Absence of the 1/8 -anomaly in oxygen isotope effect on YBa$_{2}$Cu$_{3}$O$_{y}$
我们制备了不同氧含量的无杂质氧同位素交换YBCO晶体,并研究了纯掺杂($p$)同位素效应对超导转变温度的依赖性。随着氧含量的降低,同位素指数$α$单调增加,在$p = 1/8$附近没有任何异常。$α$的单调增加表明声子参与了导致欠掺杂的单调$T_c$抑制的机制。
2014-03-03 cond-mat.supr-con
Phonon Dispersion Relationship and Oxygen Isotope Effect in Superconductor LaFeAsO
本文对LaFeAsO超导体的声子色散关系进行了初步的计算,并研究了该超导体的一个主要性质--氧同位素效应。基于这种声子色散关系,我们发现氧同位素效应的一个重要原因与声子有关。这一结果与超导体LaFeAsO中氧同位素效应的功率指数较小的实验数据相吻合。
2019-02-19 cond-mat.supr-con
Theory of isotope effect in photoemission spectra of high-T_c superconducting cuprates
在一个模型中,载流子与玻色子电荷序(CO)涨落耦合,中心频率为ω_0,波矢q_c处散射增强,研究了同位素替代对电子光谱函数的影响.结果表明,对于在最佳掺杂的超导铜氧化物中实验观察到的色散位移,ω_0的质量依赖性不足以解释,特别是在高能量下。我们认为,同位素替代引起的空间CO相关性的变化,给出了很好的解释实验数据。
2004-09-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Orbital Fluctuation Theory in Iron Pnictides: Effects of As-Fe-As Bond Angle, Isotope Substitution, and $Z^2$-Orbital Pocket on the Superconductivity
本文基于五轨道Hubbard-Holstein模型研究了铁磷属元素化物超导体中的配对机制。利用实际模型参数,通过Fe离子振荡,利用轨道涨落诱导出了无符号反转的s波超导态(s_{++}波态).本理论的优点是,Tc和As-Fe-As键角之间的著名的经验关系是自动解释的,因为当As $_4$ -四面体是规则的时,产生轨道波动的电子-声子(e-ph)耦合是最强的。负铁同位素效应也被再现。此外,空穴袋上的SC能隙的大小对相应的d轨道(xz/yz-或z^2-轨道)相当不敏感,这与最近对(Ba,K)Fe $_2$ As $_2$和BaFe $_2$(As,P)$_2$的体敏角分辨光电子能谱(ARPES)测量结果一致。这些结果表明轨道涨落介导的s_{++}波态是铁磷族化合物的一个可能的候选者。
2010-10-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Oxygen-isotope effect on density wave transitions in La$_3$Ni$_2$O$_{7}$
PSI Center for Neutron and Muon Sciences CNM(瑞士保罗谢尔研究所中子与缪子科学中心);TU Dortmund University(多特蒙德工业大学);Max Planck Institute for Chemical Physics of Solids(马克斯·普朗克固体化学物理研究所);Gdańsk University of Technology(格但斯克理工大学)
研究发现氧同位素取代对La$_3$Ni$_2$O$_7$中CDW转变温度有显著影响,而SDW转变不受影响,揭示了电荷有序与自旋有序的不同成因。
2026-03-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Oxygen Isotope Effect Resulting from Polaron-induced Superconductivity in Cuprates
在Pr和La掺杂的YBa_2Cu_3O_7(YBCO)和Ni掺杂的La_1.85Sr_0.15CuO_4(LSCO)超导体中测量的平面氧同位素效应系数作为空穴掺杂的函数,定量和定性地遵循Kresin和Wolf最初提出的形式,该形式是针对垂直于超导平面的极化子导出的。有趣的是,在赝能隙温度下的氧同位素反效应系数也遵循相同的公式。这些发现允许的结论,在YBCO和LSCO的超导电性的结果极化子或双极化子在CuO 2平面。原来的公式,提出的垂直方向,显然更普遍有效,并占在CuO 2平面的超导性。
2017-04-20 cond-mat.supr-con
Pressure dependence of the oxygen isotope effect in YBa$_2$Cu$_4$O$_8$
我们用SQUID磁强计中的钳位电池测量了高$T_c$超导体YBa $_2$ Cu $_4$ O $_8$中氧同位素效应对$T_c$的压力依赖性。该化合物接近但刚好高于1/8 $^{th}$掺杂点,其中在La $_{2-x}$ Sr $_x$ CuO $_4$中发生同位素效应的显著异常。两种同位素都显示出相同的非常大的$T_c$压力依赖性,结果是同位素指数保持较低($\sim$ 0.08),但随着压力的增加略有增加。这是讨论条纹抑制,竞争的赝间隙和超导波动的影响。
2007-11-22 cond-mat.supr-con
The oxygen isotope effect in the ab-plane reflectance of underdoped YBa_2Cu_3O_{7-delta}
