物的相图中却扮演着更为微妙的角色。铜氧化物的复杂性增加,可能有许多竞争相,包括电荷,自旋,轨道和晶格有序,使得梳理出任何独特的现象具有挑战性。在这篇综述中,我们提出了我们的工作,利用角分辨光电子能谱(ARPES),探讨的作用,晶格及其对价带电子结构的铜酸盐。我们提供了一个介绍的ARPES技术和它的独特能力,探测玻色子重整化(或“扭结”)的影响,近E $_F$能带结构。我们的调查开始与无处不在的节点铜酸盐扭结导致的方式同位素取代已经摆脱了一个关键的新视角的作用和强度的电子-声子耦合的建立。我们继续与最近发表的工作之间的连接声子色散与非弹性X-射线散射(IXS)和扭折的位置观察到的ARPES节点附近。最后,我们提出了最近和正在进行的ARPES工作,研究如何通过化学压力诱导应变提供了一个潜在的有前途的途径,了解更广泛的作用,晶格的超导相和更大的铜酸盐相图。
2010-05-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The Charge-Spin Separated Fermi Fluid in the High Tc Cuprates: A Quantum Protectorate
我们发现在所有四个相关阶段的铜酸盐的自旋-电荷分离的实验证据。有人认为,这一现象有助于保护铜酸盐的性质免受杂质和声子的影响。
2000-07-17 cond-mat.str-el
Interplay between antiferromagnetic spin fluctuation and electron-phonon coupling and the origin of the peak-dip-hump structure in the anti-nodal spectrum of high-$T_{c}$ cuprate superconductors
School of Physics, Renmin University of China(中国人民大学物理学院)
研究揭示反铁磁自旋涨落与电子-声子耦合的相互作用,解释反节点能谱中PDH结构的起源及伪隙相中局部矩波动的特征。
2026-02-20 cond-mat.str-el
Suppressed superexchange interactions in the cuprates by bond-stretching oxygen phonons
利用精确对角化和行列式量子MonteCarlo方法研究了一维角共享铜氧化物的多轨道Hubbard-Su-Schrieffer-Heeger模型.我们的研究结果表明,晶格二聚化可以实现仅在一个狭窄的范围内的耦合略低于临界耦合$g_c$在半填充。超过这个临界耦合,有效跳跃的符号改变,晶格变得不稳定。我们还研究了该模型的温度依赖的均匀磁化率和动态磁化率,并将其与有效的自旋- $1/2$海森堡模型的结果进行了比较。在这样做的时候,我们数值计算表明,由$e$ -ph相互作用引起的晶格涨落抑制了有效的超交换相互作用。我们的研究结果阐明了一般的母铜酸盐化合物中的键拉伸声子的效果,特别是与1D铜酸盐,其中最近推断出强$e$ -pH相互作用。
2022-05-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electron-phonon interaction in the strongly correlated systems and its implications on the high Tc cuprates
本文研究了强关联下的电子-声子相互作用理论。由于自旋-电荷分离,强相互作用系统中的电子-声子相互作用与弱相互作用系统中的电子-声子相互作用有着本质的不同。自旋子和空穴都携带电荷,并耦合到电磁场,从而耦合到声子。本文提出了一种计算自旋子和空穴动力学电荷的系统方法,并讨论了该模型对高温超导体的意义。它表明,不寻常的氧同位素效应在高Tc材料可以很容易地理解在这个框架内。
2011-10-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Thermal Hall conductivity of electron-doped cuprates: Electrons and phonons
Université de Sherbrooke(舍布鲁克大学);Univ. Grenoble Alpes(格勒诺布尔阿尔卑斯大学);Univ. Toulouse(图卢兹大学);INSA-T(图卢兹国立应用科学学院);École Polytechnique(巴黎综合理工学院);Institut Polytechnique de Paris(巴黎理工学院);Stanford University(斯坦福大学);SLAC National Accelerator Laboratory(斯坦福线性加速器中心)
研究发现电子掺杂铜氧化物中声子和电子对热霍尔电导率的贡献大小相近但符号相反,表明反铁磁相关性可能在产生声子热霍尔效应中起作用。
