欠掺杂高温超导体中的补偿电子与空穴口袋

我们报道了在欠掺杂高温超导体YBCO中，对应于约12次振荡的宽磁场范围28<B<85 T内的量子振荡，使得费米面拓扑结构能够被高分辨率地绘制出来。正如Sebastian等人早先报道的，我们发现了一个包含多个口袋的费米面，正如本工作报道的额外独特的量子振荡频率和谐波所揭示的那样。我们发现原先报道的535 T处的宽低频傅里叶峰被清晰地分辨为460 T、532 T和602 T处的三个独立峰。我们提高的分辨率和角分辨测量确定这些频率源自两个尺寸相似但层间起伏程度截然不同的口袋。频谱上占主导的频率源自一个在形态上几乎理想二维的口袋（\alpha）。相比之下，新分辨出的较弱的相邻频谱特征源自一个深度起伏的口袋（\gamma）。与能带结构相比，层间色散的d波对称性将起伏最小的\alpha口袋定位于平移对称性破缺场景下空穴所在的“节点”点，而将显著起伏的\gamma口袋定位于布里渊区中平移对称性破缺场景下电子所在的“反节点”点。频谱主导口袋的Zeeman分裂受到强烈抑制，表明了自旋密度波（SDW）对平移对称性的破缺，我们在当前实验中分辨出的谐波为此提供了额外证据。鉴于\alpha和\gamma口袋尺寸的相似性、它们相反的载流子类型以及先前报道的发散有效质量，我们讨论了在低掺杂下发生激子绝缘体型的次级费米面不稳定性的可能性，该不稳定性与金属-绝缘体量子临界点（QCP）相关联。