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
Direct visualization of ambipolar Mott transition in cuprate CuO2 planes
确定掺杂莫特绝缘体的本质是凝聚态物理中的主要突出问题之一,也是理解铜氧化物高温超导性的关键。我们报告真实的空间可视化的莫特过渡Sr 1-xLaxCuO 2 +y铜酸盐薄膜,覆盖整个电子和空穴掺杂制度。直接在铜氧化物(CuO 2)平面上的Tunnel电导测量揭示了费米能级的系统性位移,而基本的Mott-Hubbard能带结构保持不变。这是进一步证明了探索原子尺度的电子响应的CuO 2的替代性掺杂剂和本征缺陷的姐妹化合物Sr0.92Nd0.08CuO 2。这些结果可以更好地解释自调制掺杂的框架,类似于半导体异质结构,并形成发展任何微观理论的铜氧化物超导性的基础。
2020-08-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Thermal Hall conductivity in the cuprate Mott insulators Nd$_2$CuO$_4$ and Sr$_2$CuO$_2$Cl$_2$
最近的研究表明,导致铜氧化物莫特绝缘体La $_2$ CuO $_4$的霍耳热导率出乎意料地大的热载流子是声子。然而,铜氧化物中声子在磁场中获得手征性的机制仍然是未知的。在这里,我们报告了两种具有显着不同晶体结构和磁序的铜氧化物莫特绝缘体(Nd $_2$ CuO $_4$和Sr $_2$ CuO $_2$ Cl $_2$)中类似的霍尔热导率,并表明可以排除两种潜在的机制--稀土杂质和结构域对声子的散射。我们的比较研究进一步揭示了正交性,顶端氧,氧八面体的倾斜和CuO $_2$平面外的自旋倾斜不是必要的手性机制。我们的研究结果指向一个手性机制来自耦合的声学声子的CuO $_2$平面的固有激发。
2020-07-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Evolution of a bosonic mode across the superconducting dome in the high-Tc cuprate Pr(2-x)Ce(x)CuO(4-δ)
本文报道了电子掺杂铜酸盐超导体Pr(2-x)Ce(x)CuO(4-δ)的光谱研究,采用点接触结,x=0.125(欠掺杂),x=0.15(最佳掺杂)和x=0.17(过掺杂)。从我们的电导测量,我们能够确定每种掺杂的玻色子共振。这些激发在高于临界温度和高于临界磁场时消失。我们发现,玻色子激发的能量随着掺杂而降低,这排除了晶格振动作为剥离胶。我们的结论是,玻色子介质这些铜酸盐更有可能是自旋激发。
2011-05-25 cond-mat.supr-con
Magnetic susceptibility of optimally doped HgBa$_{2}$CuO$_{4+δ}$
最佳掺杂的HgBa $_2$ CuO $_{4+δ}$(Hg1201)超导体在正常状态下的粉末自旋磁化率的大小与La $_{2-x}$ Sr $_{x}$ CuO $_{4}$在最佳掺杂水平附近的粉末自旋磁化率的大小几乎相同。Hg 1201的Stoner增强因子大于La $_{2-x}$ Sr $_{x}$ CuO $_{4}$。Stoner增强因子的大小相关性与最近理论上的3个$d$电子间的库仑排斥和电荷转移型超交换相互作用的影响不一致。
2017-12-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
New Electron-Doped Superconducting Cuprate Li_x_Sr_2_CuO_2_Br_2_
采用电化学嵌锂技术成功地合成了一种新的电子掺杂超导体Li_x_Sr_2_CuO_2_Br_2_(x = 0.15)。磁化率显示了体相超导性,超导转变温度Tc = 8K。该化合物是第一个具有K_2_NiF_4_结构的电子掺杂超导铜酸盐。
2004-10-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nodeless $s$-Wave Superconducting Phases in Cuprates with Ba$_2$CuO$_3$-Type Structure
本文研究了具有Ba $_2$ CuO $_3$型CuO链状结构的铜酸盐的零温相图。在强耦合极限下采用射影对称群分析,在弱耦合极限下采用重整化群和玻色化分析。我们发现,在这两个限制,大面积的相图充满了无节点的$s$波超导相(与弱$d$波分量),而不是纯粹的$d$波相大多发现在铜酸盐。这表明,在低温下,Ba $_2$ CuO $_3$型CuO链结构的铜氧化物中,无结的$s$波相是主要的超导相.还发现了其它相,包括$(s+d)$波超导相和Luttinger液相。
2020-09-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Large magneto-thermal effect and the spin-phonon coupling in a parent insulating cuprate Pr_{1.3}La_{0.7}CuO_4
发现Pr_{1.3} La_{0.7} CuO_4的热导率κ随磁场(H)的变化在低温下表现出明显的最小值,这主要归因于自由自旋对声子的散射。除了指出铜酸盐中存在强的自旋-声子耦合外,本文的结果还表明,在讨论铜酸盐的κ(H)行为时,不应天真地忽略声子热输运的H依赖性,因为肖特基异常在任何掺杂的铜酸盐中都普遍存在。
2005-07-27 cond-mat.supr-con
Chemical Potential Shift in Nd$_{2-x}$Ce$_{x}$CuO$_{4}$: Contrasting Behaviors of the Electron- and Hole-Doped Cuprates
用芯能级光电子能谱的精确测量方法研究了电子掺杂超导体Nd $_{2-x}$ Ce $_{x}$ CuO $_{4}$的化学势移动。结果表明,与La $_{2-x}$ Sr $_{x}$ CuO $_{4}$不同,化学势随电子掺杂单调增加,在欠掺杂区,化学势的变化受到抑制。如果La $_{2-x}$ Sr $_{x}$ CuO $_{4}$中的位移的抑制归因于强条纹波动,则化学势的单调增加与Nd $_{2-x}$ Ce $_{x}$ CuO $_{4}$中没有条纹波动一致。发现Nd $_{2}$ CuO $_{4}$和La $_{2}$ CuO $_{4}$之间的化学势跃变远小于光学带隙。
