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
On the Origin of the Tunneling Asymmetry in the Cuprate Superconductors
我们认为,光谱权重的相干部分总是在足够低的能量下对称地贡献于STM光谱,并且隧穿不对称性是电子光谱的非相干部分的表现。通过从已发表的Pan \textit{et al}在$BSCCO_{2212}(T_{c}=84K)$上的STM数据中的空穴侧光谱中减去粒子侧光谱,我们发现差谱显示了在25 meV处的良好定义的带隙结构。我们认为这个能隙可能代表了系统的一个新的能量尺度,即系统中自旋-电荷复合的能量尺度。
2004-06-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Dynamical Particle Hole Asymmetry in Cuprate Superconductors
University of California, Santa Cruz(加利福尼亚大学圣克鲁兹分校)
研究铜基超导体中低能长波长下电子能谱函数的动态粒子空穴不对称性,通过分解角分辨光电发射强度获得比值R,并提出需更直接验证该不对称性。
2012-07-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
A resolution to doping asymmetry puzzle in high Tc cuprates
我们提出了一个微观模型的“电子掺杂”的$Nd_{2-x}Ce_xCuO_4$家庭,并提供了一个长期存在的掺杂不对称的难题的解决方案。这里,i)Ce原子不掺杂自由电子,而是Ce原子在> $CuO_2$平面的超交换J的能量标度下有效地猝灭相邻位点处的$Cu^{2+}$自旋矩,并且“位点稀释”莫特绝缘体。ii)由增加的Ce取代引起的有效化学压力在$CuO_2$平面中诱导{ \em一阶莫特绝缘体到超导体转变}。我们预言:i)金属态{ \em +e和-e载流子数相等}; ii)正常态有一条终止于临界点的一级跃迁线。现象学被组织起来。
2005-05-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Competition between antiferromagnetism and superconductivity, electron-hole doping asymmetry and "Fermi Surface" topology in cuprates
我们研究了电子和空穴掺杂在二维莫特绝缘体之间的不对称性,以及由此产生的反铁磁性(AF)和d波超导性(SC)之间的竞争,使用变分蒙特卡罗投影波函数。我们发现,T = 0相图的关键功能,如临界掺杂SC-AF共存和SC序参量的最大值,是由一个单一的参数,其特征在于在半填充的“费米面”的拓扑结构定义的裸紧束缚参数。我们的研究结果给洞察为什么AF赢得电子掺杂,而SC是占主导地位的空穴掺杂侧。我们还建议使用能带结构工程来控制参数以增强SC。
2008-06-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Zn impurity induced moments and tunneling conductance asymmetry in cuprate superconductors
通过自洽求解由\ttju哈密顿量导出的Bogoliubov-de Gennes方程,研究了非磁性Zn杂质取代面内Cu的影响. Zn杂质,在么正极限下用一个潜在的散射体建模,在其周围产生了局部交错的磁矩,计算的NMR位移与实验的Cu NMR谱一致.我们还注意到,实验观察到的负斜率的隧穿电导可以从下一个最近的跳跃$t'$。
2001-12-18 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
An Investigation of Particle-Hole Asymmetry in the Cuprates via Electronic Raman Scattering
本文研究了强关联导致的电子-空穴不对称性对正常态铜氧化物高温超导体电子喇曼散射的影响。利用单带哈伯德模型的行列式量子蒙特卡罗模拟,我们从单粒子格林函数构造了电子拉曼响应,并探讨了电子和空穴掺杂远离半填充时光谱的差异。理论结果进行了比较,新的和现有的拉曼散射实验空穴掺杂的La $_{2-x}$ Sr $_{x}$ CuO $_{4}$和电子掺杂的Nd $_{2-x}$ Ce $_{x}$ CuO $_{4}$。这些研究结果表明,哈伯德模型与固定的相互作用强度定性捕获的掺杂和温度依赖性的拉曼光谱的电子和空穴掺杂系统,表明哈伯德参数U不需要掺杂依赖捕捉这种不对称性的本质。
2012-05-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Anomalous Charge Dynamics in the Superconducting State of Underdoped Cuprates
我们提出的费米液体的超流刚度的低温行为的表达式,解释为什么他们不同于最近建议的李和温,并讨论其适用性的数据高$T_c$超导体。我们发现,一个一致的描述需要一个强大的,掺杂相关的各向异性,这影响状态附近的区域角落比那些附近的区域对角线更强烈。
1997-09-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
On the Origin of the Checkerboard Pattern in Scanning Tunneling Microscopy Maps of Underdoped Cuprate Superconductors
