Theory of the Lightly Doped Mott Insulator
本文提出了适用于大U/t、远离半填充的小掺杂和短程反铁磁自旋关联的哈伯德模型的理论。尽管没有任何对称性破缺,费米面还是以(π/2,π/2)为中心的椭圆形空穴袋的形式,其体积与空穴浓度成比例。短程反铁磁关联使得最近邻跳跃几乎无效,因此只有第二或第三最近邻跳跃对色散关系有明显的贡献。
2010-05-22 cond-mat.str-el
Two-channel physics in a lightly doped antiferromagnetic Mott insulator revealed by two-hole spectroscopy
Ludwig-Maximilians-Universität München(慕尼黑路德维希-马克西米利安大学);Arnold Sommerfeld Center for Theoretical Physics (ASC)(阿诺德·索末菲理论物理中心);Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)(慕尼黑量子科学与技术中心);University of Colorado, Boulder(科罗拉多大学博尔德分校);Center for Theory of Quantum Matter, University of Colorado, Boulder(科罗拉多大学博尔德分校量子物质理论中心)
研究通过高分辨率数值模拟揭示轻掺杂莫特绝缘体中双空穴分支的形成,提出双通道模型解释低能谱特性,为揭示非常规超导微观机制提供新工具。
2026-03-13 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Magnetic-field induced superconductor-antiferromagnet transition in lightly doped RBa_2Cu_3O_{6+x} (R = Lu, Y) crystals
利用铜氧化物的c轴电阻率和磁阻对自旋有序的显著敏感性,阐明了掺杂诱导RBa_2Cu_3 O_{6+x}(R = Lu,Y)单晶从反铁磁(AF)绝缘体到超导(SC)金属的转变。所建立的相图表明AF和SC区域明显重叠:与La_{2-x} Sr_xCuO_4相比,O_{6+x}的超导电性在长程AF有序被空穴掺杂完全破坏之前就开始了。对低T_c<15-20 K的超导晶体的磁阻测量清楚地显示了磁场诱导的超导抑制和长程AF态的恢复。仍然需要理解的是,AF秩序是否实际上在SC状态下持续存在,或者只是在超导性被抑制时恢复,以及在前一种情况下,反铁磁性和超导性是否存在于纳米级分离的相中,或者在原子尺度上共存。
2008-10-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Noncoplanar spin canting in lightly-doped ferromagnetic Kondo lattice model on a triangular lattice
在铁磁Kondo晶格模型中,研究了与可动载流子的耦合对120 $^\circ$反铁磁态的影响。使用变分计算的各种自旋排序到一个四个网站的单位晶胞,我们确定的基态相图,重点放在轻掺杂区。我们发现,从带底的电子掺杂立即不稳定的120 $^\circ$共面反铁磁秩序,并诱导一个非共面的三个子晶格有序伴随着一个干预相分离。该非共面相具有伞型自旋构型,具有净磁矩和有限的自旋标量手征。这种自旋倾斜态是在反铁磁超交换相互作用和铁磁双交换相互作用的竞争中产生的。相反,从能带顶部的空穴掺杂保持120 $^\circ$有序状态直到有限的掺杂浓度,并且不导致noncolpanar有序。
2011-02-24 cond-mat.str-el
Anisotropic Magnetoresistance in Lightly Doped La_{2-x}Sr_{x}CuO_{4}: Impact of Anti-Phase Domain Boundaries on the Electron Transport
详细研究了轻掺杂反铁磁La_{1.99} Sr_{0.01} CuO_{4}中的磁阻行为,其中由于自旋倾斜产生的弱铁磁矩,反铁磁(AF)畴结构可以被磁场控制.磁共振行为表明CuO_2晶面确实存在反相AF畴界,电荷被限制在其中,形成反相条纹。数据表明,高磁场将反相条纹转变为同相条纹,并且后者似乎比前者提供更好的传导,这挑战了条纹的反相特性促进电荷运动的概念。
2003-05-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Hole spectral functions in lightly doped quantum antiferromagnets
在自旋波理论的限制下,通过线性化空穴-自旋偏离相互作用和采用非交叉近似(NCA),研究了二维t-J和t-t '-t”-J模型中空穴和磁振子谱函数随空穴掺杂的变化.我们发现,交错磁化强度下降相当迅速,掺杂和它在几个百分比的空穴浓度在t-J和t-t '-t”-J模型趋于零。我们发现,随着掺杂,准粒子峰G=(pi/2,pi/2)处的剩余部分随掺杂迅速减小,其谱函数与高分辨角分辨光电子能谱(ARPES)研究的氧化铜超导体一致。观察到的莫特间隙内的化学势的大位移被认为是准粒子峰的加宽的结果。我们发现口袋中心在G,类似于量子振荡测量所观察到的,(i)与椭圆形的情况下的t-J模型的情况下,沿反节点方向的大偏心率,和(ii)与几乎圆形的t-t '-t”-J模型的情况下。我们还发现,在掺杂的反铁磁体的光谱强度分布有一个瀑布状的图案沿布里渊区的节点方向,一个功能,也看到在ARPES测量。
2011-06-30 cond-mat.str-el
Antiferromagnetic order and magnetic polarons in lightly doped Li$_x$CoO$_2$ (x $\sim$ 0.9)
