Anomalous doping evolution of nodal dispersion revealed by in-situ ARPES on continuously doped cuprates
利用原位角分辨光电子能谱研究了高温超导体Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_{8+x}$连续掺杂表面结色散的系统掺杂演化.我们发现,节点色散有三个部分分开的两个扭结,位于~10 meV和大约70 meV,分别。这三个段具有不同的带速和不同的掺杂依赖性。特别是,高能量段的速度随着掺杂水平的降低而单调增加,甚至可以超过裸带速度。我们建议,电子分馏是一个可能的原因,这种异常的节点色散,甚至可能发挥关键作用,在理解的奇特性质的铜酸盐。
2019-07-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Manifestation of the magnetic resonance mode in the nodal quasiparticle lifetime in superconducting cuprates
研究结准粒子在超导铜氧化物的光电发射与高度提高的动量分辨率,我们表明,一个新的“扭结”的散射率的功能是一个关键,揭示这些化合物中的电子关联的性质。我们的数据提供的证据表明,主要的掺杂独立的贡献的散射可以很好地理解在传统的费米液体模型,而额外的掺杂依赖的贡献有一个磁性的起源。这使人们对声子介导的配对机制在高温超导体中的适用性产生了怀疑。
2004-02-26 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
Superconductivity in the three-band model of cuprates: nodal direction characteristics and influence of intersite interactions
本文用三带Emery模型研究了铜基化合物中$d$ - $wave$超导相的选定主要特征。电子-电子关联被考虑使用的Guztwiller波函数(DE-GWF)方法的图解展开。节点费米速度,费米动量和有效质量都是在成对状态下确定的,并显示出与现有的实验数据,以及与相应的单带计算比较好的协议。此外,分析了次近邻氧-氧跳跃项和位间库仑排斥项对超导相的影响。
2020-11-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconducting d-wave stripes in cuprates: Valence bond order coexisting with nodal quasiparticles
我们指出,单向键为中心的电荷密度波状态在铜酸盐涉及电子顺序在s-和d-波通道,与非本地库仑排斥抑制的s-波分量。一旦长程序被缓慢涨落或玻璃无序破坏,与超导共存的键电荷密度波与最近的光电发射和隧穿数据以及中子散射测量结果是一致的。特别地,d波条纹的实空间结构与Kohlord等人对欠掺杂Bi 2Sr 2CaCu 2 O 8 +x和Ca 2-xNaxCuO 2Cl 2的扫描隧道显微镜测量一致[Science 315,1380(2007),arXiv:cond-mat/0703309]。
2008-03-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Discerning electronic fingerprints of nodal and antinodal nestings and their phase coherences in doped cuprate superconductors
铜氧化物中竞争秩序的复杂性最近已经被大量的证据证明是电荷有序的,波矢连接费米面的波腹区域。这一结果与许多分光结嵌套的结果相矛盾。为了解决这个问题,我们进行了一个统一的研究,由此产生的电子指纹的节点和反节点嵌套(NN/AN),并与角度分辨光电发射,扫描隧道光谱数据,以及体积敏感的霍尔效应测量比较。我们的结果使他们之间的几个明确的区别,而这两个嵌套间隙的波腹区,AN诱导一个额外的准粒子间隙{ \em低于费米能级沿节点方向},这是迄今为止未知的光谱数据。此外,我们表明,在AN状态的霍尔系数获得了一个不连续的跳跃在相变从一个电子的节点口袋(负值)到一个大的空穴的费米面(正值),在现有的数据中的连续过渡。最后,我们写了一个Ginzburg-Landau泛函来研究这两个相的稳定性,并讨论了一个有趣的可能性,无序钉扎的“手性”电荷排序。
2013-02-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nature of the Nodal Kink in Angle-Resolved Photoemission Spectra of Cuprate Superconductors
本文从理论上再现了超导铜氧化物角分辨光电子能谱节方向上普遍存在的扭折现象的实验结果。我们的模型是建立在Migdal-Eliashberg理论的声子耦合方案内的电子自能。根据这种微扰方法,裸带色散能量的电子-声子耦合参数$λ$的数值评估允许一个统一的描述的介质-扭结效应。我们的研究表明,$λ$和技术上定义的质量增强参数$λ^{*}$之间的区别是相关的数据的定量描述,以及有意义的解释以前的研究。对于不同的样品和不同的掺杂水平,理论和实验之间已经取得了显着的一致性。在LSCO、Bi 2212和过掺杂Y123的情况下覆盖了全部能谱。在欠掺杂Y123的情况下,该模型适用于低能区(接近费米能级)。
