压掺杂电子型铜酸盐中 Lifshitz 转变的特征

众所周知，空穴掺杂铜酸盐超导体的电子结构可通过化学掺杂和外部压力进行调节，这经常为我们理解高温超导机制提供新见解。然而，对于电子掺杂铜酸盐超导体，尽管化学掺杂效应已得到系统而彻底的研究，但在压力驱动的 $T_c$ 与电子结构协同演化方面仍缺乏显著的实验证据。在本研究中，我们首次观察到压掺杂电子型铜酸盐 Pr$_{0.87}$LaCe$_{0.13}$CuO$_{4+\delta}$（PLCCO）单晶中压力诱导 Lifshitz 转变的特征，通过全面的高压测量，包括电阻率、霍尔系数（$R_H$）和同步辐射 X 射线衍射（XRD）。我们的结果表明，在 40 K 时，具有显著负值的常压 $R_H$ 随压力增加而减小，直到在临界压力（$P_c \approx 10$ GPa）处降至零。与此同时，相应的 $T_c$ 在此压力范围内表现出轻微变化。当压力进一步超过 $P_c$ 时，$R_H$ 从负变正，然后略有增加，而 $T_c$ 持续下降。我们在 40 K 下的 XRD 测量表明，在 $P_c$ 处没有发生晶体结构相变。这些结果表明，对 PLCCO 施加压力可以在 $P_c$ 处诱导 Lifshitz 转变，表现为费米面（FS）的重构，使超导性趋于消失。我们的计算进一步证实了在 $P_c$ 附近费米面从以电子为主到以空穴为主的重建。这些发现提供了新的证据，强调了超导性与电子掺杂铜酸盐中费米面拓扑之间的强关联。