铜氧化物中的普适超导前驱态

铜氧化物中超导（SC）前驱态的本质一直是备受关注的话题，对正常态和 SC 态均有深远影响。不同的实验探测手段对超导涨落的温度范围得出了截然不同的结论。主要挑战在于将 SC 响应与复杂的正常态行为分离，并区分典型 CuO$_{2}$ 层的基本行为与化合物特有性质。在此，我们利用转矩磁强计——一种对 SC 抗磁性具有极高灵敏度的独特热力学探测手段——揭示了 SC 前驱态极其简单且普适的行为。我们全面研究了四种不同的铜氧化物化合物：单 CuO$_{2}$ 层 La$_{2-x}$Sr$_{x}$CuO$_{4}$（LSCO）、Bi$_{2}$(Sr,La)$_{2}$CuO$_{6+\delta}$（Bi2201）和 HgBa$_{2}$CuO$_{4+\delta}$（Hg1201），以及双层 Bi$_{2}$Sr$_{2}$Ca$_{0.95}$Y$_{0.05}$CuO$_{8+\delta}$（Bi2212）。我们聚焦于非线性抗磁响应的方法完全去除了正常态贡献，从而允许我们以极高精度追踪 Tc 以上的抗磁信号。我们发现 SC 抗磁性以一种不寻常却惊人简单的指数方式消失，其标志是一个与化合物和 Tc 均无关的普适温度尺度。我们讨论了这样一种独特可能性：该不寻常行为意味着 SC 团簇的增殖，这是作为铜氧化物固有属性的内在不均匀性所导致的结果。