关于欠掺杂高温超导体中量子振荡的两个明显悖论的解决

最近在欠掺杂高温超导体中进行的量子振荡实验似乎暗示了两个悖论。第一个悖论涉及在角分辨光电子能谱（ARPES）中电子口袋特征的明显不存在。第二个悖论是在量子振荡实验中存在小电子口袋的清晰特征，但迄今为止没有相应空穴口袋的证据，其频率约为电子口袋的两倍。假设将口袋面积与总电荷载流子数量联系起来的 Luttinger 求和规则成立，如果费米面重构是由公度密度波引起的，则应该存在这些空穴口袋。在这里，我们通过公度 $d$-密度波理论为这些明显的悖论提供了可能的解决方案。为了解决第一个悖论，我们计算了在相关无序下的 ARPES 谱函数，这种无序对于与量子振荡中研究的材料相关的一类实验来说是自然的。对于中等范围的无序相关长度，电子口袋的谱函数强度显著降低，并且通常可见的空穴口袋不到一半，从而模拟了费米弧。接下来，我们通过 Shubnikov-de Haas 振荡的精确转移矩阵计算表明，通常的无序对电子口袋的影响比空穴口袋更显著。然而，当额外包含混合态中来自涡旋的散射时，它会消除对应于空穴口袋的频率。因此，如果我们的结论正确，将有必要在更高的磁场和更高质量的样品中进行测量，以恢复空穴口袋频率。