Identifying Collective Modes via Impurities in the Cuprate Superconductors
我们发现,钉扎的集体电荷和自旋模式的铜氧化物超导体中的杂质导致定性不同的指纹的局域态密度(LDOS)。特别地,在钉扎(静态)自旋液滴中,共振杂质态的产生被抑制,自旋分辨LDOS呈现特征空间图案,并且LDOS随着磁场的增加而经历显著变化。由于所有这些指纹都不存在于电荷滴中,杂质是用于识别集体模式的性质和相对强度的新探针。
2007-03-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetic collective mode in underdoped cuprates: a phenomenological analysis
动态自旋磁化率相关的欠掺杂铜酸盐内的记忆功能(MeF)的方法进行了分析。一个唯象的阻尼函数结合一个$T$独立的求和规则被用来描述异常的正常状态和超导态的共振峰,特别是它的位置和它的相对强度的正常状态。与随机相位近似的关系进行了讨论。为了与$_2$、$_3$ O $_{6+x}$的非弹性中子散射实验进行比较,将MeF方法推广到双层膜系统,并进行了定量比较。在这种情况下,失踪的综合光谱强度在实验上可访问的能量窗口的问题也进行了讨论。
2006-10-24 cond-mat.str-el
On the contribution of nearly-critical spin and charge collective modes to the Raman spectra of high-Tc cuprates
我们讨论了拉曼光谱如何受到近临界自旋和电荷集体模式的影响,这些模式耦合到条形量子临界点附近的载流子。我们表明,近临界集体模式的特定指纹确实可以在拉曼光谱中观察到,并且拉曼光谱在动量空间中的选择性也可以用来区分自旋和电荷的贡献。我们应用我们的研究结果讨论的高Tc超导铜氧化物的光谱发现集体模式应该有大量的温度依赖性与他们的近临界字符协议的质量。此外,自旋模式应该比电荷模式更具扩散性,这表明在条纹中,电荷几乎是有序的,而自旋模式是强烈过阻尼的,并且以高频率波动。
2008-05-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Note on the magnetotransport in the normal state of high-Tc cuprates
本文对基于费米液体准粒子的高温铜氧化物超导体正常态的磁输运理论进行了批判性的研究,并讨论了超越准粒子的集体输运理论的必要性。
2000-06-02 cond-mat.str-el
Crucial role of Internal Collective Modes in Underdoped Cuprates
针对欠掺杂铜氧化物d波超导态的脆弱性问题,结合多种理论方法研究类t-J模型,发现由d波态内禀反对称模式涨落引发的未被探索的不稳定性,结果与相关实验吻合并提出实验方向。
2017-02-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
New Collective Modes in the Superconducting Ground States in the Gauge Theory Description of the Cuprates
在t-J模型的从属玻色子平均场处理中,小掺杂的基态是d波超导体。传统超导体具有与成对序参量的振幅和相位相关联的集体模式。这里,跳频矩阵元素$χ_{ij}$也是平均场序参量。因此,我们预计,新的集体模式将被引入这些额外的复杂自由度。我们计算新的集体模式和它们的谱函数数值对角化的矩阵描述的波动平均场解。我们还表明,SU(2)规范理论制定允许我们预测和分类这些集体模式。实际上,为了避免掺杂$x$变为零时的伪集体模式,SU(2)公式是必不可少的。最重要的新集体模式是$θ$模式和纵向和横向$ϕ$规范模式。$θ$模式对应于交错通量相位的波动,并产生轨道电流波动。$ϕ$规范模对应于配对和跳跃矩阵元素的{\em振幅}的异相波动。计算了耦合到$θ$模的中子散射截面和耦合到$χ_{ij}$实部涨落的非弹性X射线散射截面。此外,我们还表明,$(π,π)$的后一种波动可能与LSCO LTO相的屈曲声子模式耦合,并且可以用光学方法检测到。这些集体模式的实验搜索将作为这条线的攻击高T $_c$问题的重要测试。
2003-05-27 cond-mat.str-el
Collective nature of spin excitations in superconducting cuprates probed by resonant inelastic x-ray scattering
利用共振非弹性X射线散射(RIXS)技术,研究了高温超导体YBa_2Cu_3 O_(6 +x)在宽掺杂范围(0.1 < x < 1)内的色散自旋激发。当入射光子能量从共振条件失谐时,仔细监测激发分布,发现自旋激发能对所有x都与失谐无关。这些发现表明,掺杂铜氧化物中自旋翻转RIXS分布的最大部分来自磁集体模式,而不是最近理论上提出的非相干粒子-空穴激发[Benjamin等人,Phys. Rev. Lett. 112,247002(2014)]。在铜酸盐的电子系统的理论描述的影响进行了讨论。
2015-02-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Collective modes in the d-density wave state of the cuprates
利用泛函积分公式,我们分析了$d$密度波态的集体模。因为只有离散对称性被破坏,所以不存在无质量相模。唯一相关的波动是振幅波动的序参量,这是在高斯水平以上的长程序。这些涨落产生了一种质量模,类似于U(1)希格斯粒子,或者说波矢为$(π,π)$的振幅模。非弹性中子散射实验中的中子通过轨道流耦合到这种模式,并且很可能产生这种振幅玻色子的直接测量。