我们测量了氧同位素替代对欠掺杂YBCO ab面反射率的影响。由于O-16被O-18取代而引起的横向光学声子的频移产生了α =0.5 +-0.1的铜-氧伸缩模的预期量级的同位素效应。在400 ~ 500 cm^-1处的反射率肩显示出一个小得多的指数,正常态的α =0.1 +-0.1,超导态的α =0.23+-0.1。这些观察结果表明,肩是电子的起源,而不是由于声子模式已建议最近。
2002-01-26 cond-mat.supr-con
Oxygen-isotope effect on the in-plane penetration depth in underdoped Y_{1-x}Pr_xBa_2Cu_3O_{7-delta} as revealed by muon-spin rotation
用μ子自旋转动方法研究了氧同位素(^16 O/^18 O)效应对欠掺杂Y_{1-x} Pr_xBa_2Cu_3 O_{7-delta}面内穿透深度$λ_{ab} (0)$的影响.观察到$λ_{ab}^{-2}(0)$的明显OIE,x =0.3时相对同位素位移为$Δλ^{-2}_{ab}/λ^{-2}_{ab}$ =-5(2)%,x=0.4时为-9(2)%。它主要来自于面内有效质量$m_{ab}^{\ast}$的氧质量依赖性。T_{c}和$λ_{ab}^{-2}(0)$的OIE指数表现出一种似乎是铜氧化物超导体通用的关系。
2002-01-11 cond-mat.supr-con
Isotope effect on Tc and the superfluid density of high-temperature superconductors
本文研究了铜酸盐的氧同位素效应。我介绍了一个简单的模型,可以解释实验定性和定量。在该理论中,同位素替代只影响超流密度,而不影响赝能隙。在自旋-电荷分离图中,我认为自旋-声子相互作用处于绝热极限,因此在Migdal-Eliashberg理论中,自旋质量重整化中没有同位素效应。另一方面,我们证明了声子-声子相互作用处于非绝热极限。因此,小极化子图像是适用的,并且存在以同位素依赖的方式的大质量增强。我们的理论解释了为什么在$^{16}$ O/ $^{18}$ O取代时,超导转变温度只在低掺杂的铜氧化物中发生变化,而在最佳掺杂和过掺杂的铜氧化物中没有明显的OIE。此外,与传统超导体相比,我们得到了整个超导区超流密度的OIE,与实验观察一致。
2010-09-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Oxygen-isotope effect on the superconducting gap in the cuprate superconductor Y_{1-x}Pr_xBa_2Cu_3O_{7-δ}
研究了一系列Y_{1-x} Pr_xBa_2Cu_3 O_{7-δ}(0.0 \leq x \leq 0.45)样品的氧同位素(^{16}O/^{18}O)效应(OIE)对零温超导能隙Δ_0的影响。发现Δ_0上的OIE与超导转变温度上的OIE成比例。这些实验结果是在定量协议从极化模型预测的铜氧化物高温超导体和排除方法的基础上纯粹的电子机制。
2007-10-26 cond-mat.supr-con
Absence of an isotope effect in the magnetic resonance in high-$T_c$ superconductors
在高温超导体$\rm YBa_2Cu_3O_{6.89}$中进行了中子非弹性散射实验,以寻找41 meV磁共振模式的氧同位素位移。与最近的预测相反(I。Eremin,{ \it等人},Phys. Rev. B { \bf 69},094517(2004)),在氧同位素取代($^{16}$ O $\to^{18}$ O)时观察到共振能量的可忽略的偏移(至多$\leq$ +0.2meV)。这表明在最佳掺杂下,高$T_c$铜酸盐中的自旋-声子相互作用可以忽略不计。
2005-05-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Site-selective oxygen isotope effect on the magnetic field penetration depth in underdoped Y$_{0.6}$Pr$_{0.4}$Ba$_2$Cu$_3$O$_{7-δ}$
本文报道了利用μ子自旋旋转($μ$ SR)技术,对低掺杂Y $_{0.6}$ Pr $_{0.4}$ Ba $_2$ Cu $_3$ O $_{7-δ}$中的面内穿透深度$λ_{ab} $进行的位置选择性氧同位素($^{16}$ O/ $^{18}$ O)效应(OIE)测量。观察到转变温度$T_c$和$λ_{ab}^{-2}(0)$上的显著OIE,这主要来自超导CuO $_2$平面内的氧位点(100%在误差条内)。发现相应的相对同位素位移值为$T_c/T_c= -3.7(4)%$和$Δλ^{-2}_{ab}(0)/λ^{-2}_{ab}(0)= -6.2(1.0)%$。我们的结果表明,在该化合物中,声子模式涉及平面氧的运动占主导地位的电子耦合。
2003-08-21 cond-mat.supr-con
Characteristics of oxygen isotope substitutions in the quasiparticle spectrum of Bi$_2$Sr$_2$CaCu$_2$O$_{8+δ}$
在高温超导体中,引起准粒子自能的玻色子激发的性质是声子还是自旋涨落,一直有争论。我们提出了一个仔细的分析玻色子激发所揭示的'扭结'功能在70毫电子伏的角分辨光电数据使用Eliashberg理论的d波超导体。从假设节状准粒子不与$(π,π)$磁共振耦合开始,在$70 $ meV处的尖锐结构可以归属于声子。我们发现,我们不仅可以解释的扭结能量上看到的氧同位素替代的变化,但也得到了一个定量的估计的分数下的电子玻色子谱密度,这是由于声子的面积。我们得出结论,对于最佳掺杂的Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_{8+δ}$声子贡献$\sim 10$ %和非声子激发$\sim 90$ %.