2025-10-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Strong correlation, electron-phonon interaction and critical fluctuations: Isotope effect, pseudogap formation, and phase diagram of the cuprates
在具有长程库仑力的Hubbard-Holstein模型中,我们重新审视了超导铜酸盐的电荷有序情形,并解释了不同类别的铜酸盐中是否存在所形成的条纹相。我们还评估了平均场和波动校正的临界线的电荷排序,我们将它们与发生在铜酸盐的各种pseudogap交叉线,我们讨论了其特有的同位素依赖性的机制。考虑到电荷有序过渡的动力学性质,我们解释了T* 的传播及其同位素位移,获得不同的特征时间尺度的实验探针。
2001-09-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Light induced enhancement of superconductivity via melting of competing bond-density wave order in underdoped cuprates
我们发展了一个理论,在欠掺杂铜氧化物的光诱导超导性,其中竞争的键密度波的顺序被抑制的驱动声子与光。接近一个键密度波不稳定性在一个系统中具有一个小的费米表面,如一个分馏费米液体,我们表明,电子声子的耦合强烈增强键密度波排序波矢量,导致强烈软化的声子在这些波矢量。对于具有非简谐耦合的经典声子模型,我们证明了强软化和驱动的结合可以导致大的声子振荡。当耦合到描述键密度波序和超导性之间的竞争的唯象模型时,这些声子振荡熔化键密度波序,从而增强配对相关性。
2016-05-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Thermal conductivity and specific heat of the linear chain cuprate Sr$_{2}$CuO$_{3}$: Evidence for thermal transport via spinons
本文测量了自旋为1/2的海森堡链状铜氧化物Sr $_{2}$ CuO $_{3}$的低温比热和热导率。除了一个几乎各向同性的声子热输运,我们发现一个准一维的过剩沿链方向的热导率,最有可能与自旋激发(自旋)。自旋能流主要受缺陷和声子散射的限制。通过比热数据的分析,估算出链内磁交换$J/k_{B}$为2650 K.
2000-07-24 cond-mat.str-el
Thermal Hall conductivity of electron-doped cuprates
对空穴掺杂铜氧化物的霍尔热导率的测量表明,声子在磁场中获得手征性,无论是在赝能隙相还是在莫特绝缘体态。其微观机制尚不清楚。一些理论的建议正在考虑,包括斜散射的声子的各种缺陷,耦合的声子自旋,和一个状态的回路电流秩序与适当的对称性,但更多的实验信息是需要约束的理论方案。在这里,我们介绍了我们对电子掺杂铜氧化物Nd $_{2-x}$ Ce $_x$ CuO $_4$和Pr $_{2-x}$ Ce $_x$ CuO $_4$中霍尔热导率$κ_{\rm {xy}}$的研究,对于整个相图的掺杂,从绝缘反铁磁相中的$x$ = 0,直到$x$ = 0.17,在高于最佳掺杂的金属相中。我们观察到一个大的负霍尔热导率在所有的掺杂,在这两种材料。由于垂直于CuO $_2$平面的热传导由声子主导,因此我们在电子掺杂的铜氧化物中观察到的该方向热流的大的霍尔热导率也必须归因于声子,如在空穴掺杂的铜氧化物中。与垂直于CuO $_2$平面的热流测量证实,声子是负责这个热霍尔信号,在空穴掺杂的铜酸盐。然而,在电子掺杂的铜氧化物中,手性程度(以$|κ_{\rm {xy}}$/$κ_{\rm {xx}} |$的比率测量,其中$κ_{\rm {xx}}$是纵向热导率)大得多。我们讨论了各种因素,可能涉及的机制,赋予手征铜酸盐中的声子,包括短程自旋相关。
2022-03-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Angle-resolved photoemission spectroscopy of electron-doped cuprate superconductors: Isotropic electron-phonon coupling
