Fast track to the overdoped regime of superconducting YBa2Cu3O7-δ thin films via electrochemical oxidation
Université Grenoble Alpes, CNRS, Grenoble INP, Institut Néel(格勒诺布尔阿尔卑斯大学,法国国家科学研究中心,格勒诺布尔理工学院,内耳研究所);TU Wien, Atominstitut(维也纳工业大学,原子研究所);Université Grenoble Alpes, CNRS, Grenoble INP, LMGP(格勒诺布尔阿尔卑斯大学,法国国家科学研究中心,格勒诺布尔理工学院,LMGP);Institut de Ciència de Materials de Barcelona (ICMAB-CSIC)(巴塞罗那材料科学研究所(CSIC));Université Grenoble Alpes, CNRS, Grenoble INP, G2ELab – Institut Néel(格勒诺布尔阿尔卑斯大学,法国国家科学研究中心,格勒诺布尔理工学院,G2ELab–内耳研究所)
本研究首次利用电化学方法实现YBa2Cu3O7-δ薄膜的过掺杂区域调控,通过原位XRD和电学测量精确控制氧浓度,验证了高掺杂状态和临界电流密度,为清洁电子超导体的发展提供了新路径。
2025-11-30 cond-mat.supr-con
Hole concentration and phonon renormalization in Ca-doped YBa_2Cu_3O_y (6.76 < y < 7.00)
用2%Ca替代YBa_2Cu_3O_y(y = 7.00,6.93,6.88,6.76)中的Y,以接近YBa_2Cu_3O_y相图的过掺杂区。对这四种单晶进行了拉曼散射研究。对340 cm^{-1} B_{1g}声子的频率(Δ ω)和线宽(Δ2γ)的超导诱导重整化的测量表明,重整化的大小与空穴浓度(p)直接相关,而不仅仅是氧含量。Δω随p的变化表明,在过掺杂区,超导能隙(Δ {max})随空穴浓度的增加而单调减小,在欠掺杂区,Δω趋于零.线宽重整化Δ2γ在欠掺杂状态下为负值,在最佳掺杂状态下跨越到过掺杂状态下的正值。
2002-11-07 cond-mat.supr-con
Phase fluctuations and the pseudogap in YBa2Cu3Ox
利用YBa_2Cu_3Ox单晶的高分辨率膨胀率数据和各向异性3D-XY模型的蒙特卡罗模拟,研究了掺杂对超导转变热力学的影响.我们直接表明,低掺杂的YBa_2Cu_3 Ox的Tc强烈抑制其平均场值(Tc-MF)的超导序参量的相位起伏。对于过掺杂的YBa_2Cu_3 O_x,涨落效应大大降低,Tc ~ Tc-MF。我们发现,Tc-MF表现出类似的掺杂依赖的赝能隙的能量,自然表明赝能隙产生的相位不相干的库珀配对。
2000-12-12 cond-mat.supr-con
Indications of an Electronic Phase Transition in 2D YBa2Cu3O7-x Induced by Electrostatic Doping
我们成功地调整到过掺杂制度,通过静电掺杂,使用离子液体作为介电材料的欠掺杂YBa_2Cu_3O_(7-x)薄膜。这个过程被证明是可逆的。输运测量显示了一系列的异常功能相比,化学掺杂的体样品和不同的两步掺杂机制的静电掺杂被揭示。正常的电阻随着载流子浓度的过掺杂侧和高温(180 K)霍尔数峰值在p $\sim$ 0.15的掺杂水平。这些反常行为表明在最佳掺杂水平附近费米面存在电子相变。
2011-07-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Overdoping YBa2Cu3O7 via a heterostructure with La0.67Sr0.33MnO3
通过生长 LSMO/YBCO 双层异质结构,利用界面电荷转移实现 YBCO 的过度掺杂,为研究非常规超导提供了新途径。
2025-01-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Doping dependence of the low temperature planar carrier density in overdoped YBa$_2$Cu$_3$O$_{7-δ}$
本研究通过67T强磁场测量过掺杂YBa₂Cu₃O₇₋δ单晶的霍尔数与电阻率各向异性,提取面内载流子浓度,发现其在p*处仅部分恢复费米体积,质疑了赝能隙终点对应传统量子临界点的图景。
2025-06-17 cond-mat.supr-con
Accessing the Full Superconducting Dome in Pristine YBa2Cu3O6+x Under Pressure
我们达到了以前未访问的完整的超导圆顶在一个原始的高温铜氧化物超导体施加压力高达280千巴的样品近化学计量的YBa 2Cu 3 O 7。得到的超导相边界作为空穴掺杂的函数密切遵循在La 2-xSrxCuO 4的超导圆顶。测量现在能够跟踪各种纠缠相的演变和费米表面从欠掺杂到过掺杂制度在一个单一的高纯度铜酸盐超导材料的家庭。
2016-10-31 cond-mat.supr-con
Correlation of tunneling spectra with surface nano-morphology and doping in thin YBa2Cu3O7-delta films
在YBa_2Cu_3O_(7-δ)外延薄膜上测得的超导谱具有很强的空间变化,表现出U形和V形的禁带以及典型的d波超导体的零偏压电导峰。一个完整的对应关系被发现之间的隧道光谱和表面形态下降到一个单位细胞步骤的水平。在最佳掺杂和过掺杂的薄膜中可以看到零偏压电导峰的分裂,但在欠掺杂的薄膜中没有,这表明在欠掺杂的区域中没有向时间反转对称性破缺状态的转变
2001-03-28 cond-mat.supr-con