UGC-DAE Consortium for Scientific Research(UGC-DAE 科学研究联盟);Universität Würzburg(维尔茨堡大学);TU Wien(维也纳工业大学)
通过宏观磁化、比热、NMR和EPR测量,研究了Li$_x$CoO$_2$ (x~0.9)的磁性,发现部分反铁磁转变($T_N\sim$10 K)和弱铁磁响应,提出高温下掺杂空穴形成磁极化子导致铁磁团簇,EPR谱随温度变化可用磁极化子扩散解释。
2026-06-09 cond-mat.str-el
Magnetic Excitations of the Diagonal Incommensurate Phase in Lightly-Doped La2-xSrxCuO4
我们提出了轻掺杂的La 1.96Sr 0.04CuO 4单畴晶体的非弹性中子散射实验。我们发现,在这个绝缘相与对角无公度自旋调制的磁激发谱是非常相似的超导制度,其中的自旋调制是键平行。特别是,我们发现,在低能量的色散斜率基本上是独立的掺杂和温度在一个显着的范围内。能量的激发交叉相称的反铁磁波矢量增加大致线性掺杂通过欠掺杂制度。
2008-01-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Mobile anti-phase domains in lightly doped lanthanum cuprate
铜酸镧的轻空穴掺杂强烈抑制反铁磁(AF)秩序的开始。令人惊讶的是,它同时抑制了外推的零温子晶格磁化。139 La NQR在轻Li掺杂铜酸镧中的结果已经证明,这些效应与所添加的空穴的迁移率的细节无关。我们提出了一个模型,在该模型中,掺杂的空穴相分离成带电的畴壁,围绕“反相”域。这些域是移动到~30 K,其中它们要么成为钉扎到晶格或蒸发,因为它们的组成空穴成为钉扎到掺杂剂杂质。
1998-09-04 cond-mat.str-el
Magnetic order in lightly doped La_{2-x}Sr_{x}CuO_{4}
研究了轻掺杂La_{2-x} Sr_{x} CuO_{4}(x < 0.03)去孪晶晶体中的长波长磁激发。最低能量的磁各向异性诱导间隙可以理解为反铁磁(AF)相内部的反对称自旋相互作用。第二个磁共振,在平面内自旋各向异性方面进行分析,显示AF状态内的非常规行为,并导致发现集体自旋激发属于场诱导磁有序状态。这种状态在9 T的磁场中持续到x = 0.01的Néel温度以上100 K以上。
2004-07-09 cond-mat.str-el
Self-localization of holes in a lightly doped Mott insulator
我们发现,轻掺杂的空穴将在低温下自陷在反铁磁自旋背景中,导致自发的平移对称性破缺。这种载流子的新颖自定位是由底层的莫特物理学造成的。有趣的传输和介电性能被发现的后果,包括大的掺杂依赖的热电势和介电常数,低温可变范围跳跃电阻率,以及高温奇异金属样电阻率,这是一致的实验测量在高T $_c$铜酸盐。混乱和杂质在这里只起次要的辅助作用。
2004-03-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Lightly doped La(2-x)Sr(x)CuO(4) as a Lifshitz helimagnet
在斜反铁磁体偶极阻挫模型的框架下,研究了轻掺杂La(2-x)Sr(x)CuO(4)的静态磁关联.我们证明了x<2%的倾斜Neel态的稳定性是由于Dzyaloshinskiii-Moriya和XY各向异性。对于更高的掺杂,基态朝向螺旋磁相是不稳定的,其中交错磁化的横向分量在垂直于正交b轴的平面中旋转。我们的理论首次将La(2-x)Sr(x)CuO(4)中弹性中子散射与拉曼和磁化率实验中观察到的无公度峰进行了调和。
2006-03-29 cond-mat.str-el
Re-appearance of antiferromagnetic ordering with Zn and Ni substitution in La_{2-x}Sr_xCuO_4
通过测量轻掺杂La_{2-x} Sr_ xCu_{1-z} M_zO_4(M=Zn或Ni)多晶样品的均匀磁化率,研究了Zn和Ni替代Cu位对磁性的影响。对于母体x=0,Zn掺杂抑制Néel温度T_N,而Ni掺杂几乎不改变T_N直到z=0.3。对于T_N~0的轻掺杂样品,Ni掺杂使T_N恢复.对于超导样品,Ni掺杂诱导了超导到反铁磁的转变(或交叉)。所有重掺Ni的样品在15 K下均表现出自旋玻璃行为。
2003-04-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Neutron and X-ray Scattering Studies of the Lightly-Doped Spin-Peierls System Cu(1-x)Cd(x)GeO3
用体磁化率、X射线衍射和中子非弹性散射技术研究了轻掺杂自旋Peierls系统Cu(1-x)Cd(x)GeO_3单晶。我们研究了这种准一维量子反铁磁体的磁激发谱中的三重态能隙,以及它与自旋Peierls二聚化序参量的关系。我们采用两种不同的理论形式来模拟非弹性中子散射截面和chi“(Q,ω),并显示了能隙对chi”(Q,ω)选择的敏感性。我们发现在自旋佩尔斯相变处存在有限的能隙。
2007-08-21 cond-mat.str-el
The evolution of antiferromagnetic susceptibility to uniaxial pressure in Ba(Fe{1-x}Co{x})2As2
利用中子衍射测量方法,测量了Ba(Fe{1-x}Co{x})2As 2的磁性和结构序参量在单轴压力作用下的响应。我们发现,单轴压力引起反铁磁序起始点的热位移,随着Co掺杂量的增加和超导相的接近,热位移随T_N的百分比增加而增加。此外,作为单轴压力增加内的母体和轻掺杂的Ba(Fe{1-x}Co{x})2As 2的一阶侧的三临界点,我们观察到的正交结构畸变和反铁磁性的发病之间的去耦。我们的研究结果需要的限制模型探索的双层pnictides在四重,顺磁制度的磁化率。
