轻掺杂CuO$_2$平面中的持久费米洞与稳健电子配对
超导电性
2026-04-28 v1 强关联电子
摘要
高温超导体在 cuprate 超导体中通常认为是由掺杂 Mott 绝缘体产生。掺杂后的亲本化合物及电子配对的微观来源仍是理解超导性出现关键问题。本文利用高分辨率的空间分辨激光角度光子发射谱，我们研究了多层 cuprate 超导体 BiSrCaCuO（n=58）中 CuO 平面的本征电子结构。内层 CuO 平面受到较少干扰，为探测本征电子相图提供了罕见且理想的平台。我们观察到掺杂水平可低至 0.007 时仍存在明确的费米洞，表明引入微乎量的掺杂后，从亲本 Mott 绝缘体到金属态之间出现突变。最内层 CuO 平面 (IP) 显示无能隙的费米洞，而第二层平面 (IP) 表现出最高可达约 33 meV 的各向异性超导间隙，提示电子配对在强反亚磁性有序中仍可稳健存在。我们的发现提供了一种修订后的框架，用于理解掺杂驱动的相变及配对机制。
引用
@article{arxiv.2604.23162,
title = {Persistent Fermi Pockets and Robust Electron Pairing in Lightly Doped CuO$_2$ Planes of Cuprate Superconductors},
author = {Hao Chen and Jumin Shi and Yinghao Li and Xiangyu Luo and Yiwen Chen and Chaohui Yin and Yingjie Shu and Jiuxiang Zhang and Taimin Miao and Bo Liang and Wenpei Zhu and Neng Cai and Xiaolin Ren and Chengtian Lin and Shenjin Zhang and Zhimin Wang and Fengfeng Zhang and Feng Yang and Qinjun Peng and Zuyan Xu and Guodong Liu and Hanqing Mao and Xintong Li and Tao Xiang and Lin Zhao and X. J. Zhou},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.23162},
year = {2026}
}
备注
23 pages, 4 figures