The superconducting phase of the $\mathrm{HgBa}_2\mathrm{CuO}_{4+δ}$ (Hg-1201) and $\mathrm{HgBa}_2\mathrm{Ca}_2\mathrm{Cu}_3\mathrm{O}_{8+δ}$ (Hg-1223) cuprates has been investigated by Raman spectroscopy under hydrostatic pressure. Our analysis reveals that the increase of $T_c$ with pressure is slower in Hg-1223 cuprate compared to the Hg-1201 due to a charge carrier concentration imbalance (accentuated by pressure) between the $\mathrm{CuO}_2$ layers of Hg-1223. We find that the energy variation under pressure of the apical oxygen mode from which the charge carriers are transferred to the $\mathrm{CuO}_2$ layers, is the same for both the Hg-1223 and Hg-1223 cuprates and it is controlled by the inter-layer compressibility. At last, we show that the binding energy of the Cooper pairs related to the maximum amplitude of the $d-$ wave superconducting gap at the anti-nodes, does not follow $T_c$ with pressure. It decreases while $T_c$ increases. In the particular case of Hg-1201, the binding energy collapses from 10 to 2 $K_B T_c$ as the pressure increases up to 10 GPa. These direct spectroscopic observations joined to the fact that the binding energy of the Cooper pairs at the anti-nodes does not follow $T_c$ either with doping, raises the question of its link with the pseudogap energy scale which follows the same trend with doping.
Modification of structural disorder by hydrostatic-pressure in superconducting YBa$_{2}$Cu$_{3}$O$_{6.73}$ cuprate
通过高压应用,已经做出了令人信服的努力来提高超导体的临界温度($T_{c}$)。理解这种改善背后的基本机制至关重要,但仍有许多问题尚不清楚。本文采用X射线散射方法研究了邻位Ⅲ型$_{2}$ Cu $_{3}$ O $_{6.73}$(YBCO)在~6.0 GPa流体静压下的晶体结构。在高压下发现了YBCO的强化氧有序(OO),揭示了Cu-O层中的氧重排,这明显地表明了CuO $_{2}$面与Cu-O层之间的电荷转移现象。同时,我们也观察到没有无序钉扎电荷密度波(CDW)的签名下的CuO $_{2}$平面HP。这表明氧重排改变了CuO $_{2}$平面中的淬灭无序状态。利用这些结果,我们适当地解释了为什么压力条件下可以实现更高的$T_{c}$比在环境压力下的最佳$T_{c}$在YBa $_{2}$ Cu $_{3}$ O $_{6+x}$。作为这些结果的一个暗示,最后,我们讨论了无序的变化可以使它更容易的YBa $_{2}$-Cu $_{3}$-O $_{6+x}$进行下的外部磁场的情况下,到一个有序的转变。
Raman scattering in cuprate oxychlorides high-temperature superconductors single-crystals
Karlsruhe Institute of Technology(卡尔斯鲁厄理工学院);Institut NEEL CNRS/UGA UPR2940(NEEL研究所);IMPMC-Sorbonne Universités, Université Pierre et Marie Curie, CNRS, IRD, MNHN(IMPMC-索邦大学,皮埃尔和玛丽·居里大学,CNRS,IRD,MNHN);Synchrotron SOLEIL(SOLEIL同步辐射中心);Department of Physics, University of Fribourg(弗里堡大学物理系);Department of Materials Science, Graduate School of Engineering, Osaka Metropolitan University(大阪公立大学工学研究科材料科学系)
Comment on: Calculation of an Enhanced $A_{1g}$ Symmetry Mode Induced by Higgs Oscillations in the Raman Spectrum of High-Temperature Cuprate Superconductors
Doping dependence of the electronic Raman spectra in cuprates
本文报道了不同掺杂水平下Bi $_2$ Sr $_2$(Y $_{1-x}$ Ca $_x$)Cu $_2$ O $_{8+δ}$单晶的电子喇曼散射测量结果。掺杂和入射光子能量的光谱的依赖关系进行了分析,为不同的极化几何形状,在超导和正常状态。我们发现在B $_{1g}$和B $_{2g}$两种几何构型中,超导对断裂峰随载流子浓度的标度行为有很大的不同.此外,我们没有发现任何显着的变化在两个对称性的过掺杂区域的光谱的线形的证据,而我们观察到的B $_{2g}$的强度降低后,减少光子能量。正常状态下的数据进行了分析的记忆功能的方法。在两种对称性的准粒子弛豫速率显示依赖于能量和温度,这与掺杂水平。
Rapid Suppression of the Charge Density Wave in YBa$_2$Cu$_3$O$_{6.6}$ under Hydrostatic Pressure