2009-02-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nodal Quasiparticle Lifetimes in Cuprate Superconductors
新一代的角分辨光电子能谱(ARPES)测量的铜氧化物超导体提供了增强的动量和能量分辨率的承诺。特别地,可以研究壳层上节块(k_x=k_y)准粒子散射率的能量和温度依赖性。在超导状态下,低温传输测量表明,可以描述节点准粒子的BCS d-波模型的框架内,包括前向弹性散射和自旋波动非弹性散射。在这里,使用这个模型,我们计算的温度和频率的依赖性的上壳节准粒子散射率在超导状态,决定的ARPES动量分布曲线的动量宽度。对于节动量为kN的零能准粒子,当温度降到Tc以下时,弹性和非弹性散射率都突然减小,反映了能隙振幅的开始。在低温下,散射率随T^3减小,并接近由弹性杂质散射决定的零温度值。当T>T_c时,我们发现了对T的拟线性依赖。在较低的约化温度下,节状准粒子的弹性散射率在低能量下表现出准线性增加,这是由弹性散射过程引起的。非弹性自旋涨落散射导致了低能量的ω ^3依赖性,当ω>~ Δ_0时,这种依赖性转变为准线性行为。
2005-12-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Two-Fermi-surface superconducting state and a nodal d-wave gap in the electron-doped Sm(1.85)Ce(0.15)CuO(4-d) cuprate superconductor
本文报道了电子掺杂铜氧化物Sm(1.85)Ce(0.15)CuO(4-d)的激光激发角分辨光电子能谱(ARPES)。结果表明,在正常态和超导态下都存在一个节孔袋费米面。通过对主带和折叠带相干因子的分析,证明了它的起源是长程反铁磁性。这种长程反铁磁性和超导性的共存意味着电子掺杂的铜氧化物是双费米面超导体。在节孔袋中测量的超导能隙与d波对称性相容。
2011-04-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Why the anti-nodal quasiparticle dispersion is so flat in the superconducting cuprates?
在$T_{c}$以下的波腹区出现的相干准粒子峰和峰-谷-峰结构的发展是欠掺杂高$T_{c}$铜氧化物最显著的非BCS特征,其中在$T_{c}$以上的波腹区不能定义相干准粒子。峰-谷-峰结构通常被解释为电子与某些玻色子模耦合的结果。然而,这样的电子-玻色子耦合图像并没有回答\textit{why the quasiparticle dispersion is so flat in the anti-nodal region}的问题,这是一个完全出乎Bogoliubov准粒子在d波BCS超导体中的行为。在这里,我们表明,尖锐的准粒子峰在反结区域应被理解为一个新的极点,在电子格林函数产生的强耦合的电子扩散自旋涨落周围的反铁磁波矢$\mathbf{Q}=(π,π)$,而不是一个几乎自由的Bogoliubov准粒子在d波BCS超导体。更具体地说,我们发现,从散射与扩散自旋起伏的电子的正常的自能表现出自己主要作为一个水平的排斥效应,是负责减少准粒子的色散和准粒子耗散率在波腹区域。我们认为,峰谷分离的反节谱不应该被解释为能量的配对胶。
2020-08-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Material and doping dependence of the nodal and anti-nodal dispersion renormalizations in single- and multi-layer cuprates
本文综述了从角分辨光电子能谱中观察到的玻色重整化效应对铜氧化物中电子载流子的影响。我们具体讨论的观点,这些重正化表示耦合的电子的晶格,并审查如何广泛的材料依赖性,如CuO $_2$层的数量,和掺杂的依赖性可以直接理解为由于新的电子-声子耦合。
2009-09-30 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
Understanding cuprate superconductors with spontaneous nodal gap generation
在高温超导体的有效规范场理论下,研究了无带隙节费米子的自发能隙产生。当出现超导时,规范玻色子通过Anderson-Higgs机制获得有限质量。如果规范玻色子质量$ξ$为零或小于临界值$ξ_{c}$,但被较大的规范玻色子质量抑制,则发生自发节隙产生。产生的节隙阻止了低能费米子激发的出现,并导致反铁磁有序。利用规范玻色子质量$ξ$与超流密度和掺杂浓度成正比这一事实,我们建立了一种机制,该机制提供了对轻掺杂铜氧化物中沿节点方向的有限单粒子能隙、反铁磁性和超导性的竞争和共存以及欠掺杂铜氧化物中从超导态到场致正常态的热金属-绝缘体转变的统一理解.
