过掺杂 La$_{2-x}$Sr$_x$CuO$_4$ 中由超流密度揭示的量子相变

Bosovic 等人测量了高质量过掺杂 La$_{2-x}$Sr$_x$CuO$_4$ 薄膜的超流密度，其 Tc（由迈斯纳效应起始定义）范围为 5.1 至 41.6 K。给定此 Tc，超流密度未显示临界涨落的明确证据，且在 T→Tc 时也无涡旋解绑迹象。然而，超流密度展现出 (3+1) 维 xy 普适类中量子相变（QPT）的期待行为，即 rho(T=0)~Tc^2。不过，该关系也是脏超导体在平均场近似下的标志。此处我们试图厘清当 Tc→0 时 ro(T) 抑制的性质。注意到任意有限系统连续相变都会被抹圆，我们进行了有限尺寸标度分析。它揭示 ro(T) 数据与有限长度受限的 3D-xy 相变一致。在某些薄膜中限制长度由厚度决定，在另一些中则由不均匀性决定。确立了发生映射至 (3+1) 维 xy 模型的 QPT 的前提条件后，我们探究其与该相变特征的相容性。特别是关系 rho(T)/rho(0)=1-ycT/Tc，rho(0)~Tc^2，yc=alpha*Tc/ro(0)，其中 alpha 为 rho(T)=rho(0)-alphaT 中 T→0 时的系数。与这些特征渐显的一致明确指向量子涨落诱导的抑制，揭示了当 Tc→0 时从热临界区到量子临界区的交叉。在经典-量子映射中，它对应于 3D 到 (3+1)D 的交叉。