2014-06-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electron-hole asymmetry in magnetic properties of lightly doped high-$T_{\rm C}$ superconductors: a quantum Monte Carlo study
利用最近发展起来的变分量子蒙特卡罗方法,在二维t-J模型下,对高$T_{\rm C}$超导体($T$)的零温磁性进行了数值模拟.我们在这里的重点是探讨的差异,$p$型和$n$型铜酸盐作为一个函数的载流子浓度接近一半填充的属性。正如实验观察到的,它被发现,反铁磁有序相持续,即使是一个小的,但有限量的载流子掺杂,这一阶段是更强大的电子掺杂的情况下。
2003-08-14 cond-mat.str-el
Charge Transport Properties of Lightly-Doped Cuprates: Behavior of the Hall Coefficient
本文给出了轻空穴掺杂LSCO和YBCO单晶反铁磁区的ρ_{ab}(T)和R_{H}(T)的行为,重点是R_{H}(T)数据。在这两种体系中,R_{H}在中等温度下几乎恒定,在低温下趋于增加。由于在LSCO和YBCO中观察到了基本相同的ρ_{ab}(T)和R_{H}(T)行为,我们讨论了在轻掺杂区铜酸盐中的面内电荷输运性质是普遍的,并且我们获得的R_{H}(T)数据代表了该区霍尔效应的真实行为。
2002-08-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Low Energy Effective Action of Lightly Doped Two-Leg t-J Ladders
利用从费米子技术,提出了轻掺杂双腿t-J梯的低能有效理论。该模型的连续极限由两种Dirac费米子组成,它们通过规范耦合与O(3)非线性西格玛模型耦合,并带有相反符号的“荷”。除了规范相互作用之外,这些狄拉克费米子之间还存在另一种吸引力,这种吸引力来自短程反铁磁序。我们发现,后者是必不可少的,以确定轻掺杂的双腿t-J梯的低能量特性。我们得到的有效哈密顿量是玻色高斯模型,玻色场基本上描述了粒子密度涨落。我们还发现了两种类型的带隙自旋激发。最后,我们讨论了可能的不稳定性:电荷密度波(CDW)和单重态超导(SC)。我们发现,SC不稳定性占主导地位,在我们的近似。我们的结果表明,轻掺杂阶梯属于Luther-Emery模型的普适类。
1998-10-01 cond-mat.str-el
Unusual magnetic susceptibility anisotropy in untwinned La_{2-x}Sr_xCuO_4 single crystals in the lightly-doped region
本文研究了在轻掺杂区(x=0-0.03)仔细去孪晶的La_{2-x} Sr_{x} CuO_4单晶的磁化率。这种各向异性被发现后,长期反铁磁(AF)秩序被破坏的空穴掺杂,这表明掺杂的孔打破AF秩序到域中的自旋对齐基本上保持完整。事实证明,在低温下发生的自旋冻结也是明显的各向异性,这意味着“自旋玻璃”特征也受到畴结构的控制。
2001-05-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Non-Gaussian Noise in the In-Plane Transport of Lightly Doped La_{2-x}Sr_{x}CuO_4: Evidence for a Collective State of Charge Clusters
对自旋玻璃相深处的高质量La_{1.97} Sr_{0.03} CuO_{4}单晶的面内电阻噪声的研究揭示了非高斯性的开始和噪声对面内磁场的不敏感性。结果表明,随着温度T -> 0. 05 ℃,电荷动力学变得越来越慢,并具有相关性。高阶噪声统计的分析提供了证据的存在的集体基态的电荷团簇,这似乎是共存的电荷贫反铁磁畴,冻结在这样的低T。
2011-06-02 cond-mat.str-el
Visualizing the evolution from the Mott insulator to a charge ordered insulator in lightly doped cuprates
高温铜氧化物超导体中的一个中心问题是电荷掺杂后母体莫特绝缘体的命运。在这里,我们使用扫描隧道显微镜调查的本地电子结构的轻掺杂铜酸盐在反铁磁绝缘制度。我们发现,掺杂的电荷诱导的光谱重量转移从高能量的哈伯德带的低能量的间隙状态。随着掺杂浓度的增加,费米能级出现V型态密度抑制,并伴随着棋盘电荷序的出现。新的STM观点揭示了这里是铜酸盐首先成为一个电荷有序的绝缘体掺杂。随后,进一步掺杂,费米面和高温超导性生长出来。
2015-08-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin dynamics in lightly doped La$_{2-x}$Sr$_x$CuO$_4$: Relaxation function within the $t - J$ model
在考虑空穴子系统以及电子和反铁磁关联的情况下,给出了掺杂二维$S=1/2$ Heisenberg反铁磁(AF)系统在顺磁态下的弛豫函数理论.在$t-J$模型中推导了松弛形函数四阶频率矩的表达式。该演示服从旋转对称的自旋相关函数,是有效的所有波矢量通过布里渊区。自旋扩散的弛豫速率的贡献进行评估,并显示出在无载流子和掺杂反铁磁体中发挥重要作用,与精确的对角化计算一致。在低温下,对平面$^{63}$ Cu的核自旋-晶格弛豫速率$^{63}(1/T_1)$的主要贡献来自AF涨落,而对平面$^{17}$ O的$^{17}(1/T_1)$的贡献来自$(π,π)$附近的波矢和小的$q \sim 0$ .结果表明,该理论能够解释无载流子LaPDMATHABMUCuOPDMATHABMV和掺杂$_{2-x}$ SrPDMATHABMXCuOPDMATHABMV化合物顺磁态下$^{63}(1/T_1)$随温度和掺杂的实验数据的主要特征.