2001-03-26 cond-mat.supr-con
Microwave Electrodynamics of the Electron-Doped Cuprate Superconductors Pr_(2-x)Ce_(x)CuO_(4-y) and Nd_(2-x)Ce_(x)CuO_(4-y)
电子掺杂的铜氧化物超导体的对态对称性被认为是s波性质,而空穴掺杂的超导体则表现出d波对称性。我们重新审视这个问题的基础上,我们的电子掺杂材料和我们的测量技术的最新进展。本文报道了Pr_(2-x)Ce_xCuO_(4-y)和Nd_(2-x)Ce_xCuO_(4-y)晶体穿透深度与温度关系的微波腔微扰测量。我们的数据有力地表明,在这些材料中的配对对称性不是s波。
2000-01-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Proximity induced superconductivity in monolayer CuO$_{2}$ on the cuprate substrates
为了理解最近观察到的在Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_{8+δ}$衬底上生长的单层CuO $_2$的高温超导性,我们提出了一个考虑衬底邻近效应的杂化氧$p_x$和$p_y$轨道的双带模型.我们证明了节点和无节点的d波超导态都可以由邻近效应引起,这取决于配对参数的强度。
2016-09-17 cond-mat.supr-con
Upper critical field in electron-doped cuprate superconductor Nd$_{2-x}$Ce$_x$CuO$_{4+δ}$: two-gap model
本文测量了不同无序度的Nd $_{1.85}$ Ce $_{0.15}$ CuO $_{4+δ}$ /SrTiO $_3$单晶薄膜($δ$)在高达90 kOe的磁场中的上临界场(H $_{c2}$)相图随温度(T)的变化.这些数据很好地描述了一个两带/两个间隙模型的超导体在肮脏的限制。
2012-12-26 cond-mat.supr-con
Variable range hopping theory for the nodal gap in strongly underdoped cuprate Bi$_2$Sr$_{2-x}$La$_x$CuO$_{6+δ}$
最近的角分辨光电子能谱(ARPES)实验对强欠掺杂Bi $_2$ Sr $_{2-x}$ La $_x$ CuO $_{6+δ}$铜氧化物在节方向上报道了一个不寻常的间隙。这些铜酸盐的运输实验发现变量范围跳跃行为观察。这些铜酸盐具有电子和空穴掺杂,这导致了这种铜酸盐类似于部分补偿半导体的提议。节点间隙对应于这种半导体中的Efros-Schklovskii(ES)间隙。我们计算的掺杂依赖性和温度依赖性的ES间隙模型,并找到支持Efros-Schklovskii模型。
2016-01-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Planar CuO_2 hole density estimation in multilayered high-T_c cuprates
本文报道了用Cu-NMR Knight位移确定高T_c铜酸盐中CuO_2平面空穴密度的结果。在单层和双层铜氧化物中,从欠掺杂区到过掺杂区,Knight位移K_s(300 K)的自旋部分随空穴密度$p$单调增加,表明K_s(300 K)与p的关系是确定p的可靠量度。通过对单层和双层四角对称铜氧化物超精细磁场和自旋磁化率的p依赖关系的研究,证实了p关系.并与三层结构Ba_2Ca_2Cu_3O_6(F,O)_2、O_{8+delta}和五层结构HgBa_2Ca_4Cu_5 O_{12+delta}的NMR数据进行了比较,结果表明K_s(300 K)-p关系对具有三个以上CuO_2平面的多层结构化合物具有普遍的适用性。我们注意到,K_s(300 K)的测量使我们能够分别估计多层化合物中每个CuO_2平面的p,其中掺杂空穴载流子在CuO_2外平面和CuO_2内平面之间是不等效的。
2011-03-17 cond-mat.supr-con
Isotope effects and possible pairing mechanism in optimally doped cuprate superconductors
研究了氧同位素对最佳掺杂的三层铜氧化物Bi_{1.6} Pb_{0.4} Sr_{2} Ca_{2} O_{10+y} Cu_{3}(O_{10+y} T_{c} \sim 107 K)中T_{c}的影响及面内穿透深度λ ab}(0)。氧同位素对T_{c}的影响很小(α_{O} = 0.019),对λ_{ab}(0)的影响很大(Δλ_{ab}(0)/λ_{ab}(0)= 2.5 \pm 0.5%)。结合前人在单层和双层铜氧化物中观察到的同位素效应,本文的结果表明,在最佳掺杂的铜氧化物中,同位素指数α {O}很小,而同位素效应对面内有效超载流子质量的影响很大,并且几乎与CuO_{2}层的层数无关.提出了一个合理的配对机制来解释同位素效应、高T_{c}超导性和隧道谱。
2002-04-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Evidence of a d to s-wave pairing symmetry transition in the electron-doped cuprate superconductor Pr$_{2-x}$Ce$_x$CuO$_4$
我们提出了一个正常的金属和电子掺杂的铜酸盐超导体Pr $_{2-x}$ Ce $_x$ CuO $_4$(PCCO)之间的结的点接触光谱(PCS)数据。对于这种铜酸盐($x \sim 0.13$)的欠掺杂组合物,我们观察到点接触结的电导-电压特性的峰值。该峰的形状和大小表明在欠掺杂PCCO的表面处存在Andreev束缚态,这是d波配对对称性的证据。对于过掺杂的PCCO($x \sim 0.17$)的PCS数据没有显示任何证据的Andreev束缚态的表面暗示的s波配对对称性。
2001-11-28 cond-mat.supr-con