2009-06-15 cond-mat.supr-con
Oxygen isotope effect on the in-plane penetration depth in underdoped La_{2-x}Sr_{x}CuO_{4} single crystals
本文报道了氧同位素效应(OIE)对欠掺杂La_{2-x} Sr_{x} CuO_{4}单晶面内穿透深度λ_{ab}(0)的测量结果。采用分辨率为Δτ~ 10^{-12} Nm的高灵敏度磁转矩传感器,对质量为~ 10 μ g的微晶进行了磁性测量。当x = 0.080和x = 0.086时,λ ab ^{-2}(0)的OIE分别为-10(2)%和-8(1)%。它主要来自于面内有效质量m_{ab} * 的氧质量依赖性。这些结果表明晶格振动对高温超导性的发生是重要的。
1999-12-31 cond-mat.supr-con
Large oxygen-isotope effect in Sr_{0.4}K_{0.6}BiO_{3}: Evidence for phonon-mediated superconductivity
本文研究了新近发现的超导体Sr_{0.4} K_{0.6} BiO_{3}的氧同位素效应。该化合物具有扭曲的钙钛矿结构,并在约12 K时变为超导体。当用^{18}O置换60- 80%的^{16}O时,样品的T_c下移0.32-0.50 K,对应的同位素指数为alpha_{O} = 0.40(5)。该同位素指数与T_c = 30 K的类似铋酸盐超导体Ba_{1-x} K_{x} BiO_{3}的同位素指数非常接近。在铋酸盐和铜酸盐中观察到的alpha_{O}的非常独特的掺杂和T_c依赖性表明铋酸盐应属于常规声子介导超导体,而铜酸盐可能是非常规超导体。
2000-07-31 cond-mat.supr-con
Increase of YBa2Cu3O7 critical currents by Mo substitution and high pressure oxygen annealing
我们以前已经证明,Mo取代到YBa_2Cu_3O_7的CuO链中可以产生有效的钉扎中心,在7 T场下,在50和60 K下,它们分别使临界电流密度(j_c)增加4和10倍。本文报道了Mo替代和高压氧退火对YBa_2 Cu_{3-x} Mo_ xO_{7-d}的钉扎性能和临界电流的影响。通过测量ab平面内的磁化曲线和计算j_c,研究了在2 ~ 90 K温度范围和14 T磁场下的钉扎特性。在Dew-Hughes和Kramer模型的框架下,根据Mo替代和氧处理的不同,揭示和分析了几种增加j_c的钉扎中心。
2021-02-28 cond-mat.supr-con
Direct observation of the oxygen isotope effect on the in-plane magnetic field penetration depth in optimally doped YBa$_2$Cu$_3$O$_{7-δ}$
我们报道了利用低能μ子自旋旋转技术首次直接观察到氧同位素($^{16}$ O/ $^{18}$ O)对近最佳掺杂YBa $_2$ Cu $_3$ O $_{7-δ}$薄膜中面内穿透深度$λ_{ab}$的影响.自旋极化的低能量μ子被注入到膜中表面下的已知深度$z$处,并在局部磁场$B(z)$中进动。这一特性使我们能够直接测量迈斯纳态超导薄膜内部磁场的分布$B(z)$,并对$λ_{ab}$进行模型无关的测定。在4 K下观察到显著的同位素位移$Δλ_{ab}/λ_{ab}=2.8(7)$ %,这意味着面内有效超载流子质量$m_{ab}^\ast$与$Δm_{ab}^\ast/m_{ab}^\ast = 5.5(1.4)%$具有氧同位素依赖性。
2003-05-20 cond-mat.supr-con
Correlation between oxygen isotope effects on the transition temperature and the magnetic penetration depth in high-temperature superconductors close to optimal doping
用μ子自旋转动方法研究了最佳掺杂YBa_2Cu_3 O_{7-δ}和La_{1.85} Sr_{0.15} CuO_4以及轻度欠掺杂YBa_2Cu_4 O_8和Y_{0.8} Pr_{0.2} Ba_2Cu_3 O_{7-δ}中氧同位素(^{16}O/^{18}O)效应对面内磁穿透深度λ_{ab}(0)的影响。在λ_{ab}(0)上观察到一个显著的OIE,其OIE指数β_O=-dPDMATHABMR λ_{ab}(0)/dPDMATHABMR M_O \approx - 0.2(M_O为氧同位素的质量);在转变温度T_c上观察到一个较小的OIE,其OIE指数α_O=-dPDMATHABMR T_{c} /dPDMATHABMR M_O \simeq 0.02 ~ 0.1。即使在OIE对T_c影响较小的铜氧化物中,也观察到了对λ_{ab}(0)的显著同位素效应,这表明晶格效应在铜氧化物高温超导中起着重要作用。
2006-07-06 cond-mat.supr-con
Effect of Sr substitution on the stability of CuO chains in oxygen and nitrogen annealed YBa2-xSrxCu3O(x = 0.0, 0.50, 1.0) superconducting system
采用固相反应法合成了YBa_(2-x)Sr_xCu_3 O_(7-d)(x = 0.0,0.50,1.0)系列样品。所有样品都以正交结构结晶,其中正交畸变被发现随x的增加而减小。四探针电阻率测量表明,超导转变温度(Tc)随x单调下降,下降速率为dTc/dx = 1.3K/at%。x=0的样品具有Tc = 91 K。样品在450 ℃下在流动的N2气体中进一步退火。所有样品的Tc均随氮气退火而降低。有趣的是,在dTc/dx = 3.7 K/at%的速率下,Tc(x)的降低变得几乎大三倍。x=0的样品具有Tc = 42 K。我们讨论了可能的原因和影响的Tc(x)抑制CuO链的稳定性。关键词:Y-123,Sr替代,超导转变
2003-11-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The effect of Zn substitution on the state of oxygen deficiency and hole concentration in Y1-xCaxBa2(Cu1-yZny)3O7-d
