利用太赫兹约瑟夫森回波光谱探测非均匀铜基超导电性
超导电性
2024-11-13 v1 材料科学
光学
摘要
非均匀性在决定量子材料性质方面起着关键作用。然而，能测量这些非均匀性的方法很少，且只适用于相关微观现象的一小部分。例如，铜基材料的电子性质在纳米长度尺度上已知是非均匀的，尽管此类无序如何影响超电流及其动力学仍存疑问。本文中，利用二维太赫兹光谱研究近最优掺杂 La1.83Sr0.17CuO4 中的层间超导隧穿。我们分离出 2 THz 约瑟夫森回波信号，借此将内禀寿命展宽与外禀非均匀展宽解耦。我们发现约瑟夫森等离激元仅受微弱的非均匀展宽，其非均匀线宽比内禀寿命展宽小三倍。此外禀展宽在高达 0.7Tc 时保持恒定，高于此温度后被热增加的寿命展宽所超越。关键在于，无序对约瑟夫森等离子体共振的影响比该化合物中超导能隙的面内变化几乎小两个数量级，后者此前已通过扫描隧穿显微镜（STM）测量记录。因此，即便超流密度存在显著无序，有限频率层间电荷涨落仍表现出大幅降低的非均匀展宽。我们提出一个将超流密度无序与观测寿命关联起来的模型。
引用
@article{arxiv.2308.14849,
title = {Probing Inhomogeneous Cuprate Superconductivity by Terahertz Josephson Echo Spectroscopy},
author = {Albert Liu and Danica Pavicevic and Marios H. Michael and Alex G. Salvador and Pavel E. Dolgirev and Michael Fechner and Ankit S. Disa and Pedro M. Lozano and Qiang Li and Genda D. Gu and Eugene Demler and Andrea Cavalleri},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.14849},
year = {2024}
}