Bulk Evidence for s-Wave Pairing Symmetry in the n-Type Infinite-Layer Cuprate $Sr_{0.9}La_{0.1}CuO_{2}$
测量了电子掺杂(n型)无限层铜氧化物$Sr_{0.9}La_{0.1}CuO_{2}$的低温比热。混合态的准粒子态密度(DOS)符合s波对对称性的特征,与早期的隧穿测量结果吻合得很好,但与空穴掺杂(p型)铜氧化物的d波对称性相反.我们的结果表明,电子DOS主要是由涡核在本样品中相比,在p型铜氧化物中,涡核是异常的,并提供非常有限的低能DOS由许多手段证明。
2003-06-10 cond-mat.supr-con
Light-induced nonequilibrium response of the superconducting cuprate La$_{2-x}$Sr$_{x}$CuO$_4$
利用近红外(800 nm)光抽运-太赫兹探测光谱,研究了铜氧化物超导体La $_{2-x}$ Sr $_{x}$ CuO $_4$($x = 0.14$)在强光激发后的动力学行为.在5 K的超导态下,我们观察到光激发后约瑟夫森等离子体共振的红移持续了数百皮秒,表明$c$轴超导相干性的破坏。我们表明,亚稳态光谱特征可以描述的光致表面加热的样品。我们还表明,传统的分析用于提取的光激发表面区域的光谱可以引起文物的非平衡响应。
2019-04-16 cond-mat.supr-con
Dynamic charge inhomogenity in cuprate superconductors
非弹性X射线散射光谱的声子的$Δ_{1}$对称性,包括CuO键伸缩声子色散分析的洛伦兹拟合在HgBa $_{2}$ CuO $_{4}$和Bi $_{2}$ Sr $_{2}$ CuO $_{6}$,分别使用最近计算的声子频率作为输入参数。拟合得到的模态频率几乎都与计算值吻合得很好。一个例外是第二高的$Δ_{1}$ -分支损害键拉伸模式,这在两种化合物与计算不一致。与计算结果不同的是,该分支显示出在波矢$\vc{q}=\frac{2π}{a}(0.25, 0, 0)$周围具有最小值的异常软化。这种差异与计算结果,这是基于一个不受干扰的平移和点群不变的CuO平面的电子结构的假设,表明一些{ \it静态}电荷不均匀性在测量的探头。最有可能的是,这些将是沿着CuO键的电荷条纹,其具有与某些纵向键拉伸模式的最强耦合,所述纵向键拉伸模式又自洽地诱导相应的{ \it动态}电荷不均匀性。由动态和静态电荷不均匀性的混合引起的对称性破缺可以导致费米表面重构成小口袋。
2010-02-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
The never ending search for high temperature superconductivity
本文简要介绍了新超导体的发现史。不同类型的配对机制被认为是。通过比较在不同的铜酸盐家庭的Tc,它的结论是,在CuO 2层的配对必须补充的相互作用在其他地方的晶胞。该结论简单地通过考虑在单位晶胞内具有相同顺序的CuO 2层但具有不同中间层的结构中发现的Tc的显著变化而得出。一个准粒子被假定占配对发现在双链层的Pr247铜酸盐,也可能存在于所有的铜酸盐的CuO 2层。
2006-08-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Universal quantum oscillations in the underdoped cuprate superconductors
低掺杂高Tc铜氧化物的金属状态仍然是一个谜:在零磁场中观察到的由于部分能隙(赝能隙)的打开而导致的看似断开的费米表面片段,如何具有常规的准粒子性质?当超导性在高磁场中受到抑制时,量子振荡(QO)观测所证实的费米表面小口袋是如何出现的?在欠掺杂的YBa_2Cu_3O_(6.5)(Y_(123))和YBa_2Cu_4O_(8)(Y_(124))中发现了这种QO,表明存在传统的费米面(FS)。然而,由于Y123和Y124的晶体结构的复杂性(CuO 2双层,CuO链,低结构对称性),QO是否特定于这个特定的铜酸盐家族仍然不清楚。已经提出了许多理论建议来解释通往QO的路线,包括涉及CuO链的特定材料场景和涉及典型CuO 2平面的场景。本文报道了在低掺杂的HgBa_2CuO_(4 +δ)(Hg1201)中观察到的QO现象。HgBa_2CuO_(4 + δ)是一种具有单层CuO_(2+)结构的铜氧化物超导体,具有高的四方对称性,没有CuO链。这一观察证明,QO是欠掺杂的CuO 2平面的一个普遍属性,它打开了大门,以定量的未来研究的金属状态和费米表面重建现象,在这个结构最简单的铜酸盐。
2013-10-04 cond-mat.supr-con
In-plane ordering of O vacancies in a high-Tc cuprate superconductor with compressed Cu-O octahedrons: a first-principles cluster expansion study
最近发现的高Tc铜酸盐超导体Ba 2 CuO $_{4-δ}$表现出特殊的Jahn-Teller畸变,其中CuO 6八面体沿c轴压缩。因此,O空位更倾向于驻留在CuO 2平面中,但确切的结构尚不清楚。结合第一性原理总能量计算和自动结构反演方法,绘制了O空位的有效团簇相互作用。在$δ$ =0.8附近,实验观察到73 K的超导电性,我们预测有序的O空位将CuO 2平面切割成不仅一维链,而且两个腿的梯子。基于有效团簇相互作用模型进行了蒙特卡罗模拟,结果表明这种有序模式在~900 K是稳定的.我们的结果为讨论超导机制提供了具体的结构基础。
2019-09-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Magnetic Phase Diagram of the Hole-doped Ca$_{2-x}$Na$_{x}$CuO$_{2}$Cl$_{2}$ Cuprate Superconductor
本文报道了空穴掺杂铜酸盐Ca $_{2-x}$ Na $_{x}$ CuO $_{2}$ Cl $_{2}$的磁相图,它不受CuO $_2$平面的屈曲影响,由μ子自旋旋转和弛豫决定。其特征在于在一定钠浓度范围内的准静态自旋玻璃状相($0.05\leq x\leq 0.12$),其保持在长程反铁磁(AF)相($x\leq 0.02$)和超导相之间,其中系统对于$x\geq 0.15$是非磁性的。所得到的相图定性地与空穴掺杂的高\tc铜酸盐的相图一致,这强烈地表明对$x>0.02$的AF顺序的不完全抑制是空穴掺杂的铜酸盐的基本特征。
