Proposed measurements of the interlayer magnetoresistance of underdoped cuprate superconductors can distinguish closed pockets from open arcs in the Fermi surface
关于欠掺杂铜氧化物的一个悬而未决的问题是它们的费米表面的真实性质,它表现为一组不连通的弧。理论模型提出了两种不同的可能性:(1)每个弧都是部分隐藏的封闭口袋的可观察部分,(2)每个弧都是开放的,在其明显的两端被截断。我们表明,测量的层间电阻的变化与平行的层的磁场的方向可以定性区分开弧的封闭口袋。这是可能的,因为场可以被定向成使得电弧上的所有电子遇到大的洛伦兹力和所产生的磁阻,而袋上的一些电子通过平行于场移动而逃避效应。
2010-09-08 cond-mat.supr-con
Fluctuations Indicate Strong Interlayer Coupling in Cuprate Superconductors
通过对YBa_{2} Cu_{3} O_{7-δ}(YBCO)薄膜的超流密度n_s(T)的Kosterlitz-Eraseless-Berezinskii(KTB)相变的研究,我们发现层间耦合非常强。KTB转变发生在高温下,好像薄膜是各向同性的,而不是准二维的。这一结果与用Bi_{2}、Sr_{2}、CaCu_{2}、O_{8}和约瑟夫森结阵列计算的YBCO超流密度的比较一致,并对YBCO临界行为的热相位涨落解释提出了挑战。
2001-07-19 cond-mat.supr-con
Role of the inner copper-oxide plane in interlayer Josephson effects in multi-layered cuprate superconductors
通过本征约瑟夫森结(IJJs)的性质,我们发现三层铜氧化物Bi $_2$ Sr $_2$ Ca $_2$ Cu $_3$ O $_{10+δ}$相对于双层具有不同的超导性质.对电流-电压特性的测量表明,在临界温度和超导能隙不受影响的情况下,$c$轴向最大约瑟夫森电流密度对外平面超流密度敏感.堆叠IJJ的开关动力学表明,在规范不变的相位差的IJJ的波动意味着内平面完全屏蔽相邻IJJ之间的电容耦合,这是必不可少的单层和双层的铜酸盐。
2019-09-28 cond-mat.supr-con
Generalization of interlayer tunneling models to cuprate superconductors with charge density waves
本文将层间隧穿模型推广至具有电荷密度波的铜酸盐超导体,证明层内耦合大于层间耦合且与凝聚能相当导致超导转变,并推导出穿透深度比与电阻率比成正比。
2023-05-24 cond-mat.supr-con
Bi-directional ultrafast electric-field gating of interlayer transport in a cuprate superconductor
在铜氧化物超导体中,平面之间的隧穿使得三维相干输运成为可能。然而,层间隧穿振幅降低时,平面之间的顺序参数的相位梯度建立。因此,如果沿c轴施加强电场,则c轴超导性会减弱。我们使用高场单周期太赫兹脉冲门层间耦合在La1.84Sr0.16CuO4。我们诱导超导态和电阻态之间的超快振荡,并在不降低库珀对密度的情况下打开和关闭等离子体激元响应。事实上,面内超导性始终保持不变,揭示了一种非平衡态,其中超导体的维度是时间依赖的。根据交流约瑟夫森效应,选通频率由电场强度决定。非耗散的,双向门控的耦合是感兴趣的超快纳米电子器件的应用。这也是非线性太赫兹物理学的一个新例子,适用于纳米等离子体和有源超材料。
2011-02-01 cond-mat.supr-con
Interlayer coupling and the c-axis quasiparticle transport in high-$T_{c}$ cuprates
c轴准粒子电导率显示出不同的行为取决于层间耦合的性质。对于具有恒定跳跃幅度$t_{\perp}$的相干耦合,在零频率和零温度下的电导率$σ(0,0)$取决于磁场的方向,但对于角度相关跳跃$t(ϕ)$则不依赖于磁场的方向,这消除了节状准粒子的贡献。对于非相干耦合,电导率也与场方向无关,并且仅当包括顺磁效应时才发生变化。电导率求和规则可用于确定相干耦合与非相干耦合的混合。$σ(0,0)$的值可以由$t_{\perp}$支配,而同时$t(ϕ)$支配超流密度的温度依赖性。
2000-10-30 cond-mat.supr-con
Optical melting of the transverse Josephson plasmon: a comparison between bilayer and trilayer cuprates
我们报告的三层铜酸盐Bi2Sr2Ca2Cu3O10的层间相干的再分配的调查。实验是在相同的顶氧声子激发下进行的,在过去讨论的双层铜酸盐YBa2Cu3O6.5。在Bi2Sr2Ca2Cu3O10中,我们观察到类似的光谱重量损失在YBa2Cu3O6.5中看到的横向等离子体模式共振。然而,这一功能是不伴随着光增强层间相干性,看到在YBa2Cu3O6+x,横向等离子体模式观察平衡,即使在正常状态。这些新的观察提供了新的实验视角的背景下,在各种铜酸盐的光增强层间耦合的物理。
2017-02-14 cond-mat.supr-con
Unconventional Pressure Dependent Interorbital and Interlayer Doping in Superconducting Nickelates
针对镍酸盐超导研究中电子计数与掺杂相图的矛盾,研究发现超导La₄Ni₃O₁₀存在非常规层间与轨道间本征掺杂效应,使相关轨道占据数与铜氧化物相近,建立了镍酸盐超导的自洽框架并维系两类超导体的关联。
