基于 NMR 的铜氧化物超导体双载流子描述

铜氧化物目前保持着常压最高温超导的纪录，但这些材料的微观理解仍难以捉摸。在此，我们利用几乎全部空穴掺杂铜氧化物的平面氧与铜的核磁共振（NMR）数据，提供一个将 NMR 自旋位移（其测量给定原子核处的电子自旋极化）与超导穹顶及最高临界温度联系起来的普适现象学。我们证明平面铜处的自旋位移有两支独立贡献，其中仅一支可在氧处观测到，并将它们与两类不同载流子相关联。在解开这两支分量后，其相对大小被证明不仅决定了超导穹顶的掺杂依赖关系，也决定了不同族之间最高超导临界温度 $T_\mathrm{c}$ 的变化。其中一支与族无关，居于杂化平面轨道中。与之相反，第二支更具三维特征，并编码了族间差异。因此它关联于电荷转移能隙与平面空穴共享。我们的发现提供了一项关键且普适的见解，应有助于铜氧化物综合理论的持续发展，并指示了如何可能设计具有更高临界温度的材料。