Оптические и сверхпроводящие свойства псевдощелевого состояния в модели "горячих точек"

• Автор: Кулеева, Наталья Александровна
• Шифр специальности: 01.04.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 140 с. : ил.

1 ВВЕДЕНИЕ

2 ПСЕВДОЩЕЛЬ В ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХ СВЕРХПРОВОДНИКАХ

2.1 Основные представления и проблемы физики ВТСП-систем

2.2 Основные экспериментальные факты о псевдощелевом состоянии высокотемпературных сверхпроводников

2.3 Теоретические соображения о природе псевдощели

3 МОДЕЛЬ “ГОРЯЧИХ ТОЧЕК”

3.1 Одноэлектронная функция Грина

3.2 Спектральная плотность и плотность состояний

4 ОПТИЧЕСКАЯ ПРОВОДИМОСТЬ

4.1 Вершинная часть

4.2 Расчет проводимости и основные результаты

5 СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ В ПСЕВДОЩЕЛЕВОМ СОСТОЯНИИ
5.1 Разложение Гинзбурга-Ландау
5.1.1 Вершина взаимодействия со сверхпроводящими флуктуациями
5.1.2 Влияние примесей
5.1.3 Расчет температуры сверхпроводящего перехода
5.1.4 Расчет коэффициентов Гинзбурга - Ландау
5.1.5 Физические характеристики сверхпроводников с псевдощелью
5.2 Уравнения Горькова
5.2.1 Уравнения Горькова в сверхпроводнике с псевдощелью
5.2.2 Сверхпроводник с примесями
5.2.3 Критическая температура и температурная зависимость щели
5.3 Моделирование фазовой диаграммы

6 ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Основные результаты
ПРИЛОЖЕНИЯ
А Комбинаторика диаграмм в модели гейзенберговских псевдощелевых флуктуаций
В Коэффициенты Гинзбурга-Ландау для анизотропного спаривания в отсутствие псевдощели
В Координатное представление. Нормальные и аномальные функции Грина

1 ВВЕДЕНИЕ
АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ
Исследования сверхпроводимости продолжают оставаться в числе наиболее актуальных областей современной физики конденсированного состояния. Это связано прежде всего с открытием в 1986 году замечательного явления высокотемпературной сверхпроводимости (ВТСП). Несмотря на большие усилия как экспериментаторов, так и теоретиков, природа этого явления остается не вполне выясненной.
Общеизвестно, что основные трудности здесь связаны с весьма необычными свойствами этих систем в нормальном (несверхпроводящем) состоянии, без понимания природы которых трудно рассчитывать на окончательное выяснение микроскопического механизма ВТСП. Аномальные свойства нормального состояния ВТСП в области фазовой диаграммы, соответствующей концентрациям носителей тока меньше оптимальной (в том числе поведение оптической проводимости, теплоемкости, спиновой восприимчивости) связывают с появлением псевдощели в электронном спектре ВТСП. Понимание природы и свойств псевдощелевого состояния является центральной проблемой в любом подходе к описанию сложной фазовой диаграммы высокотемпературных сверхпроводников. При этом, возникновение псевдощелевого состояния можно связать с наличием “горячих точек” - точек пересечения поверхности Ферми с магнитной зоной Бриллюэна, в окрестности которых в антиферромагнитной фазе открывается диэлектрическая щель. Соответственно, встает вопрос об изучении влияния этого необычного явления на основные физические свойства ВТСП-купратов не только в нормальной, но и в сверхпроводящей фазе.
Целый ряд аномалий в свойствах металлооксидных высокотемпературных сверхпроводников вызывает обоснованные сомнения в применимости к ним традиционных подходов. Появление ВТСП-систем породило довольно много теоретических моделей с новыми механизмами куперовского спаривания. Наибольший интерес вызывают модели с анизотропным спариванием, так как большинство экспериментальных данных указывает на наличие в ВТСП анизотропной щели с симметрией <42_у2-типа.
Структурная и химическая неоднородность ВТСП- систем делает их существенно

г+со.р+д
(а)
г.р

(Ь)
(с)
Рис. 18: Простейшие поправки к вершинным частям.