論文の概要: Lattice Quantum Geometry Controlling 118 K Multigap Superconductivity in Heavily Overdoped CuBa2Ca3Cu4O10+d
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.13796v1
- Date: Fri, 18 Apr 2025 16:57:03 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-04-28 14:47:48.091656
- Title: Lattice Quantum Geometry Controlling 118 K Multigap Superconductivity in Heavily Overdoped CuBa2Ca3Cu4O10+d
- Title（参考訳）: 重ドーピングしたCuBa2Ca3Cu4O10+dにおける118Kマルチギャップ超伝導の格子量子幾何制御
- Authors: Gaetano Campi, Massimiliano Catricala, Giuseppe Chita, Luisa Barba, Luchuan Shi, Jianfa Zhao, Changing Jin, Antonio Bianconi,
- Abstract要約: 超伝導体であるCuBa2Ca3Cu4O10+d(Cu1234)は、高い臨界温度(Tc118K)、高い臨界電流密度と大きな上部臨界磁場を示す。
温度依存性の格子パラメータは、TCのc軸の低下と、TCの下の面Cu-Oの負の熱膨張を特徴とする特異な構造遷移を示す。
温度, c/a軸比, および表面Cu-Oひずみの相図を作成し, 開裂領域と酸素再配置領域を同定した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Synchrotron X-ray diffraction has been used to study the thermal structure evolution in CuBa2Ca3Cu4O10+d (Cu1234), a superconductor which exhibits a high critical temperature (Tc 118 K), high critical current density and large upper critical magnetic field. The lattice geometry at nanoscale of this cuprate belongs to the class of natural heterostructures at atomic limit like the artificial high Tc superlattices made of interface space charge in Mott insulator units intercalated by metal units. Temperature-dependent lattice parameters reveal a distinct structural transition at TC characterized by a drop of the c-axis and in plane Cu-O negative thermal expansion below TC. These results provide clear evidence of lattice reorganization associated with the chemical potential changes due to the opening of multiple superconducting gaps. Additionally, evidence for oxygen defects rearrangement is observed at temperatures above 200 K. We construct a phase diagram correlating temperature, the c/a axis ratio, and in plane Cu-O strain, identifying regions associated with gaps opening and oxygen rearrangement. These findings provide new insights into how lattice geometry control superconductivity to inform the material design of advanced nanoscale superconducting artificial quantum heterostructures.
- Abstract（参考訳）: 放射光X線回折は、超伝導体CuBa2Ca3Cu4O10+d(Cu1234)の熱構造変化の研究に用いられている。
この銅酸化物のナノスケールにおける格子幾何学は、金属単位によってインターカレーションされたモット絶縁体単位の界面電荷からなる人工高Tc超格子のような原子制限下の天然ヘテロ構造に属する。
温度依存性の格子パラメータは、TCのc軸の低下と、TCの下の面Cu-Oの負の熱膨張を特徴とする特異な構造遷移を示す。
これらの結果は、複数の超伝導ギャップの開口による化学ポテンシャル変化に伴う格子再編成の明確な証拠となる。
さらに,200K以上の温度では酸素欠陥の再配置の証拠が観察され,温度,c/a軸比,および表面Cu-Oひずみの相図を構築し,開裂領域と酸素再配置領域を同定した。
これらの知見は、格子幾何学が超伝導を制御し、高度なナノスケール超伝導人工量子ヘテロ構造の材料設計を知らせる方法についての新しい知見を与える。
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