我们研究了Zn替代对一系列高质量c轴取向薄膜和多晶Y1-xCaxBa 2(Cu 1-yZny)3 O 7-delta化合物的空穴含量p和氧缺陷d的影响。p由室温热电势S[290 K]确定。当在给定的温度和氧分压下退火时,对于所有的样品,用Zn观察到S[290 K]的小但系统的变化。从电阻率的温度导数的分析,drho/dT,在300 K,这几乎与p线性变化,与样品的组成无关,和热重分析(TGA),我们已经发现,在相同的条件下退火使Zn取代的化合物比无Zn的化合物更缺氧。
2006-01-25 cond-mat.supr-con
Anomalous oxygen isotope effect on the in-plane FIR conductivity of detwinned YBa2Cu3$^{16,18}$O$_{6.9}$
我们观察到一个异常的氧同位素效应的远红外电子响应的a轴分量的去孪晶的YBa 2 Cu 3 $^{16,18}$ O $_{6.9}$。对于$^{18}$ O,在240 cm $^{-1}$附近出现明显的低能电子模(LEM)。该a轴LEM显示出明显的老化效应,一年后,其移位至190 cm $^{-1}$。对于$^{16}$ O,我们无法分辨120 cm以上的相应a轴LEM $^{-1}$。我们解释LEM的集体电子模式,这是钉扎的“同位素缺陷”,即由残留的$^{16}$ O矩阵中的$^{18}$ O。
2003-06-04 cond-mat.supr-con
Oxygen Isotope Effects on Lattice Properties of La_{2-x}Ba_xCuO_4 (x = 1/8)
利用高分辨中子粉末衍射技术,在La_{2-x} Ba_xCuO_4(x = 1/8)中观察到了氧同位素(16 O/1/8 O)对低温四方相变温度T_{LTT}的负效应。相应的OIE指数α(T_{LTT})=-0.36(5)具有与针对自旋条带有序温度T_so发现的α(T_{so})= -0.57(6)相同的符号。LTT跃迁伴随着电荷有序化(CO)的事实意味着CO温度T_co也存在OIE。此外,观察到随着较重同位素的C轴的温度依赖性缩短。这些结果与模型计算相结合表明,非谐电子晶格相互作用是必不可少的所有过渡中观察到的条纹相的铜酸盐。
2015-04-07 cond-mat.supr-con
Magnetic field dependence of the oxygen isotope effect on the magnetic penetration depth in hole-doped cuprate superconductors
研究了空穴掺杂高温铜氧化物超导体YBa_2Cu_4O_8、Y_0.8Pr_0.2Ba_2Cu_3O_7-δ和Y_0.7Pr_0.3Ba_2Cu_3O_7-δ中氧同位素(^{16}O/^{18}O)效应(OIE)与面内磁场穿透深度λ_{ab}的磁场关系。结果表明,与含^{18}O样品相比,含^{16}O样品的λ ab随磁场的增大而增大。随着磁场从μ_0H=0.2 T增加到μ_0H=0.6 T,λ ab上的OIE减小了两倍多。这种效应可以通过面内电荷载流子质量m^ \ast_{ab}的同位素依赖性来解释。
2006-10-18 cond-mat.supr-con
Negative Oxygen Isotope Effect on the Static Spin Stripe Order in La_(2-x)Ba_xCuO_4 (x = 1/8)
通过μ子自旋转动实验,在La_(2-x)Ba_xCuO_4(x = 1/8)中观察到氧同位素(16 O/1/8 O)对静态自旋条纹有序温度T_(50)和磁体积分数V_m的较大负效应。相应的OIE指数为α_(T_o)= -0.57(6)和α_(V_m)= -0.71(9),与超导转变温度T_c的α_(T_c)= 0.46(6)相反。这表明电子-晶格相互作用参与了条纹的形成,并在铜氧化物的体超导电性与静态条纹有序之间的竞争中起着重要作用。
2014-05-27 cond-mat.supr-con
Oxygen isotope effect on superconductivity and magnetism in Y_1-xPr_xBa_2Cu_3O_7-δ
本文研究了氧同位素(^{16}O/^{18}O)效应对Y_1-xPr_xBa_2Cu_3O_(7-δ)超导转变温度(T_c)、自旋玻璃有序温度(T_g)和反铁磁有序温度(T_N)的影响,它们是Pr含量(0.0 \leq x \leq 1.0)的函数。T_c上的OIE随x的增加而增加,当x达到\approx 0.55时,超导性消失.随着x的减小,T_N和T_g上的OIE值分别减小到x \approx 0.7和x \approx 0.3,此时反铁磁有序和自旋玻璃行为消失。发现T_g和T_N上的OIE与T_c上的OIE相比具有{ \it相反的符号}。所有OIE的建议,从同位素依赖的迁移率(动能)的载流子。
2007-11-14 cond-mat.supr-con
Iron isotope effect on the superconducting transition temperature and the crystal structure of FeSe_1-x
用磁化和中子粉末衍射(NPD)方法研究了Fe硫系超导体FeSe_1-x中Fe同位素效应(Fe IE)对转变温度Tc和晶体结构的影响。天然Fe(含\simeq 92%的^{56}Fe)被其较轻的^{54}Fe同位素取代,导致T_c移动0.22(5)K,对应的Fe-IE指数为α_Fe=0.81(15)。同时,NDP还观察到了微量的结构变化,这可能是导致Tc总Fe同位素位移的原因。
2010-05-28 cond-mat.supr-con
Comment on "Isotope effect in high-Tc superconductors" (D. R. Harshman, J. D. Dow, and A. T. Fiory, Physical Review B v.77, 024523 (2008))
我们指出,最近D。R. Harshman等人在数学上和物理上都不正确,违反了安德森定理和库仑定律。