当STM位于最外层CuO $_{\text{2}}$ -平面的O-位上时,在欠掺杂铜氧化物的微分电导图中出现棋盘图案。在这个位置上的隧道路径之间的干扰,通过顶端离子以上的相邻的Cu-网站导致一个不对称的加权的最终状态中的两个波腹区域的${\boldsymbol{k}}$ -空间。在差分电导谱中的棋盘图案的不对称的形式有利于在本地化长度的不对称,而不是一个基本的起源的位移。
2009-11-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quasiparticles in the Pseudogap Phase of Underdoped Cuprate
最近的角度分辨光电子能谱\cite{yang-nature-08}和扫描隧道显微镜\cite{kohsaka-nature-08}测量欠掺杂的铜氧化物产生了新的光谱信息准粒子的赝能隙相。正常态的新特征,如粒子-空穴不对称性、能量色散的极大值和伴随的准粒子谱权的下降,与杨\textit{et al.}对赝能隙相中单粒子传播子的解释一致.超导态中的相干准粒子色散和降低的隧穿态密度的不对称性也可以用这个传播子来描述。
2009-05-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
An Intrinsic Bond-Centered Electronic Glass with Unidirectional Domains in Underdoped Cuprates
从铜酸盐的CuO 2平面去除电子改变了电子相关性,足以产生高温超导性。与这些变化相关联的是从绝缘体的高能量状态到低能量的光谱权重转移。理论上,这些应该是可检测的,因为电子注入和提取的隧穿速率之间的不平衡-隧穿不对称性。我们介绍了原子分辨率的隧道不对称成像,发现几乎相同的现象,在两个轻空穴掺杂的铜酸盐:Ca1.88Na0.12CuO2Cl2和Bi2Sr2Dy0.2Ca0.8Cu2O8+d。隧穿不对称性的强烈空间变化主要发生在平面氧位点;它们的空间排列形成了以Cu-O-Cu键为中心的电子图案,没有长程序,但具有4a 0宽的单向电子域分散在整个区域(a0:Cu-O-Cu距离)。新兴的图片,然后是一个部分的空穴本地化内的本征电子玻璃演变,在较高的空穴密度,到完全离域和最高温度超导。
2007-03-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Seebeck coefficient in a cuprate superconductor: particle-hole asymmetry in the strange metal phase and Fermi surface transformation in the pseudogap phase
我们报告的Seebeck效应的测量在$ab$平面($S_{\rm a}$)和沿$c$轴($S_{\rm c}$)的铜酸盐超导体La $_{1.6-x}$ Nd $_{0.4}$ Sr $_{x}$ CuO $_4$(Nd-LSCO),在磁场足够大,以抑制超导性下降到低温。我们使用Seebeck系数作为探针的电子结构的粒子-空穴不对称性的赝隙临界掺杂$p^{\star} = 0.23$。在赝能隙相之外,在$p = 0.24 > p^{\star}$处,我们观察到正的且基本上各向同性的塞贝克系数为$T \rightarrow 0$。$p = 0.24$的$S > 0$与预期不符,因为Nd-LSCO的电子能带结构高于$p^{\star}$及其已知的类电子费米表面。我们可以用依赖于能量的散射率和粒子-空穴的不对称性来调和这一观察结果,这可能源于$p^{\star}$之上的铜氧化物的非费米液体性质。在赝能隙相内,对于$ p < p^{\star}$,$S_{\rm a}$如先前报道的那样在低温下升高,这与从其它输运性质推断出的载流子密度$n$在$p^{\star}$上从$n \simeq 1 + p$下降到$n \simeq p$一致。与此形成鲜明对比的是,低温下的$S_{\rm c}$在低于$p^{\star}$时变为负值,这是赝能隙相的一个新特征。$S_{\rm c}$的突然下降揭示了N…
2021-12-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Asymmetry of the electronic states in hole- and electron-doped cuprates: Exact diagonalization study of the t-t'-t''-J model
利用t-t '-t''-J模型系统地研究了空穴和电子掺杂铜氧化物的电子态不对称性。采用数值精确对角化方法对20格点的正方形晶格进行了计算。我们施加扭曲的边界条件(BC),而不是标准的周期BC。对于静态和动态关联函数,在扭曲BC上进行平均以减小有限尺寸效应。我们发现,反铁磁自旋相关仍然很强的电子掺杂的情况下,空穴掺杂,类似的情况下的周期性BC。这导致了一个显着的电子-空穴不对称的动态自旋结构因子和双磁振子拉曼散射。通过改变扭曲度,得到了布里渊区所有动量的单粒子谱函数。详细检查的光谱函数,我们发现在周围的k=(π,0)的区域为10%的空穴掺杂(载流子浓度x=0.1)的间隙开口,导致费米弧,这是与实验一致。然而,在电子掺杂中,能隙在k=(pi/2,pi/2)附近打开,并持续到x=0.2,与反铁磁相关的强度相关。我们发现,间隙的大小是敏感的t'和t“。电子掺杂的光学电导率中也出现了赝能隙,其大小与光谱函数中的赝能隙相同。我们比较了计算量与相应的实验数据,并讨论了它们之间的异同以及它们的含义。
2004-11-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Correlation Strength, Gaps and Particle-Hole Asymmetry in High-Tc Cuprates: a Dynamical Mean Field Study of the Three-Band Copper-Oxide Model