2002-02-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Charge collective modes in an incommensurately modulated cuprate
我们报告的第一次测量集体电荷模式的绝缘Sr14Cu24O41使用非弹性共振x射线散射在整个布里渊区。我们的结果表明,在电荷间隙边缘的强烈激发模式主要来源于包含阶梯的平面子结构。观察到的梯形模式(E与Q)被发现是分散的动量转移沿“腿”,但几乎本地化沿“横档”。色散和峰宽特性与一维莫特绝缘体的电荷谱相似,并且我们证明了我们的结果可以在强耦合极限(U >> t_{ladder} > t_{chain})下理解。观察到的行为是在显着的对比,在大多数二维铜酸盐的电荷谱。相当普遍的,我们的结果还表明,动量可调性的非弹性散射可以用来解决模式的贡献,在多组分无公度系统。
2006-12-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Asymmetry of collective excitations in electron and hole doped cuprate superconductors
高温超导(HTSC)是通过在具有反铁磁(AFM)有序的绝缘铜氧化物中掺杂空穴或电子而神秘地出现的。人们一直认为,与声子能量相比,磁激发的大能量尺度是高温下电子驱动超导相的核心。然而,尽管进行了广泛的研究,但很少有信息可用于比较空穴和电子掺杂超导体的高能磁激发,以评估与各自超导转变温度的可能相关性。在这里,我们使用共振非弹性X射线散射(RIXS)在铜的L3边缘,以揭示高能量集体激发的原型电子掺杂的铜酸盐Nd 2-xCexCuO 4(NCCO)。令人惊讶的是,尽管自旋刚度为零,AFM的相关性是短程的,磁激发硬化显着的AFM-HTSC相边界,与空穴掺杂的铜氧化物形成鲜明对比。此外,我们发现了一个意想不到的和高度分散的模式,超导NCCO是未检测到的空穴掺杂的化合物,这是从区域中心发出的特征能量可比的赝能隙,并可能信号的量子相位不同于超导。在高能量集体激发中未被发现的关于空穴和电子掺杂的不对称性为HTSC铜氧化物的建模提供了额外的约束。
2014-06-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Freezing of spin dynamics in underdoped cuprates
Mori的记忆函数方法在掺杂反铁磁绝缘体中的自旋动力学,结合温度无关的静态自旋关联和恒定的集体模式阻尼的假设,导致W/T标度在很宽的范围内。用非普适标度参数理论分析了欠掺杂铜氧化物的中子非弹性散射结果。采用修正的阻尼函数也可以解释低掺杂铜酸盐低温下出现的中心峰。
2009-02-03 cond-mat.str-el
Collective spin and charge excitations in the $t$-$J$-$U$ model of high-$T_c$ cuprates
高-$T_c$铜氧化物超导体的$t$-$J$-$U$模型结合了原位库仑排斥和动力学交换相互作用,并给出了这些材料静态性质的半定量描述。我们将这种分析扩展到动态量和地址集体自旋和电荷激发的相关金属态的$t$-$J$-$U$模型。我们采用VWF + $1/\mathcal{N}_f$方法,结合了变分波函数(VWF)方法和费米子味的倒数展开($1/\mathcal{N}_f$)。结果表明,共振(顺磁)的贡献的动态磁化率仍然强大的Hubbard和$t$-$J$-模型限制之间的插值,而非相干连续进行大量的重整化。集体电荷模式的能量随着强耦合极限的接近而减小。我们还介绍了有效的动力学交换相互作用的概念,可以在哈伯德,$t$-$J$,和$t$-$J$-$U$模型的磁动力学的统一解释。结果进行了讨论的背景下,最近的共振非弹性$x$射线散射实验的高$T_c$铜酸盐。
2021-07-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Anomalous thermopower from the drag of overdamped collective modes
Universität Würzburg(维尔茨堡大学);BTU Cottbus-Senftenberg(科特布斯-森夫滕贝格工业大学);Università di Roma Sapienza(罗马第一大学)
受高温超导铜氧化物中Seebeck系数比在低温下呈对数发散的启发,提出过阻尼集体模式拖曳可导致金属热电势异常,为奇异金属行为提供新解释。
2026-07-03 cond-mat.str-el
Collective Magnetic Excitations in a Photo-excited Electron-doped Cuprate Superconductor
Stanford Institute for Materials and Energy Sciences, SLAC National Accelerator Laboratory(斯坦福材料能源科学研究所,SLAC国家加速器实验室);Department of Chemistry, Emory University(埃默里大学化学系);European XFEL(欧洲X射线自由电子激光设施);Dipartimento di Fisica, Politecnico di Milano(米兰理工大学物理系);Department of Applied Physics, Stanford University(斯坦福大学应用物理系)
研究光激发下电子掺杂铜酸盐中超导体集体磁激发行为,用trRIXS方法追踪,发现泵浦后有反斯托克斯信号,改变区中心附近顺磁子色散,光谱权重有动量依赖变化,可为操控铜酸盐性质提供新途径。
