魔术掺杂：从局域空穴对到棋盘格图案

大量实验揭示，空穴掺杂铜氧化物超导体的超导电性可以在所谓的魔术掺杂分数处被强烈抑制。尽管进行了大量的研究，但“魔术掺杂”的起源仍然是个谜。最近，我们发展了一种高温超导的实空间理论，揭示了局域库珀对与局域空穴对之间的内在联系 (arXiv:1007.3536)。在此我们报告，该理论可以自然地解释空穴掺杂铜氧化物超导体中非超导棋盘格相的出现以及魔术掺杂问题。它清楚地表明，在铜氧化物家族中仅存在七个“魔术数”，分别为 $x=$1/18, 1/16, 2/25, 1/9, 1/8, 2/9 和 1/4，对应 6a×6a、4a×4a、5a×5a、3a×3a、4a×4a、3a×3a 和 2a×2a 的棋盘格图案。此外，我们的框架直接导致了对最近发现 [M. J. Lawler 等人, Nature 466, 347 (2010)] 的空穴掺杂铜氧化物超导体中每个铜氧单元内对称性破缺的满意解释。这些发现可能为超导机制提供新的见解。