2008-07-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Huge oxygen isotope effect on local lattice fluctuations in La(2-x)Sr(x)CuO(4) superconductor
最近,越来越多的实验已经提供了极化子(由与局部晶格变形强烈耦合的电荷形成的复合颗粒)在掺杂的钙钛矿中的关键作用的指示,其具有庞磁电阻(CMR)和高Tc超导性。虽然极化子的作用在锰氧化物中由于局部晶格变形的大幅度而被普遍认可,但在铜氧化物中,由于极化子与巡回载流子的共存,晶格变形较小,异常正常金属相变得复杂,因此科学争论仍然存在。此外,还观察到极化子和巡游电荷在不同空间畴中的分离,形成晶格电荷条纹,以及缓慢的动态一维自旋涨落。关于条纹形成的驱动力的争论仍然是讨论的对象,因为它可能纯粹是由于电子相互作用和/或由于强的电子-晶格(极化)相互作用。为了探讨后者在条纹电荷分离中的重要作用,我们研究了同位素效应对动态晶格涨落和极化子有序温度的影响。本文报道了用X射线吸收谱、快速(~10^(-15)sec)和局域探测(~5 A)研究La(2-x)Sr(x)CuO(4)高温超导体局域晶格涨落的一个有力证据。当用$^{18}$ O代替$^{16}$ O时,La(1.94)Sr(0.06)CuO(4)中极化子有序化的特征温度T^{*}从110 K增加到170 K。
1999-01-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Oxygen-isotope effect on the in-plane penetration depth in cuprate superconductors
利用μ子自旋转动(muon spin rotation,muSR)方法研究了氧同位素(^{16}O/^{18}O)效应(OIE)对铜氧化物高温超导体面内磁场穿透深度lambda_{ab}的影响.首先,简要讨论了不同高温超导体中OIE的掺杂与转变温度T_c的关系。观察到不同铜酸盐家族的OIE对T_c的掺杂依赖性相似。然后,散装muSR,低能量muSR,和磁化研究的总和选址OIE对lambda_{ab}的一些详细描述。在所有掺杂水平下,在各种铜酸盐家族中观察到lambda_{ab}上的大量OIE,表明铜酸盐HTS是非绝热超导体。实验清楚地表明,T_c和lambda_{ab}上的OIE都是由CuO_2超导面内的氧位引起的,说明平面氧运动的声子模主要与超载流子耦合。最后,它表明,OIE上的T_c和lambda_{ab}表现出的关系,似乎是通用的不同家庭的铜酸盐高温超导体。这些不寻常的同位素效应的观察意味着晶格效应在铜氧化物高温超导中起着至关重要的作用,必须考虑在任何现实的高温超导模型。
2004-04-23 cond-mat.supr-con
Oxygen Isotope Effect of the Plane-Copper NQR Frequency in YBa_2Cu_4O_8
本文报道了在正常和超导的^16O和^18O交换的YBa_2Cu_4O_8中,平面^63 Cu NQR线频率nu_Q(Cu 2)和线宽随温度变化的高精度测量结果。而nu_Q(Cu ~ 2)则非常平滑地通过T_c,在数值和斜率上都没有不连续性,线宽在正常导电阶段增加到T_c,并在超导阶段开始急剧减小,最终恢复到正常相的高温值。在nu_Q(Cu_2)温度依赖关系中存在明显的氧同位素效应。nu_Q(Cu_2)的温度依赖关系由两部分组成:一部分与晶格的热膨胀有关,另一部分是由于在CuO_2平面内形成新的电子结构时电荷的重新分布。根据对实验数据的拟合,我们确定了新电子结构的束缚形成的能量标度Δ(^16O)= 188.0(1.6)K和Δ(^18O)= 180.0(1.6)K。这导致部分氧同位素效应系数为0.42(11),大于自旋赝能隙系数[0.061(8)]和T_c系数[0.056(12)]。
2001-12-12 cond-mat.supr-con
Isotope effect on superconductivity in Josephson coupled stripes in underdoped cuprates
YBaCuO和LaSrCuO的非弹性中子散射数据表明,在远离$δ(x)$点的位置,中子散射峰具有不公度性。$T_c(x)$可以重新绘制为这些材料的膨胀率的线性函数。这种线性关系意味着,将这两个量联系起来的常数,一个是动量,另一个是$T_c(x)$(能量),具有速度的维数,我们将其表示为$v^*$:$k_B T_c(x) = \hbar v^* δ(x)$。我们认为,这种实验推导出的关系可以得到一个简单的模型中的约瑟夫森耦合条纹。在此框架内,我们解决的作用,$O^{16} \to O^{18}$同位素效应的$T_c(x)$。我们假设,该抑制由样品的{ \em掺杂}设定,并且在给定固定掺杂的情况下对氧同位素不敏感。因此,我们发现,在关系$T_c(x) \sim δ(x)$中,唯一能随O同位素取代而变化的参数是速度$v^*$。我们预测氧同位素对$v^*$的影响,并期望它是$\simeq 5%$。
2007-09-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
An unusual isotope effect in a high-transition-temperature superconductor
在传统超导体中,允许超导性的电子配对是由虚声子的交换引起的,虚声子是晶格振动的量子。对于高转变温度(高Tc)超导体,声子是否参与配对还很不清楚。例如,最佳掺杂的Bi 2Sr 2CaCu 2 O 8(Bi 2212)在氧同位素取代(16 O到18 O导致Tc从92 K降低到91 K)时的Tc的可忽略的变化通常被认为意味着声子在该材料中起不重要的作用。在这里,我们提供了一个详细的比较的电子动力学的Bi 2212样品含有不同的氧同位素,使用角分辨光电子能谱。我们的数据显示了明确和强烈的同位素效应。令人惊讶的是,这些效应主要出现在宽的高能峰中,通常被称为“非相干峰”。作为温度和电子动量的函数,同位素效应的大小与超导能隙--即电子对结合能--密切相关。我们认为,这些结果可以解释在一个动态的spin-Peierls图片,其中的单重态配对的电子和电子晶格耦合相互增强。
2004-07-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
London penetration depth in the tight binding approximation: Orthorhombic distortion and oxygen isotope effects in cuprates