2024-07-23 cond-mat.supr-con
Interlayer couplings in cuprates: structural origins, analytical forms, and structural estimators
本研究通过第一性原理计算识别铜氧化物超导体中有效层间耦合的微观机制,提供基于晶体结构的解析公式以估计关键跳跃参数,并在YBa2Cu3O7上验证了方法的有效性。
2024-11-27 cond-mat.supr-con
Magnetic-force-microscope study of interlayer "kinks" in individual vortices in underdoped cuprate YBa$_2$Cu$_3$O$_{6+x}$ superconductor
我们使用磁力显微镜的图像和操纵个别涡线线程单晶YBa $_2$铜$_3$ O $_{6.4}$,层状超导体。我们发现,当我们拉动一个固定涡的顶部时,它可能不会平滑地倾斜。有时,我们观察到一个漩涡分裂成离散的片段,可以描述为短叠的煎饼漩涡,类似于Benkraouda和Clem提出的“扭结”结构。定量分析给出了钉扎力和堆叠之间的耦合的估计。我们的测量突出了分层超导体中煎饼涡旋堆叠的离散性。
2008-11-04 cond-mat.supr-con
Interlayer couplings and the coexistence of antiferromagnetic and d-wave pairing order in multilayer cuprates
与单层或双层铜氧化物相比,多层铜氧化物具有更广泛的均匀反铁磁性和d波超导共存的低密度区。这种共存可能是由于内层随机势调制的增强屏蔽或层间海森堡和约瑟夫森耦合。用重整化平均场论进行的理论分析支持前一种解释。本文讨论了利用多层铜氧化物的零场核磁共振和红外约瑟夫森等离子体共振,改进确定理想单层中反铁磁和超导序参量的可能性。
2012-02-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Interlayer c-axis transport in the normal state of cuprates
提出了一个铜酸盐c轴输运性质的理论模型。面间和面内电荷波动使得平面之间的跳跃不相干和扩散(面内动量在隧穿后不守恒)。非Drude光学电导率$σ_c(ω)$和{ \it dc}电导率的幂律温度依赖性一般地解释了在隧穿过程中激发的强涨落。几个微观模型的电荷涨落谱被认为是。
2000-05-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Studying angle-dependent magnetoresistance oscillations of cuprate superconductors in a model with antiferromagnetic reconstruction and magnetic breakdown
计算了($π,π$)有序铜氧化物超导体层间输运的角度相关磁电阻振荡(AMRO)。该命令重建费米面,创建磁击穿结,我们展示了如何将这种磁击穿效应可以纳入计算层间电导率为这个系统。我们成功地拟合实验数据与我们的模型,这些拟合建议($π,π$)秩序和各向异性散射过掺杂的铜氧化物之间的连接。这项工作铺平了道路,使用AMRO作为一种工具来区分不同种类的有序状态。
2015-07-30 cond-mat.supr-con
On the energy saved by interlayer interactions in the superconducting state of cuprates
一个Ginzburg-Landau-like功能提出再现各种可能的高Tc超导机制,涉及由于层间相互作用的能量节省的主要低能量功能。该函数可用于将这些节省与实验量联系起来。文中给出了两个例子,分别涉及Tc处的平均场比热跃变和Tc以上的超导涨落。与现有数据的比较表明,例如,在最佳掺杂的Bi-2212中,由于层间动力学能量节省的所谓层间隧道(ILT)机制而导致的Tc的增加是可以忽略的。
2004-01-15 cond-mat cond-mat.supr-con
Terahertz field control of interlayer transport modes in cuprate superconductors
我们从理论上表明,太赫兹脉冲与控制的幅度和频率可以用来切换稳定的传输模式之间的层状超导体,建模为堆栈的约瑟夫森结。我们发现脉冲的形状,确定性的超导,电阻和孤子状态之间切换的传输模式。我们开发了一个简单的模型,解释了开关机制作为约瑟夫森相位的质量激发的中心的不稳定化,使得光-物质耦合的高度非线性性质成为可能。
2017-07-24 cond-mat.supr-con physics.optics
Fundamental constraints for the mechanism of superconductivity in cuprates
在过去的十年中,在理解铜氧化物高温$_{c}$超导体的唯象性质和生产具有良好特性的高质量材料方面取得了相当大的进展。然而,配对机制本身仍然存在争议。我们建立了一个标准来检验层状超导体的理论依赖于一个实质性的层间贡献。该准则是基于夹层贡献的总超流密度,这是追溯到平方有效质量各向异性的倒数的比值。各向异性可以通过各种实验技术相当准确地测量。事实证明,依赖于层间配对的模型不能被认为是铜氧化物超导体中超导机制的重要候选者。
1998-12-04 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Incoherent tunneling and topological superconductivity in twisted cuprate bilayers