Electronic and phononic Raman scattering in detwinned YBa$_2$Cu$_3$O$_{6.95}$ and Y$_{0.85}$Ca$_{0.15}$Ba$_2$Cu$_3$O$_{6.95}$: s-wave admixture to the $d_{x^2-y^2}$-wave order parameter
用非弹性光(Raman)散射研究了去孪晶、轻度过掺杂YBaPDMATHABMM Cu $_3$ O $_{6.95}$和中度过掺杂$_{0.85}$ Ca $_{0.15}$ Ba $_2$ Cu $_3$ O $_{6.95}$单晶中的电子激发和声子反常.在两个样品中,观察到互换a轴和b轴时电子对断裂峰的修改。涉及平面和顶端氧振动的几个声子模式的线形表现出明显的各向异性相对于入射和散射光场配置。基于一个理论模型,考虑到电子和声子的贡献的拉曼光谱,我们属性的超导性引起的声子线型的变化,一个小的s波混合物的$d_{x^2-y^2}$对波函数的各向异性。我们的理论使我们能够解开电子拉曼信号的声子部分,并确定相应的干扰条款。我们认为,拉曼光谱与上限为20%的s波混合物是一致的。
2009-07-27 cond-mat.supr-con
Diamagnetism of YBa$_{2}$Cu$_{3}$O$_{6+x}$ crystals above $T_c$~: evidence for Gaussian fluctuations
用转矩磁强计测量了三种高质量的$_{2}$ $_{3}$ O $_{6+x}$单晶的磁化强度,从轻度过掺杂到重度欠掺杂。在两个欠掺杂晶体的扭矩的角度依赖性的惊人效果,几度以上的超导转变温度($T_c$)的高斯超导波动理论,使用一个单一的可调参数描述。较高温度下的数据($T$)与$T\gtrsim1.1T_c$波动的强截止值一致。数值估计表明,非弹性散射可能是负责这种截止。
2013-08-09 cond-mat.supr-con
Superconducting gap of overdoped Tl2Ba2CuO6+d observed by Raman scattering
本文报道了过掺杂Tl_2Ba_2CuO_6 +d(Tl-2201)单晶的低温喇曼散射光谱。观察到随着载流子掺杂,A1 g和B1 g光谱中的成对断裂峰从根本上向较低能量移动。虽然晶体结构是四角晶系,但我们将其解释为s波分量混入d波。由于在YBa 2Cu 3 Oy和Bi 2Sr 2CaCu 2 Oz中也观察到类似的现象,我们得出结论,s波混频是过掺杂高Tc超导体的共同特性。
2007-12-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Absence of Fermi surface reconstruction in pressure-driven overdoped YBCO
本文通过高压实验研究欠掺杂YBCO,发现压力可部分抑制电荷序并将样品推至过掺杂区,但量子振荡频率不支持费米面重构,提示可能存在新的电荷序。
2023-12-03 cond-mat.supr-con
Evolution of the specific-heat anomaly of the high-temperature superconductor YBa2Cu3O7 under influence of doping through application of pressure up to 10 GPa
在Bridgman型压力室中用交流量热法研究了高温超导体YBa_2Cu_3O_7单晶在10GPa压力下过掺杂区比热反常的演化。我们表明,比热跳以及散装Tc减少,根据一个简单的电荷转移模型随着压力的增加。这种新的方法使我们能够通过压力诱导的电荷转移来研究超导转变的掺杂依赖性,以及超导凝聚能在单个化学计量样品上的演化,而无需添加原子无序。
2005-06-28 cond-mat.supr-con
Relaxation Effects in the Transition Temperature of Superconducting HgBa2CuO4+delta
在以前对一些欠掺杂和过掺杂的高温超导体,包括YBa_{2} Cu_{3} O_{7-y}和Tl_{2} Ba_{2} CuO_{6+δ}的研究中,已经发现转变温度T_c以依赖于样品的详细温度和压力历史的方式随时间变化。T_c的这种弛豫行为被认为起源于氧亚晶格内的重排。在目前的高压研究HgBa_{2} CuO_{4+δ}到0.8 GPa,我们发现明确的证据弱松弛效应在强烈的下和过掺杂的样品($T_c\simeq 40 - 50 K$)与激活能$E_{A}(1 bar) \simeq 0.8 - 0.9 eV$。对于过掺杂的HgBa_{2} CuO_{4+δ},E_{A}在压力下的增加速度比以前观察到的YBa_{2} Cu_{3} O_{6.41}更快,产生的激活体积为+11 \pm 5 cm^{3}; T_c对压力的依赖性是显著的非线性,这是高T_c超导体在当前压力范围内的异常结果,为0.4 GPa附近的电子和/或结构性质的变化提供了证据。
1999-05-21 cond-mat.supr-con
Normal State Magnetic Properties of Ni and Zn Substituted in YBa_{2}Cu_{3} O_{6+x}: Hole-Doping Dependence
我们目前的SQUID磁化率数据的锌和镍取代YBa_{2} Cu_{3} O_{6+x}。交叉检查与NMR产生一个前所未有的准确性,在估计的磁化率与替代品,从掺杂不足的情况下,以轻度过掺杂。这使我们能够确定YBCO的外斯温度θ:它的值对于所有空穴掺杂n_h都很小。由于在传统金属中,近藤温度$T_{K}<θ$对$T\gg θ$不具有磁屏蔽效应;相反,增加n_h会降低Zn^{2+}诱导的小磁矩,而Ni^{2+}的有效磁矩几乎不变,对应于自旋1/2而不是自旋1。
1999-04-21 cond-mat.supr-con
Evidence of a subenergy gap in the overdoped regime of Y_{1-x}Ca_{x}Ba_{2}Cu_{3}O_{7-δ} thin films from THz Spectroscopy
