空穴袋驱动的超导及其在电子掺杂铜氧化物中的普适特征

经过三十年的大量科学研究，铜氧化物中超导的出现仍是一个未解之谜。一大挑战是充分理解超导态在降温时由其萌生的反常金属正常态。第二大挑战是实现对空穴掺杂与电子掺杂化合物的统一理解。本文报道了典型电子掺杂铜氧化物 Nd$_{2-x}$Ce$_x$CuO$_{4+{\delta}}$ 的详细磁电阻测量，结合先前数据，为正常态与超导态之间、以及相图中电子掺杂与空穴掺杂部分之间提供了关键联系。正常态特征（磁电阻、量子振荡与霍尔系数）与超导态特征（超流密度与上临界场）一致表明两带（电子与空穴）特征，并明确指向这些名义上的电子掺杂材料中的空穴袋驱动超导。我们表明，空穴掺杂铜氧化物中发现的超导转变温度与超流密度之间的近似 Uemura 标度，对电子掺杂铜氧化物超流密度中的小空穴分量同样成立。