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欠掺杂铜基超导体中的初现环路电流序

超导电性 2020-01-01 v2

摘要

越来越多的实验证据表明,在欠掺杂铜氧化物(铜基)超导体的赝能隙态中存在时间反演(T\mathcal{T})、宇称(P\mathcal{P})和 C4_{4} 晶格转动等离散对称性破缺。该离散对称性破缺表现为向有序态的真实相变。对这些序的详细热力学理解可解答与赝能隙温度 T^* 处转变性质相关的各种谜题。本工作中,我们考虑以超导(SC)和键密度波(BDW)为两个初级序,研究 TP\mathcal{T-P} 对称性破缺的热力学特征。BDW 可产生调制的电荷密度和电流密度。该框架考虑了普遍存在的电荷密度波与 SC 之间在欠掺杂 regime 各类铜基材料中显著的复杂竞争。我们证明,在 BDW 与 SC 竞争序的平均场处理中,只要 BDW 自身破缺 TP\mathcal{T}-\mathcal{P},就可稳定一个共存 BDW 与 SC 的 TP\mathcal{T-P} 破缺基态。但该基态在较高温度下不再出现。然而,我们表明,SC 和 BDW 的涨落可通过在初级序建立之前于较高温度自发破缺 TP\mathcal{T-P} 的先发相变,驱动出现一种保持平移对称性的新的反常序。我们称此序为磁电环路电流(MELC)序。我们给出了这一新的初现 MELC 序可能的相变性质,并讨论了若干实验关联。

关键词

引用

@article{arxiv.1906.08280,
  title  = {Incipient loop current order in the under-doped cuprate superconductors},
  author = {Saheli Sarkar and Debmalya Chakraborty and Catherine Pépin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1906.08280},
  year   = {2020}
}

备注

To appear in Physical Review B