2004-04-13 cond-mat.supr-con
Doping dependence of the many-body effects along the nodal direction in the high-Tc cuprate (Bi,Pb)_2Sr_2CaCu_2O_8
本文用角分辨光电子能谱(ARPES)研究了高Tc铜氧化物(Bi,Pb)_2Sr_2CaCu_2O_8中低能激发态的寿命和质量重整化随掺杂的变化。我们发现,在欠掺杂样品中,散射率与能量成线性关系,而在过掺杂样品中,散射率与能量成二次关系。在费米能下,由于多体效应引起的准粒子质量的增加是2的量级,并且对于正常态和超导态,重正化扩展到很大的能量范围.在70毫电子伏左右的分散体中讨论的扭结被解释为在低温下的小的附加效应。
2004-09-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Proximity-Induced Nodal Metal in an Extremely Underdoped CuO$_2$ Plane in Triple-Layer Cuprates
本研究通过ARPES发现三层铜氧化物内层极欠掺杂CuO$_2$平面因强烈近邻效应形成具有极大d波SC gap的稳定节点金属,解释了多层铜氧化物在层数为三时Tc达到最大值的原因。
2025-02-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Localization-delocalization dichotomy: Inherent spectral properties of the cuprates
我们认为高T_c铜氧化物赝能隙相中的空穴配对是由动态变形分子单元上的共振散射引起的。其结果是,本地化和离域功能共存的单粒子光谱:赝隙和传播扩散Bogoliubov模式。由于电子色散和对相互作用的各向异性,这两种表现在布里渊区的不同区域有不同的影响。我们说明,为k-向量穿过弧,由化学势,连接的腹和节点。
2009-04-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Interband nodal-region pairing and the antinodal pseudogap in hole doped cuprates
最近的实验结果表明,在空穴掺杂的铜氧化物的配对相互作用驻留在节(FS弧)的区域,伴随着单独的波腹赝能隙。提出了相应的铜氧化物超导多带模型。它是基于电子光谱与掺杂的发展,并扩展了作者以前的方法。假设在巡回(主要是氧)带和由掺杂产生的节缺陷(极化子)带之间存在领先的对转移相互作用。这些组件是重叠的。在动量空间的波腹区域中产生的缺陷子带不参与对称性参数的配对。一个假定的裸露的差距,它从巡回带顶消失延长掺杂。相应的波腹赝能隙表现为微扰能带结构效应。在平均场近似下处理的低能激发谱包括两个节超导能隙和一个赝能隙。这些差距和其他配对特性的行为同意定性与整个掺杂规模的意见。
2009-09-11 cond-mat.supr-con
Unmasking the nodal quasiparticle dynamics in cuprate superconductors using low-energy photoemission
用角分辨光电子能谱研究了Bi_2Sr_2CaCu_2O_8的节状准粒子。低能量可调光子使我们能够解决一个小的节双层分裂,揭示了内在的单粒子散射率。节点散射率突然抑制超导转变,并在低能量下显示出线性的能量依赖性,表明弹性散射的准粒子的非平凡的效果。随着能量的增加,反键带的散射率变得高于成键带的散射率。这些观测结果暗示了散射体在低能量下占主导地位的特征。
2007-05-03 cond-mat.supr-con
The nodal gap component as a good candidate for the superconducting order parameter in cuprates
铜氧化物高温超导性的发现至今已有二十多年的历史,但超导序参量的确定仍存在争议。在这里,我们表明,节隙组件是超导序参量的最佳候选人。它的比例与临界温度$T_c$在一个宽的掺杂范围,并显示出显着的温度依赖性低于$T_c$在欠掺杂和过掺杂制度的相图。相反,波腹带隙分量不与欠掺杂侧中的$T_c$成比例,并且似乎由赝带隙振幅控制。我们的实验建立了两个不同的差距存在于欠掺杂的铜酸盐。
2008-02-21 cond-mat.supr-con
Supermodulation-driven evolution of the nodal structure of bismuth-based cuprate superconductors
本文指出铋基铜氧化物超导体因BiO超调制固有地产生半狄拉克节点,随超调制势与能隙比增大出现两个临界点,分别对应Bi2212和Bi2201,并讨论其启示。
2025-06-09 cond-mat.supr-con
Cold-spots and glassy nematicity in underdoped cuprates
现在有大量的直接实验证据表明,在欠掺杂的铜氧化物高温超导体中存在各种形式的(短程)电荷有序,并且在单粒子光谱函数的结构中存在双端-反节二分法的光谱特征。在这种情况下,我们分析了Bogoliubov准粒子谱在超导玻璃。费米表面上超导“节点”和超导“冷点”的重合自然解释了测量的光谱函数(从角分辨光电发射)和局域态密度(从扫描隧道显微镜)的许多最显著的特征。
2016-08-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Two Energy Scales and two Quasiparticle Dynamics in the Superconducting State of Underdoped Cuprates
