La$_{2-x}$Sr$_x$CuO$_4$ 中回旋质量随掺杂的演化

近期在最优掺杂 La$_{2-x}$Sr$_x$CuO$_4$ 中使用高磁场时域太赫兹光谱观测到回旋共振，为铜氧化物超导体的研究提供了新可能。人们可以在具有更短散射时间的更无序铜氧化物中测量回旋质量，从而将研究拓展至尚未观测到量子振荡的材料与掺杂区间。本文中，我们展示了空穴掺杂铜氧化物 La$_{2-x}$Sr$_x$CuO$_4$ 在从略微欠掺杂（$x=0.13$）到高度过掺杂（$x=0.26$）、接近超导穹顶终止处的广泛掺杂范围内的载流子质量测量。这些结果揭示了 $m_c$ 随掺杂系统性增加，直至超过裸电子质量的十三倍。这与从热容提取的质量相反，后者在赝能隙临界点 $p^*$ 和/或 Lifshitz 转变附近呈现峰值。所有掺杂下回旋频率在磁场中直至 31 T 均呈线性，无场致费米面重构迹象。所有掺杂下回旋质量均为正，但其大小在欠掺杂与最优掺杂样品中系统性低于热容质量，而在过掺杂样品中超过热容质量。除其他方面外，这些结果令人惊讶，因为角分辨光电子能谱揭示了在我们掺杂范围中部的 Lifshitz 转变，且由有限频率共振确定的回旋质量符号在常规理论中是一个仅对费米面是否围绕空穴或电子闭合敏感的拓扑量。我们在 $p^*$ 附近或 Lifshitz 转变附近未见质量发散迹象，表明任何奇异性——若存在——都不足以影响回旋质量。