采用单格位动力学平均场论和紧束缚参数化的铜、氧能带,求解了高温铜氧化物超导体的三带模型。对于每个单元电池的一个孔的带填充的金属/电荷转移绝缘体相图确定。的电子光谱函数,光学电导率和准粒子质量增强计算作为电子和空穴掺杂的参数的函数,使得对应于顺磁性金属和电荷转移绝缘体侧的一个孔每个细胞相图。光学矩阵元的光学电导率的计算使用Peierls相位近似。计算中包括了“张-赖斯单态”的物理性质。确定了反铁磁性对带隙大小的影响以及相关强度与掺杂引起的态密度变化之间的关系。比较了三带模型和单带模型。这两个模型被发现产生定量一致的结果,所有的能量小于约4 eV,包括在附近的电荷转移间隙的能量。金属/电荷转移绝缘体相边界的绝缘侧上的参数导致相对于数据太大的间隙和太小的近间隙电导率。结果表明,铜酸盐明显处于中间相关区,在金属/电荷转移绝缘体相边界的顺磁性金属一侧。
2009-07-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nodeless superconductivity arising from strong (pi,pi) antiferromagnetism in the infinite-layer electron-doped cuprate Sr1-xLaxCuO2
电子和空穴掺杂之间的不对称性仍然是高温铜氧化物超导性的核心问题之一,但我们对电子掺杂的铜氧化物的理解受到两个已知家族之间明显差异的阻碍:Re 2-xCexCuO 4和A1-xLaxCuO 2。在这里,我们报告在原位角分辨光电子能谱测量的外延稳定膜的Sr 1-xLaxCuO 2氧化物分子束外延合成。我们的研究结果揭示了电子和(π,π)反铁磁性之间的强耦合,诱导费米表面重建,推动节点状态低于费米能级。这消除了(π/2,π/2)附近的空穴袋,实现无节点超导性,而不需要改变序参量的对称性,并提供了一个普遍的理解所有的电子掺杂的铜氧化物。
2012-09-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Mott Gap Excitations and Resonant Inelastic X-Ray Scattering in Doped Cuprates
预测的动量和载流子依赖的Mott间隙的退化后,掺杂在高Tc的铜氧化物,将观察到在铜K边共振非弹性X射线散射(RIXS)。用数值精确对角化方法研究了具有二、三近邻跳跃项的二维哈伯德模型。特别强调的是放置在莫特间隙激发的粒子-空穴的不对称性。我们认为,莫特间隙激发RIXS观察到的显着影响之间的相互作用载流子和反铁磁关联。
2003-09-08 cond-mat.str-el
Physics of cuprates with the two-band Hubbard model - The validity of the one-band Hubbard model
我们用动力学集团近似计算了两带哈伯德模型的性质。该相图类似于铜酸盐的通用相图,显示出相对于电子和空穴掺杂制度的强不对称性,与实验一致。在单粒子谱函数和电荷、自旋和d波配对磁化率函数中也可以看到不对称的特征。我们解决的可能减少的两个带模型的低能单带之一,因为它是由张和赖斯建议。比较了两带哈伯德模型和单带哈伯德模型的性质,发现了相似的低能物理现象,只要次近邻跳跃项t'具有显著值($t'/t \approx 0.3$).参数t'是电子-空穴不对称性的主要原因。然而,一个显着的值t'不能提供在一个严格的张和赖斯图片,其中额外的孔添加到系统中绑定到现有的Cu孔形成局部单态。我们注意到,通过考虑近似的单重态,如元格态,可以得到合理的t '值,它定性地描述了双带模型的物理性质。我们的结论是,一个单带t-t '-U哈伯德模型捕获的铜氧化物的基本物理有关的超导性,反铁磁性,赝能隙和电子空穴不对称性,但不适合于定量分析或描述的物理性质,涉及能量尺度大于约0.5 eV。
2004-11-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Doping asymmetry of superconductivity coexisting with antiferromagnetism in spin fluctuation theory
我们推广的库珀配对的自旋激发在金属反铁磁态的理论,包括电子和/或空穴口袋的情况。我们表明,库珀配对产生的横向自旋波和缺口纵向自旋波动的强度相当。然而,投射在超导能隙的特定对称性上的这些相互作用中的每一个主要在一种类型的口袋内起作用。我们发现无节$d_{x^2-y^2}$波态主要由电子袋上的纵向涨落支持,而横向和纵向涨落都支持空穴袋上的无节奇宇称自旋单重态$p-$波对称性.我们的研究结果可能是相关的AF/SC共存状态的不对称性的铜酸盐相图,以及最近观察到的“节点间隙”强烈欠掺杂的铜酸盐。
2013-12-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Strong particle-hole asymmetry of charge instabilities in doped Mott insulators
采用适用于电子掺杂铜氧化物的二维t-J模型,研究了掺杂莫特绝缘体中可能存在的电荷不稳定性.尽管d波电荷密度波(通量相)和d波Pomeranchuk不稳定性(向列序)是对应于空穴掺杂铜氧化物的负t'的主要不稳定性,但我们发现这些不稳定性受到强烈抑制,并且仅在相当接近一半时才变得相关填充。相反,调制矢量接近(pi,pi)的各种类型的键级在中等掺杂区域中占主导地位。相分离也被增强,但它可以基本上被最近邻库仑排斥抑制,而不影响上述电荷不稳定性。
2014-12-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Low-Energy Model and Electron-Hole Doping Asymmetry of Single-Layer Ruddlesden-Popper Iridates