2004-12-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Unusual Nernst effect suggestive of time-reversal violation in the striped cuprate La$_{2-x}$Ba$_x$CuO$_4$
条纹状的铜氧化物La $_{2-x}$ Ba $_x$ CuO $_4$($x=\frac18)$)在低于电荷有序温度$T_{co}$ = 54 K时经历了几个转变。从能斯特实验中,我们发现,在$T_{co}$之下,存在一个大的,异常的能斯特信号$e_{N,even}(H,T)$,它在场$H$中是对称的,并且作为$H\to 0$保持有限。时间反演违反信号表明,在$T_{co}$以下,自发地产生一个符号的涡旋以减轻层间相位挫折。
2011-10-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Dependence of the gap parameter on the number of CuO2 layers in a unit cell of optimally doped BSCCO, TBCCO, HBCCO and HSCCO
我们用Andreev谱、隧道谱和ARPES谱测量了BSCCO、TBCCO、HBCCO和HSCCO最佳掺杂样品的超导能隙Ds。我们发现,在实验误差范围内,低温带隙值随所研究的HTSC族的晶胞中CuO_2层的数目n(n < 4)线性增加。
2001-11-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
On the possibility of fast vortices in the cuprates: A vortex plasma model analysis of THz conductivity and diamagnetism in La$_{2-x}$Sr$_{x}$CuO$_4$
本文利用时域太赫兹光谱测量了La $_{1.905}$ Sr $_{0.095}$ CuO $_4$欠掺杂薄膜的涨落超导电性。我们比较了我们的结果与测量的抗磁性在一个类似的掺杂晶体的La $_{2-x}$ Sr $_x$ CuO $_4$。我们表明,通过一个涡旋等离子体模型,如果波动抗磁性仅仅起源于涡旋,那么他们必须表现出一个巨大的涡旋扩散常数,这是两个以上的数量级大于Bardeen-Stephen估计。这表明,在掺杂不足的d波铜氧化物中,涡旋的性质是极其不寻常的,或者对起源上不是超导的抗磁响应有贡献。
2011-10-07 cond-mat.supr-con
Tunable surface electron gas and effect of phonons in Sr$_2$CuO$_3$: A first-principles study
本文通过第一性原理计算研究Sr$_2$CuO$_3$块体和薄膜,发现表面Cu-O链产生自旋极化电子气并受链间Cu自旋耦合调控,且声子模式诱导强电荷与自旋涨落,揭示一维铜氧化物中多自由度耦合对超导的重要性。
2024-11-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Resonance in Optimally Electron-Doped Superconductor Nd$_{1.85}$Ce$_{0.15}$CuO$_{4-δ}$
本文用非弹性中子散射方法研究了最佳电子掺杂超导体Nd $_{1.85}$ Ce $_{0.15}$ CuO $_{4-δ}$在其超导转变温度$T_c=25$ K以上和以下的磁激发。除了在反铁磁有序波矢${\bf Q}=(1/2,1/2,0)$处逐渐打开自旋赝能隙之外,超导性的作用是形成也以${\bf Q}=(1/2,1/2,0)$为中心但能量高于自旋赝能隙的共振。共振强度的发展类似于超导序参量,类似于空穴掺杂超导体和电子掺杂Pr $_{0.88}$ LaCe $_{0.12}$ CuO $_4$的序参量。因此,共振是铜氧化物超导体的普遍现象,并且必须是高$T_c$超导机制的基础。
2007-03-30 cond-mat.supr-con
Magnetic Breakdown in the electron-doped cuprate superconductor Nd$_{2-x}$Ce$_x$CuO$_4$: the reconstructed Fermi surface survives in the strongly overdoped regime
本文报道了电子过掺杂铜氧化物超导体Nd $_{2-x}$ Ce $_x$ CuO $_4$中的半经典角度相关磁电阻振荡(AMRO)和Shubnikov-de Haas效应。我们的数据提供了令人信服的证据磁击穿系统。这表明,一个重建的多连接费米表面持续存在,至少在强磁场,直到超导制度的最高掺杂水平。结果表明,在电子掺杂铜氧化物超导体中,平移对称破缺与超导配对之间存在着密切的联系。
2010-11-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Doping evolution of the electronic structure in the single-layer cuprates Bi$_2$Sr$_{2-x}$La$_x$CuO$_{6+δ}$: Comparison with other single-layer cuprates
我们已经进行了角分辨光电子能谱和芯层X射线光电子能谱研究的单层铜酸盐Bi $_2$ Sr $_{2-x}$ La $_x$ CuO $_{6+δ}$(Bi 2201),并揭示了掺杂的电子结构的演变从轻掺杂到最佳掺杂区域。我们已经观察到的色散准粒子带的形成,费米“弧”的费米面的演变和化学势的移动与空穴掺杂在其他铜酸盐。Bi 2201中的掺杂演变类似于Ca $_{2-x}$ Na $_{x}$ CuO $_{2}$ Cl $_2$(Na-CCOC)中的掺杂演变,其中已经观察到朝向母绝缘体的较低哈伯德带的快速化学势偏移,但是与La $_{2-x}$ Sr $_{x}$ CuO $_{4}$(LSCO)中的掺杂演变完全不同,其中化学势不偏移,而色散带和费米弧/表面已经在轻掺杂区中的费米能级周围形成。利用紧束缚拟合定量分析了费米面形状和能带色散,推导出的次近邻跳跃积分$t'$也证实了与Na-CCOC的相似性和与LSCO的不同.