我们对电子掺杂的铜酸盐超导体Sm_(2-x)CexCuO_4(x=0.10,0.15,0.18),Nd_(2-x)CexCuO_4(x=0.15)和Eu_(2-x)CexCuO_4(x=0.15)进行了高分辨角分辨光电子能谱(ARPES)研究。由于电子-玻色子模耦合,电子去除自能的虚部呈现阶梯状特征。的阶梯状功能被视为沿节点和反节点的方向,但在50和70毫电子伏的能量,分别独立的掺杂和稀土元素。这样的能量尺度可以理解为是由于半呼吸和全呼吸模式声子的优先耦合,揭示了扭结结构的声子起源。从自能估计的电子-声子耦合常数λ与掺杂和动量大致无关。的各向同性性质的λ进行了讨论,在比较与空穴掺杂的情况下,存在一个强的各向异性。
2008-08-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spinon heat transport and spin-phonon interaction in the antiferromagnetic spin-1/2 Heisenberg chain cuprates Sr2CuO3 and SrCuO2
我们研究了自旋链化合物Sr_2CuO_3的高纯单晶的热导率κ_mag,它被认为是一维自旋1/2反铁磁海森堡模型的一个很好的实现。我们发现,自旋热导率κ_mag的强烈增强相比,以前的结果与较低的化学纯度的样品。对κ_mag的分析允许计算作为温度的函数的自旋平均自由程l_mag。在低温下,我们发现l_mag \sim 0.5 \mum,对应于超过1200个链晶胞。随着温度的升高,平均自由程急剧减小,并接近于指数衰减~1/T*exp(T*/T),这是能量标度为kBT * 的umklapp过程的特征。基于Matthiesen规则,我们将lmag分解为与温度无关的自旋-缺陷散射长度l0和与温度相关的自旋-声子散射长度lsp(T)。通过比较Sr_2CuO_3和SrCuO_2的l_mag(T),我们发现两个体系中的自旋-声子相互作用用l_sp表示几乎相同。对一维自旋-1/2XY模型的自旋-声子相互作用的经验l_sp与模型计算的结果进行了比较,得到了与实验数据相当一致的结果。
2012-02-17 cond-mat.str-el
Bosonic Spectral Function and The Electron-Phonon Interaction in HTSC Cuprates
在第一部分中,我们将讨论积累相关的实验证据的结构和起源的玻色子光谱功能在高温超导(HTSC)铜酸盐在和接近最佳掺杂。结合光学、中子散射、ARPES和隧道测量,提取了谱函数的一些全局性质,如峰的数目和位置。这些方法给出了强的电子-声子相互作用(EPI)的耦合常数在1-3之间的铜酸盐接近最佳掺杂的令人信服的证据。在这里,我们澄清这些结果是如何有利于Eliashberg理论的高温超导铜酸盐接近最佳掺杂。在第二部分中,我们讨论了一些理论成分-如强EPI,强相关性-这是必要的,以解释相关的实验结果的机制,d-波配对在最佳掺杂的铜酸盐。这些包括Migdal-Eliashberg理论EPI在强相关系统中产生的前向散射峰。后者进一步支持弱屏蔽Madelung相互作用的层状铜酸盐的离子-金属结构。在这种方法中,EPI负责配对的强度,而剩余的库仑相互作用(通过包括自旋波动)触发d波配对。
2010-01-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Loop Currents in Two-leg Ladder Cuprates
在具有强电子关联的量子材料中发现了具有破缺的离散伊辛对称性的新相。的两个腿梯形铜酸盐\textbf{$Sr_{14-x}Ca_{x}Cu_{24}O_{41}$}主机一个非常丰富的相图,在空穴掺杂后,该系统表现出一个自旋液体状态结束一个有趣的有序磁状态在较大的$Ca$内容。利用极化中子衍射,我们在这里报告存在的短程磁性在这种材料中的两个$Ca$内容,其起源不能归因于铜自旋。这种磁性只在两条腿的梯子内发展,在禁止布拉格散射时具有衍射图案,这是环电流状磁性打破时间反转和宇称对称性的标志。我们的发现证实了理论预测的一维自旋液体系统的局部离散对称性破缺。它进一步表明,一个环路电流相可以触发长程磁序在两个腿梯形铜氧化物中较大的掺杂报告。
2020-06-05 cond-mat.str-el
On possible reconciliation of anomalous isotope effect and non-phononic pairing mechanism in high-Tc cuprates
在高Tc铜酸盐超导是非常规的,有越来越多的接受,在这些强相关的电子材料中的载流子配对介导的电子起源,而不是声子的玻色子。尽管如此,一个显着的同位素指数(IE)(在某些情况下,远远大于0.5,典型的BCS值)的实验观察。这导致了声子在一定程度上也参与其中的假设。铜酸盐中的IE的大小强烈地依赖于CuO 2平面中的掺杂空穴的数量p,因此,可以表明声子在Tc-p相图的不同区域作为介导玻色子发挥不同的定量作用。基于最近的实验费米表面重建从热电传输测量(自然通讯。2:432 doi:10.1038/ncomms 1440(2011))和YBa 2Cu 3 O 7-delta中的磁场诱导电荷顺序(Nature 477,191(2011)),我们提出了一个非常简单的方案,其中同位素取代通过与晶格的耦合影响条带状态,从而改变超导Tc。在这幅图中,在扩展的p范围内,所观察到的IE的重要部分源自同位素诱导的条纹调制,并且与BCS框架中的情况一样,与配对声子的特征能量尺度不直接相关。这个简单的建议定性地解释了所有的p依赖异常功能的IE实验观察到的空穴掺杂的高Tc铜氧化物。