我们测量了Ca掺杂的YBa_{2} Cu_{3} O_{7-δ}薄膜在0.1 ~ 3 THz(3 ~ 100 cm^{-1})频率范围和20 ~ 300 K温度范围内的太赫兹(THz)复电导率。使用时域和频域THz方法测量膜。我们证明了在掺杂5%和10%Ca的过掺杂Y_{1-x} Ca_{x} Ba_{2} Cu_{3} O_{7-δ}样品中存在子能隙的证据。这个子间隙的开口的证据出现作为一个急剧下降的频谱中的电导率的实部在相当于间隙能量为1毫电子伏的频率和更突出的掺杂增加。这种电导率的降低可以通过使用d波配对对称性与虚部或id_{xy}来解释,这表明节点去除。
2012-05-24 cond-mat.supr-con
Temperature range of superconducting fluctuations above T_c in YBa_2Cu_3O_{7-δ} single crystals
本文用0 ~ 16 T磁场中的微波吸收测量方法,确定了YBa_2Cu_3 O_{7-δ}超导临界温度Tc以上超导涨落的温度范围。对深欠掺杂、轻微欠掺杂和过掺杂单晶进行了测量。在T_c以上超导涨落的温度范围是由实验方法确定的,该方法不需要对总测量信号减去非超导贡献的任意假设,也不需要用理论模型提取未知参数。通过确定起始温度T ',在ab平面和c轴电导率中检测超导波动。在本方法的灵敏度范围内,这种涨落区只出现在T_c以上的一个相当窄的区域内。它的宽度从过掺杂样品(T_c = 89 K)的7 K增加到深欠掺杂样品(T_c = 57 K)的至多23 K,使得T'远低于赝能隙温度T*。这些研究结果的影响进行了讨论的背景下,在铜酸盐的超导波动的其他实验探头。
2011-02-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
3D-melting features of the irreversibility line in overdoped Bi$_2$Sr$_2$CuO$_6$ at ultra-low temperature and high magnetic field
我们测量了过掺杂Bi $_2$ Sr $_2$ CuO $_6$单晶在B=28 T和T=60 mK时的不可逆磁化强度,并提取了不可逆线$B_{\rm irr}(T)$:数据在整个温度范围内可以解释为具有林德曼数$c_{\rm L}=0.13$的三维各向异性涡旋晶格熔化线。我们还简要讨论了替代模型,如二维和量子熔化的适用性,以及与磁阻实验的连接。
1999-12-23 cond-mat.supr-con
Doping Dependence of the Critical Current and Irreversibility Field in Y1-xCaxBa2Cu3O7-delta
对分别用溶胶-凝胶法和脉冲激光沉积法制备的YBa_2Cu_3O_(7-δ)和Y_(0.8)Ca_(0.2)Ba_2Cu_3O_(7-δ)薄膜进行了临界电流测量。两种样品在低温下都有很高的临界电流,并且临界电流Jc在过掺杂的Y_(0.8)Ca_(0.2)Ba_2Cu_3 O_(7-δ)薄膜中最大。退火研究表明,随着空穴浓度的增加,Jc大幅增加,并表明最大Jc应发生过掺杂的样品。通过研究块体陶瓷Y_(0.8)Ca_(0.2)Ba_2Cu_3O_(7-δ)样品来探测超导相图的非常过掺杂区域,发现当按约化温度(t =(1 - T/Tc))标度时,不可逆场随着空穴浓度的增加而系统地增加。
2004-07-12 cond-mat.supr-con
Phaseseparation in overdoped Y_{1-0.8}Ca_{0-0.2}Ba_2Cu_3O_{6.96-6.98}
用X射线吸收精细结构谱(Y-K EXAFS)测量了过掺杂Y_{1-y} Ca_yBa_2Cu_3 O_{6.96-6.98}(y=0.02-0.2)中CuO_2面的微坑。在12%Ca附近的阶梯状降低指示5个细胞的扭曲位点的渗滤阈值,并且因此指示相分离。我们认为Ca 2+取代Y 3+所引入的载流子被捕获在Ca位及其nn环境中。
1999-02-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Raman study of the anharmonicity in YBa$_2$Cu$_3$O$_x$
对YBa_2Cu_(316),~(18)Ox(x=6-7)化合物进行了系统的可见光Raman研究,发现同相模的频移与掺杂有关,峰模的非谐性较小,而对异相B_1g对称声子几乎没有影响。看来,非谐性的量强烈地依赖于氧浓度,它减少接近四斜晶系结构的相变和接近最佳掺杂,而它达到其最大值的邻-II和四斜晶系相。在最佳掺杂下的几乎为零的非谐性甚至在77 K下仍然存在。在过掺杂的氧浓度,其中发生软化的同相声子频率的数据,表明的非谐性没有增强的突然增加的CuO 2屈曲。结果完全同意最近的研究的邻-II相,但他们不符合静态双阱电位的顶端氧原子在最佳掺杂。
2017-04-21 cond-mat.supr-con
Negligible Normal Fluid in Superconducting State of Heavily Overdoped Bi$_2$Sr$_2$CaCu$_2$O$_{8+δ}$ Detected by Ultra-Low Temperature Angle-Resolved Photoemission Spectroscopy
通过超低温角分辨光电子能谱测量重度过掺杂Bi2212,发现其超导态中正常流体可忽略,且处于强耦合区间,为理解铜氧化物高温超导机制提供关键信息。
2024-07-17 cond-mat.supr-con
Comment on "Spinless impurities in High-Tc Cu-prates: Kondo-like behavior"
Bobroff等人最近在Ca-和Li-共取代的YBa 2Cu 3 O 7-d中观察到Li NMR Knight位移中的Kondo样温度依赖性,认为这是Li诱导的过掺杂Y123局域矩的证据。Y_0.8Ca_(0.2)Ba_2Cu_3 O_(7-d)的Y-NMR测量和Bi_2Sr_2CaCu_2 O_(8-d)的热容研究表明,这种Kondo型的温度依赖性是铜氧化物超导体中普遍存在的一种本征过掺杂效应。这是可能的,Zn和Li只诱导局部力矩在欠掺杂的赝能隙区域,而不是在过掺杂区域。
