铜酸盐超导电性的原始成分是CuO2晶胞,而目前的理论研究通常集中在控制每个铜离子中3d9和3d10构型的原子内库仑相互作用上。然而,如果每个平面氧原子中2p6轨道的电子之间也发生库仑相互作用,那么自发的轨道排序会分裂它们的能级。近日,牛津大学J. C. Séamus Davis、Wang Shuqiu发现了Bi2Sr2CaCu2O8+x中的轨道有序性。
本文要点:
1) 作者将亚晶格分辨的ε(r)成像引入CuO2研究中,并发现ε(r)的单胞内旋转对称性破坏。此外,作者发现这种状态排列在由掺杂离子界定的正交取向轨道畴中。
2) 总之,该工作揭示了一个Q = 0的轨道有序态,并发现在欠掺杂的CuO2中存在50 meV的氧能级分裂。
Shuqiu Wang et.al Discovery of orbital ordering in Bi2Sr2CaCu2O8+x Nature Materials 2024
DOI: 10.1038/s41563-024-01817-z
https://doi.org/10.1038/s41563-024-01817-z