轻空穴掺杂 Bi2Sr2CaCu2O8+delta 中从母体莫特绝缘体到超导体的电子演化
超导电性
2020-08-04 v1 强关联电子
摘要
铜氧化物中的高温超导通过用载流子掺杂莫特绝缘体来实现。一个核心问题是当引入载流子时，这种绝缘态如何演化为导电或超导态。在此，通过对 Bi2Sr2Ca0.6Dy0.4Cu2O8+delta（Bi2212）样品表面进行原位真空退火和 Rb 沉积，将其掺杂水平从深度欠掺杂（Tc=25 K，掺杂水平 p=0.066）连续推至近零掺杂的母体莫特绝缘体，我们首次利用角分辨光电子能谱测量观察了轻空穴掺杂区域的详细电子结构演化。我们的结果表明，零掺杂母体态的化学势位于电荷转移带上方约 1 eV 处，非常接近上哈伯德带。随着空穴掺杂增加，化学势持续向电荷转移带移动，能带结构演化表现出刚性带移行为。当化学势在掺杂水平约 0.05 处接近电荷转移带时，费米能级附近的节点谱权重增加，随后相干准粒子峰出现以及绝缘体-超导体转变发生。我们的观测为理解母体铜化合物掺杂中的绝缘体-超导体转变及建立相关理论提供了关键见解。
引用
@article{arxiv.2008.00399,
title = {Electronic Evolution from the Parent Mott Insulator to a Superconductor in Lightly Hole-Doped Bi2Sr2CaCu2O8+delta},
author = {Qiang Gao and Lin Zhao and Cheng Hu and Hongtao Yan and Hao Chen and Yongqing Cai and Cong Li and Ping Ai and Jing Liu and Jianwei Huang and Hongtao Rong and Chunyao Song and Chaohui Yin and Qingyan Wang and Yuan Huang and Guodong Liu and Zuyan Xu and X. J. Zhou},
journal= {arXiv preprint arXiv:2008.00399},
year = {2020}
}
备注
17 pages, 5 figures