我们研究了基于结构无畸变Ba $_2$ IrO $_4$的单层铱酸盐的相关电子结构。从第一性原理的能带结构出发,利用转动不变的从玻色子平均场论研究了局域库仑相互作用和自旋轨道耦合之间的相互作用.从一个三带描述向各向异性的一个带($J=1/2$)的图片的演变进行跟踪。单网站和集群的自我能源是用来阐明竞争斯莱特和莫特为主的相关制度。我们揭示了电子和空穴掺杂之间的明显不对称性,特别是在节点/反节点费米面二分法在强耦合。由于次近邻跃迁$t'$的符号不同,电子掺杂的铱酸盐看起来与空穴掺杂的铜酸盐相当。
2015-07-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Acoustic plasmons and conducting carriers in hole-doped cuprate superconductors
铜氧化物的超导电性是通过在莫特绝缘体中掺杂电子或空穴而产生的,自几十年前被发现以来一直是一个谜。然而,在铜酸盐中存在固有的电子-空穴不对称性。铜酸盐的层状晶体结构能够实现与三维金属的集体电荷激发根本不同的集体电荷激发,即,声等离子体声学等离子体最近已观察到在电子掺杂的铜酸盐的共振非弹性X射线散射(RIXS),相反,有没有证据表明,在空穴掺杂的铜酸盐的声学等离子体,尽管广泛的测量。这种对比使我们研究铜氧化物La $_{2-x}$ Sr $_x$ CuO $_4$中的掺杂空穴是导电载流子还是太不相干而导致集体电荷激发。在这里,我们提出了动量分辨RIXS测量和计算集体电荷响应通过损失函数来调和上述问题。我们的研究结果提供了前所未有的声学等离子体激元和长期寻求在空穴掺杂铜酸盐导电p孔的光谱证据。
2021-09-11 cond-mat.str-el
Interplay of pseudo- and superconducting gaps: observable manifestations in cuprates
基于t-t '-U哈伯德模型解释了光电子能隙的角度依赖性及其随掺杂和温度的演化,其中赝能隙是电子从区边界的电介质段中移出的工作函数。单粒子近似下的隧道谱仅显示出超导能隙,并且在除最佳掺杂之外的区域中存在太大的不对称性。谱函数在$k_x=k_y$方向证实了清晰的费米边界,在$\G(0,0)-M(π,0)-Y(π,π)$路径证实了光滑的费米边界。
1999-12-06 cond-mat.str-el
On the mass enhancement near optimal doping in high magnetic fields in the cuprates
最近在高磁场中观察到近最佳掺杂的铜氧化物的质量增强,这引起了几个难题。对于高场下由双向电荷序引起的节状电子袋,我们认为在小费米面附近的质量增强是各向异性的。口袋的角落建议有一个大的增强没有任何增强沿对角节点方向。一个自然的机制,这种角度依赖的质量增强来自破坏的朗道准粒子在热点上的大费米表面在一个接近量子临界点。发散回旋有效质量的可能性进行了讨论,在这样的量子临界点的标度理论。我们考虑了一个传统的量子临界点与发病的电荷秩序在金属和一个非常规的一个波腹pseudogap打开同时发病的电荷秩序。后者可以描述零磁场下奇异金属区的物理性质。
2014-10-08 cond-mat.str-el
Electronic structure of the electron-doped cuprate superconductors
在动能驱动的d波超导框架下,研究了电子掺杂铜氧化物超导体的电子结构。结果表明,虽然在相图中存在电子-空穴不对称性,但电子掺杂铜氧化物超导态的电子结构与空穴掺杂的情况相似。随着电子掺杂量的增加,$(π,0)$点处的谱权增加,而超导准粒子峰的位置向费米能方向移动。类似于空穴掺杂的情况,$(π,0)$点周围的超导准粒子随动量的分散非常弱。
2007-02-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Signature of pseudogap formation in the density of states of underdoped cuprates
欠掺杂铜氧化物的共振价键自旋液体模型的一个基本元素,出现了一个赝能隙。这种新的能量尺度引入了准粒子态密度的不对称性,因为它与反铁磁布里渊区有关。相比之下,超导性在费米表面上发展,这在很大程度上恢复了能量低于超导能隙尺度的粒子-空穴对称性。在高度欠掺杂的制度,这两个尺度可以分别确定在状态的密度,也为每个固定的角度在布里渊区的部分状态密度。从总的态密度,我们发现,赝能隙的能量尺度表现出不同的正,负偏压掺杂的功能。此外,我们发现证据,从最近的扫描隧道光谱数据的不对称性提取的$Δ(θ)$这是在定性与此模型的正负偏置。同样,线性低能量密度的状态的斜率是几乎恒定的欠掺杂制度,而它的增加显着与数据一致的过掺杂。
2010-06-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Mechanism of superconductivity and electron-hole doping asymmetry in $κ$-type molecular conductors
在几何阻挫的影响下,在关联电子的金属-绝缘体跃迁边界处观察到分子导体中的非常规超导电性。超导电性的对称性和机制一直是一个备受争议的问题。为了解决这个问题,我们从理论上研究了载流子掺杂的Mott分子体系$κ$ -(BEDT-TTF)$_2$ X的电子性质。我们发现显着的电子空穴掺杂的不对称性在相图中,反铁磁(AF)的自旋顺序,不同的模式的电荷顺序,和SC相互竞争。空穴掺杂稳定了AF相,促进了SC的“$d_{xy}$“波对称性,这与高$T_c$铜酸盐相似。相反,在电子掺杂侧,几何挫折不稳定的AF相和增强的电荷相关诱导另一个SC与“扩展- $s$ + $d_{x^2-y^2}$“波对称性。我们的结果揭示了填充控制分子Mott体系中各相的形成机制,阐明了不同强关联电子的物理联系,即分子导体和高$T_c$铜氧化物的物理联系.