低掺杂铜氧化物的超导态通常用一个能量尺度来描述,与d波能隙的最大值有关。在这里,我们报告的电子拉曼散射的结果,这表明,在欠掺杂制度的间隙功能的特点是由两个能量尺度,取决于掺杂以相反的方式。它们与最高临界温度的比值在铜酸盐中具有普遍性。我们的实验结果还揭示了两种不同的准粒子动力学在欠掺杂超导态,与两个区域的动量空间:节点区域附近的超导能隙和波腹区域的零点。虽然随着掺杂的减少,波节准粒子很快失去相干性,但相干的波节准粒子在低掺杂水平下仍然存在。使用一个新的总和规则的理论分析,使我们能够与低频率依赖的拉曼响应的温度依赖的超流密度,都控制节点激发。
2006-03-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Phenomenological description of the two energy scales in underdoped superconducting cuprates
Raman和ARPES实验表明,在超导欠掺杂铜氧化物结和反结区域的特点是由两个能量标度,而不是一个预期的BCS。结尺度随欠掺杂而减小,而反结尺度随欠掺杂而增大。相反的行为预期的能量规模增加,波腹拉曼强度降低,减少掺杂。使用杨,赖斯和张(YRZ)模型,我们表明,这些功能是一个后果的非常规性质的超导状态,其中超导性和赝能隙的相关性都存在和竞争的相空间。
2007-04-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Out-of-plane impurities induced the deviation from the monotonic d-wave superconducting gap in cuprate superconductors
在动能驱动的超导机制下,研究了含面外杂质的铜氧化物超导体的电子结构。随着杂质浓度的增加,尽管节区和波腹区的超导相干峰都被抑制,但节区附近的电子谱前沿中点位置保持不变,而波腹区附近的电子谱前沿中点位置向高结合能方向移动,这导致在平面外杂质控制的铜氧化物超导体中与单调d波超导能隙的强烈偏离。
2009-08-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Single origin of the nodal and antinodal gaps in cuprates
最近的角分辨光电子能谱(ARPES)实验表明,欠掺杂铜氧化物的能隙的动量依赖性不遵循纯的$d$波形式[H. Anzai等人,[美国国家通讯社(Nat. Comm.){ \bf 4},1815(2013)]。这种偏离引起了很大争议。它经常被解释为在欠掺杂制度的非超导起源的波腹间隙的证明。在这篇文章中,我们表明,测得的角度依赖的光谱间隙可以解释的基本性质对高T $_c$铜酸盐。空穴对或{ \it对}是局部反铁磁环境在磁相干长度$ξ_{AF}$尺度上形成的结果。第一近邻以外的对波函数的空间扩展引起的间隙的异常的角度依赖性,在定量与实验一致。这种简单的解释强烈地表明了节隙和腹隙的共同起源。
2019-07-10 cond-mat.supr-con
Composite Operator Method analysis of the underdoped cuprates puzzle
本文综述了近年来应用复合算符方法(COM)对低掺杂铜氧化物的二维哈伯德模型进行的非常规和令人困惑的微观物理分析,并使之系统化。采用二维哈伯德模型,因为它被认为是能够描述铜酸盐异常行为的最特殊特征的极小模型。COM的目的是赞同,因为它的基础,系统出现在任何SCS的新的基本激发所描述的复合运营商服从非典型代数。在这种情况下(欠掺杂铜氧化物-2D哈伯德模型),剩余的相互作用-超越2极近似-之间的新的基本电子激发,由强的本地库仑排斥和两个哈伯德复合算子很好地描述,已被处理内的非交叉近似。有了这个配方,并利用一些未知数来加强解决方案中的泡利原理内容,它是可能的定性描述的一些异常特征的高Tc铜氧化物超导体,如大与小费米面二分法,费米面解构(费米弧的外观),节点与反节点物理,赝隙(s),扭结在电子色散。由此产生的方案设想了在过掺杂状态下维持弱的短程反铁磁相关性的普通弱相互作用金属与特征在于非常强的非常规贫金属之间的平滑交叉,长但有限范围的反铁磁关联导致动量选择性非费米液体特征以及赝能隙的开放和节点与反铁磁之间的显著差异。欠掺杂区的节点动力学。
2014-10-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
On the dynamic distinguishability of nodal quasi-particles in overdoped cuprates
La $_{1.67}$ Sr $_{0.33}$ CuO $_4$不是超导体,其电阻率在非常低的温度下遵循纯T $^2$温度依赖性。另一方面,La $_{1.71}$ Sr $_{0.29}$ CuO $_4$在其电阻率中具有超导基态以及T线性项。这两个特征在临界兴奋剂下的同时出现令人费解。在这里,我注意到费米液体中的电子-电子碰撞率在掺杂阈值以上是异常大的。用无量纲参数$ζ$表示的节状准粒子的散射时间与液态$^3$ He在熔化压力下的散射时间非常接近。在后一种情况下,费米子粒子通过过度的相互作用而变得动态可区分。由于不再是动态不可区分的,节点电子将被排除在费米海之外。这样的非简并载流子然后将在随温度线性增长的相空间内散射简并载流子。