2008-03-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Ultrafast dynamics in the presence of antiferromagnetic correlations in electron-doped cuprate La$_{2-x}$Ce$_x$CuO$_{4\pmδ}$
我们使用飞秒光泵浦-探测光谱研究了电子掺杂铜氧化物La $_{2-x}$ Ce $_x$ CuO $_4$(LCCO)薄膜的光致反射率变化,掺杂量为x $=$ 0.08(欠掺杂)和x $=$ 0.11(最佳掺杂)。以上T $_c$,我们观察到在类似的温度下开始的输运测量首先看到的反铁磁相关的签名的通量依赖的弛豫率。当用磁场抑制超导性时,发现弛豫速率的能量密度和温度依赖性与电子和空穴在间隙(2 $Δ_{AF}$)中的双分子复合是一致的,该间隙起源于反铁磁相关性,其中包括电子掺杂铜氧化物中的赝间隙。这可以用来了解这些化合物中电子和高能($ω>2Δ_{AF}$)激发之间的耦合,并限制反铁磁相关性是静态的时间尺度。
2017-02-09 cond-mat.supr-con
Attenuation of superconductivity in manganite/cuprate heterostructures by epitaxially-induced CuO intergrowths
本文研究了CuO共生长对外延La_{2/3} Ca_{1/3} MnO_3/YBa_2Cu_3 O_{7-δ}(LCMO/YBCO)异质结构超导电性的影响。LCMO/YBCO双层薄膜的扫描透射电子显微镜显示双CuO链的共生形成的区域与247晶格结构的YBCO层。这些纳米级247区域不出现在X射线衍射中,但是可以物理地解释双层薄膜相对于具有相同YBCO厚度的单层膜降低的临界温度Tc,至少低至~25 nm。我们属性的CuO共生的双层异质外延失配和Tc降低到一般较低的Tc看到散装247样品。这些外延诱导的CuO共生提供了一个在LCMO/YBCO异质结构的超导电性衰减的微观结构机制。
2013-08-08 cond-mat.supr-con
Observation of vortices and hidden pseudogap from scanning tunneling spectroscopic studies of electron-doped cuprate superconductor $Sr_{0.9}La_{0.1}CuO_2$
我们首次展示了电子型铜氧化物超导体中的涡旋,即最高$T_c$(= 43 K)电子型铜氧化物$Sr_{0.9}La_{0.1}CuO_2$。我们的空间分辨准粒子隧穿谱揭示了一个隐藏的低能量赝能隙内的涡核和非常规的光谱演化与温度和磁场。这些结果不能简单地用高$T_c$超导性的基态纯超导性的方案来解释。
2008-12-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Common energy scale for magnetism and superconductivity in underdoped cuprates: a MuSR investigation of (CaLa)(BaLa)CuO
利用零场和纵场MuSR测量方法,对不同x和y值的Ca(x)La(1-x)Ba(1.75-x)La(0.25+x)Cu(3)O(y)超导态的自发磁场进行了表征,并确定了相关温度Tg。我们的主要发现是:(I)Tg和Tc由相同的能量尺度控制,(II)空穴贫区和空穴富区之间的相分离是微观的,(III)自发磁场逐渐出现,没有磁矩尺寸演化。
2002-03-03 cond-mat.supr-con
Neutron Scattering Evidence for a Periodically-Modulated Superconducting Phase in the Underdoped Cuprate La$_{1.905}$Ba$_{0.095}$CuO$_4$
反铁磁自旋关联在高温超导体中的作用仍然是一个有争议的问题。我们提出的非弹性中子散射证据表明,在La $_{1.905}$ Ba $_{0.095}$ CuO $_4$中,无带隙自旋涨落与超导电性共存。此外,我们还观察到超导关联的出现增强了低能磁谱权重和自旋不变性。我们认为这种共存是通过对波函数的空间调制和反铁磁关联的相互作用而发生的。该提议也与充分欠掺杂的La $_{2-x}$ Sr $_x$ CuO $_4$和YBa $_2$ Cu $_3$ O $_{6+x}$直接相关。
2014-09-30 cond-mat.supr-con
Point contact spectroscopy of the electron-doped cuprate superconductor Pr{2-x}Ce{x}CuO4: The dependence of conductance-voltage spectra on cerium doping, barrier strength and magnetic field
本文给出了电子掺杂的铜酸盐超导体Pr{2-x}Ce{x} CuO_4(PCCO)与正常金属点接触结的电导-电压(G-V)数据。我们观察到一个零偏置电导峰(ZBCP)的下掺杂的组合物的铜酸盐(x=0.13),这是一致的d-波配对对称。对于最佳掺杂(x=0.15)和过掺杂(x=0.17)的PCCO,我们发现G-V特性表明存在无节点的序参量。我们通过获得不同势垒强度的点接触光谱数据和作为磁场的函数来进一步研究这一点。
2003-03-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electronic structure and two-band superconductivity in unconventional high-$T_c$ cuprates Ba$_2$CuO$_{3+δ}$