高$T_c$铜氧化物超导体的两个单层的扭转可以产生具有自发破缺的时间反转对称性$\mathcal{T}$的手征拓扑态。出现带隙拓扑相所需的关键成分是CuO $_2$平面之间的电子隧穿,其明确形式(在理想的干净样品中)由原子轨道的对称性决定。然而,大量关于铜酸盐层间输运的研究表明了无序介导的非相干隧穿的重要性,这种隧穿规避了理想晶体中存在的对称性约束。后者甚至在最干净的单晶样品中也会出现,这是通过将CuO $_2$平面分开的层中的氧空位来实现的,引入该层是为了实现超导性所需的空穴掺杂。在这里,我们评估非相干隧穿扭曲双层的相图的影响。我们表明,该模型继续支持一个完全有间隙的拓扑相位与破碎的$\mathcal{T}$,即使在限制的无序介导的层间耦合。与具有恒定的动量守恒层间耦合的模型相比,45 $^\circ$扭曲周围的拓扑相的程度随着不相干性的增加而减小,但对于可能与Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_{8+δ}$相关的参数,仍然稳健地存在。
2022-07-06 cond-mat.supr-con
Superconducting gap within a modified interlayer tunneling model
一个改进的层间隧穿模型,包括层间单粒子跳跃(ISPH),被认为是描述铜氧化物超导体的唯象模型。有效的ISPH(t_ \perp^{eff})与涉及正常态赝能隙(E_g)的概率因子P一起取。这使得t_ \perp^{eff}模拟实验观察,即ISPH在欠掺杂状态下很小,并且向过掺杂增加。在修改后的模型中,我们建立了双层分裂的情况下观察到的层状铜酸盐。计算了转变温度T_c和超导能隙。得到了与T相关的超导能隙实验数据的匹配,并恢复了高的超导能隙与T_c的比值。随E_g的不同,T_c随层间耦合的变化表现出混合性。这是一个预测,可以进一步检查。
1998-12-03 cond-mat.supr-con
Josephson surface plasmons in spatially confined cuprate superconductors
在这项工作中,我们推广的局域化表面等离子体激元的理论的情况下,高Tc的铜酸盐超导体,空间限制在小的球形粒子的形式。与普通金属不同,铜酸盐超导体的特征在于被称为约瑟夫森等离子体波(JPW)的低能体激发,其产生于沿c轴的凝聚物的层间隧穿。JPW的效果显示在表面激发的特征光谱中,我们称之为约瑟夫森表面等离子体。我们的结果,适用于任何材料具有强烈的各向异性电磁响应,详细制定的情况下,多层超导体支持低频(声学)和横向光学JPW。约瑟夫森等离子体波的空间限制可能代表了一个新的自由度,以工程师的频率,并探索层间隧道效应和高Tc超导之间的联系。
2013-10-28 cond-mat.supr-con
Gapped collective charge excitations and interlayer hopping in cuprate superconductors
利用共振非弹性X射线散射(RIXS)研究了电子掺杂铜氧化物超导体Sr $_{0.9}$ La $_{0.1}$ CuO $_2$(SLCO)中等离子体激元的传播.我们在二维布里渊区中心检测到$\sim$ ~120 meV的等离子体间隙,表明SLCO中的低能等离子体不是严格的声学。等离子体激元色散,包括间隙,准确地捕获分层$t$ - $J$ - $V$模型计算。最近RIXS数据从其他铜酸盐进行类似的分析表明,等离子体间隙是通用的,其大小与层间跳跃的幅度$t_z$。我们的工作揭示了层状铜氧化物中电荷动力学的三维性,为确定$t_z$提供了一种新的方法。
2022-06-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Charge Imbalance Effects on Interlayer Hopping and Fermi Surfaces in Multilayered High-T_c Cuprates
本文研究了具有四个或多个CuO_2晶面的多层铜氧化物的层间跳跃t_ \perp与掺杂的关系。当双占据在平面中被禁止时,在Gutzwiller近似中t_ \perp的有效幅度被示出为与相邻两个平面中的掺杂率的乘积的平方根成比例,即,其中δ_1和δ_2表示两个平面的掺杂率。三层以上的铜酸盐具有两种\cuo平面,即,内平面和外平面(IP和OP),导致两个不同的t^ eff_{\perp}值,即,IP之间的t^eff_ \perp 1 \propto t_ \perp \sqrt{δ_IP δ_IP},IP和OP之间的t^eff_ \perp 2 \propto t_ \perp \sqrt{δ_IP δ_OP}。费米面在四层t-t“-t”-J模型中通过平均场论计算。自洽地确定了不同掺杂率下的序参量、t_ \perp的重正化因子以及引起IP和OP电荷不平衡的位势。我们展示了费米面的层间分裂,这可以在角分辨光电子能谱测量中观察到。
2006-01-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Coexistence of Enhanced Superconductivity and Antiferromagnetism: Possible Correlated Phase Transitions in Trilayer High-Tc Cuprates
基于混合层间耦合机制,我们研究了三层铜氧化物的超导电性(SC)和反铁磁性(AFM)共存。通过引入层间磁散射项,在Gutzwiller投影框架下求解了具有约瑟夫森耦合的多层膜$t{-}J$模型。我们发现,在多层系统中的SC和AFM订单的增强和AFM订单的范围扩大。d-波配对间隙和AFM顺序的层配置在确定这样的多层系统的层间磁和超导耦合相图中进一步起着至关重要的作用。通过调节掺杂水平和/或隧穿强度,揭示了携带不同构型对称性的相关态之间的突然相变。
2012-11-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Zeeman and Orbital Effects of an in-Plane Magnetic Field in Cuprate Superconductors