2026-07-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Charge critical fluctuations in cuprates: Isotope effect, pseudogap, conductivity, and Raman spectroscopy
在高T_c超导体的条纹量子临界点理论中,我们指出了电荷集体涨落对光吸收和喇曼光谱的直接贡献。在后一种情况下,我们发现临界电荷集体模式可以或不能被激发取决于其波矢的方向和入射和出射光子的偏振。这表明强耦合和弱耦合到临界集体模式的准粒子之间的显着区别,并提供了一个直接的确认,在有限的波矢量发生在附近的最佳掺杂的铜酸盐的量子临界点相关联的顺序。
2004-08-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spectral signatures of critical charge and spin fluctuations in cuprates
讨论了高温超导铜氧化物的拉曼光谱是如何受到近临界自旋和电荷聚集模的影响的,这些模式耦合到条形量子临界点附近的载流子。我们发现,可以观察到近临界集体模式的特定指纹,并且可以利用拉曼光谱在动量空间中的选择性来区分自旋和电荷的贡献。我们应用这些结果讨论了高T_c超导铜氧化物的谱,发现集体模的质量与温度有很大的关系,这与它们的近临界性质是一致的。此外,自旋模式具有更大的质量和更扩散的比电荷模式,表明在条纹的电荷几乎是有序的,而自旋模式是强烈的过阻尼和波动与高频率。
2009-03-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Gapped collective charge excitations and interlayer hopping in cuprate superconductors
利用共振非弹性X射线散射(RIXS)研究了电子掺杂铜氧化物超导体Sr $_{0.9}$ La $_{0.1}$ CuO $_2$(SLCO)中等离子体激元的传播.我们在二维布里渊区中心检测到$\sim$ ~120 meV的等离子体间隙,表明SLCO中的低能等离子体不是严格的声学。等离子体激元色散,包括间隙,准确地捕获分层$t$ - $J$ - $V$模型计算。最近RIXS数据从其他铜酸盐进行类似的分析表明,等离子体间隙是通用的,其大小与层间跳跃的幅度$t_z$。我们的工作揭示了层状铜氧化物中电荷动力学的三维性,为确定$t_z$提供了一种新的方法。
2022-06-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Three dimensional collective charge excitations in electron-doped cuprate superconductors
高温铜酸盐超导体由堆叠的CuO 2平面组成,主要具有二维电子能带结构和磁激发,而超导相干是三维的。这种二分法突出了平面外电荷动力学的重要性,认为在正常状态下是不连贯的,但在能量动量空间中缺乏全面的表征。在这里,我们使用共振非弹性X射线散射(RIXS)与极化分析,以揭示最近发现的电子掺杂的铜氧化物集体模式的纯电荷特性。该模式沿面内和面外方向(重要的是,面外方向)分散,揭示了其三维性质。面外色散的周期性对应于CuO 2平面距离而不是晶体学c轴晶格常数,表明面间库仑相互作用驱动相干面外电荷动力学。所观察到的性质是长期寻求的声学等离子体的标志,预测分层系统,并认为在调解高温超导性发挥了重要作用。
2018-10-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Charge-fluctuation contribution to the Raman response in superconducting cuprates
我们计算的拉曼响应的贡献,由于集体模式,发现一个强烈的依赖于光子偏振和模式的特征波矢。我们比较我们的结果与最近的拉曼光谱实验在欠掺杂的铜酸盐,$La_{2-x}Sr_xCuO_4$和$(Y_{1.97}Ca_{0.3})Ba_2CuO_{6.05}$,在那里观察到异常的低能量峰,降低温度后软化。我们表明,特定的依赖于掺杂和光子极化的这些峰是只兼容的有限波长的电荷集体激发。
2005-01-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum spin fluctuations and evolution of electronic structure in cuprates
在CuO $_2$层的相关效应引起了一个复杂的景观集体激发高T $_{\rm c}$铜酸盐。它们的描述需要在非常宽的能量范围内精确地解释电子波动,这对理论来说仍然是一个挑战。特别是,有没有传统的解释实验观察到的“共振”反铁磁模式,这往往被认为是超导介质。在这里,我们的模型自旋激发的空穴掺杂铜氧化物在顺磁制度,并表明,这种反铁磁模式与电子之间的反节点的准粒子带,被钉扎到费米能级的X和Y点的跃迁。我们观察到,当掺杂量为7- 12%时,由于强的相关效应,电子谱重重新分布导致形成非常稳定的准粒子色散。费米面的重建导致准粒子带在${\rm M}Γ/2$节点附近变平,伴随着高密度的载流子。电子在节点${\rm M}Γ/2$和${\rm XM}/2$之间的集体激发形成了磁谱中的附加磁空穴态,保护了反铁磁涨落。进一步研究自旋涨落随温度和掺杂的演化,使我们能够观察到反铁磁有序已经在顺磁制度以上的转变温度的开端。此外,除了最强烈的低能磁激发,磁谱揭示了不太强烈的集体自旋波动,对应于单粒子谱函数峰值之间的电子过程。
2018-09-24 cond-mat.str-el
Collective nature of orbital excitations in layered cuprates in the absence of apical oxygens