2019-07-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Ambipolar doping of a charge-transfer insulator in the Emery model
该研究用元胞动力学平均场理论模拟Emery模型的电子与空穴掺杂,揭示载流子轨道不对称但相变路径相似,指出单纯掺杂不能解释铜氧化物相图差异。
2025-01-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Theory of Asymmetric Tunneling in the cuprate superconductors
我们定量地解释,在Gutzwiller共振价键理论,令人困惑的观察金属点和铜酸盐高$T_c$超导体之间的隧穿电导率是显着不对称的正负电压偏置。不对称部分不具有“相干峰”,但由于带隙而显示出结构。拟合数据是令人满意的过度简化的理论,特别是,它解释了显着的“峰-谷-驼峰”结构上观察到的孔侧和其他一些定性的意见。这种不对称性是基态投射性质的有力证据,因此也是“t-J”物理学的有力证据。
2004-06-01 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
Pseudo gap in the density of states in cuprates
在铜酸盐的t-J模型的框架下,我们分析了态密度(DOS)中的伪能隙的发展,该能隙在低掺杂时开始出现温度T<J,并持续到最佳掺杂。分析是基于有限温度Lanczos方法有限二维集群的光谱函数的数值结果。我们发现赝能隙与J成比例,并且在最近邻排斥相互作用的存在下也是鲁棒的。数值结果还比较了自洽玻恩近似(SCBA)的结果,在T=0的类空穴(光电发射)和类电子(逆光电发射)光谱。分析表明,赝能隙的起源是在短程反铁磁(AFM)自旋相关和强烈的不对称性之间的空穴和电子光谱在欠掺杂制度。
2000-01-21 cond-mat.str-el
Electron pockets and pseudogap Dirac point in underdoped cuprate superconductors
我们考虑一个模型的pseudogap专门设计来描述欠掺杂的铜氧化物,并表现出粒子-空穴的不对称性。电子口袋的存在下,除了通常的空穴口袋,导致出现新的矢量超出了通常所谓的八重态模型的联合态密度(JDOS),这是基于傅里叶变换扫描隧道光谱(FT-STS)数据的分析。这些新的向量与JDOS中的大振幅的不同模式相关,预计主要发生在正偏置下。同样,赝隙狄拉克点发生在正偏压,这一点可以通过FT-STS或通过从角度分辨光电子能谱的自相关函数的数据外推来确定。
2011-07-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Preeminent role of the Van Hove singularity in the strong-coupling analysis of scanning tunneling spectroscopy for two-dimensional cuprates
在二维中,非相互作用的态密度显示出范霍夫奇点(VHS),它引入了内在的电子-空穴不对称性,在三维中不存在。我们表明,由于这种VHS的强耦合分析的隧道谱在高$T_c$超导体必须重新考虑。微观模型的基础上,再现的实验数据具有很高的精度,我们阐明的VHS在塑造隧道光谱中发挥的特殊作用,并表明,更传统的强耦合效应的分析可能会导致严重的错误。
2007-04-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electron-phonon coupling in undoped cuprate $YBa_2Cu_3O_6$ estimated from Raman and optical conductivity spectra
实验研究了未掺杂的高Tc母体化合物$YBa_2Cu_3O_6$的拉曼响应,并基于考虑电子-声子耦合的Hubbard-Holstein模型,给出了双磁振子拉曼峰和光学电导率的统一理论。没有EPC的哈伯德模型可以定性地解释实验观察到的拉曼响应的共振,但只有哈伯德-荷尔斯泰因模型(i)再现拉曼光谱的不对称性,(ii)验证实验可见性的两个磁振子峰,和(iii)预测正确的形状和能量的下边缘的光电导的电荷转移间隙。实验与理论的比较给出EPC强度$λ$ = 0.6。这一结果有力地表明了EPC在高温铜酸盐中的重要作用,为高温铜酸盐的形成机制提供了线索。
2018-07-11 cond-mat.str-el
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
Localisation of doped holes in edge-shared CuO_2 chain cuprates: consequences for dynamic spectral weight transfer
本文用O-K和Cu-L_3X射线吸收光谱研究了铜酸盐链状体系A_(1-x)CuO_2(A=Ca,Sr,Ba)的电子结构。在这些体系中的掺杂依赖行为是从根本上不同于传统的2D铜氧化物网络中的角共享CuO_4片晶,并遵循强烈抑制片晶间杂化所导致的90度的Cu-O-Cu相互作用途径的链系统。在光谱上,这导致了(a)一个经典的混合价方案,即Cu-L_3光谱中的不同终态可以直接用于“读出”Cu价态;(b)O-K光谱中从Hubbard上带到低能标度的动态光谱重量转移急剧减少。最后的图片出现的掺杂孔的本地化,与链,然后由纯Cu(II)O_4和Cu(III)O_4斑块的混合物。
2001-08-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spectral Weights, d-wave Pairing Amplitudes, and Particle-hole Tunneling Asymmetry of a Strongly Correlated Superconductor