2012-06-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Bose-Einstein condensation of strongly correlated electrons and phonons in cuprate superconductors
在高温超导体中,由于屏蔽作用的不足,长程Froehlich电子-声子相互作用被认为是最重要的配对机制,这一点已被光学、同位素替代、最近的光电子能谱和其他一些测量所证实。我认为,在铜氧化物超导体的低能物理是超轻的小双极化子,这是实空间的空穴对掺杂的电荷转移莫特绝缘体的声子打扮。它们是低温下存在于Bloch态的巡游准粒子,这一点也被充分考虑实际库仑相互作用和长程Froehlich相互作用的连续时间量子Monte-Carlo算法(CTQMC)所证实.在这里,我建议的参数免费评估Tc,不寻常的上临界场,正常状态能斯特效应,抗磁性,霍尔-洛伦兹数和巨大的邻近效应强烈支持三维(3D)玻色-爱因斯坦凝聚的移动小双极化子与零非对角序参量以上的电阻临界温度Tc与铜酸盐的相位波动的情况。
2006-11-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spectral function of a Luttinger liquid coupled to phonons and angle-resolved photoemission measurements in the cuprate superconductors
本文计算了耦合到光学声子带的一维Luttinger液体的有限温度单粒子谱函数。计算是完全的情况下,其中电子-声子耦合是纯粹的前向散射。我们扩展的结果,包括后向散射与重整化群治疗。色散包含声子能量处的速度变化,定性上类似于费米液体中的电子-声子耦合的情况。如果电子-声子相互作用的后向散射部分与前向散射部分相比不太强,则与声子的耦合也会在低能量下的谱函数中产生明显的峰值。计算出的光谱函数与高温超导体的角分辨光电子能谱非常相似,包括“节状准粒子”的明显存在,色散中“扭结”的存在,以及非费米液体的频率和温度依赖性。虽然微观的理由还没有建立治疗的准一维的铜氧化物的电子动力学,至少我们采取的比较的质量作为证据的非费米液体特性的测量光谱。
2005-01-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Influence of correlations on transitive electron-phonon couplings in cuprate superconductors
本文研究了高T_c超导体CuO_2面的一个模型,其中载流子与氧原子的A_{1g}和B_{1g}对称面外振动在局域Hubbard关联下耦合。耦合是通过调制的跳跃积分实现的,我们计算的顶点和配对散射函数的重正化的基础上的时间依赖的Gutziller近似。与局域电子-声子耦合相反,我们发现传递耦合甚至可以通过某些动量和振动对称性的相关性来增强。虽然这种效果可能是重要的某些属性,我们发现,对于超导性,电子-电子相关性仍然普遍导致抑制的配对相关性。我们的研究结果允许从弱的电子-电子相互作用到莫特制度的电子-声子诱导对散射的相关效应的估计。对于与铜氧化物超导体相关的现场排斥,我们的计算揭示了B_{1g}声子对d波超导性的重要贡献。
2011-03-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electron dynamics in the normal state of cuprates: spectral function, Fermi surface and ARPES data
研究了铜氧化物窄带电子子系统中电子-声子相互作用对激发谱和阻尼的影响。本文在t-J模型的框架内,提出了一种在正常态下用特征Einstein模$ω_0$解决强电子关联和局域电子-声子结合问题的方法。在Hubbard-I近似下,我们找到了极化子能带的精确解。我们建立了一个复杂的激发谱,在低维系统的纯运动学部分的哈密顿实现。它主要由格点格林函数的特性决定。在电子浓度和跳跃积分的一定范围内,费米能级上的关联能隙是可能的。此外,在特定情况下,它被观察到的费米表面的掺杂演变。我们发现,强的电子-声子束缚使费米能级附近的电子-极化子激发具有一定程度的相干性,沿波节方向的谱对波矢模的依赖性较弱。它对应于ARPES数据。实验观察到的扭结在节点方向的铜氧化物的一个可能的起源解释附近的模式- $ω_0$形成的极化子带的精细结构。