2004-01-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Local Magnetic Inhomogeneities in Lightly Doped BaFe$_2$As$_2$
我们报告$^{75}$ As NMR测量BaFe $_2$ As $_2$掺杂Ni。像Co一样,Ni掺杂抑制反铁磁和结构相变,并且对于足够大的Ni掺杂产生超导性。自旋晶格弛豫速率在$T_N$处发散,具有与局部矩的3D排序一致的临界指数。在有序状态下,光谱随着掺杂而迅速不均匀地加宽。我们提取的有序矩的平均大小作为掺杂的函数,并表明,在该模型中,该命令保持相称,但在掺杂剂附近的局部振幅变化充分解释了我们的观察。
2010-08-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Dimensional crossover in half-filled and lightly doped N-leg Hubbard ladders
我们研究了半填充、轻掺杂、弱相互作用的N腿Hubbard梯中从一维到二维的空间交叉。在这种情况下,哈伯德阶梯等效于N带模型。利用重整化群技术,我们发现半满梯形只在交叉能E_{c} \propto exp[-a exp(c N)](a<<1和c \sim 1)以下表现出(在自旋扇区中)奇偶效应,即,在E_{c}以下,相互作用仅发生在带对(j,N+1-j)内[以及对于N个奇数,在带(N+1)/2内],使得偶数腿梯是绝缘自旋液体,而奇数腿梯具有一个无带隙自旋模式。与此相反,以上的能量尺度E_{c},所有的带相互作用,系统是一个2D的(绝缘)反铁磁体,我们得到了一个类似的2D海森堡反铁磁体的哈密顿量的解析表达式。玻色化技术表明,莫特绝缘体在E_{c}之下和之上,与N/2半填充两腿梯的类型相同;因此,电荷扇区在1D和2D中是相同的。掺杂远离半填充,我们发现,增加掺杂的效果是非常相似的,以减少腿N的数量:在这两种情况下,未成对的带之间的相互作用被抑制,反铁磁相关性降低。然后,得到的带对(j,N+1-j)是绝缘的自旋液体,并且当掺杂时,存在自旋间隙,但是相位相干性仅存在于费米动量对(k_{Fj},pi- k_{Fj})和(pi- k_{Fj},k_{Fj})内。在更高的掺杂水平delta_{c} = delta_{c}(N)时,所有能带之间的相位相干性开始,并且系统变成2D类d波超导体(delt…
2001-09-14 cond-mat.str-el
Comment on "High-Spin Polaron in Lightly Doped CuO$_2$ Planes"
在最近的一封信(物理学。106,036401(2011)),Lau等人通过对由32个CuO $_2$晶胞组成的簇进行精确对角化,研究了含有Cu $d$和O $2p$轨道的有效模型中的单孔问题。在反铁磁(AFM)背景下的全量子涨落条件下,他们发现自旋为3/2的极化子解在布里渊区(BZ)的某个区域成为能量最低的解,而在其他模型或近似中没有得到类似的解。在这篇评论中,我们想指出的是,这种高自旋极化子的解决方案已经发现,在我们以前的信(物理评论快报。91,057001,(2003)),并且Lau等人描述的许多特征事实上已经在我们的信中看到。
2011-08-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Holon Wigner Crystal in a Lightly Doped Kagome Quantum Spin Liquid
我们解决了轻掺杂的自旋液体的问题,通过大规模的密度矩阵重整化群(DMRG)研究的$t$ - $J$模型上的一个小的,但非零浓度,$δ$,掺杂空穴的Kagome晶格。现在普遍认为,未掺杂的($δ=0$)自旋1/2海森堡反铁磁体具有自旋液体基态。理论上,这种自旋液体的轻掺杂可以产生高温超导体或奇异拓扑费米液体金属(FL $^\ast$)。相反,我们推断掺杂空穴形成绝缘电荷密度波态,每个单元格有一个掺杂空穴-即维格纳晶体(WC)。自旋关联仍然是短程的,就像在自旋液体母态中一样,我们由此推断,这种状态是无自旋的holon(WC $^\ast$)晶体,而不是空穴晶体。我们的研究结果可能与可果美晶格Herbertsmithite $\rm ZnCu_3(OH)_6Cl_2$掺杂有关。
2017-03-17 cond-mat.str-el
The magnetic states of lightly hole-doped cuprates in the clean limit
我们对纯YBa_2Cu_3O_(6 +y)和稀Y-稀土掺杂的Y_(0.92)Eu_(0.08)Ba_2Cu_3O_(6 +y)和Y_(0.925)Nd_(0.075)Ba_2Cu_3O_(6 +y)进行了大量的零场muSR实验。一个共同的磁性行为检测到的所有三个家庭,证明可以忽略不计的影响的等价Y-取代基的障碍。确定了两个不同的制度,分离的交叉,其起源是由于并行的热激活的自旋和电荷自由度:热激活和重入淬火孔反铁磁制度。特殊的温度和空穴密度依赖的磁矩m(h,T)适合一个模型与(自旋)激活能的两个制度之间的交叉在整个调查范围。磁矩在重入态(0<h<0.056)和与超导共存的所谓团簇自旋玻璃态(0.056<h<0.08)中均被简单的稀释机制抑制。我们认为这两个掺杂区存在一个共同的磁性基态,称之为淬灭空穴反铁磁体。相反,在热激活态中,阻挫占主导地位,在出现超导性的相同浓度下,阻挫消失,这表明在h_c=0.056(2)处存在量子临界点。
2010-02-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electronic phase separation in lightly-doped La$_{2-x}$Sr$_x$CuO$_4$
研究了极轻掺杂La $_{2-x}$ Sr $_x$ CuO $_4$($x<$ 0.02)中空穴浓度对磁关联的影响,结果表明在低温下存在三维反铁磁(AF)长程有序相和自旋玻璃相.发现在共存区中的自旋玻璃相也表现出与La $_{2-x}$ Sr $_x$ CuO $_4$(0.02 $\le x\le$ 0.055)中的纯自旋玻璃相一样的对角自旋调制。在$x\sim$ 0.02以下,对角线条纹结构与$x\sim$ 0.02中的对角线条纹结构相同,其体积分数几乎与空穴浓度成正比,这表明掺杂空穴发生电子相分离,从而形成空穴浓度为$h_c\sim$ 0.02的一些区域和$h_c\sim$ 0的其余区域。这一结果还表明,AF和自旋玻璃相之间的过渡约PDMATHAMT =0.02是一级。
