Hidden strange metallic state in underdoped electron-doped cuprates
Hidden strange metallic state in underdoped electron-doped cuprates
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欠掺杂电子掺杂铜酸盐中隐藏的奇怪金属态
DOI：
10.1103/physrevb.103.224501
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发表时间：
2021
影响因子：
3.7
通讯作者：
Greene, Richard L.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Sarkar, Tarapada;Poniatowski, Nicholas R.;Higgins, Joshua S.;Mandal, P. R.;Chan, Mun K.;Greene, Richard L.
长期以来，人们一直认为“奇怪金属”的低温线性介电阻率与量子临界点有关，比如铜酸盐高温超导体的金属状态。然而，最近对铜酸盐的输运研究发现，这种行为在有限范围的过度掺杂中持续存在。在这项工作中，我们报道了铜酸盐超导体(LCCO)电子掺杂薄膜的磁电阻和霍尔效应的结果，在0.7-45K的温度和高达65T的磁场下，对于仅低于费米表面重构(FSR)的0.13，正常态的面内电阻率在低温下表现出众所周知的上升。我们的新结果表明，这种电阻率的上升在高磁场下被消除，并且从∼40K下降到0.7K，电阻率成为温度中线性的，线性系数的大小与TC和掺杂成比例，正如以前发现的那样[K.jin，自然(伦敦)476，73(2011年)10.1038/Nature10308，T.Sarkar，Sci。Adv.5，eaav6753(2019年)10.1126/sorAdv.aav6753]用于FSR以上的掺杂。这一惊人的观察结果表明，这种奇怪的金属并不局限于相图中的单一“临界点”，而是铜酸盐金属基态的一个强大的普遍特征。
The low-temperature linear-in-Tresistivity of “strange metals,” such as the metallic state of the cuprate high-temperature superconductors, has long been thought to be associated with a quantum critical point. However, recent transport studies of the cuprates have found this behavior persists over a finite range of overdoping. In this work, we report magnetoresistance and Hall effect results for electron-doped films of the cuprate superconductor(LCCO) for temperatures from 0.7 to 45 K and magnetic fields up to 65 T. Forand 0.13, just below the Fermi surface reconstruction (FSR) at, the normal state in-plane resistivity exhibits a well-known upturn at low temperature. Our new results show that this resistivity upturn is eliminated at high magnetic field and the resistivity becomes linear-in-temperature from ∼40 K down to 0.7 K. The magnitude of the linear coefficient scales with Tc and doping, as found previously [K. Jin, Nature(London) 476, 73 (2011)10.1038/nature10308, T. Sarkar, Sci. Adv. 5, eaav6753 (2019)10.1126/sciadv.aav6753] for dopings above the FSR. This striking observation suggests that the strange metal is not confined to a single “critical point” in the phase diagram, but rather is a robust universal feature of the metallic ground state of the cuprates.
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