2000-08-21 cond-mat.supr-con
Probing the phase diagram of cuprates with YBa$_2$Cu$_3$O$_{7-δ}$ thin films and nanowires
我们用脉冲激光沉积法在MgO(110)和SrTiO $_3$(001)衬底上生长了30 nm厚的YBaPDMATHABMMCuPDMATHABMNOPDMATHABMO(YBCO)薄膜,并对其进行了表征。通过仔细调整原位退火后的氧压,我们实现了,在一个可再现的方式,在不同的氧掺杂的薄膜,从轻微的过度掺杂到强烈的掺杂不足的区域的相图。通过电阻与温度的测量,研究薄膜的传输特性,是在完美的定性协议与单晶。从这些薄膜开始,我们还成功地制造了纳米线的宽度下降到65纳米,在不同的氧掺杂。纳米结构表现出的特征温度(作为临界温度$T_{\mathrm{c}}$和赝能隙温度$T^*$)类似于那些生长的薄膜,并进行临界电流密度$J_{\mathrm{c}}$接近临界depairing值,限制由涡流进入。这意味着欠掺杂的YBCO的超导和正常状态的属性被保存在我们的薄膜中,它们可以作为系统的维数的函数进行研究,下至纳米级。
2017-12-06 cond-mat.supr-con
Experimental evidence for hotspot and phase-slip mechanisms of voltage switching in ultra-thin YBa2Cu3O7-x nanowires
我们制备了具有高临界电流密度的超薄YBa_2Cu_3O_(7-x)纳米线,并研究了其在4.2 - 90 K温度范围内的电压开关行为。我们的实验数据与理论模型的比较表明,取决于温度和纳米线截面,电压开关起源于两种不同的机制:热点辅助抑制的边缘势垒的传输电流和相滑移线的出现在纳米线。我们观察到的热点辅助电压开关是在良好的定量协议的基础上的Aslamazov-Larkin模型的预测在一个宽的超导桥的边缘障碍。
2018-07-18 cond-mat.supr-con
Shifting of the magnetic resonance peak to lower energy in the superconducting state of underdoped YBa_2Cu_3O_{6.8}
本文用中子非弹性散射测量了欠掺杂高温超导体YBCO_{6.8}单晶的动态自旋涨落。在过掺杂样品中发生在40 meV附近的磁共振被转移到较低的能量,E_r= 34 meV。发现了一个常数比$E_r/ k_B T_C= 4.9 \pm 0.2$,它几乎与掺杂水平无关.根据许多理论方法,这一发现支持了共振能与超导能隙成正比(约两倍)的观点.
1997-04-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Collective pinning of a frozen vortex liquid in ultrathin superconducting YBa_2Cu_3O_7 films
本文通过测量YBa_2Cu_3O_7薄膜在宽频率ω范围内的交流薄层阻抗Z,研究了二维涡旋介质的线性动态响应。随着温度的降低,Z的耗散分量在温度T*(ω)远高于2D涡旋晶体的熔化温度时,表现出从涉及单个涡旋的热激活状态到响应具有与集体钉扎涡旋歧管的描述一致的特征的状态的交叉。这表明了涡旋液体的想法,在T*(ω)以下,似乎在实验的时间尺度1/ω处冻结。
2000-09-20 cond-mat.supr-con
Coherence, incoherence and scaling along the c axis of YBa_2Cu_3O_{6+x}
本文研究了YBa_2Cu_3 O_{6+x}单晶在临界温度(T_c)上下沿c轴的光学性质。在正常状态下的直流电导率(σ_{dc})的光学测定值的温度依赖性表明,从低氧掺杂(x \lesssim 0.9)的非相干(跳跃型)输运到接近T_c的温度下过掺杂(x \approx 0.99)材料的更相干的各向异性三维行为的交叉。通过约瑟夫森效应沿c轴发生超导的假设,在超导凝聚体的强度(ρ_{s,c},超导载流子数的量度)、临界温度和刚好高于T_c的正常态c轴值之间产生了一个标度关系,其中σ_{dc}为ρ_{s,c} \propto σ_{dc} T_c。对于所有氧掺杂以及几种其他铜酸盐材料,沿着c轴观察到这种比例关系。然而,与约瑟夫森耦合模型的一致性并不一定意味着非相干输运,这表明这些材料在较高的氧掺杂下可能确实倾向于相干行为。
2005-03-04 cond-mat.supr-con
Magnetic Penetration Depth and Surface Resistance in YBa_2Cu_3O_{7-delta}: New Results for Ultra High Purity Crystals
我们在BaZrO_3坩埚中成功地生长了纯度为99.995%的YBa_2Cu_3 O_{7-delta}晶体,并测量了不同氧处理的晶体在1GHz处的Δ-λ(T)和R_s(T)。当氧空位δ =0.007时,δ-λ和R_s基本上再现了我们以前的结果,没有发现Srikanth等人最近报道的BaZrO_3晶体中存在两个序参量分量的迹象。对于其他氧浓度,我们在某些情况下观察到偏离Δ-λ的线性低T依赖性,但从来没有任何第二次跃迁的迹象。
1998-03-24 cond-mat.supr-con
Normal State Resistivity of Underdoped YBa2Cu3Ox Thin Films and La2-xSrxCuO4 Ultra-Thin Films under Epitaxial Strain
通过在强磁场中抑制超导态,可以在低于Tc的区域探测高温超导体的正常态电阻率。在这里,我们提出了正常状态下的YBa 2 Cu 3 Ox薄膜的属性在欠掺杂制度和正常状态下的电阻的La 2-xSrxCuO 4薄膜外延应变,测量低于Tc的脉冲场高达60 T。报道了一种普适的ρ(T)行为。我们解释这些数据在最近提出的1D量子输运模型的1D路径对应的电荷条纹。
