铜氧化物莫特绝缘体中电子晶体的发现
强关联电子
2022-03-18 v1 超导电性
摘要
铜氧化物高温超导体普遍表现出多种破坏CuO2面本征平移对称性的电子有序相。这些有序态与超导基态之间的相互作用，以及它们如何通过掺杂莫特绝缘体而产生，对于揭示高温超导机制至关重要。多年来，在欠掺杂铜氧化物中，人们发现各种形式的电子液晶相，包括电荷/自旋条纹和不 commensurate 电荷密度波（CDWs），从关联金属基态中涌现出来。早期理论研究也预测，在极轻掺杂、CuO2面的绝缘极限下，会出现库仑受阻的“电荷晶体”相。在此，我们利用共振X射线散射、电子输运和缪子自旋旋转测量，来完全解析电子与磁基态，并寻找来自RBa2Cu3O7-d家族（RBCO；R：Y或稀土）的极轻空穴掺杂铜氧化物中电荷序的 signatures。来自RBCO薄膜的X射线散射数据揭示了一种比先前所知更为普遍的平移对称性破缺，一直延伸到莫特极限。该电荷晶体态的序参量矢量与欠掺杂RBCO的电荷密度波线性相连，表明随着空穴掺杂增加，前者是后者的前驱相。最重要的是，RBCO中电荷序与自旋序的共存表明，这种电子对称性破缺态在极轻掺杂区对CuO2面是共有的。这些发现弥合了莫特绝缘态与欠掺杂金属态之间的鸿沟，并凸显了库仑受阻电子相分离在所有铜氧化物中的突出作用。
引用
@article{arxiv.2203.08872,
title = {Discovery of an electronic crystal in a cuprate Mott insulator},
author = {Mingu Kang and Charles Zhang and Enrico Schierle and Stephen McCoy and Jiarui Li and Ronny Sutarto and Feizhou He and Andreas Suter and Thomas Prokscha and Zaher Salman and Eugen Weschke and Shane Cybart and John Y. T. Wei and Riccardo Comin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2203.08872},
year = {2022}
}