空穴掺杂高温铜氧化物超导体的统一电子相图
超导电性
2009-11-13 v2 天体物理学
材料科学
强关联电子
摘要
我们分析了空穴掺杂高温 Tc 铜氧化物的各种特征温度和能量随无量纲空穴掺杂浓度 (pu) 的变化关系。完全基于实验依据，我们构建了统一电子相图 (UEPD)，其中三个特征温度 (T*') 及其对应的能量 (E*') 在欠掺杂区随 pu 增加而收敛。在过掺杂区，T*' 和 E*' 分别在 pu ≈ 1.1 处与 Tc 曲线和 3.5kBTc 曲线合并，并最终在 pu ≈ 1.3 处趋于零。UEPD 遵循不对称的半穹顶状 Tc 曲线，其中 Tc 出现在 pu ≈ 0.4，在 pu ≈ 1 处达到最大值，并在 pu ≈ 1.3 处迅速降为零。这种不对称的半穹顶状 Tc 曲线与众所周知的 La2-xSrxCuO4 (SrD-La214) 的对称超导穹顶相矛盾，后者中两个特征温度和能量随 pu 增加而收敛，并在 Tc 降为零的 pu ≈ 1.6 处合并。UEPD 清楚地表明，赝能隙相分别在欠掺杂和过掺杂区先于并与高温超导共存。还可以清楚地看到，对于几乎所有高温铜氧化物材料，高温铜氧化物物理的上限结束于等于最佳掺杂浓度 1.3 倍的空穴浓度处，而对于 SrD-La214 则为最佳掺杂浓度的 1.6 倍。我们的分析强烈表明，赝能隙是高温超导的前驱体，超导穹顶内观察到的量子临界点可能与 UEPD 的终点有关，而欠掺杂和过掺杂高温超导体的正常态不能被视为常规的 Fermi 液体相。
引用
@article{arxiv.0801.1537,
title = {Unified electronic phase diagram for hole-doped high-Tc cuprates},
author = {T. Honma and P. H. Hor},
journal= {arXiv preprint arXiv:0801.1537},
year = {2009}
}
备注
17 pages, 8 figures, and 10 tables. Accepted for the publication of the Physical review B