1999-10-04 cond-mat.supr-con
The irreversibility line of overdoped Bi_{2+x}Sr_{2-(x+y)}Cu_{1+y}O_{6 +- delta} at ultra-low temperatures and high magnetic fields
用电容式转矩计测量了层状高- T_{c}超导体Bi_{2+x} Sr_{2-(x+y)} Cu_{1+y} O_{6 +- delta}(Bi-2201)的不可逆磁化强度,磁化强度从B=28 T下降到T=60 mK.没有磁化跳变,峰值效应或不同的钉扎机制之间的交叉出现。推导出的不可逆场B_{irr}不能用磁通蠕动的规律B_{irr}(T)= B_{irr}(0)(1-T/ T_{c})^n来描述,但与由Lindemann判据计算出的磁通晶格熔化线的解析形式非常吻合.这里得到的B_{irr}(T)的行为与Bi-2201薄膜的电阻临界场非常相似,这表明磁阻实验很可能受到磁通晶格熔化的强烈影响。
1999-07-22 cond-mat.supr-con
Quantum size effects in ultra-thin YBa2Cu3O7-x films
本研究发现超薄YBCO薄膜中的量子尺寸效应能在整个费米面打开超导能隙,克服了d波对称性导致的零能隙问题,使其成为量子计算与通信等量子应用的理想平台。
2023-10-23 cond-mat.supr-con
Doping dependence of superconducting gap in YBa_2Cu_3O_y from universal heat transport
测量了高质量铜酸盐超导体YBa_2Cu_3O_y单晶在T -> 0极限的热输运随掺杂的变化。当从过掺杂区向莫特绝缘体区移动时,剩余线性项kappa_0/T减小。从kappa_0/T中提取的低能准粒子能隙的掺杂依赖性与赝能隙密切相关,反对赝能隙的非超导起源。所有掺杂的线性项的存在是反对存在的量子相变的序参量与复杂的(ix)组件的证据。
2003-04-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Universal Tc depression by irradiation defects in underdoped and overdoped cuprates
我们报告的影响,在CuO $_{2}$平面的铜酸盐在很宽的范围内的空穴掺杂n的缺陷的研究。对电子辐照的$_{2}$和$_{3}$单晶进行了$_{c}$和电阻率$_{6+x}$测量。T $_{c}$和$\UNICODE[m]{0x394}ρ_{2D}\UNICODE[m]{0xd7}n$的降低之间的通用缩放,其中$\UNICODE[m]{0x394}ρ_{2D}$是由缺陷引起的2D电阻的增加,被发现对于这里研究的所有样品。这表明,n是相关的参数来描述整个相图的传输特性,在矛盾的载流子的数量从n到1-n在最佳掺杂的变化与最近的建议。此外,我们的数据分析表明,强散射持续过掺杂的一面。
1999-08-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Transport properties of ultrathin YBa$_2$Cu$_3$O$_{7-δ}$ nanowires: a route to single photon detection
本文报道了在MgO(110)衬底上生长的$_2$ $_3$ O $_{7-δ}$(YBCO)超导薄膜的生长和表征。YBCO纳米线,厚度低至10 nm,宽度低至65 nm,也已成功制备。由Au覆盖层保护的纳米线显示出接近生长态薄膜的超导性质,以及仅受涡旋动力学限制的临界电流密度。10 nm厚的YBCO纳米线没有Au盖帽呈现滞后电流-电压特性,其特征在于由电压开关驱动纳米线直接从超导到正常状态。这种双稳态性与NbN纳米线中超导体内局部正常畴的存在有关。电压开关的存在下,在纳米结构的特点是高薄层电阻值,虽然保持高品质的超导性能,使我们的纳米线非常有吸引力的设备工程单光子探测器。
2017-08-15 cond-mat.supr-con
Strongly suppressed superconducting proximity effect and ferromagnetism in trilayers of $\rm Bi_2Se_3$ / $\rm SrRuO_3$ / underdoped $\rm YBa_2Cu_3O_x$: A possible new platform for Majorana nano-electronics
我们报道了拓扑绝缘体-铁磁体-超导体三层膜的性质,三层膜由20 nm厚的$\rm Bi_2Se_3$,10 nm厚的$\rm SrRuO_3$,30 nm厚的$\rm YBa_2Cu_3O_x$组成.淀积的三层膜是欠掺杂的,并且具有$\rm T_c$在75 K开始、零电阻在65 K、$\rm T_{Cueri}$在150 K和$\rm T^*$约为200 K的双稳态转变。在真空下进一步再退火产生$\rm YBa_2Cu_3O_x$的60 K相,其在低于约40 K时仍具有零电阻。只有当$10\times 100$微桥在三层中图案化时,一些桥一直到低温都表现出电阻行为。磁电阻与温度的双金属氧化物显示了典型的峰值,这是由于低于$\rm T_c$的磁通量流动对钉扎,而电阻的只显示了这样一个峰的宽前沿。所有这些都清楚地表明,通过拓扑层和铁磁帽层在$\rm YBa_2Cu_3O_x$晶粒之间的电阻桥中存在弱链接超导性。将我们的结果与用非超导高过掺杂$\rm La_{1.65}Sr_{0.35}CuO_4$取代拓扑$\rm Bi_2Se_3$层的参考三层的结果进行比较,表明拓扑三层中的邻近效应以及铁磁性与非拓扑参考三层相比实际上被强烈抑制。这种强烈的抑制可能起源于SRO/YBCO层中的强邻近感生边缘电流,其可以导致Majorana束缚态,在本研究中观察到的可能的签名为零偏置电导峰。
2018-02-15 cond-mat.supr-con
Spatial homogeneity and doping dependence of quasiparticle tunneling spectra in cuprate superconductors