本研究通过高分辨率RIXS实验发现,无顶点氧的铜氧化物中dxy轨道激发呈现集体色散,归因于次近邻轨道超交换,该交换使轨道子摆脱磁振子耦合,源于顶点氧缺失导致的电荷转移能降低。
2024-02-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Unveiling the nature of collective charge excitations in a cuprate superconductor
The Chinese University of Hong Kong(香港中文大学);Universität Zürich(苏黎世大学);Diamond Light Source(钻石光源);Korea Advanced Institute of Science and Technology(韩国科学技术院);KTH Royal Institute of Technology(瑞典皇家理工学院);The University of Tokyo(东京大学);Max Planck Institute for Solid State Research(马克斯·普朗克固体研究所);Institut Néel, CNRS and Université Grenoble Alpes(内尔研究所,法国国家科学研究中心与格勒诺布尔阿尔卑斯大学)
本研究利用高分辨率共振非弹性X射线散射揭示条纹有序铜氧化物中电荷激发具有高度色散性,其能量尺度与自旋激发相当,为理解高温超导微观机制提供关键依据。
2026-09-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Dynamics of topological defects in a spiral: a scenario for the spin-glass phase of cuprates
我们认为铜酸盐自旋玻璃相的输运性质是由螺旋态拓扑缺陷的耗散动力学决定的。使用集体坐标的方法,我们表明,拓扑缺陷耦合到一个浴的磁激发。通过对浴自由度的积分,我们发现拓扑缺陷的动力学性质是耗散的。计算得到的阻尼矩阵与面内电阻率有关,其表现出各向异性和线性温度依赖性,与实验数据一致。
2004-04-04 cond-mat.str-el
Optical spectroscopy of plasmons and excitons in cuprate superconductors
介绍了层状高温超导体中的集体模。本文对Anderson提出的当超导体中U(1)规范对称性破缺时,在超导体中运动的光子变得有质量的机制进行了实验论证。利用费雷尔-廷卡姆求和定则,我们证明了光子质量与凝聚体的光谱权有一个简单的关系。各种形式的约瑟夫森等离子体可以存在于单层和双层的uprates。在双层铜氧化物中,可以观察到横向光学等离子体模式作为c轴光学电导率的峰值。这种模式出现作为一个后果的存在两个不同的固有的约瑟夫森耦合之间的CuO 2层。它与集体振荡密切相关,集体振荡对应于两种凝聚体的相对相位的小波动,这是由A. J. Leggett在1966年预测的具有两个载流子带的超导体。给出了一个描述的光学数据的高Tc铜酸盐证明这些和类似的集体模式的存在。
2004-10-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Hybridization of Higgs modes in a bond-density-wave state in cuprates
最近,几个小组报告了在欠掺杂铜酸盐中存在的电荷顺序的集体模式的观测结果。受这些实验的启发,我们从理论上研究了纯电荷序和电荷序与超导电性共存时序参量的振荡。使用热点近似,我们发现在共存制度中的两个希格斯模式所产生的杂交的振幅振荡的不同序参量。其中之一具有在单粒子能隙内的最小频率,并且其是温度的非单调函数。其他-高频-模式是顺利地连接到希格斯模式的单阶参数区域,但很快成为过阻尼共存的情况下。我们探索了一个不寻常的低能量阻尼通道的集体模式,这依赖于两个订单的共存所造成的带重建。为了完整性,我们还考虑了阻尼的集体模式起源于节点准粒子。最后,我们讨论了我们的结果的一些实验结果。
2015-08-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Variational Monte Carlo study of spin dynamics in underdoped cuprates
自旋激发的沙漏状分散是欠掺杂铜酸盐的共同特征。它是定性的解释基于各种有序状态的一些唯象参数的无规相位近似,但它的起源仍然难以捉摸。本文采用变分蒙特卡罗方法对$t$ - $J$模型中的自旋动力学进行了数值研究。这种无参数方法满足模型的无双占据约束,从而提供了一个更好的评价自旋动力学相对于各种平均场试验状态。我们得出结论,沙漏色散的下分支是一个集体模式和上分支的条纹状态比其他候选人更有可能的后果。
2017-11-13 cond-mat.str-el
Spectroscopic evidences of quantum critical charge fluctuations in cuprates
我们计算了一个干净的准粒子系统耦合到电荷有序集体模式的光导。由这些模式引起的吸收可能在某些铜氧化物中产生异常的低能光吸收频率和温度依赖性。然而,晶格自由度的耦合引入了一个非普适的能量尺度,导致低温光学电导率的标度破坏。
2006-11-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Strongly correlated model of acousticlike plasmons persisting across the phase diagram of cuprate superconductors
