可视化轻空穴掺杂Mott绝缘体中赝能隙态的出现及向超导态的演化
超导电性
2012-05-24 v1 强关联电子
摘要
超导性源于铜氧化物反铁磁Mott态的空穴掺杂。由此产生的电子结构尚不明确，尽管氧原子状态的变化似乎至关重要。空穴掺杂首先破坏Mott态，产生一种弱绝缘体，其中电子仅在低温下局域化，而无完整能隙。在更高掺杂下，出现“赝能隙”——一种具有各向异性能隙和晶胞内90°旋转(C4v)对称性破缺的弱导电态。然而，随着空穴密度增加，这些现象出现的直接可视化从未实现。本文报道了Ca2-xNaxCuO2Cl2中从弱绝缘体到赝能隙出现再到超导态的电子结构演化的原子尺度成像。赝能隙的光谱特征在最低掺杂时从一种弱绝缘但C4v对称的基体中显现，该基体具有独特的光谱形状。在稍高的空穴密度下，表现出赝能隙光谱和180°旋转(C2v)对称性的纳米尺度区域在C4v对称基体内形成单向簇。因此，空穴掺杂通过局域空穴纳米簇的出现进行，在这些簇内，对称性破缺的赝能隙态得以稳定。在Ca2-xNaxCuO2Cl2中，存在一种基本的两组分电子结构，直到更高掺杂时C2v对称簇相互接触，长程超导性出现。
引用
@article{arxiv.1205.5104,
title = {Visualizing the emergence of the pseudogap state and the evolution to superconductivity in a lightly hole-doped Mott insulator},
author = {Y. Kohsaka and T. Hanaguri and M. Azuma and M. Takano and J. C. Davis and H. Takagi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1205.5104},
year = {2012}
}
备注
See the Nature Physics website for the published version available at http://dx.doi.org/10.1038/Nphys2321