本文讨论了平行于高$T_c$铜氧化物超导体的Cu-O($ab$)面施加的磁场的效应。在简要回顾了场的塞曼效应之后,我们以层状超导体的Lawrence-Doniach模型作为物理指导,研究了轨道效应。我们认为,轨道效应是定性不同的平面和层间机制的超导性。在面内机制的情况下,层间耦合可以被建模为弱层间约瑟夫森耦合,其效应作为$H\to\infty$消失;在这种情况下,塞曼主导场的效应。相反,在层间机制中,约瑟夫森耦合{ \em}是超导电性的驱动力,并且我们认为面内场抑制了超导电性,并提供了$H_{c2}$的上限,这是我们非常粗略地估计的。
1999-10-26 cond-mat.supr-con
C-axis optical conductivity from the Yang-Rice-Zhang model of the underdoped cuprates
欠掺杂铜氧化物的c轴光学响应与其面内对应物有质的不同。赝隙的特征在c轴上比在平面上更突出地显示它们自己。我们使用Yang-Rice-Zhang模型计算了欠掺杂铜氧化物的c轴和面内电导率。该模型结合相干层间隧道效应足以解释面内和c轴数据之间的定性差异。我们展示了如何赝隙功能体现在这个模型中的红外和微波电导率。
2013-06-03 cond-mat.supr-con
Optically enhanced coherent transport in YBa2Cu3O6.5 by ultrafast redistribution of interlayer coupling
红外活性晶格振动的非线性光学激发已被证明可以熔化磁性或轨道级,并将绝缘体转化为金属。在铜氧化物中,这种技术被用来去除电荷条纹并促进超导性,其作用方式与静态磁场相反。在这里,我们表明,激发大幅度顶端的氧扭曲的铜酸盐超导体YBa2Cu3O6.5促进高度非常规的电子性能。低于超导转变温度(Tc = 50 K),双分子层间的相干性瞬时增强的双分子层内耦合的费用。引人注目的是,即使在Tc以上,在室温下也观察到定性相似的效果,其中瞬态双层间相干性来自非相干的基态,并且光谱权重从高频到低频的类似转移。这些观测结果与先前关于非均匀正常态的报道是一致的,这种非均匀正常态保留了超导体的重要特性,在这种状态下,光可能会熔化竞争秩序或动态同步层间相位。本文讨论的相干性的瞬时再分配可能会导致在稳态下增强超导性的新策略。
2014-09-02 cond-mat.supr-con
Doping phase diagram of a Hubbard model for twisted bilayer cuprates
本文采用变分集团近似方法研究了铜氧化物双层膜在固定扭转角$θ=53.13^{\circ}$下的扭转哈伯德模型。在中间层间隧穿时,两个层的$d$波序参量之间的相位差$ϕ$在过掺杂区为$π$,而在欠掺杂区为零,接近于Mott相。在强的层间隧穿下,我们观察到一个明显的时间反演对称性破缺相接近最佳掺杂,其中相位差$ϕ$从0到$π$连续变化。然而,该阶段具有平凡的拓扑。我们还应用了集群扩展的动力学平均场论的同一个问题,但未能检测到一个时间反演的突破阶段与该方法。
2021-12-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Observation of a subharmonic gap singularity in interlayer tunneling characteristics of Bi2Sr2CaCu2O8+d
在约瑟夫森结中,由于结内的Andreev反射,出现了次谐波结构。本文报道了在层状高温超导体Bi_2Sr_2CaCu_2 O_(8 +d)的层间隧穿特性中观察到的亚谐波半禁带奇异性。奇异性在最佳掺杂的晶体中最明显,并且随着掺杂的减少而消失。这表明存在非零的电子态密度和某些金属性质的中间层的BiO,这与增加掺杂的增长更强。这提供了一个额外的相干层间输运通道,并可以解释从欠掺杂的非相干准二维$c$ -轴输运到过掺杂的铜酸盐中的相干金属输运的逐渐过渡。此外,由于非常小的子间隙电流,奇异性允许明确地提取超导能隙,而不会因自加热而失真。
2016-02-10 cond-mat.supr-con
Magnetic oscillations measure interlayer coupling in cuprate superconductors
YBCO高温超导体中的磁振荡在过去的十年中得到了广泛的研究,它由三个等距的低频组成,中心频率比它的两个肩部强几倍。这仍然是一个谜,尽管有无数的尝试来解释相应的小费米面口袋。此外,ARPES的数据表明,只有四个费米弧与双层分裂,并没有显示这样的小区域的费米表面的迹象。在这里,我们认为,在欠掺杂的双层高温超导体,特别是YBa $_{2}$ Cu $_{3}$ O $_{6+δ}$中测量的磁振荡,提供了一个测量的面间电子耦合,而不是来自感生电荷密度波的费米表面的细晶粒重构的区域。这种识别是基于不同峰的相对强度,以及它们的角度依赖性,这指向一个有效的费米表面,大于振荡频率,并与ARPES的几个指示兼容。这种频率相对于来自费米表面的基频的优势对于强相关准二维电子系统是自然的,其中频率的非线性混合更能抵抗样本不均匀性。
2017-10-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
C-axis optical properties of high Tc cuprates
综述了铜氧化物层间耦合能的实验研究现状。第二个c轴等离子体被确定在双层化合物Y123的各种掺杂。沿c-方向和在平面方向的异常输运性质进行比较,模型计算的基础上强各向异性散射。如果假设冷点和热点之间的散射率具有极大的各向异性,则可以得到最佳掺杂时的光学数据的良好描述。这就对这些参数的物理意义提出了疑问。
2000-03-09 cond-mat.supr-con
