Фононный и обменный механизмы сверхпроводимости в купратах в режиме сильных корреляций

• Автор: Шнейдер, Елена Игоревна
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 95 с. : ил.

Глава I. Введение

1.1. Электронная структура ВТСП купратов в режиме сильных корреляций

1.2. Роль электрон-фононного взаимодействия в купратах в нормальной и сверхпроводящей фазах

1.3. Обобщенный метод сильной связи

1.4. Постановка задачи

Глава II. Спектральная плотность квазичастиц в модели Хаббарда с половинным заполнением
2.1. Функции Грина и закон дисперсии электронов в антиферромагнитной модели Хаббарда с половинным заполнением

4.2. Спектральные функции квазичастиц в случае половинного заполнения

4.3. Влияние Г-перескока на формирование электронной структуры в модели Хаббарда

Глава III. Электрон-фононное взаимодействие в системах с сильными

электронными корреляциями

3.1. Вывод ЭФВ в многозоннойр-б модели слоистых купратов
3.2. ЭФВ в эффективной низкоэнергетической иб* модели
Глава IV. Теория сверхпроводимости с учетом магнитного и фононного
механизмов спаривания
4.1. Эффективный электрон-электронный гамильтониан ЭФВ в системах сСЭК

4.2. Уравнения, описывающие сверхпроводящее состояние с учетом
магнитного и фононного механизмов спаривания
4.3. Конкуренция обменного и электрон-фон онного механизмов сверхпроводимости в ВТСП купратах
Заключение
Список литературы
Глава 1. Введение.
Изучение высокотемпературной сверхпроводимости (ВТСП) продолжается уже третье десятилетие. Проблема остается актуальной не только в силу особенностей электронной структуры и многообразия свойств ВТСП материалов: с момента открытия купратных соединений с иттрием и ртутью (Тс к 90° К и Тс »135-160° К соответственно) проблема ВТСП из чисто научной превратилась в практически значимую. Несмотря на огромное количество экспериментальных и теоретических работ основной вопрос о механизме сверхпроводящего спаривания является на сегодня открытым. С одной стороны, сильные электронные корреляции (СЭК) и с! - тип симметрии параметра порядка указывают на возможные магнитные механизмы спаривания. С другой, особенности кристаллохимического строения и целый ряд экспериментальных исследований (изотоп-эффект, комбинационное рассеяние и инфракрасное поглощение света, рассеяние нейтронов, туннельная спектроскопия, фотоэмиссионная спектроскопия с угловым разрешением) подтверждают, что электрон-фононное взаимодействие (ЭФВ) также играет существенную роль в свойствах нормальной и сверхпроводящей фаз ВТСП соединений.
Очевидно, что для адекватного описания ВТСП систем необходимо учитывать взаимодействие электронов как с магнитными возбуждениями, так и с фононами. И если для оптимально и сильнодопированных составов можно стартовать из обычной зонной теории, то для обсуждения всей фазовой диаграммы, начиная от недопированных антиферромагнитных диэлектриков, необходимо описывать электроны в режиме сильных корреляций. В настоящей работе исследуются основные аспекты сформулированной проблемы, и строится теория сверхпроводимости с учетом магнитного и фононного механизмов спаривания в режиме сильных корреляций.

Глава 3. Электрон-фононное взаимодействие в системах с сильными электронными корреляциями.
В настоящей главе мы рассмотрим последовательный вывод ЭФВ в ВТСП купратах в режиме сильных корреляций. Для фононов, наиболее сильно взаимодействующих с электронами, будут записаны как диагональные, так и недиагональные вклады в ЭФВ, что позволит в дальнейшем проанализировать симметрию СП параметра порядка, а также исследовать возможность формирования кинков в электронной структуре купратов за счет ЭФВ.
3.1. Вывод ЭФВ в многозонной p-d модели слоистых купратов.
В первой главе было показано, что для адекватного описания ВТСП купратов в качестве базовой модели необходимо использовать многозонную p-d модель (5). В рамках GTB метода гамильтониан исходной модели (5) имеет ту же операторную структуру, что и гамильтониан модели Хаббарда (11):
Н„ = 1(Я„ -Я№7*+YX fny fg mm'
Это позволяет найти функцию Грина и зонную структуру по теории возмущений. Дисперсное уравнение для расчета зонной структуры в методе GTB имеет вид (в парамагнитной фазе):
detг -^УіМ)ТхАк)УхАт')
Г» ж
■О, (26)
где коэффициенты представления уХа(т) одноэлектронных операторов через X - операторы Хаббарда (10) вычисляются непосредственно после точной диагонализации внутриячеечной части гамильтониана Нс. Энергии П„, имеют