欠掺杂 YBa$_2$Cu$_3$O$_{6+x}$ 中磁场控制的电荷密度波耦合

对层状铜氧化物施加强磁场（$B \sim B_{c2}$）会抑制其高温超导行为并揭示出竞争基态。在广受研究的材料 YBa$_2$Cu$_3$O$_{6+x}$（YBCO）中，欠掺杂（$p \sim 1/8$）样品在低温下显示出磁场诱导的电子与结构变化的迹象。然而，磁场诱导重构的微观本质以及高场状态尚不清楚。在此我们报告对 YBCO 中高场电荷密度波（CDW）的 X 射线研究，掺杂范围为 $0.1 \lesssim p \lesssim 0.13$。对于 $p \sim 0.123$，我们发现磁场（$B \sim 10$~T）仅沿 CuO 链（$b$）方向诱导出新的 CDW 关联，导致在 $B \sim 15$~T 时沿该方向出现三维有序态。沿 $a$ 方向的 CDW 信号也被磁场增强，但并未发展出新的关联模式。我们发现磁场改变了 YBCO 结构中 CuO$_2$ 双层之间的耦合，并导致三维 CDW 序的突然出现。在低场和高场下，CDW 破坏了单个双层的镜面对称性，从而允许了最近提出的费米面重构。