2002-01-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Crystal-field level inversion in lightly Mn-doped Sr3Ru2O7
用x射线二向色性和自旋分辨密度泛函理论研究了Sr_3(Ru_(1-x)Mn_x)_2 O_7(4d)Ru被更局域化的3d Mn取代后的结构.我们发现Mn杂质不表现出与Ru相同的4+价态,而是作为3+受体;额外的eg电子占据面内3dx 2-y2轨道,而不是预期的面外3d 3 z2-r2轨道。我们提出,3d-4d的相互作用,通过配体氧轨道,是负责这种晶体场能级反转和材料的过渡到反铁磁,可能轨道有序,低温状态。
2008-06-17 cond-mat.str-el
Collapse of the Mott gap and emergence of a nodal liquid in lightly doped Sr$_2$IrO$_4$
欠掺杂铜氧化物的超导电性出现在一个不寻常的电子状态,其特征在于节点准粒子和一个波腹赝能隙。这种状态和超导性之间的关系被深入研究,但仍然存在争议。由于缺乏相关掺杂莫特绝缘体的电子结构数据,阻碍了相互竞争的理论模型之间的区别。在这里,我们报告的海森堡反铁磁体Sr $_2$ IrO $_4$,一个密切的类似物欠掺杂的铜酸盐的掺杂演变。我们表明,金属性出现从莫特间隙掺杂的快速崩溃,导致透镜状费米轮廓,而不是断开的费米弧观察到的铜酸盐。有趣的是,新兴的电子液体显示出具有波腹赝能隙的波节准粒子,因此与低掺杂的铜酸盐有很强的相似性。我们的结论是,各向异性的赝隙是一个通用的二维掺杂莫特绝缘体的属性,而不是一个独特的标志铜氧化物高温超导。
2015-06-01 cond-mat.str-el
Small-polaron coherent conduction in lightly doped ReTiO$_{3+ δ/2}$ (Re=La or Nd) thin films prepared by Pulsed Laser Deposition
采用脉冲激光沉积技术在(100)SrTiO $_{3}$和(100)LaAlO $_{3}$单晶衬底上外延生长了LaTiO $_{3+δ/2}$、NdTiO $_{3+δ/2}$和Nd $_{1-x}$ Sr $_{x}$ TiO $_{3+δ/2}$薄膜。在沉积过程中的氧气压力已被仔细控制,以确保薄膜是轻掺杂的金属侧附近的金属-莫特-绝缘体边界。在低温下的有效载流子数的急剧下降已被观察到在一些薄膜,这可能对应于自旋密度波(SDW)的间隙,由于反铁磁自旋波动逐渐开放。在升高的温度下,也可以清楚地观察到霍尔系数的热致降低。尽管这些薄膜是由不同的材料在不同的沉积条件下制备的,但它们的电阻的温度依赖性几乎都可以用小极化子相干导电模型($R_s(T)=R_s(0)+Cω_α/\sinh^2(T_ω/T)$)完美地拟合。对拟合参数的仔细研究表明,耦合到电子的声子的频率可能部分地与衬底失配应变引起的晶格畸变有关。
2006-03-09 cond-mat.str-el
Effective action, magnetic excitations and quantum fluctuations in lightly doped single layer cuprates
我们考虑零温下扩展的二维$t-t'-t''-J$模型。模型的参数对应于空穴掺杂。利用低掺杂的有效作用量,我们证明了该系统可以1)保持长程共线反铁磁有序,2)导致自旋螺旋态(静态或动态),3)导致相分离不稳定性。结果表明,在对应于单层铜氧化物La $_{2-x}$ Sr $_x$ CuO $_4$的有效作用参数下,实现了自旋螺旋基态.我们推导出磁激发的性质,并计算量子涨落。量子涨落破坏了临界掺杂$x_c\approx 0.11$处的静态自旋螺旋。这是量子相变到自旋液体状态(动态自旋螺旋)的点。相对于动态螺旋的方向,状态仍然是双简并的,所以这是一个“定向向列线”。超导对存在于整个相图中,对量子相变不敏感。我们还比较了计算的中子散射谱与实验数据。
2007-11-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Theory for Slightly Doped Antiferromagnetic Mott Insulators
从具有反铁磁序的二维Mott绝缘态出发,提出了一种描述轻微掺杂空穴或电子的莫特绝缘体低能态的试探波函数.随着状态的行为像带电准粒子与定义良好的动量,观察到一个刚性带。这些状态的配对相关性比以前研究的少得多。小费米补丁获得的高Tc铜氧化物掺杂轻空穴或电子与最近的实验是一致的。讨论了非相干态和自旋袋态。使用这些波函数,精确计算得到的一些结果被再现。
2002-10-03 cond-mat.str-el
Spiral phases and two-particle bound states from a systematic low-energy effective theory for magnons, electrons, and holes in an antiferromagnet
我们已经建立了一个系统的低能量有效的空穴和电子掺杂的反铁磁体的理论,其中空穴居住在动量空间口袋中心在$(\pm\fracπ{2a},\pm\fracπ{2a})$和电子生活在口袋中心在$(\fracπ{a},0)$或$(0,\fracπ{a})$。本文用有效理论研究了未掺杂系统中磁振子介导的两个空穴或两个电子之间的结合。从有效理论出发,导出了单磁振子交换势,并求解了相应的双准粒子薛定谔方程。其结果是,我们发现的束缚态波函数,类似$d_{x^2-y^2}$ -类或$d_{xy}$ -类对称性。我们还研究了轻掺杂反铁磁体可能的基态。
2007-06-11 cond-mat.str-el
Systematic Low-Energy Effective Field Theory for Electron-Doped Antiferromagnets
