欠掺杂 YBa2Cu3O6+x 中节点准粒子完整性的丧失
超导电性
2015-05-19 v1 强关联电子
摘要
铜氧化物物理中最引人入胜的方面之一，莫过于创纪录的高温超导 (HTSC) 与由类莫特电子关联驱动的反铁磁电荷转移绝缘态之间的紧密邻近关系。这些关联导致了高能与低能尺度物理之间的内在联系，并且它们在高超导机制中的关键作用很早就被推测出来。最近，在 YBa2Cu3O6+x (YBCO) 的高磁场实验中探测到的量子振荡，暗示了欠掺杂铜氧化物中存在由明确定义的准粒子构成的费米面，这支持了另一种观点，即高超导可能在整个铜氧化物相图中从费米液体中涌现。区分这两种正交方案的关键，在于在大范围空穴掺杂 p 下对难以捉摸的准粒子权重 Z 进行定量测定。通过对原位掺杂 YBCO 进行角分辨光电子能谱 (ARPES) 并追踪双层能带劈裂的演化，我们展示了过掺杂金属电子结构 (0.25<p<0.37) 与密度泛函理论以及 Z=2p/(p+1) 平均场预言惊人地一致。在 p~0.10-0.15 以下，我们观察到节点准粒子权重 Z_N 的消失；这标志着与费米液体行为的明显偏离，并且——与动力学平均场理论一致——是比掺杂共振价键 (RVB) 自旋液体预期更快的向莫特物理的交叉过渡。
引用
@article{arxiv.1007.4027,
title = {Loss of nodal quasiparticle integrity in underdoped YBa2Cu3O6+x},
author = {D. Fournier and G. Levy and Y. Pennec and J. L. McChesney and A. Bostwick and E. Rotenberg and R. Liang and W. N. Hardy and D. A. Bonn and I. S. Elfimov and A. Damascelli},
journal= {arXiv preprint arXiv:1007.4027},
year = {2015}
}
备注
Nature Physics, in press. A high-resolution version can be found at http://www.physics.ubc.ca/~quantmat/ARPES/PUBLICATIONS/Articles/YBCO_Z.pdf