在有限格点上数值研究了t-J型模型Gutzwiller d波超导(SC)态的加电子和去电子谱权。限制到均匀系统,但严格处理电子之间的强关联,我们表明,产品的重量等于配对振幅的平方,在弱耦合的情况下相同。此外,我们推导出一个严格的关系SW与掺杂的电子掺杂系统中,并获得粒子-空穴不对称的电导比例量内的SC间隙的能量和,也,间隙的大小和峰高之间的反相关性在隧道光谱观察到的高Tc铜酸盐。
2006-09-23 cond-mat.str-el
Doping evolution of the electron-hole asymmetric s-wave pseudogap in underdoped high-Tc cuprate superconductors
本文将动力学平均场论应用于二维哈伯德模型,通过集团扩展,研究了高温铜氧化物超导体赝能隙态电子结构的掺杂演化。计算的单粒子激发光谱中的强欠掺杂制度显示出显着的电子-空穴不对称性,并揭示了一个“s波”赝隙,它显示在动量空间中的所有方向上的有限振幅,但并不总是在费米能级:间隙的能量位置强烈依赖于动量,特别是在节点区域,它高于费米能级。随着空穴掺杂的增加,赝能隙在动量空间中的任何地方都消失了。我们表明,起源和“s波”结构的赝隙可以归因于出现一个强散射表面,它出现在能量动量空间接近的莫特绝缘体。
2013-11-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Frustration from Localized Zhang-Rice States: A Unified Theory of Doping-Driven Magnetic Transitions in Cuprates
Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics and Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所);School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学物理科学学院);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与量子控制教育部重点实验室)
本文提出了一种统一的微观理论,解释了掺杂空穴如何通过形成局部化的张-里奇 singlets 来破坏反铁磁序,揭示了掺杂驱动磁相变和电子-空穴不对称性。
2026-10-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Cuprate-like Electronic Structures in Infinite-Layer Nickelates with Substantial Hole Dopings
本研究利用ARPES直接解析了无限层镍酸盐LaNiO$_2$和超导La$_{0.8}$Ca$_{0.2}$NiO$_2$的电子结构,发现其费米面与空穴掺杂铜酸盐相似,但超导相具有显著更高的空穴掺杂,为微观理解该家族超导性铺平了道路。
2024-06-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Doping Asymmetry of a 3-orbital CuO$_2$ Hubbard Model
虽然空穴和电子掺杂的铜氧化物都可以表现出$d_{x^2-y^2}$波超导性,但已知掺杂载流子的局部分布显著不同,掺杂空穴主要在O位点上,而掺杂电子在Cu位点上。在这里,我们报告的CuO $_2$晶格的三轨道模型的密度矩阵重整化计算的结果。除了不对称的依赖性的内单元格占用的铜和O的空穴和电子掺杂,我们发现重要的差异,在较长范围的自旋和电荷的相关性。正如预期的那样,对场响应具有$d_{x^2-y^2}$样结构的空穴和电子掺杂系统。
2015-03-05 cond-mat.str-el
Condensation energy, charge ordering and inter-layer coupling in cuprates
在电荷有序超晶格双层模型中,研究了凝聚能与临界温度之间的相关性,其中层间库仑能量增益支持对2D对凝聚体的特征可以在于具有通过扫描隧道显微镜看到的“棋盘”样图案的电荷有序状态。在最佳掺杂条件下,轴向介质屏蔽是凝聚能的主要来源,我们发现沿c轴方向存在库仑能量增益,它与测量的凝聚能成正比($U_0$)和$T_c$:$E_c^{3D} \approx 2 (ξ_{ab}/a_0+1)^2 U_0 \approx k_B T_c$,并由于层间电荷互补其中$ξ_{ab}$是凝聚体的相干长度,$a_0 \approx 3.9 Å$是面内晶格常数。计算了不同铜酸盐的轴向介电常数$ε_c$,并与实验数据进行了比较。
2003-04-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Application of Kondo-lattice theory to Mott-Hubbard metal-insulator crossover in disordered cuprate-oxide superconductors
本文应用近藤格点理论研究了准二维格点上t-J模型中局域矩磁性与巡游电子磁性的交叉。近藤温度T_K被定义为局域量子自旋涨落的特征温度或能量标度。当T_N >> T_K(T_N为N \eel温度)时的磁性为局域磁矩磁性,而当T_N << T_K时的磁性为巡游电子磁性。近藤温度,这也给出了一个衡量的磁矩的淬火强度,是重整化的超交换相互作用的福克项。由于重整化依赖于准粒子的寿命宽度γ,γ越小,T_K越大,T_N可以由无序控制。电子掺杂和空穴掺杂的铜氧化物的T_N的不对称性主要是由无序引起的,如果我们能制备出无序度相近的空穴掺杂和电子掺杂的铜氧化物,那么T_N的不对称性就必须恢复到几乎对称的状态。由于近藤晶格中的有效无序被磁场增强,所以在表现出大磁阻的铜氧化物中,反铁磁有序必须被磁场诱导。