本文给出了束缚能色散较紧的超导体中超流密度$ n_s \propto 1/λ^2 $的一个简单推导式。推导出的表达式进行了详细讨论,因为它的区别与普通的抛物型能量色散超导体的已知表达式。我们应用该表达式对BiSrCuO和YBaCuO族化合物在最佳掺杂附近的伦敦穿透深度参数$ λ$的同位素效应的实验数据分析,考虑到晶体结构的正交畸变,并从实验数据中估计了跳跃参数的同位素变化。我们指出,$1/λ^2$温度行为是非常敏感的比例$ 2Δ_m(T=0)/ k_B T_c $和估计这个数量的化合物。
2010-05-13 cond-mat.supr-con
Anomalous isotope effect in phonon-dressed iron-based superconductor
电子-声子相互作用在铁基超导体中的作用目前正处于争论之中,关于同位素效应的实验报告相互矛盾。为了解决这个重要问题,我们采用重整化群方法来研究这些材料中电子-电子和电子-声子相互作用之间的竞争。重正化群分析表明,该超导体的基态是一个声子修饰的非常规超导体:电子相互作用占主导地位,电子-声子相互作用占次要地位.由于声子修饰,临界温度的同位素效应可以是正常的或相反的,这取决于延迟的带内或带间相互作用是否在同位素取代后改变。最后讨论了反常同位素效应与非常规对对称性之间的联系。
2011-12-31 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity in CoSr2(Y1-xCax)Cu2O7+d
研究了Ca(II)替代Y(III)和高压氧退火在CoSr_2(Y_(1-x)Cax)Cu_2 O_7 +d(Co-1212)层状铜氧化物超导化过程中的作用。在空气中合成的样品直到x = 0.4时基本上是氧化学计量(-0.03 <= d <= 0.00)。然而,这些样品没有被吸收,这表明由二价阳离子取代三价阳离子所产生的空穴被捕获在电荷库中的Co上。在5GPa和500 ℃下进行超高压热处理30分钟,在Ag_2 O_2作为过量氧源的存在下,这些样品中诱导的体超导性。x = 0.3的样品在~40 K的高温氧压处理后,其Tc最高。
2003-05-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electron-Doping Effect on Tc in the Undoped (Ce-Free) Superconductor T'-La1.8Eu0.2CuO4 Studied by the Fluorine Substitution for Oxygen
我们用NH_4F对未掺杂的(不含Ce)T ′-La_(1.8)Eu_(0.2)CuO_(4-y)Fy(y = 0 - 0.15)进行了掺杂,成功地合成了电子掺杂的T ′-La_(1.8)Eu_(0.2)CuO_(4-y)Fy多晶体样品。磁化率测量表明,超导转变温度Tc随y的增加而增加,在y = 0.025时达到最大值23 K,然后下降。在基于d-p模型计算的T '型(La,Eu)基铜氧化物中,Tc对掺杂载流子浓度的圆顶状依赖关系用自旋涨落介导的配对来解释[K. Yamazaki等人,J.物理学:序列号871,012009(2017)]。
2020-03-06 cond-mat.supr-con
Novel results in STM, ARPES, HREELS, Nernst, neutron, Raman, and isotope substitution experiments and their relation to bosonic modes and charge inhomogeneity, from perspective of negative-Ueff boson-fermion modelling of HTSC
本文旨在综合戴维斯及其同事的最新STM结果周围的高温超导材料的最新工作。电导漫散射的结果,特别是作为切入点来讨论玻色子模式,无论是凝聚和非凝聚的形式。玻色子模式的图片是必不可少的理解不断增长的观测范围内的高温超导领域。这项工作的背景下阐述的负U,玻色子费米子建模长期倡导的作者。这个一般的方法目前正在看到许多理论上的发展,我已经把许多实验上的进展结合起来。虽然形式理论还不够详细,不能充分涵盖实际铜酸盐体系所呈现的所有实验复杂性,但很明显,它为所采取的路线提供了非常可观的支持。试图在整个说为什么以及如何,这些事件是如此紧密地联系在一起,这一特定的材料。
2003-04-29 cond-mat.supr-con
Doping n-type carriers by La-substitution for Ba in YBa_2Cu_3O_y system
到目前为止,还没有一种铜酸盐体系,其中可以掺杂n型和p型载流子而不改变晶体结构。为了研究同一结构下的电子-空穴对称性,我们尝试通过降低氧含量和用La ~(3+)离子取代Ba ~(2+)离子的方法在YBa_2Cu_3 O_y体系中掺杂n型载流子。用Y2 O3坩埚助熔剂法生长了掺La的YBa 2Cu 3 Oy单晶,证实La实际上替代了13%的Ba。通过在具有受控氧分压的气氛中退火晶体,氧含量y可以在6.21和6.95之间变化。发现室温下的面内电阻率rho_ab随着氧含量y的降低而增加,但有趣的是y的进一步降低导致rho_ab的降低。y = 6.21的最大还原样品在室温下显示出约30 mOhm cm的rho_ab,这比y = 6.32时的最大值小多达七个数量级。此外,发现y = 6.21样品的霍尔系数和塞贝克系数在室温下均为负。目前的研究结果表明,非掺杂莫特绝缘状态已被跨越后,减少y和n型载流子被成功地掺杂在这种材料。
2006-09-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Isotope effect in superconducting n-doped SrTiO$_3$
本文报道了重同位素$^{18}$ O取代天然$^{16}$ O原子对掺杂SrTiO $_3$超导临界温度$T_c$的影响。我们观察到,对于宽范围的掺杂,这种取代导致$T_c$的强($\sim 50 \%$)增强。磁临界场$H_{c2}$也增加了因子$\sim 2$。对$T_c$和$H_{c2}$的如此强烈的冲击,与传统超导体的符号相反,是前所未有的。观察到的效应可能是掺杂电子与晶格振动(声子)强耦合的结果,这一概念在许多光学和光电发射研究中得到了支持。所观察到的同位素效应的异常大的尺寸支持最近的模型,在这些材料中的超导性的基础上的强耦合的铁电软模式的SrTiO $_{3}$。