扫描隧道谱(STS)研究揭示了最佳和欠掺杂的超导YBa_2Cu_3 O_{7-δ}(YBCO)单晶和薄膜的长程(~100 nm)空间均匀性,以及过掺杂(Y_{0.7} Ca_{0.3})Ba_2Cu_3 O_{7-δ}(Ca-YBCO)外延薄膜的宏观空间调制。与此相反,最佳掺杂的YBa_2(Cu_{0.9934} Zn_{0.0026} Mg_{0.004})_3 O_{6.9}单晶的STS在Zn或Mg杂质位置附近表现出强的空间调制和微观尺度上的超导电性抑制,并且相对于最佳掺杂的YBCO,全局对势也降低了,表明非磁性杂质的强的对断裂效应。最佳和欠掺杂的YBCO的光谱特征与d_{x^2-y^2}配对对称性一致,而过掺杂的Ca-YBCO的光谱特征与(d_{x^2-y^2} +s)配对对称性一致。掺杂依赖的配对对称性表明有趣的超导基态的变化,并与所有掺杂水平的节点准粒子的存在是一致的。最大禁带宽度Δ d与掺杂浓度呈非单调关系,(2Δ d/kBT c)随掺杂浓度的降低而增大。讨论了YBCO和Bi_2Sr_2CaCu_2 O_{8+x}(Bi-2212)的光谱的相似性和差异。
2001-03-09 cond-mat.supr-con
Quantum oscillations in underdoped YBa_2Cu_3O_6.5
在欠掺杂高温超导体$_2$ O $_{6.51}$中测量了Shubnikov-de Haas和de Haas-van Alphen效应。数据与标准的Lifshitz-Kosevitch理论一致,该理论证实了欠掺杂铜酸盐的基态中存在相干费米面。在两次测量中都报告了低频$F = 530 \pm 10$ T,指向小费米口袋,其仅对应于第一布里渊区面积的2%。该低值与过掺杂T1 $_2$形成鲜明对比,其中最近报道了高频$F = 18$ kT,并且对应于与能带结构计算一致的大孔圆柱体。这些结果表明,在费米表面的拓扑结构的铜酸盐相图的相对侧上的一个根本的变化。
2010-01-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Bulk and surface low-energy excitations in YBa2Cu3O7-d studied by high-resolution angle-resolved photoemission spectroscopy
我们已经进行了高分辨率角分辨光电子能谱YBa_2Cu_3O_(7-δ)(Y123; δ = 0.06; Tc = 92 K)。通过精确地确定费米面和能带色散,我们解决了长期存在的争议问题,Y基高Tc铜氧化物的异常电子状态。我们明确地确定了表面双层衍生的键合和反键带,连同他们的散装同行。表面能带是高度过掺杂的(空穴浓度x = 0.29),没有显示出在波腹区域中的间隙开口或色散异常的证据,而体能带显示出清晰的dx 2-y2波超导能隙和Bogoliubov准粒子样行为,其特征能量尺度为50-60 meV,表明在超导态中存在强电子-玻色子耦合。所有这些结果表明,在Y123表面的相邻双层中,金属态和超导态共存。
2006-11-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Possible origin of 60-K plateau in the YBa2Cu3O(6+y) phase diagram
我们研究了YBa_2Cu_3O(6+y)的模型,研究了氧有序和掺杂不平衡对临界温度Tc(y)的影响,并阐明了YBCO相图中一个著名的特征:60-K平台的可能来源。针对高温超导系统集体变量的“唯相”描述,我们采用了一个三维半微观XY模型,模型中包含了相变量和代表微观相刚度的可调参数。该模型捕捉特征的能量尺度存在于YBCO,并允许在基面内的强各向异性,以模拟氧有序。应用球闭合关系,借助于传递矩阵法求解了相位XY模型,并计算了选定系统参数下的Tc。此外,我们还研究了氧有序和掺杂不平衡对YBCO相图形状的影响。我们发现氧有序化不可能单独导致60-K平台的存在。依靠实验数据揭示,氧掺杂的YBCO可能会引入显着的电荷不平衡之间的CuO 2平面和其他网站,我们表明,同时前者是欠掺杂,而后者-强烈过掺杂几乎在整个区域的氧掺杂,其中YBCO超导。结果表明,当氧含量增加时,这提供了两个可能导致60 K平台升高的反作用因素。此外,我们的结果可以提供一个重要的贡献,理解实验数据支持的存在,在YBCO的多组分超导。
2006-01-12 cond-mat.supr-con
Evidence of Doping-Dependent Pairing Symmetry in Cuprate Superconductors
扫描隧道光谱(STS)的研究揭示了长程空间均匀性和主要$d_{x^2-y^2}$ -配对的光谱特性,在下和最佳掺杂的$\rm YBa_2Cu_3O_{7-δ}$超导体,而STS对$\rm YBa_2(Cu_{0.9934}Zn_{0.0026}Mg_{0.004})_3O_{6.9}$表现出{ \it微观}空间调制和强散射附近的Zn或Mg杂质网站,连同全局抑制的配对电位。与此相反,在过掺杂的$\rm (Y_{0.7}Ca_{0.3})Ba_2Cu_3O_{7-δ}$,$(d_{x^2-y^2}+s)$配对对称性被发现,表明在超导基态在临界掺杂值的显着变化。
2001-08-15 cond-mat.supr-con
Effect of Ca doping for Y on structural / microstructural and superconducting properties of YBa2Cu 3O7-d
我们报告的结构,显微结构和输运性质的Y1-xCaxBa 2Cu 3 O 7-d块体样品与0.20 × 0.0系统的研究。Ca ~(2+)在YBa_2Cu_3 O_(7-d)中Y ~(3+)位的部分取代导致了轻微的过掺杂区,这与CuO_2面的无序一起导致了掺杂体系超导转变温度(Tc)的降低。通过透射电子显微镜(TEM)技术在成像和选定区域衍射模式中研究的微观结构变体揭示了尽管正交性略有降低,但随着Ca浓度的增加,孪晶密度增加。这与通常认为的孪晶密度随正交性的减小而减小的观点相反。随着Ca浓度的增加,孪晶密度的增加导致孪晶边界的尖锐化。这些尖锐的孪晶边界可以作为有效的钉扎中心。本文提出并讨论了微结构特征与超导性能之间可能存在的联系。