最近发现的铜酸盐超导体BaPDMATHABMM $_{3+δ}$在$δ\simeq0.2$处具有高的$T_c\simeq73$ K。在高压下生长的多晶具有类似于La $_2$ CuO $_4$的结构,但由于CuO $_6$八面体压缩而具有显著不同的晶格参数。在压缩的Ba $_2$ CuO $_4$中的晶场导致与$d_{x^2-y^2}$轨道位于$d_{3z^2-r^2}$下方的倒置的Cu $3d$ $e_g$络合物,并且与常规的铜酸盐相比,其电子结构非常不寻常。我们构造了空穴掺杂$x=2δ$的Cu $d^9$态的双轨道Hubbard模型,研究了轨道相关的强关联和超导电性。对于未掺杂的情况下,在$x=0$,我们发现,强关联驱动的轨道极化莫特绝缘态的自旋$1/2$矩的本地化$d_{3z^2-r^2}$轨道。与在过掺杂制度下超导性被抑制的单带铜氧化物相反,空穴掺杂的双轨道莫特绝缘体导致轨道相关性,并且即使在$x=0.4$的重掺杂制度下,稳健的自旋和轨道交换相互作用也产生高$T_c$反相$d$波超导体。我们推测Ba $_2$ CuO $_{3+δ}$实现了这种重空穴掺杂超导Ba $_2$ CuO $_4$和无序Ba $_2$ CuO $_{3}$链的混合物在单层或主要分离的双层结构中。我们的研究结果表明,非常规的铜酸盐作为掺杂的双带Mott绝缘体的释放轨道可以是一个方向,实现高T $_c$…
2021-01-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Evidence for a Nodeless Gap from the Superfluid Density of Optimally Doped Pr_{1.855}Ce_{0.145}CuO_{4-y} Films
我们测量了五种最佳掺杂的Pr_{1.855} Ce_{0.145} CuO_{4-y}薄膜在1.6 K \leq T \leq T_c \sim 24 K时ab平面磁穿透深度λ(T)。低的折射率、高的超流密度n_s(T)\propto λ^{-2}(T)、高的T_c和小的过渡宽度是可再现的,并且指示优良的膜质量。对于所有五种薄膜,在低T下λ^{-2}(T)/λ^{-2}(0)都符合指数温度关系,带隙Δ min为0.85 k_B T_c。这种行为与无节点能隙一致,与d波超导不相容。
2002-05-07 cond-mat.supr-con
Evolution of the strange-metal scattering in momentum space of electron-doped ${\rm La}_{2-x}{\rm Ce}_x{\rm CuO}_4$
温度线性电阻率是高温铜氧化物超导体奇异金属态的重要奥秘之一。为了揭示这一反常性质,自能Im ${\rm Σ}(k, ω)$的能量-动量依赖虚部包含着关键信息。在这里,我们对电子掺杂铜氧化物${\rm La}_{2-x}{\rm Ce}_x{\rm CuO}_4$进行了系统的掺杂、动量和温度相关的角分辨光电子能谱测量,并提取了动量空间中奇怪金属散射的演变。在低掺杂水平和低温下,Im ${\rmΣ} \propto ω$依赖性主导整个动量空间。对于高掺杂水平和高温,Im ${\rmΣ} \propto ω^2$从波腹区开始出现。通过与空穴掺杂铜氧化物${\rm La}_{2-x}{\rm Sr}_x{\rm CuO}_4$和${\rm Bi}_2{\rm Sr}_2{\rm CaCu}_2{\rm O}_8$的比较,发现在铜氧化物中普遍存在的散射率沿节面和反节面方向的二分法。我们的工作为铜酸盐中奇怪的金属状态提供了新的见解。
2022-11-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Bulk and Surface Nanoscale Hole Density Inhomogeneity in HgBa$_2$CuO$_{4+δ}$ and Bi$_2$Sr$_2$CaCu$_2$O$_{8+δ}$ Cuprates
由于Sr掺杂引起的无序,在典型超导体La $_{2-x}$ Sr $_x$ CuO $_4$中空穴密度是非常不均匀的。另一方面,直到最近,人们普遍认为,在间隙氧掺杂的HgBa $_2$ CuO $_{4+δ}$和Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_{8+δ}$中的空穴分布要均匀得多。然而,最近的核磁共振测量表明,HgBa $_2$ CuO $_{4+δ}$中的电荷不均匀性接近于La $_{2-x}$ Sr $_x$ CuO $_4$中的电荷不均匀性。本文中进行的计算证实了这一观察。我们还表明,电荷的不均匀性是最明显的表面层,可以通过扫描隧道显微镜探测。我们的模拟表明,尽管具有类似的电荷不均匀性的幅度,在HgBa $_2$ CuO $_{4+δ}$的空穴平均自由程是实质上比在La $_{2-x}$ Sr $_x$ CuO $_4$长。HgBa $_2$ CuO $_{4+δ}$的库仑排斥屏蔽作用也较强。这两个原因可以解释这两种化合物的超导临界温度的差异。
2011-01-12 cond-mat.supr-con
Quantum oscillations suggest hidden quantum phase transition in the cuprate superconductor Pr$_{2}$CuO$_{4\pmδ}$
对于电子和空穴掺杂的铜氧化物,超导性出现在被抑制的对称性破缺序附近,这表明量子临界性在这些系统的物理中起着至关重要的作用。在确定电子掺杂系统中量子临界性的作用时,一个混杂因素是化学掺杂和氧化学计量的竞争影响。使用高质量的Pr $_{2}$ CuO $_{4\pmδ}$薄膜,我们调整超导电性,并揭示没有Ce取代的量子临界性的影响。我们观察到的磁量子振荡,是一致的存在下的小孔般的费米表面口袋,和一个大的质量增强附近的超导抑制。调整这些材料,只使用氧的化学计量允许量子振荡的观察,并提供了一个新的轴,探索物理基础的铜酸盐相图的电子掺杂侧。
2015-10-14 cond-mat.supr-con
Doping and energy evolution of spin dynamics in the electron-doped cuprate superconductor Pr$_{0.88}$LaCe$_{0.12}$CuO$_{4-δ}$
基于动能驱动的超导机制,研究了电子掺杂铜氧化物超导体Pr $_{0.88}$ LaCe $_{0.12}$ CuO $_{4-δ}$在超导态的掺杂和磁激发的能量演化.结果表明,在低能区存在一个宽的公度散射峰,共振能位于该公度散射峰的范围内。这种低能量的公度散射在高能量下向外分散成连续的环状非公度散射。该理论还预测了一个圆顶形的掺杂依赖的共振能量。
