基于旋溢相变的铜氧化物超导体无/过掺杂统一模型

多年来针对铜氧化物超导体的激烈研究已导致若干发现，如伪能隙和电荷密度波 (CDW)，但仍缺乏完整理论。通过分析实验并进行计算，我们提供了从未掺杂绝缘体到过掺杂金属化合物的完整解释；从undoped绝缘体到金属薄膜的组合，这些现象以及其他现象表明存在热力学相变。在过掺杂侧，最近的实验表明，在超导体-金属相变附近检测到超导胶囊和相当程度的电荷无序，暗示类似的热力学相变在所有掺杂水平上都可能起作用。我们提出一种位于伪能隙温度 $T^*(p)$ 附近的旋溢或电荷分离相变，该相变会产生具有典型双谷型 Landau 自由能函数的 CDW 域。因此，从半填满到过掺杂区域，自由能形成一系列势阱，其中 $n = 1$ 为静态孔子。随着掺杂，移动孔子倾向于占据这些势阱，交替呈现高低密度，从而产生 CDW 图案。局限在小区域内的孔子发展出局部超导幅值，导致形成介观颗粒超导体。类似 XY 模型，颗粒通过约束性耦合 develop correlation effects，该耦合与局部超流密度成正比。这一方法为铜氧化物超导体提供了统一理论。