与空穴掺杂系统的空穴袋以$(\pm \fracπ{2a},\pm \fracπ{2a})$为中心相反,在轻电子掺杂反铁磁体中,带电准粒子驻留在以$(\fracπ{a},0)$或$(0,\fracπ{a})$为中心的动量空间袋中。这对本文所建立的相应的磁振子和电子的低能有效场论具有重要意义。特别地,与空穴掺杂的情况相反,两个电子之间的磁振子介导的力取决于电子对的总动量$\vec P$。对于$\vec P = 0$,在距离$r$处的两个电子之间的单磁振子交换势与$1/r^4$成比例,而在空穴情况下,它具有$1/r^2$依赖性。有效理论预言,电子掺杂反铁磁体中不存在螺旋相。
2006-12-14 cond-mat.str-el hep-ph
Competing orders suppressed by disorder around a hidden quantum critical point in cuprate high Tc superconductors
我们报告广泛的μ子自旋旋转测量轻掺杂Y1-xCaxBa 2Cu 3 O 6 +y化合物,这使我们能够解开的影响,控制随机Ca 2+取代,从纯粹的掺杂。轻掺杂的铜酸盐的3D相图被准确地绘制出来,表明热激活的反铁磁相与超导性在量子临界点周围竞争,隐藏在冻结的绝缘磁状态之下。无序抑制了两个竞争的序参量,并揭示了潜在的冻结状态。掺杂和无序破坏了激活的磁相沿着线的第一级相变,在临界点结束。
2010-10-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin stiffnesses and stability of magnetic order in the lightly doped two-dimensional Hubbard model
Max Planck Institute for Solid State Research(马克斯·普朗克固体研究所);Department of Physics, Harvard University(哈佛大学物理系)
通过随机相位近似计算自旋刚度,分析近半满二维哈伯德模型中掺杂对磁序稳定性的影响,发现电子掺杂保持尼尔序而空穴掺杂可能因量子涨落破坏螺旋序。
2026-06-16 cond-mat.str-el
Cu NMR study of lightly doped La$_{2-x}$Sr$_{x}$CuO$_4$
本文利用单晶 Cu NMR 研究轻掺杂 La$_{2-x}$Sr$_{x}$CuO$_4$,发现 Sr 浓度超过 5% 时发生从不连通金属岛到颗粒金属的连通性转变,揭示纳米尺度电子相分离在超导首次出现的掺杂区域普遍存在。
2025-02-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum Monte Carlo study of the itinerant-localized model of strongly correlated electrons: Spin-spin correlation functions
我们对欠掺杂铜氧化物的巡游定域周期Kondo-Heisenberg模型进行了量子蒙特卡罗模拟,计算了相关的自旋关联函数。强的电子关联被证明在轻掺杂区准长程反铁磁有序的突然破坏中起着关键作用。
2016-10-16 cond-mat.str-el
Visualizing the emergence of the pseudogap state and the evolution to superconductivity in a lightly hole-doped Mott insulator
超导电性出现在空穴掺杂的铜氧化物反铁磁Mott态。尽管氧原子状态的变化似乎是最重要的,但由此产生的电子结构还不清楚。空穴掺杂首先破坏莫特态,产生弱绝缘体,其中电子仅在低温下局部化而没有完整的能隙。在较高的掺杂,“赝隙”,一个弱的导电状态与各向异性的能隙和90 \degree -旋转(C4 v)对称性的单元格内破坏出现。然而,这些现象的出现与孔密度增加的直接可视化从未实现。在这里,我们报告的电子结构演化的原子尺度成像从弱绝缘体通过出现的赝能隙的超导状态在Ca 2-xNaxCuO 2Cl 2。赝隙的光谱特征出现在最低的掺杂从弱绝缘,但C4 v-对称矩阵表现出独特的光谱形状。在略高的空穴密度,纳米级区域表现出赝能隙谱和180 \degree -旋转(C2 v)对称性形成单向集群内的C4 v-对称矩阵。因此,空穴掺杂通过局部空穴的纳米级簇的出现而进行,在所述局部空穴的纳米级簇内,对称性破缺的赝能隙状态被稳定。然后,在Ca 2-xNaxCuO 2Cl 2中存在基本的双组分电子结构11,直到C2 v对称团簇在较高掺杂下接触,并且出现长程超导性。
2012-05-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nodal-antinodal dichotomy and magic doping fractions in a stripe ordered antiferromagnet
本文研究了由耦合Hubbard阶梯组成的条形有序掺杂反铁磁体模型,该模型可以从准一维调谐到二维。我们用Hartree-Fock理论求解了阶梯上的磁化强度和电荷密度,并找到了一组具有轻掺杂的反铁磁自旋条纹和更重掺杂的反相电荷条纹的解决方案。自旋条纹和电荷条纹的电子光谱权重都接近费米能,但在布里渊区的不同区域;自旋条纹在“波腹”区域,接近(π/2,π/2),电荷条纹在“波腹”区域,接近(π,0)。我们发现一个显着的节点和波腹状态之间的二分法,其中节点状态基本上是离域和二维的,而波腹状态是准一维的,本地化的个人的电荷条纹。对于键心条纹,我们还发现了电荷周期性的奇偶效应,这可以解释LSCO低温电阻率随掺杂的非单调变化
2006-10-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Toroid Current States in Doped Mott Insulators
考虑了掺杂反铁磁绝缘体中非均匀电流态的自由能界以及该强关联电子系统中轻、重欠掺杂相的自旋和电荷自由度的空间构型。结果表明,态的特征是一个小的几何原点参数,它决定了序参量分布在丝结中的堆积程度。我们发现了一个层次的空间尺度的平结,这引起了自由能增益。首次发现了欠掺杂状态下的超环面矩。结果表明,在反铁磁纳米团簇周围的电荷密度分布的逾渗图中,空穴密度的最佳水平与实验观测值定性一致.