Facultad de Ciencias Exactas, Ingeniería y Agrimensura (UNR-CONICET)(罗萨里奥大学理、工和测量学院(罗萨里奥大学-阿根廷国家科学技术研究委员会));Research Center of Materials Nanoarchitectonics (MANA), National Institute for Materials Science (NIMS)(物质纳米结构研究中心(MANA),日本国立材料研究所(NIMS));Max-Planck-Institute for Solid State Research(马克斯·普朗克固体研究所);Instituto de Física Rosario (UNR-CONICET)(罗萨里奥物理研究所(罗萨里奥大学-阿根廷国家科学技术研究委员会))
研究通过单参数集的t-J-V模型解释了铜酸盐超导体中声子在不同掺杂区的持续性,揭示强关联在过掺杂区的稳定性。
2026-07-14 cond-mat.str-el
Wigner Lattice Order, Collective Mode, and Superconductivity in La1.985Sr0.015CuO4+delta System
我们研究了Sr和O共掺杂的La_(1.985)Sr_(0.015)CuO_(4+)δ的远红外电荷动力学,δ = 0.024(p = 0.063 per Cu)和δ = 0.032(p = 0.07)。我们发现二维Wigner晶格序是铜氧化物远离半填充的基态。我们发现二维Wigner晶格和钉扎Goldstone模的存在对铜氧化物物理和超导性是必不可少的。我们认为,所有的高温超导物理都是基于这些特殊的二维电子晶格的存在。
2001-12-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Implications of Resonant Inelastic X-ray Scattering Data for Theoretical Models of Cuprates
在铜氧化物超导体的理论描述中,通常有两种观点:(1)铜氧化物可以用修正的t-J模型来描述; (ii)过掺杂的铜酸盐接近正常费米液体(NFL)的状态。我们认为,最近的共振非弹性X射线散射数据挑战这两点。虽然修改后的t-J模型很好地描述了强欠掺杂制度,它无法描述高能量的磁激发时,接近最佳掺杂。这可能表明张-赖斯单线态图的失败。在过掺杂区,动量积分自旋结构因子S(ω)具有与未掺杂母体化合物相同的强度和能量分布。这意味着整个自旋谱求和规则在ω~ 2 J处饱和,而在NFL中,谱权重应该仅在远大于2 J的总带宽处饱和。
2013-08-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Freezing of spin dynamics and omega/T scaling in underdoped cuprates
用记忆函数方法研究掺杂反铁磁绝缘体中的自旋动力学,结合静态自旋关联与温度无关的假设和恒定的集体模阻尼,得到了很宽范围内的Ω/T标度。用非普适标度参数理论分析了欠掺杂铜氧化物中子非弹性散射的最新结果。采用修正的阻尼函数也可以解释低掺杂铜酸盐低温下出现的中心峰。
2010-01-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Low-energy signatures of charge and spin fluctuations in Raman and optical spectra of the cuprates
我们计算了费米子准粒子耦合到近临界集体模式的唯象模型内的光学和拉曼响应。我们发现,而临界标度特性可能会被掩盖在光学光谱由于电荷守恒,不同的关键签名的电荷和自旋波动可以检测到利用特定的对称性拉曼光谱。我们比较我们的结果与最近的实验上的铜酸盐。
2008-03-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Revealing strong coupling of collective modes between superconductivity and pseudogap in cuprate superconductor by terahertz third harmonic generation
研究固体中不同自由度之间的相互作用对于理解材料的功能具有重要意义。这种相互作用的一个突出例子是铜氧化物超导体中超导性(SC)、电荷密度波(CDW)、赝能隙态(PG)和其他奇异相之间的相互交织耦合或竞争。最近出现的非线性太赫兹(THz)三次谐波产生(THG)光谱为探索超导序参量的集体(Higgs)模及其与纠缠/竞争相的相互作用提供了一个强有力的工具。在这项研究中,我们报告的$_2$(YBCO)薄膜的非线性太赫兹三倍频光谱与不同的掺杂。我们确定了一个特征温度$T_{THG}$,低于该温度出现三级磁化率$χ^{(3)}$。值得注意的是,在相图的宽范围掺杂下,$T_{THG}$与赝能隙的交叉温度$T^*$一致。当进入超导态时,THG急剧增加,但在$T_c$附近表现出异常的下降特征,这在最佳掺杂的样品中更清楚地看到。引人注目的是,我们直接观察到拍频结构在测量的实时波形的THG信号。时域波形的傅立叶变换给出了低于和高于原始THG频率的两个单独的模式。观测结果强烈表明,一个额外的模式,可能是希格斯模式,出现在$T_c$和耦合模式已经发展低于$T^*$。强耦合效应提供了新的见解之间的相互作用的超导性和赝隙。结果明确地表明,赝能隙相不是超导性的先驱,但代表了一个独特的秩序。
2022-11-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
$t-J$ model one-electron renormalizations: high energy features in photoemission experiments of high-$T_c$ cuprates