Microscopic Modeling of Interlayer Tunneling in Twisted Bilayer Cuprates
University of Florida(佛罗里达大学);University of Copenhagen(哥本哈根大学);Uppsala University(乌普萨拉大学);Istituto dei Sistemi Complessi (ISC-CNR)(复杂系统研究所)
本研究针对扭曲双层铜氧化物体系,通过计算$d_{x^2-y^2}$波函数轨道重叠拟合层间隧穿,修正了超导基态竞争关系,得到的相图与约瑟夫森临界电流结果符合实验观测。
2026-10-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Interlayer transport in highly anisotropic misfit-layer superconductor (LaSe)1.14(NbSe2)
我们表明,在二维超导体的层间输运可以揭示一个峰值的温度以及磁场的电阻率的依赖性附近的超导转变。对高各向异性失配层超导体(LaSe)$_{1.14}$(NbSe $_2$)进行了磁输运实验,其临界温度$T_c$为1.2K.解释的效果内的电荷传输通过两个平行的通道-准粒子和库珀对的约瑟夫森耦合层的隧穿机制。在高$T_c$铜氧化物中也可以发现类似的行为,但它不可避免地干扰了反常的正常状态。上临界磁场可以由层间隧穿电导得到。
2001-05-31 cond-mat.supr-con
Proximity effect and electron transport in the oxide hybrid heterostructures with superconducting/magnetic interfaces
研究了具有超导体/磁性物质(S/M)界面的氧化物异质结构中的电子输运,在S/M界面处,超导关联在磁性物质中的反常大穿透(邻近效应)得以实现.基于M-中间层多层磁性结构的理论模型和实验结果表明,在S/M-界面处存在长程邻近效应,层间磁化呈现反铁磁(AF)有序。所研究的混合异质结构包括铜酸盐超导体、AF-铜酸盐夹层和传统超导体Nb。在液氦温度下,用AF膜CaSrCuO制成的15-50 nm厚的M-夹层,观察到密度为1-10A/cm ~ 2的超导临界电流和0.1- 0.2mV的特征电压。这些异质结构偏离了正弦型超导电流-相位关系,其二次谐波临界电流为一次谐波的10-20%。具有S/AF界面的混合异质结构显示出对外磁场的高灵敏度,这可能是由于外磁场对AF -中间层的各个层的磁矩的倾斜的影响。用亚锰酸盐膜代替AF铜酸盐,没有观察到临界电流,尽管M-中间层非常薄,低至5 nm。
2010-01-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Interplay between superconductivity and pseudogap state in bilayer cuprate superconductors
基于动能驱动的超导机制,研究了双层铜氧化物超导体中超导能隙与正常态赝能隙之间的相互作用。结果表明,层间自旋激发的相干跃迁直接产生的载流子相互作用对粒子-空穴沟道中的正常态赝能隙和粒子-粒子沟道中的超导能隙没有贡献,而只有直接来自通过交换自旋激发的动能跳跃的层内载流子相互作用才诱导正常的-态赝能隙和超导能隙,从而双能隙行为是单层和双层铜氧化物超导体的普遍特征。
2013-07-25 cond-mat.supr-con
Approximate tight-binding sum rule for the superconductivity related change of c-axis kinetic energy in multilayer cuprate superconductors
我们提出了Chakravarty,Kee和Abrahams [Phys. Rev. Lett. 82,2366(1999)],其适用于多层高Tc铜酸盐超导体(HTCS),并使用其从可获得的红外数据估计YBa 2Cu 3 O(7-δ)(δ = 0.45,0.25,0.07)、Bi 2Sr 2CaCu 2 O 8和Bi 2Sr 2Ca 2Cu 3 O 10中的c轴动能Hc在Tc以下的变化。在所有这些化合物中,Hc降低到Tc以下,并且除了Bi_2Sr_2CaCu_2 O_8之外,Hc的变化与凝聚能具有相同的数量级。这一观察结果支持了这样的假设,即在多层HTCS的超导性大大放大的层间隧道机制。
2002-07-22 cond-mat.supr-con
Intrinsic Tunneling in Cuprates and Manganites
最具各向异性的高温超导体如Bi2Sr2CaCu2O8以及最近发现的层状锰氧化物La1.4Sr1.6Mn2O7是层状金属系统,其中层间电流传输通过载流子的顺序隧穿发生。因此,在Bi_2Sr_2CaCu_2O_8中,相邻的CuO_2双层形成本征约瑟夫森隧道结,而在La_(1.4)Sr_(1.6)Mn_2O_7中,相邻MnO_2层之间的自旋极化载流子隧穿导致本征自旋阀效应。我们提出并讨论这两个系统的层间传输实验。为了进行实验,在上述材料的单晶的顶部上图案化小尺寸的台面结构,从而分别限定少量本征约瑟夫森结和本征自旋阀的堆叠。
2001-07-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Breakdown of the universal Josephson relation in spin ordered cuprate superconductors
我们提出\emph{c}轴红外光学数据上的一些Ba,Sr和Nd掺杂的铜氧化物的La $_{2}$ CuO $_{4}$(La 214)系列中,我们观察到显着的偏差,从通用约瑟夫森关系连接正常状态的运输(直流电导率$σ_{DC}$在$T_{c}$测量)与超流密度($ρ_{s}$):$ρ_{s}\proptoσ_{DC}(T_{c})$。我们发现约瑟夫森标度的破坏与超流密度的各向异性显著增强有关。这些数据使我们能够将约瑟夫森层间物理学的崩溃与CuO $_2$平面中磁序的发展联系起来。
