結論 - 以X光吸收光譜學檢驗Hubbard理論模型

本實驗檢驗 D. C. Peets 等人於 2009 年發表的論文[1]中提出在分析高溫超導體的近緣吸收光譜中，載子濃度處於 overdoped 區域的高溫超導樣品 於 O K edge XANES 光譜中如預期 upper Hubbard Band 光譜權重逐漸變小，

但 ZR Band 的光譜權重增長卻不如理論預測。綜合本實驗研究之結果，於 Y

1-x

CaxBa

2

3

Oy (x=0、0.3、0.4，6.0≦y≦6.95)薄膜 O K edge 並無發現有 D. C. Peets 等人實驗結果所宣稱在載子濃度 p 大於 0.21 後 ZR band 光譜權 重呈現飽和的狀態，且在 Cu L^Ⅲedge 之 X 光吸收光譜(XANES)實驗中，ligand holes 數目也無呈現飽和，並有繼續增長的趨勢。說明本實驗結果與 Liebsch 的 single band Hubbard model 理論模型結果[3，4]較為符合，故本實驗認為 Hubbard model 在 0≦p≦0.23 間仍可適用。

YBa

2

3

Oy於 O K edge 變溫之 XANES 光譜實驗中，當樣品溫度 T 大 於偽能隙溫度 T^*時，其 ZR band 光譜權重會小於當樣品溫度 T 小於偽能隙 溫度 T^*時的光譜權重，其 p≦0.092 樣品光譜實驗數據變化與李佩茹學姐論 文[26]實驗數據和 Philip Phillips et al. 所提出高溫超導體中 Hidden charge 2e boson model 之新理論[27]定性符合，而 HUB 其光譜權重變化需待解釋。

參考文獻

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2 3-x

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附錄一

光譜擬合圖是利用 peakFit v4 數學軟體是以九個高斯曲線擬合光譜，

其各能量位置參考光譜擬合圖，高斯曲線的半高寬為固定參數，依光譜能量由低而高依序排列參考如下。

(1)p=0.226

0.6

0.4

2

3

6.95

(Tc=54K) Energy(eV) Area FWHM 1 527.51 1.70708 0.38999 2 527.95 5.00737 0.48599 3 529.11 1.85632 0.51578 4 530.30 2.27201 0.54563 5 531.25 1.57645 0.48997 6 532.14 2.70175 0.54134 7 533.35 4.31987 0.68001 8 534.85 9.80454 0.88001 9 536.92 15.75502 1.01000 (2)p=0.216

0.7

0.3

2

3

6.95

(Tc=64K) Energy(eV) Area FWHM 1 527.55 1.77712 0.38999 2 528.07 4.99816 0.46100 3 529.19 1.88162 0.50598 4 530.38 2.03732 0.52563 5 531.24 1.46281 0.48997 6 532.19 2.71593 0.54135 7 533.38 3.73983 0.68002 8 534.87 9.63334 0.88001 9 537.02 16.35502 1.03000

(3)p=0.205

(6)p=0.133

(9)p=0.15

(12)p=0.092

(15)p=0.055

(18)p=0.042

YBa

2

3

6.3

(Tc=0K) Energy(eV) Area FWHM 1 527.64 0.40089 0.37998 2 528.37 1.30775 0.39100 3 529.41 2.98383 0.40098 4 530.33 2.59001 0.40063 5 531.14 1.02309 0.37564 6 532.12 3.22762 0.57133 7 533.32 4.02980 0.68001 8 534.75 10.36356 0.87000 9 536.90 14.73019 0.86000 (19)p=0.035

YBa

2

524 526 528 530 532 534 536

 ( M b a rn /u n it c e ll )

Cu

₃

O

_6.3

- T

=0K - p=0.050

524 526 528 530 532 534 536

 ( M b a rn /u n it c e ll )

photon energy (eV)

(18) YBa

₂

Cu

₃

O

_6.3

- T

=0K - p=0.042

524 526 528 530 532 534 536

 ( M b a rn /u n it c e ll )

photon energy (eV)

(19) YBa

附錄二

呂宗諺學長 O K edge 變溫之 XANES 光譜圖及各溫區下ΔS

ZR

、ΔS

_UHB

之積分範圍如下：

525 526 527 528 529 530 531 532

 ( M b a rn /u n it c e ll )

photon energy (eV)

300K 200K 100K 18K YBa2Cu3O6.48

E//ab O K-edge

T

= 52 K p = 0.09

525 526 527 528 529 530 531 532

 ( M b a rn /u n it c e ll )

photon energy (eV)

300K 200K 100K 18K YBa2Cu3O6.33

E//ab O K-edge

T

= 35 K

p = 0.07

526 528 530 532

 ( M b a rn /u n it c e ll )

photon energy (eV)

300K 200K 100K 18K YBa2Cu3O6.3

E//ab O K-edge

T

= 20 K p = 0.06

525 526 527 528 529 530 531 532

 ( M b a rn /u n it c e ll )

photon energy (eV)

300K 200K 100K YBa2Cu3Oy

E//ab O K-edge

T

= 0 K

p < 0.5

_UHB

250K-300K 527.90eV~528.50eV 528.50eV~529.60eV 200K-300K 527.80eV~528.50eV 528.50eV~529.60eV 150K-300K 527.80eV~528.40eV 528.40eV~529.80eV 100K-300K 527.80eV~528.40eV 528.40eV~529.80eV 50K-300K 527.80eV~528.50eV 528.50eV~529.90eV 17K-300K 527.70eV~528.50eV 528.50eV~529.80eV

在文檔中以X光吸收光譜學檢驗Hubbard理論模型 (頁 65-89)

結論

1-x

2

3

2

3

參考文獻

2

3-x

附 錄 一

0.6

0.4

2

3

6.95

0.7

0.3

2

3

6.95

2

3

6.3

2

3

6.25

 ( M b a rn /u n it c e ll )

 ( M b a rn /u n it c e ll )

 ( M b a rn /u n it c e ll )

 ( M b a rn /u n it c e ll )

 ( M b a rn /u n it c e ll )

 ( M b a rn /u n it c e ll )

 ( M b a rn /u n it c e ll )

 ( M b a rn /u n it c e ll )

 ( M b a rn /u n it c e ll )

 ( M b a rn /u n it c e ll )

 ( M b a rn /u n it c e ll )

 ( M b a rn /u n it c e ll )

(12) YBa

 ( M b a rn /u n it c e ll )

(13) YBa

Cu

O

- T

=44K - p=0.08

 ( M b a rn /u n it c e ll )

(14) YBa

Cu

O

- T

=44K - p=0.08

 ( M b a rn /u n it c e ll )

(15) YBa

Cu

O

- T

=9K - p=0.055

 ( M b a rn /u n it c e ll )

(16) YBa

 ( M b a rn /u n it c e ll )

(17) YBa

Cu

O

- T

=0K - p=0.050

 ( M b a rn /u n it c e ll )

(18) YBa

Cu

O

- T

=0K - p=0.042

 ( M b a rn /u n it c e ll )

(19) YBa

附 錄 二

ZR

UHB

 ( M b a rn /u n it c e ll )

photon energy (eV)

300K 200K 100K 18K YBa2Cu3O6.48

T

附錄一

附錄二

_UHB

_ZR

_UHB

₂

₃

_6.33

_ZR

_UHB

_ZR

_UHB

_UHB

₂

₃

_6.5

₂

₃

_6.35

_ZR

_UHB

_ZR

_UHB