超导铜氧化物中电荷与自旋密度波的普适特征

理解铜基超导体中电荷密度波（CDW）的性质因材料特异性差异而复杂化。一个显著例子是 La 基与 Y 基化合物中 CDW 序波矢随掺杂相反的变化趋势，这两类体系正是电荷有序最强且表征最清楚的家族。本文报道了在掺杂范围 $0.07 \leq x \leq 0.20$ 内，对同位素富集的 La$_{1.8-x}$ Eu$_{0.2}$ Sr$_{x}$ CuO$_{4}$ 中电荷与自旋密度波进行的共振软 X 射线散射（RSXS）与中子散射联合研究。对于所有经 RSXS 研究的掺杂，我们发现 CDW 振幅近似与温度无关，并在远高于实验可测温度时即已发展。令人惊讶的是，CDW 序波矢表现出非单调的温度依赖关系，在接近 SDW 起始温度处发生突变。我们用描述金属系统中具有有限电荷压缩率及 CDW-SDW 耦合的非公度 CDW 的 Landau-Ginzburg 理论来描述此行为。我们的 Landau-Ginzburg 分析表明，高温下的序波矢随掺杂增加而减小。该行为与低温下的趋势相反，且高度类似于 YBa$_2$ Cu$_3$ O$_{6+\delta}$ 中观察到的掺杂依赖关系，暗示空穴掺杂铜基超导体中 CDW 具有共同起源。