通过复微波谱探测超导 LSCO 薄膜的临界电荷动力学：空穴掺杂引起的普适类反常变化

我们通过测量由超导涨落诱导的复微波电导率的频率依赖超额部分，研究了具有宽范围 Sr 浓度的 LSCO 薄膜从超导态到正常态转变的临界电荷动力学。我们提出了复涨落电导率的动态标度分析，其中包含了作为 Sr 浓度、薄膜厚度和磁场函数的临界电荷动力学的普适类和维数信息。在我们之前的研究（H. Kitano 等，Phys. Rev. B 73, 092504 (2006)）中，报道了欠掺杂 LSCO 的 2D-XY 临界动力学和最佳掺杂 LSCO 的 3D-XY 临界动力学。在本研究中，我们观察到过掺杂薄膜（从 x=0.17 到 0.20）存在一种新颖的二维未知临界电荷动力学，其与 2D-XY 临界动力学有明显区别。通过改变薄膜厚度或施加小磁场进行的系统测量证实，这种被称为 2D-"U" 的异常行为并非由有限尺寸效应引起，而是过掺杂 LSCO 的固有特性。因此，我们发现 LSCO 相图中的临界行为可分为以下三类：(i) 欠掺杂区的 2D-XY，(ii) 最佳掺杂区的 3D-XY，以及 (iii) 过掺杂区的 2D-"U"。换言之，临界电荷动力学的维数随空穴掺杂发生了两次变化。我们讨论了此类随空穴掺杂发生的反常维数交叉的可能起源，包括基于最佳掺杂区附近可能存在隐藏量子临界点的解释。