最近的角分辨光电发射实验在空穴掺杂铜氧化物报道了新的和有趣的高能量的功能,这可能是有用的,为了解这些材料的电子性质。使用微扰的方法,它允许在$t-J$模型中的动力学性质的计算,单电子光谱性质进行了计算。得到了费米面附近强重整化的准粒子带和高能非相干谱。在现有的各种实验解释中,所得结果更接近Pan { \it et al.} \cite{pan}。自能的贡献很大,这是造成谱函数所示的非相干结构以及准粒子质量和带宽减小的主要原因。计算表明,集体电荷涨落是自能重整化的主要来源。为了测试所获得的自能是否与传输测量兼容,估计电阻率与温度的关系。
2007-03-06 cond-mat.str-el
Spin dynamics in the stripe phase of the cuprates
在一个模型,支持条纹自旋和电荷秩序共存的d $_{x^2-y^2}$波超导相,我们研究了自洽获得的电子结构和相关的横向动态自旋磁化率。在超导和静态条纹序共存的阶段,产生的粒子-空穴连续体可以强烈阻尼部分低能自旋波分支。这提供了洞察最近的非弹性中子散射数据揭示了低能量集体磁模式的镧基铜酸盐超导体的分散。
2004-11-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quasiparticle Theory of Resonant Inelastic X-ray Scattering in high-T$_c$ cuprates
本文提出了一种计算任意能带结构的巡游电子系统的共振非弹性X射线散射(RIXS)谱的方法,精确地考虑了带正电荷的芯孔的影响。我们应用这种形式主义的铜酸盐超导体,并在很宽的掺杂范围内获得与实验数据的定量协议。我们再现的分散峰和非平凡的偏振依赖发现在RIXS实验上的几种材料。因此,我们表明,以前归因于集体磁模式的功能可以单独用能带结构来解释。
2013-12-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Theory of the hourglass dispersion of magnetic excitations in high-T$_c$ cuprates
本文提出了一种适用于高掺杂和低掺杂两种情况的超导铜氧化物集体磁激发色散理论。除了在随机相位近似(RPA)中描述的自旋涨落,我们允许在模式耦合理论中的本地自旋旋转。在低温和适度大的相关长度,我们得到两个分支的激发分散向上和向下展示沙漏行为实验观察到在中间掺杂。在大掺杂和小掺杂的情况下,我们的理论本质上分别简化为RPA和自旋波理论。
2008-10-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
HTSC Cuprate Phase Diagram Using a Modified Boson-Fermion-Gossamer Model Describing Competing Orders, a Quantum Critical Point and Possible Resonance Complex
已经有相当多的努力花费在理解高温超导体(HTSC)上,并且更具体地,理解作为掺杂水平的函数的铜酸盐相图。然而,唯一的共识似乎是,高温超导是一个强相关材料的例子,其中库仑排斥起着重要作用。本文提出了一个基于费什巴赫共振配对机制和竞争订单的模型。在高掺杂下,初始BCS型超导性在两个粒子通道中被局部预制对(PP)[1](圆形密度波)抑制,从而产生量子临界点(QCP)。随着掺杂的继续减少,PP随后参与费什巴赫共振复合体,产生新的电子(空穴)对,该电子(空穴)对离域并构成HTSC和特征圆顶[2]。新对的共振性质有助于其短相干长度。我们提出的模型还提出了一个解释(和必要性)的实验观察到的相关晶格,可以限制能量耗散,使共振库珀对移动几个相关长度,或基本上是免费的。PP密度波是产生赝能隙的原因,因为它表现为局域化的超导体,因为它的态密度和准粒子谱与超导体相似(Peierls-Frolich理论),但PP之间没有相位相干。
2009-04-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Two component spin-fermion model for high-$T_c$ cuprates: Applications to neutron scattering and ARPES experiments
受高$T_c$铜氧化物中中子散射实验的启发,我们提出了一个以局域自旋和巡游费米子为独立自由度的最小唯象模型--双组分自旋费米子模型.我们对动态自旋关联函数的计算成功地描述了令人困惑的中子实验数据,并表明:(1)磁激发的向上色散分支主要来自局域自旋激发;(2)磁激发的向下色散分支来自费米子的集体粒子-空穴激发;(3)共振模式是两个自由度的混合。使用具有相同参数集的相同模型,我们计算了重整化准粒子色散,并成功地再现了角分辨光电子能谱(ARPES)实验的关键特征之一,即,费米子准粒子色散中的高能扭折结构进一步支持了双分量自旋费米子现象。
2011-11-06 cond-mat.str-el
Magnetic fluctuations and resonant peak in cuprates: a microscopic theory
在t-J模型下建立了超导铜氧化物的动态自旋磁化率理论,并将其应用于超导铜氧化物的共振磁峰和正常态磁响应。分析是基于自旋的运动方程和磁响应的记忆函数表示,其中低能自旋集体模式的主要阻尼来自于衰变到费米子自由度。结果表明,低掺杂时的阻尼函数与c轴光学电导率密切相关。分析再现了依赖于掺杂的共振磁散射的功能。
2002-11-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Phenomenological lattice model for dynamic spin and charge fluctuations in the cuprates