2004-12-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum oscillations and the Fermi surface in an underdoped high-Tc superconductor
尽管经过二十年的研究,高转变温度超导体的相图仍然是个谜.一个中心问题是这些铜氧化物掺杂到超导区域的相对侧的物理性质的差异的起源。在过掺杂状态下,该材料表现为合理的传统金属,具有大的费米表面。然而,欠掺杂的制度是高度反常的,似乎没有相干的费米面,但只有断开的“费米弧”。因此,根本的问题是,低掺杂的氧化铜是否具有费米表面,如果是,它是否与在过掺杂状态下看到的拓扑不同。在这里,我们报告的氧有序的氧化铜YBa2Cu3O6.5的电阻中的量子振荡的观察,建立一个定义良好的费米表面的存在下掺杂的氧化铜的基态,一旦超导性被抑制的磁场。低振荡频率揭示了费米表面的小口袋,在对比的大圆柱体特性的过掺杂制度。两种可能的解释进行了讨论:无论是一个小口袋的能带结构的一部分,具体到YBa_2Cu_3O_(6.5)或小口袋产生的拓扑结构的变化在相图中的临界点。我们对高转变温度(高Tc)超导体的理解将主要取决于这两种解释中哪一种被证明是正确的。
2008-01-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Robust Charge-Density Wave Correlations in Optimally-Doped YBa2Cu3Oy
通过核磁共振测量,发现最佳掺杂YBa2Cu3Oy中短程静态电荷密度波序稳健存在,挑战了CDW相边界低于p*=0.19的既有观点。
2025-05-31 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Controlling the self-doping of YBa2C3O7-d polar surfaces: From Fermi surface to nodal Fermi arcs by ARPES
YBa_2Cu_3 O_(6.5)正常态电阻率量子振荡的发现首次证明了欠掺杂铜酸盐中费米面(FS)口袋的存在。然而,口袋的电子与空穴的字符,并在封闭FS轮廓的解释,是相当大的辩论的主题。角分辨光电子能谱(ARPES)具有探测电子色散和FS的能力,非常适合解决这个问题。遗憾的是,YBa_2C_3O_(7-d)(YBCO)的ARPES研究受到技术表面灵敏度的限制。在这里,我们表明,这源于极性和相应的自掺杂的YBCO表面。通过在解理表面上原位沉积钾原子,我们能够连续地将单个样品的掺杂从重度过掺杂调整到欠掺杂状态。这揭示了在欠掺杂的YBCO 6.5中,正常金属样FS逐渐崩溃成四个断开的节FS弧,或者可能进入空穴而不是电子口袋。
2008-01-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Charged Vortices in High Temperature Superconductors Probed by NMR
本文首次报道了从核四极频率的高分辨率测量中得到的高温超导体中涡旋捕获有限电荷的实验证据。过掺杂的YBa_2Cu_3O_7中涡旋带负电荷,而欠掺杂的YBa_2Cu_4O_8中涡旋带正电荷,而电子被排斥。捕获电荷的符号与传统BCS理论预测的符号相反。此外,在这两种材料中,电荷的大小与理论的偏差也很大。这些意想不到的功能可以归因于在HTSC中的涡旋的新颖的电子结构。
2001-01-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Elastic properties of polycrystalline YBa_2Cu_3O_7: Evidence for granularity induced martensitic behavior
本文研究了用溶胶-凝胶法制备的YBa_2Cu_3O_7超导多晶样品的弹性性质。所有样品的质量进行了检查,通过X射线衍射和扫描电子显微镜,而它们的物理性能进行了验证,通过运输和磁性测量。使用标准脉冲回波技术通过测量作为温度函数的超声波的相速度和衰减(在几MHz的范围内)来进行弹性研究。我们的研究集中在低温区间(T <200 K)。结果表明,在超导临界温度T_C以上,超声波的衰减具有很强的滞后行为(除了通常观察到的速度滞后行为外),这有力地支持了类马氏体相的存在。我们认为,这种特殊的行为可以归因于存在于样品中的粒度。
2005-11-08 cond-mat.supr-con
Superconductivity in strongly overdoped cuprates: beyond the single-band model
Sorbonne Université(索邦大学);Aalto University(阿尔托大学);IMPMC, Sorbonne Université, CNRS, MNHN(分子与材料物理化学研究所,索邦大学,法国国家科学研究中心,法国国家自然历史博物馆);IMEM-CNR(电磁学与材料研究所,意大利国家研究委员会);ISIS Neutron and Muon Source, Rutherford Appleton Laboratory(中子与μ子源,卢瑟福阿普尔顿实验室)
本研究通过结构实验发现强过掺杂YBa$_2$Cu$_3$O$_y$的$T_c$随掺杂量恒定,提出空穴占据$a_1$对称态的两带模型以解释超出单带穹顶情景的超导现象。
2026-08-17 cond-mat.supr-con
Ultrafast pump-probe spectroscopic signatures of superconducting and pseudogap phases in YBa2Cu3O7-δ films