2022-06-29 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Boson-Fermion Duality and Metastability in Cuprate Superconductors
铜氧化物高T $_c$材料中的内在结构亚稳性,在CuO $_2$平面的棋盘域结构中得到证明,局部地破坏平移和旋转对称性。这种纳米尺寸的单向域的动态电荷-变形波动,涉及Cu-O-Cu分子键,导致嵌入在相关费米液体中的共振波动的抗磁性对。因此,单粒子光谱特性同时获得(i)费米低能Bogoliubov分支的传播库珀对和(ii)玻色子局域玻璃结构的紧密结合的状态,他们在高能量。单粒子激发的部分局部化导致费米表面的分离,因为巡回费米子和部分局部化费米子对之间的交换耦合的强度在从节点移动到反节点时增加。这也是为什么在空穴掺杂时,束缚费米子对主要聚集在反节点附近,并最终以各向异性的方式凝聚,跟踪单粒子谱中的间隙。
2010-01-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Ubiquitous Charge Order Correlations in High-Temperature Superconducting Cuprates
在高转变温度铜氧化物(高Tc铜酸盐)中存在电荷有序是十年前发现的。现在,它是一个普遍观察到的秩序,如反铁磁和超导秩序的铜酸盐。电荷序根据材料的不同以不同的形式出现,并且在相图中与其他的电荷序重叠。由于这种多样性和复杂性,电荷序是否与超导性和神秘的赝能隙现象有直接关系还远未清楚。然而,在过去几年的研究发展已经成功地揭示了普遍的方面的电荷秩序及其波动。事实证明,电荷序与超导电性兼容,并且它的涨落具有与赝能隙相当的高起始温度和高能量标度。电荷序关联可能是必不可少的创造的赝能隙,并可能产生高Tc的超导性,通过合作与自旋和配对关联。
2021-10-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The underdoped cuprates as fractionalized Fermi liquids: transition to superconductivity
我们利用费米子在局部反铁磁序背景中运动来模拟欠掺杂铜氧化物。反铁磁序在方向上波动,但在大小上不波动,因此没有长程反铁磁性,但“拓扑”序仍然存在。正常状态被描述为一个分数费米液体(FL*),与电子类准粒子耦合到波动的反铁磁体的分数激发。电子准粒子驻留在包围总面积x(掺杂剂密度)的口袋费米表面附近,中心远离磁布里渊区边界。传统的卢廷格定理的违反与这些准粒子的“物种加倍”有关。我们描述了这些准粒子的配对的唯象理论,并表明,一个大类的平均场论一般显示一个mathal-anti-nodal“二分法”:本地反铁磁性和配对的相互作用导致沿布里渊区对角线的d-波配对的节点附近的一个小间隙,和一个大的间隙在反节点区域。
2010-11-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Ubiquitous Interplay between Charge Ordering and High-Temperature Superconductivity in Cuprates
除了超导性,铜氧化物高温超导体对其他类型的有序性也很敏感。我们利用扫描隧道显微镜和共振弹性X射线散射测量建立电荷有序的形成在高温超导体Bi_2Sr_2CaCu_2 O_(8 +x)。根据空穴浓度的不同,该系统中的电荷有序化与Y基或La基铜酸盐中的电荷有序化发生相同的周期,并显示出与超导性类似的竞争。这些结果表明,在不同的铜酸盐家庭的电荷组织与超导竞争的相似性。在光谱测量中,我们观察到这种电荷排序留下了明显的电子-空穴不对称特征(以及以+20 meV为中心的宽共振),从而表明它可能与掺杂莫特绝缘体中空穴的组织有关。
2013-12-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Evolution with hole doping of the electronic excitation spectrum in the cuprate superconductors
从BCS/BEC玻色子-费米子共振交叉模型的角度研究了Alldredge等人最近对Bi-2212和Hanaguri等人对Na-CCOC的扫描隧穿结果。该模型指定了两个能量尺度控制的发展HTSC的行为和二分法现在经常提到的节点和反节点之间的现象,在HTSC铜。从数据中提取指示,以如何选择特定的HTSC系统看到这两个基本的能量尺度(cursive-U,本地对结合能和,Delta-SC,节点BCS-样的间隙参数)演变与掺杂和金属化程度的结构和电子扰动的混合价环境的变化。
2008-04-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Anomalous Nodal Gap in a Doped Spin-1/2 Antiferromagnetic Mott Insulator
本文利用角分辨光电子能谱研究电子掺杂Sr₂IrO₄,发现其反常节点能隙随掺杂演化并最终变为d波点节点,揭示了掺杂自旋-1/2反铁磁Mott绝缘体通向节点金属性的统一路径。
2025-11-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum oscillation signatures of nodal spin-orbit coupling in underdoped bilayer high Tc cuprates