2016-11-02 cond-mat.supr-con
Relationship between the isotope effects on transition temperature, specific heat and penetration depths
我们表明,在各向异性超导体中,在有限温度下属于3D-XY-普适类,在零温度下属于2D-XY-QSI普适类,同位素效应对转变温度、比热和磁穿透深度的影响不是独立的,而是通过普适关系联系在一起的.相应的铜氧化物超导体的实验数据揭示了暗示与这些关系的一致性。它们意味着一个占主导地位的作用,使对形成和对凝聚不同时发生的波动。由于这个原因,并由于2D-XY-QSI跃迁的发生,同位素效应不提供关于潜在配对机制的信息,但必须归因于同位素取代后相图的移位。2D-QSI转变是由对的交换驱动的,这有利于超导性和对的无序和库仑排斥的组合效应,这有利于局域化。由于同位素替代几乎不影响无序和库仑排斥,相图的移动必须归因于电子-声子相互作用,它使费米子的质量重新归一化,从而使质量和交换对重新归一化。
2002-10-31 cond-mat.supr-con
Effect of Sr-for-Ba isovalent substitution on the local structure, hole distribution and magnetic irreversibility of Cu(Ba,Sr)2YbCu2O6.95(2)
研究了Sr(II)替代Ba(II)对Cu(Ba 1-ySry)2YbCu2O6.95(2)(Cu-1212)系列样品(y = 0 ~ 0.4)的磁不可逆场(Hirr)的影响,揭示了定制高Tc超导体本征Hirr特性的指导规律.据推测,取代较大的碱土金属阳离子,Ba(II),由较小的,Sr(II),可能会改善的Hirr特性作为一个结果的厚度减少的noncrosslinking阻挡块(BB)。然而,本工作的结果表明,Sr替代,而压抑的Hirr特性的Cu-1212相超导体,即使BB的厚度减小。分别通过湿化学和XANES分析证实了Sr取代后过量氧的量和总正电荷保持恒定。然而,从中子衍射数据分析中发现,Sr取代打破了导电的CuO链在BB的移动的一部分过剩的氧原子从特征的b-轴晶格位置的a-轴网站。这被认为是减少的BB中的移动空穴的浓度,由TEP测量的结果支持。因此,Sr取代样品的较低Hirr(T)线可归因于BB中较低的可移动空穴浓度。
2004-02-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
A Large Iron Isotope Effect in SmFeAsO1-xFx and Ba1-xKxFe2As2
最近在氧磷化合物中发现了超导电性,其临界温度(TC)高于39 K的McMillan极限(BCS理论预测的理论最大值),这引起了人们极大的兴奋。理论计算表明,电子-声子相互作用不足以引起如此高的转变温度,而强铁磁/反铁磁波动已被提出负责。然而,磷属元素化物超导体的超导电性和磁性对晶格表现出很强的敏感性,这表明非常规的电子-声子耦合的可能性。本文报道了SmFeAsO_(1-x)Fx和Ba_(1-x)K_xFe_2As_2系统中氧和铁同位素质量对Tc和自旋密度波(SDW)转变温度(TSDW)的影响。结果表明,氧同位素对TC和TSDW的影响很小,而铁同位素指数α =-dlnTC/dlnM约为0.35,与全同位素效应的0.5相当。这些结果表明,电子-声子相互作用在超导机制中起一定作用,但简单的电子-声子耦合机制似乎不太可能,因为其中包含了强的磁振子-声子耦合。理清晶格和磁自由度之间的相互作用是理解高温超导机制的关键挑战。
2009-03-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Isotope Effect on the Superconducting Transition Temperature of NaxCoO2.yH2O
本文研究了~(16)O → ~(18)O取代对NaxCoO_(2·yH_2 O)超导转变温度Tc的影响。每组有两种样品,一种是CoO 2层中的氧位被16 O原子填充,另一种是这些氧位被18 O同位素部分取代。在整个制备过程中,这两种样品平行制备。对于所有的样品组,我们没有发现任何显着差异的Tc值之间的非取代和取代的样品,这表明氧同位素效应是不明显的NaxCoO 2·yH 2 O。然而,这一结果并不一定排除超导的声子机制的可能性,因为强关联效应抑制了同位素效应。
2008-04-14 cond-mat.supr-con
Effect of Co-Ga paired substitution on superconductivity in YBa2Cu3O7-d
本文用X射线衍射、交流磁化率、直流电阻率和氧含量测量等方法研究了Co-Ga成对取代对YBa_2Cu_3O_(7-d)(Y-123)超导性能的影响。本文报道了在Y-123中,在保持总掺杂浓度不变的情况下,磁性离子和非磁性离子在Cu位的成对取代的研究结果。Co和Ga在Cu位的同时替代显示了转变温度(Tc)、氧含量和空穴浓度作为磁性(Co)和非磁性(Ga)浓度平衡变化的函数的变化。以(b-a)/a给出的正交性(D)也作为增加掺杂剂浓度的函数而变化。根据掺杂剂的价态和空穴填充机制讨论了Co-Ga替代引起的Tc的变化。
2004-04-23 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 for strong lattice effects as revealed from huge unconventional oxygen isotope effects on the pseudogap temperature in La$_{2-x}$Sr$_{x}$CuO$_{4}$