最近的铜酸盐超导体的中子散射实验的启发,我们提出了一个唯象的框架,描述耦合到电荷/键序波动的集体自旋激发的动力学。我们的量子晶格模型包含两个序参量场,可以在静态晶格调制的对称性破缺态以及电荷/键序起伏的均匀态中捕获自旋激发.我们目前的结果为不同类型的静电荷/键序,即网站和债券为中心的条纹,和元格调制。
2004-08-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Plasmon excitations in layered high-Tc cuprates
受最近的共振非弹性X射线散射(RIXS)实验的启发,我们计算了正方晶格上电子掺杂铜氧化物Nd_{2-x} Ce_{x} CuO_{4}的密度-密度关联函数,包括层间跳跃和长程库仑相互作用.我们发现集体电荷激发不是在粒子-空穴连续体内部实现的,而是在连续体之上作为等离子体激元实现的。等离子体激元模式在面内动量q=(0,0)附近具有相当平坦的色散,当面外动量qz为零时,典型的激发能为层内跳跃t的量级。然而,当qz变得有限时,等离子体激元色散在q=(0,0)附近急剧变化,导致具有由层间跳跃tz缩放的激发间隙的强色散特征。我们讨论了最近RIXS在q=(0,0)附近观测到的模式可以与具有有限qz的等离子体激元模式相关联。
2016-08-17 cond-mat.str-el
Strongly-coupled hybrid lattice-plasmons in layered cuprates
University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校);Lawrence Berkeley National Laboratory(劳伦斯伯克利国家实验室);Diamond Light Source(钻石光源);Seoul National University(首尔国立大学);National Synchrotron Radiation Laboratory and School of Nuclear Science and Technology, University of Science and Technology of China(中国科学技术大学核科学与技术学院及国家同步辐射实验室);Stanford Institute for Materials and Energy Sciences, SLAC National Accelerator Laboratory(斯坦福材料能源科学研究所,SLAC国家加速器实验室);Geballe Laboratory for Advanced Materials, Stanford University(斯坦福大学先进材料盖巴尔实验室)
利用共振非弹性X射线散射,研究电子掺杂铜氧化物Nd2-xCexCuO4中从金属态到Mott绝缘体的电荷集体激发演化,发现声学等离激元连续转变为间隙杂化模,最终在半填充时出现与氧呼吸声子二倍能量一致的139 meV激发,揭示了通过晶格自由度强耦合跨越Mott转变的电荷动力学统一图景。
2026-05-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Anomalous optical absorption in overdoped cuprates near the charge-ordering instability
我们提出了一个解释的驼峰观察到的光学电导率在或低于几百厘米$^{-1}$,在过掺杂的铜酸盐,如电子掺杂的Nd_{2-x} Ce_ xCuO_{4-y}在x \gtrsim 0.15和空穴掺杂的Bi_2Sr_2CuO_6和La_{2-x} Sr_xCuO_4。这种解释是基于直接激发的电荷集体模式,这成为近临界附近的电荷排序不稳定性。这些激发的近临界字符需要一个特殊的温度依赖性和伪标度形式的线形,这是与实验数据一致。
2001-08-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Crossover of the high-energy spin fluctuations from collective triplons to localized magnetic excitations in doped Sr14-xCaxCu24O41 cuprate ladders
本研究利用RIXS技术探究了SCCO铜氧梯子中的磁激发,发现高Ca掺杂下磁激发由集体三重子转变为弱色散局域模式,揭示了空穴局域化对磁激发与超导关联的影响。
2022-01-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetic response of nonmagnetic impurities in cuprates
本文提出了掺杂反铁磁体中杂质的局域磁响应理论,并与铜酸盐的正常态有关。它是基于体系统中过阻尼集体模的假设和等时自旋关联在杂质附近仅弱重整化的证据。该理论涉及的近藤的局部磁化率的异常温度依赖性的体磁化率,其中观察到的近藤温度与掺杂的增加反映了交叉到费米液体制度和空间分布的磁化强度是由体反铁磁相关的局部磁化率的行为。
2004-06-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Excitation of a bosonic mode by electron tunneling into a cuprate superconductor
我们对空穴掺杂的$_2$ O $_{7-δ}$进行了扫描隧道光谱实验。在4.2 K下测得的d $I$ /d $V$曲线具有明显的峰-谷和驼峰结构。这些曲线的能量导数显示出在超过倾角特征的能量处的峰值。高精度的全势能带结构计算证实了在该能量区域的一个无特征的电子态密度。结果表明,在CuO $_2$平面内,隧穿电子耦合到集体模.