在铜酸盐的最高超导转变温度是在双层和三层系统中实现的,突出了层内相互作用对高Tc的重要性。有人认为,层间杂交消失沿节点方向的轨道重叠的一种特定模式的方式。最近在双层铜氧化物量子振荡测量提供了证据,在节点处的剩余双层分裂是足够小,使磁击穿隧道在节点处。在这里,我们表明,实验数据的几个关键特征可以理解的弱自旋-轨道相互作用自然存在于双层系统,其主要效果是导致磁击穿伴随着自旋翻转。现在可以理解这些特征包括三个量子振荡频率的等距集合、c轴传输中的量子振荡振幅与ab平面传输相比的不对称性、以及暗示小有效g因子的侧频率振幅的异常磁场角度依赖性。我们认为,在双层系统中的自旋轨道相互作用可以进一步影响在超导相的节准粒子谱的结构。
2015-05-05 cond-mat.supr-con
Charge modulation, spin response, and dual Hofstadter butterfly in high-Tc cuprates
在最近的STM实验中观察到的调制态密度在欠掺杂铜氧化物被认为是一种表现形式的电荷密度波的库珀对(CPCDW)。CPCDW的形成是由于半填充附近的Mott-Hubbard关联增强的超导相位起伏。CPCDW背后的物理学与对偶超导体中的Hofstadter问题有关。结果表明,CPCDW不影响节费米子在领导秩序。提出了一个实验,以探测耦合的CPCDW节准粒子所携带的自旋。
2004-10-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Role of strong correlation in the recent ARPES experiments for cuprate superconductors
受最近铜氧化物光电子能谱实验的启发,对强关联超导态的低激发进行了数值研究。据观察,沿节点方向,这些低洼的单粒子激发表现出线性的动量依赖性的范围很广的激发能,因此,他们不提出一个扭结状的结构。节点费米速度$v_{\rm F}$,以及其他可观的,直接从计算的色散系统地评估,他们被发现比较好与实验。有人认为,$v_{\rm F}$的参数依赖性定量解释了一个简单的图片的重整化费米速度。
2004-12-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
"Kinks", Nodal Bilayer Splitting and Interband Scattering in YBCO
我们采用新一代的ARPES方法研究最广泛的铜氧化物超导体YBCO。考虑到节点的方向,我们发现显着的重整化效应被称为“扭结”在准粒子的色散和散射率,双层分裂和证据强带间散射-所有的特性功能的节点准粒子检测BSCCO较早。典型的能量尺度和掺杂的依赖性的“扭结”清楚地指出,它们的密切关系与自旋1共振中看到的中子散射实验。我们的研究结果强烈地表明了双层超导铜氧化物中电子动力学的普遍性和自旋涨落在沿节方向的准粒子形成中的主导作用。
2005-11-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Time-resolved ARPES on cuprates: Tracking the low-energy electrodynamics in the time domain
对量子物质中交织有序的动力学性质的全面理解的追求推动了几种新实验技术的发展,包括时间和角度分辨光电子能谱(TR-ARPES)。在这方面,铜氧化物高温超导体,原型量子材料的研究,既促进了实验技术的技术进步,以及它们相关的动力学性质的理解。在这里,我们提供了一个简短的历史概述的TR-ARPES调查的铜酸盐,并审查哪些具体的信息可以通过这种方法访问。然后,我们提出了一个详细的讨论的瞬态演化的低能谱函数沿无带隙的节点方向和在近节点的超导能隙区,作为探测的TR-ARPES铋基铜氧化物。
2021-06-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Dispersion Anomalies in Cuprate Superconductors
我们认为,在铜酸盐的节点和反节点方向的分散体的形状可以被理解为集体自旋激发的电子的相互作用的结果。在正常状态下,色散在能量处显示交叉,其中衰变成自旋波动变得相关。在超导状态下,波腹色散强烈地受到自旋共振的影响,并显示出S形,其大小与共振强度成比例。对于节点费米子,相关的自旋激发没有共振行为,而是更好地表征为带隙连续体。结果,S形变成扭结,超导性对色散的影响不那么强烈。最后,我们注意到,光学声子通常导致温度无关的S形,与观察到的色散不一致。
2004-02-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Disorder effects at a nematic quantum critical point in d-wave cuprate superconductor
一种d波高温铜氧化物超导体在零温下表现出一种无序转变。在量子临界点附近,无带隙节状准粒子与无序序参量涨落的耦合可以导致异常的行为,如费米子速度的极端各向异性。我们研究了无序对向列相量子临界行为的影响,特别是对费米子速度流的影响。耦合到节点准粒子的无序分为三种类型:随机质量、随机规范场和随机化学势。重整化群分析表明,随机质量和随机规范场都是无关的,因此不改变极端速度各向异性的不动点。然而,由于随机化学势的边缘相互作用破坏了这个固定点,并使双稳相变不稳定。
2011-06-09 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
From nodal liquid to nodal Mottness in a frustrated Hubbard model