2004-07-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electron-hole symmetry in quasiparticle spectral weight of cuprates observed via infrared and photoemission spectroscopy
我们对Pr $_{0.85}$ LaCe $_{0.15}$ CuO $_{4-δ}$(PLCCO)单晶进行了光谱研究,以重新审视电子-空穴不对称性,这已被理解为铜酸盐的基本性质。四种不同的退火样品-生长,还原,最佳氧合,和过氧化的样品-制备,具有超导转变温度,$T_c$ = 0,15,24,和18 K,分别。我们观察到,所有的PLCCO样品的低能准粒子光谱权重是显着的小,与其他电子掺杂的铜酸盐家庭相比。相反,它们相当接近空穴掺杂的对应物La $_{2-x}$ Sr $_x$ CuO $_4$(LSCO)的那些。因此,尽管超导样品的临界温度相对较高,但估计的每个Cu原子的有效载流子数($N_{\mathrm{eff}}$ /Cu)也相当小。互补光电子能谱研究表明,PLCCO的低能准粒子谱权重远小于Nd $_{1.85}$ Ce $_{0.15}$ CuO $_{4-δ}$(NCCO)的低能准粒子谱权重,与光学结果一致.我们的观察表明,PLCCO提供了准粒子光谱重量的电子-空穴对称性,并强调的重要性的Cu 3 $d$ -O2 $p$杂化理解的低能光谱重量转移掺杂铜酸盐。
2022-03-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electron-hole doping asymmetry of Fermi surface reconstructed in a simple Mott insulator
人们普遍认为,掺杂到莫特绝缘体中的效果是复杂和不可预测的,这可以通过检查高$T_{\rm c}$铜酸盐中的霍尔系数看出。掺杂的有机莫特绝缘体由于其简单的电子结构,掺杂效应,包括电子-空穴掺杂不对称性,可能更直接。在这里,我们调查的掺杂不对称性的有机莫特绝缘体进行双电层晶体管的测量和使用集团微扰理论。计算结果表明,在空穴掺杂条件下,谱权的各向异性抑制导致费米弧态的出现,而在电子掺杂条件下,相对均匀的谱权导致非相互作用的类费米面的出现.根据计算结果,实验观察到的霍尔系数和电阻率各向异性对应于空穴掺杂下的费米弧形成的口袋和电子掺杂下的非相互作用的费米表面。
2016-07-01 cond-mat.str-el
Charge ordering and inter-layer coupling in cuprates
利用电荷有序的双层超晶格模型,在层间库仑能量增益的支持下,分析了铜氧化物在最佳掺杂下的超导态和c轴电荷动力学(势能驱动的超导性)。2D对凝聚体可以由具有“棋盘”的电荷有序态表征。对凝聚可能导致空穴含量的正常态c轴各向异性急剧下降,从而降低了介电常数。c轴介电屏蔽的减小可以是低于$T_c$的凝聚能量的主要来源。我们发现,静电能量的净增益发生沿c轴,这是成比例的测量的凝聚能($U_0$)和$T_c$:$E_c^{3D} \approx 2 (ξ_{ab}/a_0+1)^2 U_0 \approx k_B T_c$,是由于层间电荷互补(玻色子凝聚的电荷不对称性),其中$ξ_{ab}$是凝聚的相干长度和$a_0 \approx 3.9 Å$是在planelattice常数。
2003-03-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Plaquette Boson-Fermion Model of Cuprates
将正方晶格上的强相互作用哈伯德模型约化为低能Plaquette玻色子费米子模型(PBFM)。四个玻色子(一个反铁磁振子三重态和一个d波空穴对)和费米子由最低元格本征态定义。我们应用Morningstar和Weinstein的Contractor重整化方法计算玻色子有效相互作用。范围-3截断误差被发现是非常小的,信号短的空穴对和磁振子相干长度。对跳跃和磁振子相互作用具有可比性,这解释了反铁磁有序随着超导电性的出现而迅速破坏,并验证了SO(5)理论的一个关键假设。在较大掺杂处的真空交叉标志着过渡到过掺杂状态。由于空穴费米子占据小的费米口袋,Andreev耦合到空穴对玻色子,PBFM产生了几个可测试的预测光发射,隧道不对称性和熵测量。
2002-02-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Correlation induced electron-hole asymmetry in quasi-2D iridates
我们确定的Mott绝缘,反铁磁(AF)准2D铱酸盐,如Ba 2 IrO 4或Sr 2 IrO 4的基态的电荷(空穴或电子)的运动。我们表明,相关效应,计算自洽玻恩近似内,使空穴和电子的情况下非常不同。一个增加的电子形成一个自旋极化子,它非常类似于众所周知的铜酸盐,但一个去除的电子的情况要复杂得多。多体5d4组态的形式,可以是单重态和三重态的总角动量J和强烈影响AF子晶格之间的空穴运动。这不仅对解释准二维铱酸盐的(逆)光发射实验具有重要影响,而且还表明电子和空穴掺杂的铱酸盐中的相关物理是根本不同的。
2017-07-13 cond-mat.str-el
Ab initio calculation of d-d excitations in quasi-one-dimensional Cu d9 correlated materials
用波函数方法计算了准一维自旋链和梯形铜氧化物中Cu的d-d激发能。一套完整的本地激发已被计算与角共享(Sr 2CuO 3和SrCuO 2)和边缘共享(LiVCuO 4,CuGeO 3,LiCu 2 O 2和Li 2CuO 2)CuO 4片,与角共享CuF 6八面体(KCuF 3),梯形系统CaCu 2 O 3,和多铁性氧化铜CuO。我们的数据比较以及与现有的KCuF 3和激发能的共振非弹性X射线散射实验发现CuO的光吸收测量结果。我们报告的其他材料的从头算结果应该有助于解释未来的共振非弹性X射线散射实验对这些高度各向异性的化合物。