2005-05-03 cond-mat.str-el
Two-Hole Bound States from a Systematic Low-Energy Effective Field Theory for Magnons and Holes in an Antiferromagnet
确定正确的低能有效理论的磁振子和反铁磁体中的空穴一直是一个悬而未决的问题很长一段时间。类似于QCD中的π介子和核子的有效场论,基于对Hubbard模型和t-J模型的对称性分析,我们构造了一个系统的低能有效场论,适用于位于以晶格动量(\pm pi/2a,\pm pi/2a)为中心的口袋中的磁振子和空穴.有效的理论是基于自旋对称性自发破缺的非线性实现,并为整个类的轻掺杂反铁磁前体的高温超导体模型无关的普遍预测。有效理论的预言是精确的,在系统的低能膨胀中一级一级地精确。我们推导出了未掺杂系统中两个空穴之间的单磁振子交换势。值得注意的是,在某些情况下,相应的双孔薛定谔方程甚至可以解析求解。由此产生的束缚态具有d波特性。位于不同空穴袋中的两个空穴的基态波函数具有类似d_{x^2-y^2}的对称性,而对于同一袋中的两个空穴,对称性类似于d_{xy}。
2006-06-29 cond-mat.str-el hep-ph
Band structure of Charge Ordered Doped Antiferromagnets
本文研究了不同电荷序的掺杂反铁磁体的电子光谱权重分布,并与轻掺杂$_{2-x}$ CuO $_x$(LSCO)和电子掺杂$_{2-x}$ CuO $_x$的角分辨光电子能谱实验进行了比较。对电子掺杂系统的同相条纹相和气泡相的计算都与实验符合得很好,特别是考虑到了带隙光谱权重的存在。此外,我们发现,与反相条纹相比,对于同相条纹,化学势很可能随着掺杂而移动。对于空穴掺杂的系统,我们发现,“阶梯”的条纹,这是全球对角线,但局部垂直或水平,可以重现的光电发射数据,而纯对角线条纹不能。我们还计算了这种阶梯条纹的磁结构因子,发现随着条纹间距的减小,掺杂量的增加,这些条纹从对角向垂直方向演变,由共存区域隔开。结果表明,从水平的过渡到对角线条纹在中子散射欠掺杂LSCO可能是一个政权之间的交叉,其中直条纹段的典型长度比条纹间的间距更长的一个,它是较短的,并在当地的条纹总是与Cu-O键对齐。
2004-01-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Persistent Fermi Pockets and Robust Electron Pairing in Lightly Doped CuO$_2$ Planes of Cuprate Superconductors
Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics, Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所凝聚态物理国家实验室);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);Max Planck Institute for Solid State Research(马克斯·普朗克固体研究研究所);Technical Institute of Physics and Chemistry, Chinese Academy of Sciences(中国科学院理化技术研究所);Songshan Lake Materials Laboratory(松山湖材料实验室);Beijing Academy of Quantum Information Sciences(北京量子信息科学研究院)
研究通过高分辨率激光角分辨光电子能谱揭示了铜酸盐超导体中CuO₂平面的内在电子结构,发现低掺杂下费米口袋的突变转变及超导能隙的鲁棒配对机制。
2026-04-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Charge carrier correlation in the electron-doped t-J model
本文研究了电子掺杂高温超导体的t-t“-t”-J模型。一个,两个和四个载流子的模型求解32位晶格使用精确对角化。我们的研究结果表明,在掺杂水平高达x=0.125的模型具有强大的反铁磁相关。当掺杂有一个载流子时,基态具有动量(\pm π,0)和(0,\pm π)。在进一步掺杂时,载流子是未结合的,并且动量分布函数可以从单载流子基态的动量分布函数构造。费米面类似于单个载流子基态动量处的小口袋,这是轻掺杂反铁磁体的预期结果。这一特征在掺杂到我们实现的最大掺杂水平时仍然存在。因此,我们没有观察到费米表面改变形状的掺杂水平高达0.125。
2006-02-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity and topological Fermi surface transitions in electron-doped cuprates near optimal doping
我们讨论的费米面(FS)的拓扑结构的演变与掺杂的电子掺杂铜氧化物的一个带哈伯德哈密顿量的框架内,反铁磁性和超导性被假定为共存于一个统一的阶段。在轻掺杂绝缘体中,FS由围绕$(π,0)$点的电子袋组成。FS拓扑结构的第一个变化发生在最佳掺杂区域,当一个额外的空穴袋出现在节点。拓扑结构的第二个变化发生在过掺杂区($\sim18%$),其中反铁磁性消失,并形成大的以$(π,π)$为中心的金属FS。这两个拓扑转变的证据是在最近的霍尔效应和渗透深度实验Pr $_{2-x}$ Ce $_{x}$ CuO $_{4-δ}$(PCCO)和一些光谱测量Nd $_{2-x}$ Ce $_{x}$ CuO $_{4-δ}$(NCCO)。