2011-05-26 cond-mat.supr-con
Spontaneous superconductivity and optical properties of high-Tc cuprates
我们认为,铜酸盐化合物的高温超导性可能是由于铜氧层之间的相互作用介导的面内等离子体激元。相互作用的强度由c轴几何形状和ab平面光学性质决定。在不考虑任何特定的平面内超导机制的情况下,我们表明,层间相互作用有利于自发出现的超导层。在定性的水平上,该模型正确地描述了层间距离的转变温度的依赖性,并在多层同源化合物的相邻层的数目。此外,该模型有可能解释(i)的最佳掺杂水平之间的不匹配的临界温度和超导密度和(ii)的直流电导率,超流密度,和超导转变温度之间的通用标度关系。
2006-08-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Gap structure and phase diagram of twisted bilayer cuprates from a microscopic perspective
University of Florida(佛罗里达大学);Niels Bohr Institute, University of Copenhagen(哥本哈根大学尼尔斯玻尔研究所);Uppsala University(乌普萨拉大学);Istituto dei Sistemi Complessi (ISC-CNR)(复杂系统研究所(意大利国家研究委员会))
本文通过紧束缚模型研究双层铜基超导体的间隙结构与相图,揭示了时间反演对称性破缺态与Van Hove奇点的关系,并探讨了不同隧穿强度下的约瑟夫森临界电流特性。
2026-10-14 cond-mat.supr-con
One-band tight-binding model parametrization of the high-$T_c$ cuprates, including the effect of $k_z$-dispersion
我们讨论了层间跳跃的影响和由此产生的$k_z$ -分散在铜氧化物的框架内的一个带紧束缚(TB)模型的哈密顿量。根据面内跳跃参数$t$,$t'$,在La $t''$ Sr $_x$ CuO $_4$(LSCO)和Nd $_{2-x}$ Ce $_x$ CuO $_4$(NCCO)中的有效层间跳跃$t'''$和在Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_{8}$(Bi 2212)中的CuO $_2$双层之间的添加的胞内跳跃$t_{bi}$给出了通过与LSCO,NCCO和Bi 2212中基于LDA的带结构的第一原理拟合获得“裸”参数的值。相应的'打扮'的参数集,占相关效应超出LDA的拟合实验FS地图和色散附近的费米能量在最佳掺杂和过掺杂系统。层间耦合$t_z$和$t_{bi}$被发现一般是一个相当大的分数的面内跳跃$t$,虽然$t_z$在NCCO的值是非常小的,反映了缺乏顶端的O原子的晶体结构。我们的研究结果提供了一些深入了解的问题,确定掺杂从实验FS地图在Bi 2212中,c轴运输中的作用,以及掺杂之间的关系的结合能的范霍夫奇点(VHS)和各种突出的功能观察到的角分辨光电发射(ARPES)和隧道光谱的铜酸盐的依赖关系。
2005-03-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
c-axis penetration depth of Hg-1201 single crystals
本文对(Hg,Cu)Ba_2CuO_(4 +d)超导体的交流面上出现的层间约瑟夫森涡旋进行了磁成像。这些图像提供了约10微米的c轴穿透深度的直接测量。这一长度比层状化合物中超导机制的层间隧道模型预测的长10倍,表明通过这种机制可用的凝聚能比超导所需的小100倍。
1998-03-25 cond-mat.supr-con
Close inspection of plasmon excitations in cuprate superconductors
最近的共振非弹性X射线散射实验报道了电子掺杂铜氧化物${\rm La_{2-x}Ce_xCuO_4}$中不同掺杂率下面内动量${\bf q}_{\parallel}=(0,0)$周围电荷激发的精细细节。我们发现,这些新的实验数据很好地捕捉到的类声等离子体激元激发的分层$t$ - $J$模型与长程库仑相互作用的微观研究。类声学等离子体不是二维系统典型的常见等离子体,但具有与层间跳跃$t_z$成比例的小间隙。
2020-07-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Sensitivity of the interlayer magnetoresistance of layered metals to intralayer anisotropies
在过去的二十年中发现的许多最有趣和技术上最重要的电子材料都有两个共同的特征:层状晶体结构和电子之间的强相互作用。关于这种层状金属的两个最基本的问题涉及层内各向异性的起源和层间电荷传输的一致性。我们发现,角度相关的磁阻振荡(AMRO)是敏感的各向异性周围的层内费米表面。因此,AMRO可以成为层内各向异性的探针,与角分辨光电子能谱(ARPES)和扫描隧道显微镜(STM)相辅相成。然而,AMRO对层间输运的相干性不是很敏感。我们说明了这与最近AMRO实验上的过掺杂铜酸盐的比较。
2007-08-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
A scenario for the critical fluctuations near the transition of few-bilayer films of high-temperature cuprate superconductors