2008-10-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Doping and temperature dependence of electron spectrum and quasiparticle dispersion in doped bilayer cuprates
在t-t '-J模型下,考虑双层相互作用,讨论了正常态下掺杂双层铜氧化物中的电子能谱和准粒子色散。结果表明,双层相互作用将双层掺杂铜酸盐的电子能谱分裂为$(π,0)$点附近的成键和反键分量。成键和反键成分之间的区别是必不可少的,这导致两个主要的平坦带周围的$(π,0)$点低于费米能。与掺杂的单层铜氧化物类似,掺杂的双层铜氧化物中的最低能态位于$(π/2,π/2)$点。我们的研究结果还表明,在掺杂的双层铜氧化物的电子结构的惊人的行为是有趣的双层之间的相互作用,以及电子准粒子和集体磁激发之间的强耦合。
2007-03-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electronic properties of disordered valence-bond stripes in cuprate superconductors
利用蒙特卡罗模拟方法,计算了二维正方晶格上费米子与集体电荷密度波(CDW)序参量耦合的短程有序条纹态的电子单粒子性质.对于具有d波形状因子的超导键心条纹,我们发现一种价键“玻璃”,它与具有干涉现象的低能准粒子共存,与最近的扫描隧道显微镜(STM)测量欠掺杂BSCCO和CaNaCuOCl一致。与早期的工作一起,我们的计算提供了在STM和磁中子散射中看到的CDW特征之间的联系。
2008-10-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Enhanced charge excitations in electron-doped cuprates by resonant inelastic x-ray scattering
共振非弹性X射线散射(RIXS)调谐的铜L边缘是一个可能的工具,以检测在铜酸盐超导体的电荷激发。我们从理论上探讨了RIXS观测集体电荷激发的可能性。通过中间态的RIXS过程不可避免地使电子掺杂中的电荷激发的光谱权重比空穴掺杂中的更强。动态电荷结构因子中也出现了电子-空穴不对称性,显示出电子掺杂中新的增强的小动量低能模式。这些事实表明,在电子掺杂的系统中,通过RIXS检测新的电荷模式的可能性。
2015-07-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Robust spin and charge excitations throughout high-$T_c$-cuprate phase diagram from incipient Mottness
轻空穴掺杂的高- $T_c$ -铜氧化物的一般相图具有定义明确的自旋波激发的反铁磁绝缘相。相反的弱耦合预测,这些模式坚持到过掺杂金属制度的强烈和分散的顺磁。在这里,我们报告我们的研究中的低能磁和电荷激发的扩展哈伯德模型在强耦合,使用修改后的$1/N$展开方法与变分状态作为鞍点解。尽管明确分离的磁性和Hubbard- $U$能量尺度,我们发现,初期Mottness影响定性分散和宽度的磁模式在整个相图。得到的磁和电荷动力学结构因子同意半定量与最近的共振$X$射线和中子散射数据$\mathrm{La_{2-\mathit{x}}Sr_\mathit{x}CuO_4}$和$\mathrm{(Bi,Pb)_2(Sr,La)_2CuO_{6+δ}}$在所有可用的掺杂水平。弱耦合随机相位近似已经失败的欠掺杂的样品,指出在铜氧化物超导体不同的能量尺度的非平凡的交织。一个离散的电荷模式,分裂的电子-空穴连续的存在也被预测。
2020-08-05 cond-mat.str-el
Charge excitations associated with charge stripe order in the 214-type nickelate and superconducting cuprate
用硬X射线共振非弹性散射研究了214化合物La $_{5/3}$ Sr $_{1/3}$ NiO $_{4}$和1/8掺杂La $_{2}$(Ba,Sr)$_{x}$ CuO $_{4}$的电荷激发.我们已经观察到电荷激发在1电子伏特的能量转移与动量转移对应的电荷条纹的空间周期的对角线(镍酸盐)和平行(铜酸盐)条纹。这些新的激发可以解释为集体条纹激发或电荷激子模式的条纹相关的间隙状态。
2008-06-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Asymmetry of the electron spectrum in hole-doped and electron-doped cuprates
在t-t '-J模型下,讨论了空穴掺杂和电子掺杂铜氧化物中电子能谱和准粒子色散的不对称性。结果表明,空穴掺杂和电子掺杂的铜氧化物的准粒子色散在费米能级以下的(π,0)点附近呈现出平带.对于空穴掺杂,最低能态位于(π/2,π/2)点,而在电子掺杂的情况下,由于电子-空穴不对称性,它们出现在(π,0)点。我们的结果还表明,电子谱和准粒子色散的异常行为是有趣的电子准粒子和集体磁激发之间的强耦合。
2006-03-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Novel quantum criticality due to emergent topological conservation law in high-$T_c$ cuprates
我们认为,在强关联电子系统集体瞬激发的相场(双重的电荷)出现了很大程度的稳定性,规范通量的变化由$2π$的整数倍。通过揭示电荷规范U(1)群的非平凡拓扑的结果,我们发现$μ$的钉扎和电荷压缩性的零温发散$κ\sim\partial n_e/\partialμ$定义了新的“隐藏”的量子临界性,它位于Mott跃迁的边缘,而不是由对称性破缺的Landau范式控制的稳定拓扑数的保护区.
2006-05-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con