2007-11-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Doping dependence of chemical potential and entropy in hole- and electron-doped high-Tc cuprates
我们用t-t '-t''-J模型研究了空穴和电子掺杂铜氧化物的热力学性质。我们发现,化学势表现出不同的掺杂依赖性之间的空穴和电子掺杂。最近的实验数据的化学势的位移再现,除了轻欠掺杂区的条纹和/或电荷的不均匀性,预计是重要的孔掺杂。熵也被计算为载流子浓度的函数。结果表明,电子掺杂体系的熵小于空穴掺杂体系的熵。这与强反铁磁短程相关,在电子掺杂系统中生存。
2003-03-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Stripe structure, spectral feature and soliton gap in high Tc cuprates
我们表明,轻掺杂的La_{2-x} Sr_{x} CuO_{4}可以描述的条纹磁结构或孤子图片。利用这种孤子物理,阐明了最近中子观测到的斜向(x=0.05)到垂直(x >= 0.06)条纹跃迁与伴随的金属-绝缘体跃迁之间的内在联系。通过与其它单层系统(La_{2-x} Sr_{x} NiO_{4}和(La,Nd)_{2-x} Sr_{x} CuO_{4})的比较,研究了反铁磁相与条纹相之间未识别的过渡线的相图、调制周期与掺杂的关系、中红外吸收的起源。这种新型的准粒子和空穴完全负责金属导电和最终的超导性。
1998-12-25 cond-mat.str-el
Neutron, electron and X-ray scattering investigation of Cr1-xVx near Quantum Criticality
长期以来,人们一直认为,在Cr $_{1-x}$ V $_{x}$中,当反铁磁性被抑制到零温度时,既没有观察到新的集体电子态,也没有观察到非费米液体行为,这是由于V掺杂的巡游反铁磁体Cr中电子-电子关联的弱。我们提出了几个轻掺杂的Cr $_{1-x}$ V $_{x}$单晶的中子和电子衍射测量的结果,其中archtypal自旋密度波的不稳定性逐渐抑制作为V含量的增加,释放嵌套倾向费米表面的一个新的条纹电荷不稳定性,发生在x $_{c}$ =0.037。这种新颖的嵌套驱动的不稳定性缓解了与自旋密度波的抑制相关的熵积累,并通过在超过400 K的温度下稳定一种新型的电荷顺序来避免量子临界点的形成。费米表面在量子临界点附近的重构是在重费米子、高温氧化铜超导体和现在甚至元素金属如Cr等多种材料中发现的特征。
2014-07-17 cond-mat.str-el
Magnetic Inhomogeneity and Magnetotransport in Electron-Doped Ca(1-x)La(x)MnO(3) (0<=x<=0.10)
本文报道了一系列轻电子掺杂Ca(1-x)La(x)MnO(3)的直流磁化强度(M)和电阻率(ρ)随磁场和温度的变化。(0<=x<=0.10)样品,其磁化[Phys. Rev. B { \bf 61},14319(2000)]和散射研究[Phys. Rev. B { \bf 68},134440(2003)]表示由嵌入G型反铁磁基质中的铁磁(FM)液滴组成的非均匀磁性基态。在x=0.02附近的磁性行为的变化被认为是一个跨越到一个长程自旋倾斜相的签名。这里报告的数据提供了关于这种交叉的磁化的进一步细节,并通过其表现在磁输运的这种现象的起源的额外见解。在顺磁相(T>=125 K),我们发现磁电阻=-C(M/M_S)^2(M_S是低T饱和磁化强度),正如在相图的铁磁(FM)、庞磁电阻(CMR)区域中的许多锰氧化物中所观察到的那样,但C值比CMR材料中所观察到的小两个数量级。C(x)的掺杂行为遵循M_S(x)的掺杂行为,表明与FM涨落相关的电子不均匀性发生在磁有序转变之上。
2005-11-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Character of the structural and magnetic phase transitions in the parent and electron doped BaFe2As2 compounds
我们提出了一个高分辨率的X射线衍射和X射线共振磁散射(XRMS)相结合的研究生长的BaFe 2As 2。结构/磁性转变必须描述为两步过程。在T_N = 133.75 K时,我们观察到从高温顺磁四方晶系结构到顺磁斜方晶系结构的二级结构转变,随后出现结构序参量的不连续阶跃,这与T_N = 133.75 K时的一级反铁磁(AFM)转变相一致。这些数据,以及详细的高分辨率X射线研究轻掺杂Ba(Fe{1-x}Co{x})2As 2和Ba(Fe{1-x}Rh{x})2As 2化合物的结构转变,表明结构和AFM转变,事实上,在母体BaFe 2As 2化合物中发生在略有不同的温度下,并随着掺杂浓度的增加而向分裂的二级跃迁发展。我们估计的组成为三临界点共掺杂,并采用平均场的方法来表明,我们的测量可以解释列入一个非谐项的弹性自由能和磁弹性耦合的形式出现伊辛-伊辛自由度。
2011-03-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con