利用飞秒泵浦-探测光谱技术研究了最佳掺杂YBa_2Cu_3 O_(7-δ)薄膜中相变的瞬态光学特征。为了阐明超导和赝隙相的动力学,缓慢的热分量被从光致反射率在高通量制度与低频脉冲速率的时域痕迹。重新标度的数据表现出明显的相分离的签名,在TSC和TPG的发病率与运输数据非常一致的突变。与超导相相比,赝能隙相的响应的特征在于反射率变化的强烈降低,并伴随着更快的恢复时间。
2012-11-23 cond-mat.supr-con physics.optics
Boosting superconductivity in ultrathin YBa$_2$Cu$_3$O$_{7-δ}$ films via nanofaceted substrates
Chalmers University of Technology(查尔姆斯理工大学);RISE Research Institutes of Sweden(瑞典RISE研究院);Ca’ Foscari University of Venice(威尼斯卡福斯卡里大学);Birla Institute of Technology and Science - Pilani(比拉理工学院-皮拉尼分校);Indian Institute of Science Education and Research (IISER) Mohali(印度科学教育与研究学院(IISER)莫哈利分校);LNCMI-EMFL, CNRS UPR3228, Université Grenoble Alpes, Université de Toulouse, INSA-T(法国国家科学研究中心(LNCMI-EMFL)、格勒诺布尔阿尔卑斯大学、图卢兹大学);Uppsala University(乌普萨拉大学)
通过纳米 facet 子底工程提升 YBa$_2$Cu$_3$O$_{7-δ}$ 薄膜超导性能
2026-01-09 cond-mat.supr-con
Ultradense Tailored Vortex Pinning Arrays in Superconducting YBa$_2$Cu$_3$O$_{7-δ}$ Thin Films Created by Focused He Ion Beam Irradiation for Fluxonics Applications
磁场以磁通量量子的形式穿透II型超导体,称为涡旋。在一个干净的超导体中,它们以六方晶格排列,而通过添加周期性的人工钉扎中心,可以实现许多其他排列。利用氦离子显微镜的聚焦束,在铜氧化物超导体$_{2}$ O $_{7-δ}$的薄膜中制备了间距为70 nm的密集钉扎中心的周期性图案。在这些超致密的kagomé样图案中,空隙导致涡流的磁笼,导致非常规的可磁化性效应,其表现为临界电流的峰值和电阻与施加磁场的最小值,最高可达$\sim 0.4\,$ T。通过对涡旋运动的分子动力学模拟,分析了不同磁场下的涡旋模式,证实了临界电流与磁场的关系。这些发现开辟了一条道路,在铜氧化物超导体的人工亚100纳米钉扎景观的控制操纵的漩涡。
2019-08-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Interfacial effects revealed by ultrafast relaxation dynamics in BiFeO$_{3}$/YBa$_{2}$Cu$_{3}$O$_{7}$ bilayers
用时间分辨泵浦-探测技术研究了在(001)SrTiO $_{3}$衬底上生长的多铁性BiFeO $_{3}$(BFO)和超导性YBa $_{2}$ Cu $_{3}$ O $_{7}$(YBCO)双层薄膜异质结构的弛豫动力学随温度的变化,并与相同生长条件下生长的纯YBCO薄膜的弛豫动力学进行了比较.发现YBCO的超导电性保留在异质结构中。我们观察到的异质结构的超导态的YBCO复合动力学的加速,并将其归因于磁化数据中观察到的BFO/YBCO界面处的弱铁磁性的存在。Rothwarf-Taylor模型的扩展被用来拟合BFO/YBCO的超快动力学,该模型模拟了YBCO超导状态下铁磁界面层中增加的准粒子占据。
2016-02-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quasiparticle relaxation dynamics in superconductors with different gap structures: theory and experiments on YBa_{2}Cu_{3}O_{7-δ}
利用超快时间分辨光谱研究了$YBa_{2}Cu_{3}O_{7-δ}$超导体中光激发准粒子弛豫动力学随掺杂$δ$和温度$T$的变化。本文提出了一个模型计算,它描述了三种不同超导带隙的光生准粒子布居$n_{pe}$、光生透射$Δ{\cal T}/{\cal T}$和弛豫时间$τ$的温度依赖性:(i)温度依赖性集体能隙,使得${\bf Δ}(T)\to 0$为$T\to T_{c}$,(ii)温度无关性能隙,这可能在具有预形成对的超导体的情况下出现,以及(iii)具有节点的各向异性(例如,d波)间隙。比较的理论与数据的光致透射$| Δ{\cal T}/{\cal T} |$,反射$| Delta{\cal R}/{\cal R}|$和准粒子复合时间$τ$在$YBa_{2}Cu_{3}O_{7-δ}$在一个非常宽的掺杂范围($0.1 < δ<0.48)$)被发现给出良好的定量协议与温度相关的BCS类各向同性的差距接近最佳掺杂($δ<0.1)$和温度无关的各向同性的差距欠掺杂$YBa_{2}Cu_{3}O_{7-δ}$($0.15<δ<0.48$)。发现纯d波间隙与数据不一致。
1998-09-25 cond-mat.supr-con
Development and characterization of YBa$_2$Cu$_3$O$_{7-x}$/SrTiO$_3$ nanomembrane platform for silicon photonics integration
Forschungszentrum Jülich(于利希研究中心)
本研究通过高压溅射在SrTiO3/Sr1.5Ca1.5Al2O6双层上制备出高质量的超薄YBa2Cu3O7-x薄膜,并将其转移到SiO2/Si基底上,展示了其在超导纳米线单光子探测器中的应用潜力。
2026-06-29 cond-mat.supr-con