高温超导体中自由旋调制引起的反常高能色散的开题报告引言：自由电子气体在凝聚态物质中的传播可以通过准粒子来描述，它不仅以碰撞频率ω_D发生散射，还以频率ω_v旋转，这通常被称为电子自旋。对于旋转频率大于散射频率的准粒子，自旋变得重要，且自由电子气体中的原子核也可以用类似的方式来描述。通常电子是在较低的温度下保持自旋略微调整的，因为热运动不能打破自旋，但是在超导态中，由于电子在原子核冷却下的强电子电荷相互作用，自旋可以被动态调整，这种调整被称为自由旋转调制，其频率约为1THz，并存在于整个类高温超导体范围内。此外，量子效应限制了电子的位置不确定度，以及其动量，因此它们在晶体中不能自由移动。此限制意味着能带是离散的，即只有一定范围（即带宽），其中能量E和波矢k是有限的，超导态中，由于电子之间的强相互作用，与外部电磁场的耦合几乎可以被忽略，这使得一些结构性质发生微小变化，例如破坏了晶格重复性。然而，自由旋转调制仍然存在于超导态中，并且导致了反常的高能色散，即带宽的非线性振荡。正文：在类高温超导体中，自由旋转调制引发了反常高能色散，这可以通过非线性IV特征和磁场的调制吸收得到证实。在测量具有大约2K的样品时，对于频率固定的微波激励，电流对电压的非线性IV特征显示出倍频和三倍频振荡。对小的激励频率，这种振荡导致微弱的耗散；而对于大的激励频率，这种耗散突然明显增加，并伴随着样品电阻的不显著变化。这种IV特征的不同响应被解释为色散引起的实际耗散和热-电子二次效应对线性电阻的效应。样品中的磁场调制吸收表明了与微波功率相同的三次分量，并确认了振荡导致的倍频和三倍频行为。结论：自由旋转调制引起的高能色散是超导体中非常重要的一种现象，必须加以考虑。更进一步的实验研究可以得到很好的理解，并有望为制备和应用超导体提供重要洞察。