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铜氧化物高温超导材料电子间存在很强的相互作用,其电子特性已经偏离了常规的金属费密液体规律,高温超导转变温度Tc、短的相干长度、强烈的各向异性以及正常态的不寻常特性引起了人们的广泛研究。其中具有里程碑意义的是安德森在1987年提出这些材料的3个重要特征,第一,准二系统,铜氧面(CuO2)是关键结构,面与面之间是弱的耦合;第二,高温超导体的基态是莫特(Mott)绝缘体,掺杂导致超导;第三,掺杂的Mott绝缘体和低的维度结合将产生奇异的重要特性,这些特性不能用传统的理论来解释。在随后的研究中这些基本特征得到实验上的证实,随之而来的问题是建立新的理论来理解高温超导种种奇异现象,先后出现的比较流行的理论有安德森的非费密液体的高温超导理论,即空穴子(Holon)和自旋子(Spinon)理论;施瑞弗的自旋袋理论(Spin Bag);近邻反铁磁超导理论;沃玛的边缘费密液体模型;以及张守晟的SO(5)理论。这些理论都不能解释所有的实验现象,关于高温超导的最终理论仍然在探索中。
最近,通过角分辨光发射谱实验(ARPES)在高温超导体的三大家族中(过掺杂、最佳掺杂、欠掺杂),一种普遍存在于单粒子谱函数中的高能色散已经被发现。沿着谱函数的色散顶点,从费密能级到价带复合体,人们发现了非正常色散的能量区间,即E1≈0.38Ev,E2≈0.8Ev。在E1能级的上方,色散曲线分成两个分支,其中一支是原先类抛物线的继续,伴随着严重减弱的能谱,一直延伸到价带的底部,到达Γ≈0.5Ev。另外一支在动量空间中达到一个顶点,在能级E1和E2之间近乎是独立的。在E2的上方,一个像带子一样的色散谱再次出现。而本正是基于这样一个实验事实,用自旋调制的方法去从理论上解释这一现象。