2011-11-09 cond-mat.str-el
Andreev - Saint James reflections: a probe of cuprate superconductors
在小于能隙的偏压下,通过正常金属/超导体接触的电传输可以经由电子作为相反波矢量的空穴的反射而发生。电子-空穴反射的相同机制在非常规超导体的表面产生低能态,所述非常规超导体在其序参量中具有节点。在正常的金属/超导体界面上,电子-空穴反射的发生是由圣詹姆斯和德让尼斯以及安德烈耶夫独立预测的,圣詹姆斯在60年代早期详细讨论了它们的光谱特征。它们通常被称为Andreev反射,但由于这个原因,我们称它们为Andreev-Saint James(ASJ)反射。我们提出了一个历史回顾ASJ反射和光谱在传统的超导体,并审查其应用程序的高$T_c$铜酸盐。ASJ反射的发生在所有研究的铜酸盐是有据可查的广泛的掺杂水平,这意味着在超导状态下的费米能级附近的电子和空穴之间没有大的不对称性。在欠掺杂的制度,其中的伪间隙现象已被观察到的其他方法,如NMR,ARPES和Giaever隧道,从ASJ光谱得到的间隙值小于伪间隙值,表明在伪间隙的能量范围内缺乏相干性。
2004-09-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Time-reversal asymmetry without local moments via directional scalar spin chirality
在物质态中,时间反演对称性(TRS)的破坏与静态磁性有关,但定向标量自旋手征序(DSSCO)相违反了这一基本原理:它破坏了TRS,但没有静态矩密度。它可以通过熔化磁有序相中的自旋矩但保留剩余的断裂TRS来获得。然后,自旋旋转对称态的空间对称性排除了轨道矩。它可以在不同的温度和无序条件下存在于一维、二维和三维中。最近,在低掺杂铜氧化物的神秘赝能隙相中进行的极性克尔效应实验暗示,在低于$T_{K}$的温度下,TRS会出现一种奇怪的断裂形式,在高于$T_{K}$的温度下,TRS会表现出滞后的“记忆效应”,这需要与核磁共振(没有看到力矩)、X射线衍射(发现电荷有序趋势)和能斯特效应(检测向列性)相调和。值得注意的是,DSSCO提供了一个调和所有这些观察的唯象途径,可以想象,它在赝能隙温度$\sim T^{*}$开始。铜酸盐中DSSCO存在的可测试预测是高于$T_{K}$的克尔信号,其由沿面内轴之一驱动的电流触发和可训练,但不由沿另一个的电流触发和可训练。
2016-01-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Doped high-Tc cuprate superconductors elucidated in the light of zeros and poles of electronic Green's function
为了得到铜氧化物高温超导体正常态的统一图象,我们在二维哈伯德模型中研究了空穴和电子掺杂的莫特绝缘体的电子结构。通过对动力学平均场论的一个群扩展,我们证明了单粒子格林函数的零极点共存结构是理解欠掺杂区Mott物理的关键.通过对低能电荷动力学的分析,证明了费米面的拓扑量子相变导致非费米液相的出现。在很宽的能量和动量范围内计算的光谱再现实验中观察到的各种异常性质的高Tc铜酸盐。结果表明,空穴掺杂铜氧化物的赝能隙仅在费米能级以下具有类d波结构,而在费米能级以上,由于零面覆盖整个布里渊区,赝能隙在波节方向上仍保持非d波结构,并具有完全打开的能隙.除了非d波赝能隙外,目前对费米能谱不对称性、费米弧以及色散、瀑布和低能扭折的后弯行为的全面鉴定与铜氧化物的实验异常一致,不支持这些起源于对称性破缺(的前兆),如预形成的配对和d-密度波波动,但支持它们是接近莫特绝缘体的直接后果。进一步提出了几个可能的实验来证明或反驳我们的零机制。
2010-08-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electron-hole asymmetry of quantum collective excitations in high-$T_c$ copper oxides
本研究采用变分波函数结合费米子味数倒数展开方法,系统研究铜氧化物超导体三类模型在电子/空穴掺杂下的集体激发,揭示磁激发的电子-空穴不对称性等规律,与实验数据部分吻合。
2024-03-13 cond-mat.str-el
A Consistent Theory of Underdoped Cuprates: Evolution of the RVB State From Half Filling
我们已经能够解决两个长期存在的问题,是中心的高Tc超导理论:(1)如何是掺杂区的物理连接到莫特绝缘体?(2)常态的二维性的起源是什么?具体来说,基于t-J模型,我们推导出一个重整化的哈密顿量来描述欠掺杂铜氧化物的性质。该理论被限制为同意在半填充的行为,这是很好地描述了玻色子RVB状态的Arovas和奥尔巴赫。移动的空穴被认为破坏了长程磁序,这导致了自旋能谱中的间隙。自旋间隙的存在使我们能够推导出一个约束的哈密顿量,它描述了子晶格保持跳跃的重整化holon和holon对,伴随着自旋单重流。在单重态凝聚,即赝能隙(与自旋能隙不同),温度T * 以下,holon形成无自旋费米液体,没有可观察到的小费米表面。在T * 以上,holon被定域化,产生一个(规范)绝缘体,我们将其与奇怪的金属相等同。Holon对跳跃导致了一个强大的d波超导体,它的对称性主要由半填充时RVB态的对称性决定。理论预测与核磁共振、隧穿和输运实验结果一致。值得注意的是,自旋能隙的存在为正常态的二维性提供了一个自然的解释。空穴掺杂和电子掺杂的铜氧化物之间的显着的不对称性也很容易解释。
2009-10-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con