2015-09-29 cond-mat.str-el
Anisotropic electron-phonon interaction in the cuprates
我们探讨的电子-声子耦合的表现形式的电子光谱函数的两个声子模式的铜氧化物表现出较强的重整化与温度和掺杂。应用简单的对称性考虑和运动学约束,我们发现面外异相O屈曲模式(B_1g)涉及小的动量转移,并与腹点附近的电子态强耦合,而面内Cu-O呼吸模式涉及大的动量转移,并与节点电子态强耦合。带重正化效应被发现是最强的超导状态附近的反节点,在角度分辨光电子能谱(ARPES)的数据完全一致。
2004-08-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Localization corrections and small-q phonon-mediated unconventional superconductivity in the cuprates
考虑电子-杂质自能的第一局域化修正,研究了非磁性杂质对小q电子-声子散射介导的非常规超导电性的影响。我们发现,当范霍夫奇点接近费米能级,使电子系统的各向异性的高$T_c$氧化物,d波和s波状态是敏感的非磁性杂质和超过一个临界杂质浓度SC消失在{ \it两个间隙对称通道}。杂质掺杂可以诱导从d-波到s-波SC的一阶跃迁,但是由于在这种情况下的局部化校正的固有各向异性特性,没有报道杂质效应的饱和。
2001-10-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electron-phonon coupling revealed by charge density fluctuations in cuprate superconductors
Politecnico di Milano(米兰理工大学);European XFEL(欧洲X射线自由电子激光装置);ESRF, The European Synchrotron(欧洲同步辐射光源);Chalmers University of Technology(查尔姆斯理工大学);Università di Roma “La Sapienza”(罗马第一大学)
研究揭示铜酸盐超导体中动态电荷密度波动主导声子重整化,并建立电子-声子耦合强度与超导穹顶的直接关联。
2026-02-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Effect of the electronic charge gap on LO bond-stretching phonons in undoped La$_2$CuO$_4$ calculated using LDA+U
典型的密度泛函理论计算错误地预测未掺杂的铜酸盐是金属的,也预测了Cu-O半呼吸和全呼吸声子的能量比观察到的要软得多,大概是因为Cu 3d轨道上的弱库仑排斥。我们使用DFT+U计算与La $_2$ CuO $_4$的反铁磁超晶胞建立现场排斥强度之间的相关性,通过调整U的值进行调谐,和声子色散。我们发现,呼吸和半呼吸声子达到实验值时,U被调谐,以获得正确的光学间隙和磁矩。我们证明,在DFT+U中使用扭曲的超晶胞是一个很有前途的框架,可以在未掺杂的铜氧化物和其他钙钛矿氧化物中模拟声子,这些氧化物具有复杂的,相互关联的结构和电子自由度。
2021-11-02 cond-mat.str-el
Origin and roles of a strong electron-phonon interaction in cuprate oxide superconductors
强的电子-声子相互作用是由声子对超交换相互作用的调制引起的。如在Phys.Rev.B70,184514(2004)中所研究的,Cu-O键伸缩模式可以在(pm pi/a,0)和(0,pm pi/a)附近是软的,其中a是CuO_2平面的晶格常数。在SDW的临界区域,反铁磁自旋涨落在费米面的嵌套波数Q附近发展,伸缩模在2 Q附近也可以是软的。在所谓的条纹态和棋盘态中观察到的态密度的2 Q分量的几乎对称的能量依赖性不能用2 Q模完全软化后的2 Q CDW来解释,但它们可以用SDW的二次谐波效应来解释。强的电子-声子相互作用对超导电性的发生没有或只有很小的作用。
2006-07-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Planar thermal Hall effect from phonons in cuprates
本文通过测量三种铜氧化物材料,发现声子主导的体系中存在可观的平面热霍尔效应,而电子贡献为零,提示需重新审视绝缘体中声子热霍尔效应的产生机制。
2023-11-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con