具有高温超导转变的过掺杂铜氧化物
超导电性
2012-07-19 v1 材料科学
强关联电子
摘要
在相图中预期为非超导费米液体金属的区域发现了高温铜氧化物超导性的证据。通过 X 射线吸收近边结构 (XANES) 和键价和 (BVS) 测量独立估算的 Cu 价态，对于同系列结构 (Cu0.75Mo0.25)Sr2(Y,Ce)sCu2O5+2s+{\delta} (其中 s = 1, 2, 3, 和 4) 均大于 2.3。s = 1 的成员 (Cu0.75Mo0.25)Sr2YCu2O7+{\delta} (0 \leq {\delta} \leq 0.5) 在结构上与 YBa2Cu3O7 相关，其中 25% 的基底 Cu 阳离子 [即链层中的那些] 被 Mo 取代，且 Ba 阳离子被 Sr 取代。在高压下氧化后，s = 1 的成员变为超导体，其 Tc = 88K。估算的 Cu 价态约为 2.5，远超其他高温铜氧化物被视为过掺杂费米液体的约 2.3 的数值。价态的增加归因于氧化时每条链额外增加的 0.5 个氧离子。与当前理论相悖的创纪录短顶端氧距离暗示了可能存在新的配对机制，但迫切需要进一步的实验以获得更直接的证据。从结构角度看，s \geq 2 的成员被认为等同于单层铜氧化物。它们的 Tc 均约为 56 K，显著高于预期，因为它们也具有高于预期的 Cu 价态。归一化以给出 CuO2 层中数值的 XANES 测定价态，对于 s = 2, 3, 和 4 分别为 2.24, 2.25, 和 2.26，而仅针对 CuO2 层中价态确定的 BVS 值，对于 s = 2 和 3 的成员为 2.31-2.34。电子衍射和高分辨率成像研究未检测到周期性有序的证据。文中讨论了电荷库层能够屏蔽长程库仑相互作用从而增强 Tc 的可能性。
引用
@article{arxiv.1207.4239,
title = {Overdoped Cuprates With High Temperature Superconducting Transitions},
author = {M. Marezio and O. Chmaissem and C. Bougerol and M. Karppinen and H. Yamauchi and T. H Geballe},
journal= {arXiv preprint arXiv:1207.4239},
year = {2012}
}