Электронные свойства неупорядоченных и низкоразмерных систем в псевдощелевом состоянии

• Автор: Кучинский, Эдуард Зямович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 442 с. : ил.

Содержание
1 ВВЕДЕНИЕ

2 КАЧЕСТВЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О ПСЕВДОЩЕЛЕВОМ СОСТОЯНИИ.

2.1 Псевдощель, как “предчувствие” возникновения щели (сверхпроводящей или диэлектрической)

2.1.1 Основные экспериментальные факты о псевдощелевом состоянии ВТСП купратов

2.2 Простая одномерная модель псевдощелевого состояния.

Модель Садовского

2.2.1 Предел бесконечной корреляционной длины флуктуаций ближнего порядка

2.2.2 Конечная корреляционная длина

3 МОДЕЛИ ПСЕВДОЩЕЛЕВОГО СОСТОЯНИЯ ДВУМЕРНЫХ СИСТЕМ.

3.1 Псевдощель, вызываемая диэлектрическими флуктуациями ближнего порядка

3.1.1 Модель “горячих точек”
3.1.2 Модель “горячих участков”
3.1.3 Упрощенная модель псевдощелевого состояния.
Модель Бартоша и Копица
3.2 Псевдощель, вызываемая флуктуациями сверхпроводящего ближнего порядка
3.3 Нефермижидкостное поведение в псевдощелевом состоянии. От полюса
к нулю функции Грина
3.3.1 Возможные варианты перенормировки функции Грина
3.3.2 Модель флуктуирующей щели

3.4 Комбинаторика фейнмановских диаграмм в задачах с гауссовым случайным полем
3.0 Основные выводы
4 СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ В ПСЕВДОЩЕЛЕВОМ СОСТОЯНИИ.
4.1 Сверхпроводимость в модели “горячих участков”
4.1.1 Предел бесконечной корреляционной длины
4.1.2 Конечная корреляционная длина
4.2 Сверхпроводимость в точно решаемой модели псевдощели.
Эффекты несамоусредияемости сверхпроводящего параметра порядка.
4.2.1 Сверхпроводимость в точно решаемой модели псевдотцели Бартоша и Копица
4.2.2 Спектральная плотность и плотность состояний
4.3 Сверхпроводимость в псевдощелевом состоянии в модели “горячих точек”
4.3.1 Разложение Гинзбурга-Ландау
4.3.2 Уравнения Горькова. Температурная зависимость сверхпроводящей щели
4.3.3 Моделирование фазовой диаграммы
4.3.4 Выводы
5 ПСЕВДОЩЕЛЬ В СИЛЬНО КОРРЕЛИРОВАННЫХ СИСТЕМАХ.
5.1 Сильно коррелированные системы. Теория динамического среднего поля (DMFT)
5.2 Введение масштаба длины в DMFT. DMFT-f
5.2.1 Построение k- зависящей собственно-энергетической части
5.2.2 Результаты и обсуждение
5.2.3 Выводы
5.3 Эволюция поверхности Ферми в псевдощелевом состоянии

5.3.1 “Разрушение” поверхности Ферми псевдощелевыми флуктуациями в сильно коррелированных системах
5.3.2 “Реконструкция” поверхности Ферми псевдощелевыми флуктуациями
5.4 Оптическая проводимость в гтсевдощелевом состоянии сильно коррелированных систем
5.4.1 Основные выражения для оптической проводимости
5.4.2 Рекуррентные соотношения для собственно-энергетической и вершинной частей
5.4.3 Результаты и обсуждение
5.4.4 Выводы
5.5 Анализ реалистичных систем
5.5.1 Купраты. ЫЭА+БМРТ—1ц
5.5.2 Электронная структура и возможное псевдощслевое поведение
в сверхпроводниках на основе железа
6 ДРУГИЕ ТИПЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ В СИЛЬНО КОРРЕЛИ-
РОВАННЫХ СИСТЕМАХ. ОБОБЩЕННЫЙ БМЕТ+Е ПОДХОД.
6.1 Переход Мотта-Хаббарда и андерсоновская локализация
6.1.1 Основы БМРТ -Е подхода
6.1.2 Оптическая проводимость в БМРТ+Е подходе
6.1.3 Трехмерные системы
6.1.4 Двумерные системы
6.1.5 Выводы
6.2 Оптическое правило сумм в сильно коррелированных системах
6.2.1 Однозонное оптическое правило сумм
6.2.2 Оптическое ПС в обобщенном БМГТ+Е приближении
6.3 Электрон-фононное взаимодействие. Особенности электронной дисперсии

Рис. 7: Зависимость энергетической ширины псевдощели Ед в У В СО от концентрации дырок по данным различных экспериментов.
ка данных (найденных из обработки самых разных экспериментов) по энергетической ширине псевдощели Ед в системе У ВС О в зависимости от концентрации дырок [40]5. Псевдощель “закрывается” при критическом значении концентрации рс ~ 0.19, слегка превышающем оптимальную концентрацию носителей, что также указывает на несверхпроводящую природу псевдощели в ВТСП - купратах.
В заключение отметим, что псевдощель свойственна не только ВТСП-купратам. В недавно открытых [41] высокотемпературных сверхпроводниках на основе железа (см. для обзора [42, 43]) также были обнаружены псевдощелевые аномалии похожие на аномалии в купратах [44]. Существенные псевдощелевые аномалии обнаружены также в дихалькогенидах ряда переходных металлов (Тай’ег, 1УФ5е2, ...), обладающих гексогональной структурой [45, 46, 47]. По-видимому, псевдощелевое состояние может оказаться достаточно распространенным в квазидвумерных системах6 вблизи или СЮ\' переходов, что представляет большой интерес для дальнейших
исследований.
2.2 Простая одномерная модель псевдощелевого состояния. Модель Садовского.
Как уже отмечалось выше далее мы будем предполагать “диэлектрический” сценарий формирования псевдощели и рассматривать рассеяние носителей заряда на псевдо-
5Здесь принималось достаточно произвольное модельное соотношение Ед = 2.5Т*
бВ которых можно ожидать достаточно широких флуктуационных областей.