我们研究了带限下三腿Hubbard阶梯的物理性质,当跨越阶梯梯级的跳跃(t $_{\perp}$)与沿梯级跳跃(t)的量级相同时,库仑排斥(U)远大于现场库仑排斥(U)。我们发现,该模型表现出一个惊人的电子-空穴不对称性接近半填充:在低温下的空穴掺杂系统开发的共振价键(RVB)样的d-波带隙(接近($π$,0)的伪间隙)与无间隙节点激励一致(nodal liquid);相反,电子掺杂系统在节点处形成莫特能隙,同时保留其主要费米表面的金属特征。在较低的温度下,在电子掺杂的情况下,d波超导相关-在这里,与有间隙的节点激发共存-已经出现。在进一步掺杂空穴掺杂的情况下,类RVB状态产生d波超导性。这样的物理现象让人联想到高温铜氧化物超导体所表现出的物理现象-特别是角分辨光电子能谱(ARPES)和观察到的电阻率指数所指出的电子-空穴不对称性。这个玩具模型也加强了对已知的三腿梯形铜酸盐系统进行更彻底的实验研究的重要性,并且可能对低维有机超导体有一些影响。
2003-08-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Doping Evolution of Nodal Electron Dynamics in Trilayer Cuprate Superconductor Bi$_2$Sr$_2$Ca$_2$Cu$_3$O$_{10+δ}$ Revealed by Laser-Based Angle-Resolved Photoemission Spectroscopy
利用高分辨率激光ARPES研究三层铜氧化物超导体Bi2223的节点电子动力学掺杂演化,发现内外层CuO2平面电荷分布差异随掺杂增加而增强,且能带扭折行为不同但费米速度恒定,为理解高温超导机制提供了重要信息。
2025-08-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nodal Protectorate: A Unified Theory of the ab-plane and c-axis Penetration Depths of Underdoped cuprates
我们制定了一个模型描述的掺杂($x$)和温度($T$)依赖的$ab$平面和c轴的渗透深度的铜氧化物超导体。该模型采用了抑制的超流密度与欠掺杂的系统接近莫特-哈伯德绝缘状态,通过增加一个d-波BCS模型的现象学电荷重整化因子,是消失的小状态远离节点的d-波对电位,但接近团结的节点附近。的c轴穿透深度内捕获的CuO $_2$平面之间的非相干电子隧穿的模型。应用这个模型的高纯度单晶YBa $_2$ Cu $_3$ O $_{6+δ}$的最新实验数据意味着存在一个“节点保护区”,一个$k$ -空间区域的节点附近的大小成比例地减少到$x$,其中d波准粒子保持尖锐,即使系统摇摇欲坠的边缘成为绝缘体。超流体密度,这是非常小的这些样本,也似乎完全来自这些保护节点区域。
2003-12-19 cond-mat.supr-con
Doping-dependence of nodal quasiparticle properties in high-$T_{\rm c}$ cuprates studied by laser-excited angle-resolved photoemission spectroscopy
研究了d波超导体Bi $_{2.1}$ Sr $_{1.9}$ CaCu $_2$ O $_{8+δ}$(Bi 2212)中节状准粒子的掺杂依赖的低能低温($T$ = 5 K)性质.利用高分辨激光激发角分辨光电子能谱,我们获得了准粒子在$E_{F}$附近的能带色散、平均自由程和散射率($Γ$)。对于最佳和过掺杂,我们得到非常尖锐的准粒子峰的8 meV和6 meV的半峰全宽,分别符合太赫兹电导率。对于所有的掺杂水平,我们发现的能量依赖性的$Γ\sim |ω|$,而$Γ$($ω=0$)显示从过掺杂到欠掺杂的单调增加。掺杂的依赖性表明在低温(5 K $\lsim 0.07T_{\rm c}$),显着的欠掺杂区域的节点准粒子散射的电子不均匀性的作用。
2007-10-16 cond-mat.supr-con
Paired electron pockets in the hole-doped cuprates
我们提出了一个欠掺杂的空穴掺杂铜氧化物的理论,专注于在最近的实验中观察到的“反节二分法”。我们的理论开始于一个有序的反铁磁费米液体与电子和空穴口袋。我们认为,这是有用的,考虑量子跃迁时,反铁磁序的损失导致一个假设的金属“代数电荷液体”(ACL)与口袋的电荷-e和+e费米子,和一个新兴的U(1)规范场; ACL的不稳定性导致低温相的欠掺杂的铜氧化物。配对不稳定性导致超导体在-e费米口袋中具有最强的配对,电子的d波配对签名,以及布里渊区对角线附近的+e费米子的非常弱的端点配对。施加的磁场的影响进行了讨论,使用建议的相图作为场强和掺杂的函数。本文讨论了规范场和对涨落对光场诱导的正常态量子Shubnikov-de Haas振荡的影响。对于有限温度赝能隙区域,我们的理论与Geshkenbein,Ioffe和Larkin提出的-2 e玻色子和+e费米子的唯象双流体模型[cond-mat/9609209]有一些相似之处,该模型描述了磁场中横向输运的异常方面。
2009-03-13 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
Kinetics of excitations on the Fermi arcs in underdoped cuprates at low temperature