本文研究了高温铜氧化物超导体少数双层膜在电阻转变附近的临界涨落,通过求解Gaussian-Ginzburg-Landau模型并扩展至转变温度以下,为YBa$_2$Cu$_3$O$_{7-δ}$少数双层系统的临界区提供了合理解释。
2024-12-23 cond-mat.supr-con
Sharp k-space features in the order parameter within the interlayer pair-tunneling mechanism of high-T_c superconductivity
我们研究了双层超导体的带隙函数的k依赖性,使用标准平均场技术应用于二维扩展哈伯德模型,在存在相干层间对隧穿和淬灭相干单粒子隧穿的情况下。这样定义的层内配对势是可扩展的,在有限数量的基函数的不可约表示的点群的完美的正方形晶格,C_{4v}。这引起了s波和d波对称性之间的竞争,因为对于大多数铜酸盐来说,化学势从实际带的底部到顶部增加。它允许在低于T_c的温度下出现混合对称配对态,但在T_c温度下不能出现混合对称配对态。包含层间对隧穿到有效的配对电位导致高度非平凡的k空间结构,如沿费米线的显着的最大值没有看到在没有层间对隧穿。我们展示了这样的间隙结构如何随温度和带填充而演变,以及它如何影响各种可观测量。特别地,在T_c处比热的归一化跃变值的非普适性将被证明,与常规的普适BCS结果不同。
1998-10-20 cond-mat.supr-con
Signatures of a pair density wave at high magnetic fields in cuprates with charge and spin orders
在欠掺杂的铜氧化物中,赝能隙、超导性以及电荷和自旋有序的相互作用可以产生奇异的量子态,包括对密度波(PDW),其中超导(SC)序参量在空间中振荡。然而,PDW状态的证据仍然是不确定的,其与铜酸盐物理学的更广泛的相关性是一个悬而未决的问题。为了测试层间挫折,PDW图片的关键组成部分,我们进行了运输测量La $_{1.7}$ Eu $_{0.2}$ Sr $_{0.1}$ CuO $_{4}$和La $_{1.48}$ Nd $_{0.4}$ Sr $_{0.12}$ CuO $_{4}$,铜酸盐与“条纹”自旋和电荷顺序,在垂直磁场($H_\perp$),也与平行施加到CuO $_2$层($H_\parallel$)的附加字段。我们发现了几个现象预测产生的PDW的存在,包括增强层间SC相位相干性与增加$H_\parallel$。我们的研究结果是一致的存在的本地,PDW配对的相关性,竞争与统一的SC秩序在$T_{c}^{0}< T<(2-6) T_{c}^{0}$,其中$T_{c}^{0}$是$H=0$ SC的转变温度,并成为主导在中间$H_\perp$为$T\rightarrow 0$。这些数据也提供了急需的运输签名的PDW的制度,超导性被量子相位波动破坏。
2020-08-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Correlation between the Josephson coupling energy and the condensation energy in bilayer cuprate superconductors
我们回顾了一些以前的研究有关的双层内约瑟夫森等离子体,并提出了新的椭圆偏振数据的c轴红外响应的几乎最佳掺杂的Bi_{2} Sr_{2} CaCu_{2} O_{8}。该化合物的c轴电导率表现出与欠掺杂YBa_{2} Cu_{3} O_{7-delta}相同类型的异常。我们详细分析了这些异常现象,并表明它们可以在一个模型内解释,该模型涉及双层内约瑟夫森效应和单元电池内电场的变化。从光学数据得到的不同的双层化合物的约瑟夫森耦合能与凝聚能进行了比较,结果表明,有一个合理的协议之间的两个数量的值。我们认为,约瑟夫森耦合能量,由双层内约瑟夫森等离子体激元的频率,代表了一个合理的估计的有效c轴动能的变化后,进入超导状态。进一步解释说,根据使用最简单的“紧约束”求和规则得出的估计数并非如此。我们讨论了可能的解释之间的显着协议的约瑟夫森耦合能量和凝聚能量。最合理的解释是库珀对的层间隧道效应对双层化合物的凝聚能起主导作用;换句话说,这些化合物的凝聚能可以用层间隧道效应理论来解释。我们建议这个理论的扩展,这也可以解释在单层化合物Tl_{2} Ba_{2} CuO_{6}和HgBa_{2} CuO_{4}的T_{c}的高值,我们做了几个实验验证的预测。
2001-04-07 cond-mat.supr-con
Hybridization of Bogoliubov-quasiparticles between adjacent CuO$_2$ layers in the triple-layer cuprate Bi$_2$Sr$_2$Ca$_2$Cu$_3$O$_{10+δ}$ studied by ARPES
本研究用ARPES探究三层铜氧化物超导体中相邻CuO₂层间Bogoliubov准粒子的杂化,揭示其反交叉能隙起源、d波能隙演化特征与杂化的动量依赖性,并讨论了超导转变温度提升的可能机制。
2021-09-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other cond-mat.str-el
Antiferromagnetically Driven Electronic Correlation in Iron Pnictides and Cuprates
铁磷属元素化物和铜酸盐代表了两类材料,其中强反铁磁关联驱动了另外三种不同的有序趋势:(1)超导配对,(2)费米面畸变,和(3)轨道电流有序。我们认为,(1)-(3)和反铁磁关联是铜酸盐和磷属元素的一类强关联材料的特征。在本文中,我们提出的结果的功能重整化群的研究支持上述主张。此外,我们表明,作为层间跳跃参数的函数,双层哈伯德模型很好地插入之间的铜酸盐和铁磷属元素化物物理。最后,作为检验,我们将给出铁磷属元素化物梯形模型的重整化群研究,并与二维模型的结果进行比较。