利用X射线吸收近边结构(XANES)研究了氧同位素(PDMATHABMMMO/PDMATHABMNMO)效应对铜氧化物超导体LaPDMATHABMPSrPDMATHABMQCuOPDMATHABMR的赝能隙温度(电荷条序)的影响.观察到对$T^{\ast}$的强烈$x$依赖性和符号反转OIE。OIE指数$α_{T^{\ast}}$从$x = 0.15$的$α_{T^{\ast}} = - 0.6(1.3)$系统地减小到$x = 0.06$的$α_{T^{\ast}} = - 4.4(1.1)$,对应于增加的$T^{\ast}$和降低的超导转变温度$T_{c}$。$T^{\ast}(^{16}{\rm O})$和$T^{\ast}(^{18}{\rm O})$在$x_{c}(^{16}{\rm O}) = 0.201(4)$和$x_{c}(^{18}{\rm O}) = 0.182(3)$处均表现出具有不同斜率和临界端点(其中$T^{\ast}(^{16}{\rm O})$和$T^{\ast}(^{18}{\rm O})$降至零)的线性掺杂依赖性,表明$x_{c}$具有大的正OIE,其指数为$α_{x_{c}} = 0.84(22)$。非常大的和强烈的掺杂依赖于OIE $T^{\ast}$信号的晶格中的赝隙的形成,与极化方法的铜氧化物超导性和其基态的振动特征相一致的实质性参与。
2016-12-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Vibronic Mechanism of the Isotope and Pressure Effects in Cuprates
掺杂铜氧化物被认为是在空穴赝Jahn-Teller中心CuO_{4} ^{5-}晶格中运动的局域无自旋玻色子系统。对决定同位素替代和外压效应的电子振动机制作了详细的定性和定量描述。这一机制能较好地解释除渗流现象较发达的区域外,铜酸盐同位素效应和气压效应的主要特点
1998-10-26 cond-mat.supr-con
Comment on: Role of inelastic tunneling through the insulating barrier in scanning-tunneling-microscope experiments on cuprate superconductors
在最近的一封信[1]中,Pilgram,Rice和Sigrist(PRS)建议沿着铜酸盐超导体BSSCO的c轴进行氧同位素相关的电导率测量。在1988年的拉曼同位素数据中[2],以及在确定Tc的位置选择性磁化率实验中,没有观察到绝缘层中氧离子的同位素效应[3]。根据这些早先未被PRS引用的实验,我们认为文献[1]中的建议不值得实施,即使实施也不会有效果。根据同时12年的选址数据[3],观察到的同位素效应几乎100%来自CuO 2-平面中的氧离子。这些结果证明了这些平面中的极化子行为[4]。
2006-12-13 cond-mat.other cond-mat.supr-con
Isotope effects in underdoped cuprate superconductors: a quantum phenomenon
我们发现,同位素效应对转变温度和零温面内穿透深度的异常掺杂依赖性自然地遵循掺杂驱动的3D-2D交叉,在欠掺杂极限下的2D量子超导体到绝缘体转变(QSI)以及同位素替代后相对掺杂浓度的变化。在QSI转变附近,转变温度和穿透深度的同位素系数接近于相对掺杂浓度的同位素系数,其发散度决定了尺度。这些预测是完全符合实验数据,并意味着接近欠掺杂的限制不寻常的同位素效应的转变温度和穿透深度揭示了临界现象与量子超导体绝缘体过渡在两个维度。
2000-11-22 cond-mat.supr-con
Intrinsic and structural isotope effects in Fe-based superconductors
铁基高温超导体(HTS)超导转变温度Tc的同位素效应目前的研究结果存在很大争议。不同系列的铁基高温超导体的铁同位素效应指数α_Fe既有正值,也有负值,甚至超过BCS值α_BCS=0.5。在这里,我们证明了Fe同位素取代引起的小的结构变化,反过来,影响T_c。在对这些结构效应的同位素效应指数进行校正后,对于至少三个不同的铁基高温超导体族,观察到几乎唯一的α值~0.35-0.4。
2010-08-26 cond-mat.supr-con
Anomalous isotope effects of fulleride superconductors
通过对标准Eliashberg-Nambu强耦合理论的数值计算和导出的同位素效应公式,直接证明了晶格非简谐振动增强了具有反常系数$α>1/2$的同位素效应。本文的结果很好地解释了富勒烯系超导体Rb $_{3}$ C $_{60}$中$^{12}$ C被$^{13}$ C取代比例不同的样品的宽分布的$α$值。同位素效应的计算表明,声子频率较高的分子内径向模比分子内切向模对超导电性的贡献更大
2008-11-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Structural Analysis on Iron-Based Superconductor Pr1111 System with Oxygen Deficiency and Flourine Substitution
本文用Rietveld方法对铁基超导体PrFeAsO $_{1-y}$和PrFeAsO $_{1-x}$ F $_x$进行了系统的结构分析。铁离子价态从+2的位移,$δ$,准确地确定从O和O $_{1-x}$ F $_x$位置的占位由Rietveld分析和F-浓度由二次离子微探针质谱获得。PrFeAsO $_{1-y}$的$T_\textrm{c}$ - $δ$曲线与PrFeAsO $_{1-x}$ F $_x$的曲线不同,表明$δ$不是1111体系中$T_\textrm{c}$的主要参数。两个体系的FeAs层结构参数,如As-Fe-As键角和As-层距Fe层的高度,在$δ$ -值相近的情况下不同。它们的母体化合物也被发现具有不同的结构参数,可能是由于不同的合成条件。这些结果表明,FeAs层结构参数的差异是两个体系的$T_\textrm{c}$ - $δ$曲线不一致的原因,1111体系的$T_\textrm{c}$ -值对结构参数敏感。这可能是由于导带的能量平衡对超导性的贡献。
2011-01-04 cond-mat.supr-con
Isotope Effect on Electron-Phonon Interaction in Multiband Superconductor MgB2
利用可调谐激光角分辨光电子能谱研究了同位素替代对多带超导体MgB_2中电子-声子相互作用的影响。在$σ$能带中,电子与E2 g声子模的耦合引起的70 meV附近的扭结结构在Mg(10)B2中向更高的结合能移动了约3.5 meV,并且这种移动不受超导转变的影响。这些结果作为基准的同位素效应在已知的,非常规的超导体和新发现的超导体的配对的起源是未知的调查。
2016-02-09 cond-mat.supr-con