最近在赝能隙温度以下的干净HgBa2CuO4中观察到的类费米液体(FL)电阻率与费米表面上节点处的载流子有关[4]。我们表明,这需要在整个欠掺杂(UD)铜酸盐的电子光谱的重要影响。光电子能谱实验描绘了金属弧的光谱,这些金属弧被具有大能隙的区域彼此分开。严格求解了该模型的动力学方程。费米弧载流子有助于FL电阻率,如果相对的节点之间的散射承认Umklapp过程。霍尔系数定义了弧上的有效载流子数,并且具有正号。对于洁净材料,该表达式仅适用于弱磁场。我们讨论了费米弧的概念,进一步根据最近的实验结果,并认为重建FS的UD铜氧化物的想法是不一致的FL样电阻率。
2013-04-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
d-Wave Checkerboard Order in Cuprates
我们发现,d-波有序的粒子-空穴通道,被称为d-波棋盘秩序,具有重要的物理,可以充分解释扫描隧道显微镜(STM)的结果在铜酸盐。弱d波棋盘序可以有效地抑制单粒子谱中的相干峰,而沿节方向的谱几乎不受影响。同时,它产生一个费米弧与周围的节点在有限的温度下,这是一致的角度分辨光电子能谱(ARPES)的实验结果在赝能隙阶段的色散很小。我们还证明了d波棋盘序和对密度波序之间存在一般的互补关系。抑制超导性局部或全球通过相位波动应诱导两个订单在欠掺杂的铜酸盐和解释ARPES和STM实验中观察到的双反结二分法。
2007-08-21 cond-mat.supr-con
The fundamental role of superconducting quasiparticle coherence in cuprate superconductors
在动能驱动的超导机制下,我们研究了铜氧化物超导体中超导准粒子节相干和反节相干与超导电性的相互作用,发现反节超导准粒子相干对s波超导转变温度有很大的抑制作用,而对d波超导转变温度有很大的提高作用。因此,反节超导准粒子相干性在铜氧化物超导体的超导电性中起着更为关键的作用。
2006-07-05 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
The interplay of phase fluctuations and nodal quasiparticles: ubiquitous Fermi arcs in two-dimensional d-wave superconductors
State Key Laboratory of Surface Physics, Fudan University(复旦大学表面物理国家重点实验室);Center for Field Theory and Particle Physics, Department of Physics, Fudan University(复旦大学物理系场论与粒子物理中心);Key Laboratory of Artificial Structures and Quantum Control (Ministry of Education), School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学物理与天文学院人工结构及量子控制教育部重点实验室);Hefei National Laboratory(合肥国家实验室)
本研究揭示了二维d波超导体中相波动与费米弧的普遍联系,通过理论和数值分析证明相波动导致费米弧的形成及伪间隙的出现。
2026-01-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Evidence for nodal quasiparticles in electron-doped cuprates from penetration depth measurements
在电子掺杂超导体Pr $_{1.85}$ Ce $_{0.15}$ CuO $_{4-δ}$(PCCO)和Nd $_{1.85}$ Ce $_{0.15}$ CuO $_{4-δ}$(NCCO)的单晶中测量了低至0.4 K的面内磁穿透深度$λ(T)$。在PCCO中,超流密度随着$T^2$的变化而变化,从0.025到大约0.3 $T/T_c$,表明存在杂质的d波状态。在NCCO中,由于Nd $^{3+}$离子的顺磁贡献,$λ(T)$显示出$T < 4$ K的显著上升。在标准BCS范围($T/T_c$ = 0.32)内拟合s波序参量,将NCCO中的任何间隙限制为小于$Δ_{min} (0)/T_c = 0.57$。对于PCCO,顺磁性的缺乏允许较低的温度拟合,并产生上限为$Δ_{min} (0)/T_c = 0.2$。
2000-05-16 cond-mat.supr-con
Importance of the Electron-Phonon Interaction with the Forward Scattering Peak for Superconducting Pairing in Cuprates
讨论了与ARPES、隧道效应、光学和中子散射测量有关的基本实验事实。这些结果为高温超导铜酸盐的电子-声子相互作用(EPI)在配对机制中的相关性提供了证据。基于t-J模型中的1/N展开方法,讨论了强关联及其对EPI影响的可控理论。强关联使EPI和其它电荷涨落性质(通过引入杂质散射)重整化,在有效相互作用中出现前向散射峰(FSP)。HTSC铜酸盐EPI中的发音FSP调和了许多令人困惑的结果。EPI与FSP的理论给出了s-和d-波配对通道中的耦合在最佳空穴掺杂附近和之下具有相同的量值。铜酸盐中杂质散射势中的FSP对d波配对的稳定性有重要影响。用这个理论解释了超导态中的ARPES扭折、节点和反节点的同位素效应以及弹性杂质散射的坍缩。这也解释了为什么在超导态下结扭不发生位移,而反结扭位移了最大超导能隙。在EPI的FSP系统中,除了经典的相位涨落外,还存在库珀对的内部涨落,对赝能隙产生额外的贡献。
2006-06-02 cond-mat.supr-con