2008-02-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Commensurate antiferromagnetic excitations as a signature of the pseudogap in the tetragonal high-Tc cuprate HgBa$_2$CuO$_{4+δ}$
反铁磁关联被认为是d波超导和赝能隙现象的原因。虽然在赝能隙状态的反铁磁响应已经报道了一些化合物,有没有结构简单的HgBa $_2$ CuO $_{4+δ}$的信息。在这里,我们报告的HgBa $_2$ CuO $_{4+δ}$(超导转变温度T $_c$ $\sim$ 71 K,赝能隙温度T* $\sim$ 305 K)的中子散射结果表明,没有两个最突出的特点的磁激发光谱的铜酸盐:X形的“沙漏”响应和超导状态下的共振模式。相反,响应是Y形的,有间隙的,并且在T* 以下显著增强,因此是伪间隙状态的突出特征。
2016-01-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Doping evolution and polar surface reconstruction of the infinite-layer cuprate Sr$_{1-x}$La$_{x}$CuO$_{2}$
利用角分辨光电子能谱研究了分子束外延生长的无限层Sr $_{1-x}$ La $_{x}$ CuO $_{2}$薄膜的掺杂演化。在低掺杂时,该材料表现出典型的超导铜酸盐母体化合物的分散的较低的哈伯德带。随着载流子被添加到系统中,观察到从电荷转移绝缘体到超导体的连续演化,初始的较低的哈伯德带被钉扎在费米能级以下,并发展出具有电子掺杂的相干低能带。这两个组件的光谱功能强调的重要作用,强的本地相关性发挥即使在相对较高的掺杂水平。电子衍射探针揭示了在低掺杂水平下材料的${p(2\times2)}$表面重构。使用一些简单的假设,我们开发了一个基于无限层结构的极性性质的重建模型。最后,我们提供的证据,在非极性SrTiO $_3$上生长的SrCuO $_2$薄膜的厚度控制的过渡,突出了极性复合氧化物薄膜中可能发生的各种结构变化。
2015-08-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
$d$-wave superconducting gap observed in protect-annealed electron-doped cuprate superconductors Pr$_{1.3-x}$La$_{0.7}$Ce$_{x}$CuO$_{4}$
对于电子掺杂的铜氧化物,强抑制的反铁磁自旋相关有效的还原退火的“保护退火”的方法导致超导不仅具有较低的Ce浓度,但也具有较高的转变温度。为了揭示这种超导态的本质,我们对保护退火的电子掺杂超导体Pr $_{1.3-x}$ La $_{0.7}$ Ce $_{x}$ CuO $_{4}$进行了角分辨光电子能谱测量,并直接研究了超导能隙。发现该间隙与$d$波对称性一致,表明强电子相关性持续存在,因此反铁磁自旋波动仍然是介导保护退火的电子掺杂的铜氧化物中的铜配对的候选者。
2019-08-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Infrared Hall Effect in the electron-doped high Tc cuprate Pr(2-x)Ce(x)CuO(4)
用红外磁光测量研究了电子掺杂的铜酸盐Pr(2-x)Ce(x)CuO(4)。光学霍尔电导率sigma_{xy}显示出强掺杂、频率和温度依赖性,这与温度和掺杂相关的相干背散射振幅的存在一致,该相干背散射振幅使电子晶胞加倍。这些数据表明,相干背散射消失在超导圆顶内的量子临界点,并与其他工人观察到的相称的反铁磁秩序。利用谱权分析,我们进一步研究了过掺杂样品的类费米液体行为。所观察到的霍尔电导谱的重量是约10倍小于带理论预测的,提出了关于莫特和反铁磁相关的霍尔电导的强相关材料的效果的基本问题。
2006-12-21 cond-mat.supr-con
Resonant inelastic X-ray scattering study of spin-wave excitations in the cuprate parent compound Ca$_{2}$CuO$_2$Cl$_2$
用共振非弹性X射线散射方法,测量了未掺杂的铜氧化物Ca $_3$ CuO $_2$ Cl $_2$中沿$\langle$ 100 $\rangle$和$\langle$ 110 $\rangle$的自旋波色散.数据产生一个可靠的估计超交换参数$J$ = 135 $\pm$ 4毫电子伏,使用一个经典的自旋1/2 2D海森堡模型与最近邻相互作用,包括量子涨落。包括进一步交换相互作用增加估计$J$ = 141毫电子伏。磁布里渊区边界点(1/2,1,0)和(1/4,1,1/4)之间的40 meV色散表明该化合物中次近邻相互作用介于La $_{2}$ CuO $_4$和Sr $_2$ CuO $_2$ Cl $_2$中的值之间。由于低$Z$元素组成的Ca $_2$ CuO $_2$ Cl $_2$,目前的结果可以使一个可靠的比较与量子多体计算的预测,这将提高我们的理解的作用,磁激发和电子关联在铜酸盐。
2017-03-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Shubnikov-de Haas quantum oscilations reveal a reconstructed Fermi surface near optimal doping in a thin film of the cuprate superconductor Pr$_{1.86}$Ce$_{0.14}$CuO$_{4\pmδ}$
研究了电子掺杂超导体Pr $_{2-x}$ Ce $_x$ CuO $_{4\pmδ}$($x$ = 0.14)在92 T磁场下的磁输运性质,观察到了Shubnikov de-Haas磁量子振荡.振荡显示单频$F$ =255 $\pm$ 10~T,表明一个小的费米口袋,是二维布里渊区的$\sim$ ~ 1%,并与这些层状材料预测的大孔状圆柱体重建的费米表面一致。尽管低标称掺杂,所有的电子性质,包括有效质量和霍尔效应是一致的过掺杂的化合物。我们的研究表明,高品质的薄膜所提供的特殊的化学控制将使费米表面研究深入到过掺杂的铜酸盐相图。
