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单层高温超导铜氧化物 HgBa$_2$CuO$_{4+\delta}$ 中的三种相互作用能量尺度

超导电性 2020-11-11 v1

摘要

层状铜氧化物超导体展现出最高的常压超导转变温度(TC_C),并且在超过三十年的非凡研究活动之后,仍构成巨大的科学挑战。一个主要的实验障碍一直是区分普遍现象与材料或技术依赖的现象。角分辨光电子能谱(ARPES)测量依赖于动量的单粒子电子激发,并在确定铜氧化物各向异性动量空间性质的努力中极具价值。HgBa2_2CuO4+δ_{4+\delta}(Hg1201)是一种具有特别高的最优 TC_C 与简单晶体结构的单 CuO2_2 层铜氧化物;然而关于这一模型体系的电子性质,来自 ARPES 的信息甚少。在此我们呈现一项关于 Hg1201 中近节点色散反常的掺杂、温度与动量依赖系统性的 ARPES 研究。数据揭示了三个不同能量尺度的层级——亚隙低能扭折、近 55 meV 的中能扭折,以及峰-谷-峰结构。前两个特征分别归因于电子与 Ba 起源的光学声子及面内键拉伸声子的耦合。节点峰-谷-峰结构在若干单层铜氧化物中呈现出共同的掺杂依赖性,并被解释为节点处赝能隙物理的体现。这些结果确立了若干普遍现象,既体现在将单一材料的多种实验技术相联系,也体现在将多种结构相似铜氧化物中可比较的谱特征相联系。

关键词

引用

@article{arxiv.2005.07233,
  title  = {Three interaction energy scales in single-layer high-T$_C$ cuprate HgBa$_2$CuO$_{4+\delta}$},
  author = {S. A. Sreedhar and Antonio Rossi and J. Nayak and Z. Anderson and Y. Tang and B. Gregory and M. Hashimoto and D. -H. Lu and E. Rotenberg and R. J. Birgeneau and M. Greven and M. Yi and I. M. Vishik},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2005.07233},
  year   = {2020}
}