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HgBa$_2$CuO$_{4+\delta}$中反常的动态电荷密度波关联

超导电性 2020-07-01 v2 材料科学

摘要

铜氧化物相图中欠掺杂、赝能隙部分的电荷密度波(CDW)不稳定性一直是近期的研究重点,然而对动态、能量分辨的CDW关联的测量仍处于起步阶段。我们报道了对欠掺杂铜氧化物超导体HgBa2_{2}CuO4+δ_{4+\delta}Tc=70T_c = 70 K)的高分辨率共振非弹性X射线散射(RIXS)研究。在 T=250T=250 K(高于CDW有序温度 TCDW200T_\mathrm{CDW} \approx 200 K)时,我们在约40 meV处观察到显著的动态CDW关联。该能量尺度与超导能隙以及先前报道的低能赝能隙相当。在 T=TcT = T_c 时,出现强烈的弹性CDW峰,但约40 meV附近的动态关联几乎不变。此外,我们观察到一个新的特征:能量显著更高的动态关联,其特征尺度约为160 meV。此前其他实验曾将类似尺度识别为高能赝能隙。电荷响应中存在三个不同特征对于CDW系统而言极不寻常,表明铜氧化物中的电荷有序与赝能隙现象密切相关,且比先前认为的更为复杂。我们进一步观察到沿[1,0]方向、跨越二维CDW波矢 qCDW\boldsymbol{q}_\mathrm{CDW} 的顺磁子色散,这与非弹性中子散射测量的磁激发一致。与某些其他铜氧化物不同,我们的结果表明CDW与磁激发之间缺乏可辨别的耦合。

关键词

引用

@article{arxiv.1907.10047,
  title  = {Unusual dynamic charge-density-wave correlations in HgBa$_2$CuO$_{4+\delta}$},
  author = {B. Yu and W. Tabis and I. Bialo and F. Yakhou and N. Brookes and Z. Anderson and Y. Tang and G. Yu and M. Greven},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1907.10047},
  year   = {2020}
}