安培配对与铜氧化物超导体的赝能隙相
强关联电子
2014-07-31 v5 超导电性
摘要
欠掺杂铜氧化物高温 超导体中神秘的赝能隙相长期以来被视为 问题的核心谜题。近期数据表明,赝能隙可能是一个独特的相,其特征为中程且准静态的电荷有序。然而,有序波矢的起源和电荷有序的机制尚不清楚。与此同时,早期数据显示前驱超导涨落也与该相相关。我们提出,赝能隙相是一种新颖的配对态,其中费米面同侧的电子发生配对,这与传统 BCS 理论中费米面异侧电子配对的机制形成鲜明对比。在这种状态下,库珀对携带净动量,属于称为配对密度波 (PDW) 的一般类别。微观配对机制源于共振价键 (RVB) 图像的规范理论表述,其中沿相同方向运动的电子感受到吸引力,类比于电磁学中的安培效应。我们将此称为安培配对。电荷有序自动作为次级序参量出现。我们的理论给出了有序波矢的预测,与实验结果吻合良好。此外,我们模型中的准粒子谱解释了光电子发射实验中报道的许多异常特征。费米弧及其顶端独特的终止方式也自然地呈现出来。我们还讨论了如何容纳该态中克尔效应的 onset。最后,我们提出了一项可直接检验安培配对概念的实验。
引用
@article{arxiv.1401.0519,
title = {Amperean pairing and the pseudogap phase of cuprate superconductors},
author = {Patrick A. Lee},
journal= {arXiv preprint arXiv:1401.0519},
year = {2014}
}
备注
(v4) added phase diagram, Appendix A on the incompatibility of CDW model, and more discussion of low-temperature properties; (v3) expanded supplementary section, added figures and discussion on Fermi arc; (v2) added references, improved figures, corrected typo in Eq.(4)