电子掺杂铜氧化物 Nd$_{2-x}$Ce$_x$CuO$_4$ 中由结构重组诱导的超导
超导电性
2022-02-11 v2 强关联电子
摘要
电子掺杂与空穴掺杂超导铜氧化物的相图随掺杂呈现对称关系。然而这种对称性只是近似的。事实上，电子掺杂铜氧化物仅经过特定的退火工艺后才成为超导体：该退火仅极微量地改变氧含量，却对样品的电子性质产生显著影响。在此我们报道了在无氧环境中生长、经纯氩气流动退火后，缺氧 NdCeCuO 薄膜中出现超导现象。如 X 射线衍射所证实，退火使晶体结构中 CuO 平面间的层间距增大。由于该距离与顶位氧浓度相关，且退火过程中氧含量不能显著增加，我们的实验表明超导相变应归因于退火期间氧离子向顶位的迁移。此外，正如我们通过第一性原理密度泛函理论计算所确认，薄膜结构与输运性质的变化可由相对于 CuO 平面顶位已有氧离子的特定重分布从理论上描述，其重新调制了电子能带结构并抑制了反铁磁序，从而允许空穴超导的出现。
引用
@article{arxiv.2012.13399,
title = {Superconductivity induced by structural reorganization in the electron-doped cuprate Nd$_{2-x}$Ce$_x$CuO$_4$},
author = {Anita Guarino and Carmine Autieri and Pasquale Marra and Antonio Leo and Gaia Grimaldi and Adolfo Avella and Angela Nigro},
journal= {arXiv preprint arXiv:2012.13399},
year = {2022}
}
备注
10 pages, 6 figures