2009-05-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Effect of nonuniform hole-content distribution within the interlayer pair-tunneling mechanism of layered HTSC
高$T_c$超导电性的层间对隧穿(ILT)机制能够预测(最佳)临界温度Tc对同系层状铜氧化物中层数n的依赖性。我们推广的平均场的程序来评估Tc内的扩展的面内哈伯德模型中存在的ILT,开发了一个双层复合物(n = 2)的情况下,n = 3,4不等超导层。作为掺杂的函数,我们展示了不同层之间的不均匀空穴含量分布如何影响Tc。特别地,取决于掺杂,超导性的开始可以由内层或外层决定。后者的结果可能与最近的实验数据的Tc作为压力的函数在Tl和Bi为基础的层状超导体。
2004-09-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
c-Axis Phase Coherence and Spin Fluctuations in Cuprates
铜酸盐的超导电性(SC)是二维的,这是一个共识。人们普遍认为,由于SC CuO_{2}(二、三、.)层次。最近的T_{c}和T12212中的电阻率测量作为施加压力的函数(Salvetat J. P.等人,欧罗巴信件:52(2000)584)表明,层间约瑟夫森耦合机制不符合数据。在这里,我们分析Andreev反射,中子散射,微波,μ子自旋弛豫,隧道和电阻率测量不同的铜氧化物,主要是,YBCO,Bi 2212和LSCO上获得的数据。分析结果表明,铜氧化物的长程相位相干性与沿c轴的反铁磁相互作用密切相关。同时,SC的面内机制似乎与沿c轴的磁相互作用没有或几乎没有关系。
2001-04-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spectroscopic Evidence of Bilayer Splitting and Interlayer Pairing in an Iron Based Superconductor
在高温铜氧化物超导体中,CuO $_2$平面之间的层间耦合在决定超导电性方面起着重要的作用,正如临界温度(T $_C$)对一个结构单元中CuO $_2$平面数目的敏感依赖性所指示的。在$_2$超导体中,两个$_2$平面之间的相互作用导致能带分裂为两个费米面片(双层分裂),这两个费米面片具有明显的超导能隙。铁基超导体是由FeAs/FeSe层堆叠而成的,层间耦合是否会引起类似的能带分裂及其对超导电性的影响尚不清楚。本文报道了一种新发现的铁基超导体KCa $_2$ Fe $_4$ As $_4$ F $_2$(T $_C$ = 33.5K)的高分辨角分辨光电子能谱(ARPES)测量结果。首次观察到双层劈裂效应,在布里渊区中心周围产生了五个类空穴费米面片。能带结构计算再现所观察到的双层分裂,通过确定层间轨道间的相互作用,两个FeAs层内的一个FeAs块。在带中心附近的类空穴结构中,均存在费米面依赖的无节点超导能隙。提出了具有短程反铁磁涨落的能隙函数,当考虑层间配对时,能隙的对称性可以得到很好的理解。特别强的层间配对观察到的频带之一。我们的观测结果为理解铁基超导体的超导电性提供了层间耦合和层间配对的关键信息。
2020-01-13 cond-mat.supr-con
Zeeman and Orbital Limiting Fields: Separated Spin and Charge Degrees of Freedom in Cuprate Superconductors
最近在Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_{8+y}$高温超导体中的面内热(能斯特)和层间(隧穿)输运实验报告了非常不同的限制磁场。基于配对(和不确定原理)结合的塞曼能量和磁长度的定义,我们表明,在欠掺杂制度的两个字段转换为相同的(正常状态)的赝能隙尺度$T^*$后,转换为轨道和自旋(塞曼)的临界字段,分别。我们调和这些看似不同的发现调用分离的自旋和电荷的自由度居住在不同地区的截断费米表面。
2004-05-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Angle-resolved photoemission spectroscopy of the cuprate superconductors
本文综述了铜氧化物超导体及其绝缘母体和姐妹化合物的最新ARPES结果,目的是提供该领域广泛文献的最新总结。重点讨论了低能激发的一些最相关的问题,如费米面和剩余费米面,超导能隙,赝能隙和类d波色散,电子不均匀性和纳米尺度相分离的证据,通过超导转变出现的相干准粒子,以及由于电荷与磁和/或晶格自由度的相互作用而在单粒子谱函数中的多体效应。本文的第一部分介绍了强相互作用系统的背景下,随着国家的最先进的仪器更新的光电子能谱。第二部分简要概述了与ARPES研究低能电子结构有关的科学问题。其余的文件是专门审查的实验结果,从铜氧化物和讨论组织沿概念线:正常状态的电子结构,层间相互作用,超导能隙,相干超导峰,赝隙,电子自能和集体模式。在每一个主题,ARPES数据从各种铜氧化物。
2002-08-27 cond-mat.supr-con
Superconductivity in nickelate and cuprate superconductors with strong bilayer coupling
通过DFT计算与紧束缚模型,证明La$_3$Ni$_2$O$_7$与铜酸盐可统一于具强层间跃迁的双层$t$-$t_\perp$-$J$模型,并利用重正化平均场理论预测其具有($d$+$is$)波超导性。
2024-07-07 cond-mat.supr-con