2016-09-03 cond-mat.supr-con
Direct proof of unique magnetic and superconducting phases in superoxygenated high-Tc cuprates
本文用磁中子散射和μ子自旋转动相结合的方法研究了La(2-x)Sr(x)CuO(4+y)(x = 0.04,065,0.09)体系的磁相和超导相的性质.在T_N ~ T_c = 39 K以下,我们发现所有样品都有长程调制磁序。与氧化学计量的La(2-x)Sr(x)CuO(4)形成鲜明对比,我们发现磁传播矢量和有序磁矩与Sr含量无关,与“条纹状”铜氧化物的磁传播矢量和有序磁矩一致。我们的研究提供了直接的证据,在La(2-x)Sr(x)CuO(4+y)的过氧化允许自旋条纹有序相的出现和相分离的超导区的最佳掺杂的氧化学计量的La(2-x)Sr(x)CuO(4)的标志。
2013-07-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Anisotropic microwave conductivity of cuprate superconductors in the presence of CuO chain induced impurities
在动能驱动的超导机制下,研究了邻位Ⅱ型$_2$的微波电导各向异性.邻位-Ⅱ $_2$ $_3$ O $_{6.50}$的特征在于填充和空$\hat{b}$轴CuO链的周期性交替。考虑CuO链诱导的扩展各向异性杂质散射,基于准粒子激发和散射过程的节块近似,再现了邻位Ⅱ型$_2$微波电导各向异性的主要特征,包括$\hat{a}$轴和$\hat{b}$轴微波电导的能量和温度依赖性的强度和线形.我们的研究结果也证实了$\hat{b}$轴CuO链诱导杂质是各向异性的主要来源。
2009-08-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Three interaction energy scales in single-layer high-T$_C$ cuprate HgBa$_2$CuO$_{4+δ}$
层状铜酸盐超导体具有最高的环境压力超导转变温度(T $_C$),经过三十多年的非凡研究活动,继续提出艰巨的科学挑战。一个主要的实验障碍是区分普遍现象和依赖材料或技术的现象。角分辨光电子能谱(ARPES)测量动量相关的单粒子电子激发,并已在努力确定各向异性的动量空间性质的铜氧化物的无价的。HgBa $_2$ CuO $_{4+δ}$(Hg 1201)是一种单层CuO $_2$铜酸盐,具有特别高的最佳T $_C$和简单的晶体结构;然而,ARPES关于该模型系统的电子性质的信息很少。在这里,我们提出了一个ARPES研究掺杂,温度和动量依赖系统的近节色散异常Hg 1201。这些数据揭示了一个层次的三个不同的能量尺度-一个子间隙低能量扭结,一个中等能量扭结附近的55毫电子伏,和一个峰谷驼峰结构。前两个特征分别归因于电子与Ba衍生的光学声子和面内键伸缩声子的耦合。节点的峰,倾角,驼峰结构似乎有一个共同的掺杂依赖在几个单层铜氧化物,并解释为在节点的赝能隙物理的表现。这些结果建立了几个普遍的现象,无论是在连接多个实验技术的单一材料,并在连接可比的光谱特征在多个结构相似的铜酸盐。
2020-05-14 cond-mat.supr-con
Coupling between dynamic magnetic and charge-order correlations in the cuprate superconductor Nd$_{2-x}$Ce$_{x}$CuO$_4$
在几种铜氧化物高温超导体中观察到了电荷有序。我们报道了一个共振非弹性X射线散射实验上的电子掺杂的铜酸盐Nd $_{2-x}$ Ce $_{x}$ CuO $_4$的存在下的动态相关的电荷序波矢量。冷却后,我们观察到软化的电子响应,这已被预测发生的d-波电荷的电子掺杂的铜酸盐。在低温下,这些激发的能量范围与被称为顺磁子的色散磁模式的能量范围一致。此外,测量散射光子的偏振解析表明,在电荷序波矢量的动态响应主要涉及自旋翻转激发。总的来说,我们的研究结果表明动态磁和电荷序相关性之间的耦合在铜酸盐。
2018-04-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Flux line lattice state versus magnetism in electron-doped cuprate superconductor Sr_{1-x}La_{x}CuO_{2}
本文报道了电子掺杂高$T_{\rm c}$铜氧化物超导体Sr $_{1-x}$ La $_{x}$ CuO $_{2}$(SLCO,$x=0.10$-0.15)中用μ子自旋旋转研究磁通线晶格态的微观细节。观察到磁性相和非磁性相之间的相分离的明显迹象,其中有效磁穿透深度[ $λ\equivλ(T,H)$ ]被选择性地确定为后一相。$λ(0,0)$ %相对于$T_{\rm c}$和相应的大超流密度($n_s \propto λ^{-2}$)的极小值与具有$1+x$的载流子密度的大费米表面的存在一致,这表明即使在SLCO中的“最佳掺杂”下“掺杂的莫特绝缘体“也会击穿。此外,由$λ(0,H)$的场依赖性表明超导序参量中存在相对较弱的各向异性。这些观察结果强烈表明,在SLCO的超导电性是一个不同的类从空穴掺杂的铜酸盐。
2008-05-18 cond-mat.supr-con
Magnetic response of optimally doped Pr$_{1-x}$LaCe$_x$CuO$_4$
利用Cu-O平面的t-J模型、Mori投影算符技术和由光电子能谱实验得到的电子带色散,计算了最佳掺杂Pr $_{1-x}$ LaCe $_x$ CuO $_4$超导态的磁化率.电子带折叠跨越反铁磁布里渊区边界,这是晶体中固有的,导致相称的低频响应。同样的能带折叠导致了一个补充的自旋激发分支的出现。两个自旋激发分支的共存解释了在磁化率的频率依赖性中观察到的两个最大值。计算的动量和频率的依赖关系接近实验观察。电子和空穴掺杂的铜氧化物的磁响应的相似性和差异进行了讨论。
2012-07-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con