我们报告的影响,流体静压(HP)上观察到的电荷密度波在欠掺杂的铜酸盐。用高分辨非弹性X射线散射(IXS)研究了$_2$ O $_{6.6}$($T_c$ =61 K),揭示了与电荷密度波(CDW)阶相关的声子异常对HP的极端敏感性.正常态展宽和超导诱导的声子软化在Q $_{CDW}$的振幅迅速下降,作为HP的应用,导致在低于$\sim$ 1 GPa的CDW的签名的完全抑制。对YBa $_2$ Cu $_3$ O $_{6.75}$的附加IXS测量表明,这种非常快速的效应不能用压力引起的掺杂水平的修改来解释,并且突出了外部压力和掺杂在调整铜酸盐相图中的不同作用。我们的研究结果提供了新的见解CDW的形成及其与超导性的相互作用的机制。
Two Distinct Electronic Contributions in the Fully Symmetric Raman Response of High $T_{c}$ Cuprates
我们通过Hg Ba $_2$ CuO $_{4+δ}$(Hg-1201)和YBa $_2$ Cu $_3$ O $_{7-δ}$(Y-123)的非共振效应,证明了完全对称的Raman光谱具有两种不同的电子贡献。A $_{1g}$响应包括在2 $Δ$能量处的超导对断裂峰和接近磁共振能量的集体模式。这些实验结果使\textit{d-wave}模型与A $_{1g}$拉曼响应函数一致,只要在A $_{1g}$通道中存在不同于对断裂峰的集体模式。
Relation between cuprate superconductivity and magnetism: A Raman study of (CaLa)(BaLa)$_{2}$Cu$_{3}$O$_{y}$
利用拉曼散射和μ子自旋转动研究了电荷补偿反铁磁(Ca $_{x}$ La $_{1-x}$)(Ba $_{1.75-x}$ La $_{0.25+x}$)Cu $_{3}$ O $_{y}$单晶.在该体系中,参数$x$通过键距和屈曲角控制Cu-O-Cu超交换相互作用。氧含量$y$控制电荷掺杂。在没有掺杂的情况下,双磁振子峰位置与超交换强度$J$成正比。我们发现,$x$和$y$影响的峰值位置相当大。从μ子自旋旋转确定的Néel温度在相同的样品上独立地证实了磁相互作用对$x$和$y$的强烈依赖性。我们发现一个相当大的增加,在最高超导转变温度$T_{c}^{max}$与$J$。这是强有力的证据,轨道重叠的重要性,超导在这个家庭的铜酸盐。
Raman scattering near a d-wave Pomeranchuk instability
最近的运输和中子散射实验表明,在欠掺杂的铜氧化物的取向对称性破缺的动机,我们提出了一个理论研究的拉曼散射附近的d波波Pomeranchuk不稳定性(PI)。拉曼散射的d-波分量的电子和声子允许直接研究与PI相关的序参量波动。接近PI从正常状态,通过降低温度的中心峰出现在电子和,作为一个额外的低频功能,在声子散射。在低温超导态下,通过降低掺杂浓度来接近PI,中心峰被一个宽度和能量都大大减小、谱权增大的软模所取代。这些预测的低能量特征在拉曼散射可以确认在一个相当直接的方式存在的PI在高温铜酸盐超导体和Sr 3Ru 2 O 7。
Dielectric versus magnetic pairing mechanisms in high-temperature cuprate superconductors investigated using Raman scattering
我们建议,并证明,一个系统的方法来研究的铜酸盐超导体,即逐步改变离子的大小,以系统地改变相互作用强度和其他关键参数。R(Ba,Sr)$_2$ Cu $_3$ O $_y$(R={La,. Lu,Y})是这样一种系统,其中潜在的模糊结构变化是最小的。因此,我们系统地改变介电和磁性。介电涨落的特征在于离子极化率,而磁涨落的特征在于通过拉曼散射测量的交换相互作用。转变温度的范围是70至107 K,我们发现,这些仅与介电性能,持续与外部压力的行为。最终的意义可能仍有待证明,但它突出了介电屏蔽在铜酸盐的作用,并增加了支持先前提出的新的配对机制,涉及电子极化的量子化波的交换。
Relationship among superconductivity, pseudogap, and high-energy magnetic fluctuations in a model high-Tc superconductor from electronic Raman scattering
Raman and fluorescence characteristics of resonant inelastic X-ray scattering from doped superconducting cuprates
自旋激发的测量对于理解自旋介导的超导配对是必不可少的;而共振非弹性X射线散射(RIXS)为探测高能自旋激发提供了相当大的机会。然而,RIXS是否正确测量掺杂超导铜酸盐的集体自旋激发仍存在争议。在这里,我们证明了不同的拉曼和荧光类RIXS激发的Bi $_{1.5}$铅$_{0.6}$锶$_{1.54}$钙铜$_{2}$ O $_{8+δ}$在中红外能量区域。结合光子能量和动量相关的RIXS测量与理论计算,使用精确对角化提供了确凿的证据,拉曼类RIXS激发对应于集体自旋激发,这是在未掺杂的莫特绝缘体的磁振子,并演变成掺杂的超导化合物中的顺磁振子。与此相反,荧光般的位移主要是由于连续的粒子空穴激发的电荷通道。我们的结果表明,在适当的实验条件下,RIXS确实可以用来探测高掺杂$T_c$铜氧化物超导体中的顺磁子。
Effect of Hydrostatic Pressure on the Superconductivity in NaxCoO2.yH2O
The effect of hydrostatic pressure on the superconducting transition temperature of Na{0.35}CoO{2}.yH{2}O was investigated by ac susceptibility measurements up to 1.6 GPa. The pressure coefficient of T{c} is negative and the dependence T{c}(p) is nonlinear over the pressure range investigated. The magnitude of the average dlnT{c}/dp=-0.07 GPa^{-1} is comparable to the pressure coefficient of electron-doped high-T{c} copper oxide superconductors with a similar value of T{c}. Our results provide support to the assumption of two-dimensional superconductivity in Na{0.35}CoO{2}.yH{2}O, which is sim…