Свойства сверхтекучего и нормального состояний в двумерных ферми-системах с отталкиванием

• Автор: Марьенко, Максим Сергеевич
• Шифр специальности: 01.04.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 91 с. : ил.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ
1 Сверхтекучесть в ферми-газе с отталкивательным взаимодействием
1.1 Слабонеидеальный ферми-газ
1.1.1 Трехмерный слабонеидеальный ферми-газ
1.1.2 Двумерный слабонеидеальный ферми-газ
1.2 Температура сверхтекучего перехода в двумерном ферми-газе с отталкиванием
1.2.1 Сверхтекучий переход в ферми-газе с отталкиванием
1.2.2 Трехмерный слабонеидеальный ферми-газ
1.2.3 Двумерный ферми-газ с отталкиванием
2 Возможность повышения Тс в случае малой плотности
2.1 Повышение критической температуры в спин-поляризованном незаряженном ферми-газе
3 Сверхтекучие фазы в двумерной ферми-системе с отталкиванием
3.1 Функционал свободной энергии Гинзбурга-Ландау двумерной три-плетной ферми-системы
3.2 Устойчивость экстремумов функционала Гинзбурга-Ландау
3.3 Анализ экстремумов свободной энергии в пределе слабой связи
3.4 Вычисление поправок сильной связи
4 О возможности ферми-жидкостного описания двумерных ферми-систем

малой плотности
4.1 Об особенности функции взаимодействия квазичастиц в двумерном ферми-газе
4.2 Экспериментальная ситуация
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ
Одной из важнейших проблем современной физики конденсированного состояния является построение механизма сверхпроводимости, который бы хорошо описывал ВТСП системы [1], соединения семейства рутинатов (типа 8г211и04 [2-4]) и системы с тяжелыми фермионами. В последнее время стала очевидна нефононная природа спаривания в перечисленных веществах. Кроме них, с точки зрения реализации нефононных механизмов, также перспективны ква-зидвумерные органические и дихалькогенидные сверхпроводники ((ТНТ8К)2Х, где X = СЮ4; РГб), а также сверхпроводящие квазидвумерные сверхрешетки (РЬТе-БпТе). Отказ от традиционной фононной схемы привел к активному поиску альтернативных моделей, основанных на корреляциях в ферми-жидкости. В этом контексте наиболее интересными становятся модели, в которых затравочное огталкивательное взаимодействие двух частиц в вакууме при наличие ферми-фона переходит в эффективное притяжение.
Кроме перечисленных веществ, большой интерес дтя экспериментального и теоретического исследования нормальных и сверхтекучих свойств двумерных ферми-систем представляют субмонослои 3Пе, адсорбированные на различных подложках - твердом субстрате или на свободной поверхности сверхтекучего 4Не (двумерные и растворы 3Не в 4Не) [5-8]. Несмотря на кажущуюся простоту, эти системы предоставляют возможность для экспериментального наблюдения и теоретического описания широкого круга явлений. Другими словами, оказывается возможным, используя различные типы подложек и меняя плотность числа частиц в широких пределах, добиваться реализации в системе различных режимов - от почти идеального ферми-газа до сильно-

Глава, 2. Возможность повышения Тс в случае малой плотности

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1

Рисунок 2.5: Зависимость вклада третьего порядка в неприводимую вершину Г1 от степени поляризации а в двумерном случае.
15Т. Это соответствует степени поляризации а и 0.1, то есть минимуму на
кривой Тс(а).
Как было показано в работе [14], та же идея с эффективным разделением экранирующего (нуль-звукового) и куперовского каналов может быть применена к двузонной модели с короткодействующим отталкиванием. При этом роль фермионов со спином вверх играют частицы первой зоны, а фер-мионов со спином вниз второй зоны. Связь между частицами разного