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异价金属掺杂铜氧化物中的条纹

综合物理 2021-08-06 v9

摘要

用碱土金属 Ae=Sr,BaAe=Sr,Ba 掺杂 La2CuO4La_2CuO_{4} 会在 La2yxLnyAexCuO4La_{2-y-x}Ln_yAe_xCuO_{4} (Ln=Ln= Nd,EuNd,Eu) 中产生空穴。少量空穴 pˇ0.02\check{p} \le 0.02 抑制三维反铁磁(3D-AFM)。其余空穴作为双空穴位于 CuO2CuO_2 平面中的 OO 原子上。由 OO 原子形成的超晶格产生了电荷有序条纹和磁化条纹,其非公度性在 AeAe 掺杂 x<x^x < \hat{x} 时为 qc,m(x)xpˇq_{c,m}(x) \propto \sqrt{x-\check{p}},超出后 qcq_c 为常数。磁矩 m(O)\mathbf{m}(O) 的反平行取向为 qm(x)=12qc(x)q_m(x) = \frac{1}{2} q_c(x) 的耦合提供了自然的解释。用 CeCe 掺杂 Nd2CuO4Nd_2CuO_{4} 产生成对位于铜原子中的电子。这解释了 nn 型化合物的不同性质。当为 nn 型掺杂时,qc(x)xq_c(x) \propto \sqrt{x}。在阈值温度 TT' 以上,电子-空穴对热生成,但随后分离并成对驻留在 CuCuOO 原子上。这打破了电荷有序条纹与磁化条纹非公度性的锁定,qm(x)12qc(x)q_m(x) \ne \frac{1}{2} q_c(x)

关键词

引用

@article{arxiv.2002.12116,
  title  = {Stripes in heterovalent metal-doped cuprates},
  author = {Manfred Bucher},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2002.12116},
  year   = {2021}
}

备注

29 pages, 4 figures, 3 tables, 2 appendices. Change from the previous version: Minor corrections in Figs. 1 and 2