Свойства нормальной и сверхпроводящей фаз в синглет-триплетной модели оксидов меди

• Автор: Коршунов, Максим Михайлович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 125 с. : ил.

Глава 1. Введение

1.1. Проблема ВТСП

1.2. Электронная структура купратов: первопринципные расчеты и низкоэнергетические модели

1.3. Магнитные механизмы спаривания в /-/модели, модели Хаббарда, 1-4* модели

1.4. Обобщенный метод сильной связи в многозонной р-д модели

1.5. Постановка задачи

Глава 2. Эффективный гамильтониан

2.1. Получение эффективного гамильтониана для многозонной р-с1 модели

2.2. Параметры эффективного гамильтониана для купратов р-типа

2.3. Параметры эффективного гамильтониана для купратов п-типа

Глава 3. Электронные свойства несверхпроводящей фазы

3.1. Спин-поляронная природа внутрищелевых состояний в антиферромагнитной фазе
3.2. Обобщение теоремы Латтинжера для систем с сильными электронными корреляциями
3.3. Расчет электронной структуры в спин-жидкостной фазе
3.4. Электронная структура и поверхность Ферми в купратах п-типа
3.5. Влияние спиновых флуктуаций на электронную структуру купратов р-типа
Глава 4. Исследование магнитных механизмов сверхпроводимости в реалистичных моделях

4.1. Сверхпроводимость в купратах п-типа
4.2. Спин-флуктуационный и спин-экситонный механизмы спаривания в эффективной синглет-триплетной ?-,/* модели
Заключение
Список литературы

Глава 1. Введение
Вначале, естественно, хотелось бы сказать, чему посвящена данная работа и какова ее структура. Название многое проясняет - эта работа посвящена исследованию несверхпроводящей и сверхпроводящей фаз в оксидах меди - высокотемпературных сверхпроводниках (ВТСП). Рассматриваются магнитные, а именно спин-флуктуационный и спин-экситонный механизмы сверхпроводящего спаривания. Почему не рассматривается электрон-фононное взаимодействие и связанный с ним механизм спаривания будет прояснено далее по ходу работы. Перечисленные выше магнитные механизмы спаривания будут исследованы в рамках модельного подхода, поскольку ВТСП купраты относятся к классу систем с сильными электронными корреляциями (СЭК) и первопринципные (ab initio) вычисления, как правило, дают неверные результаты для этих систем. Для того чтобы определиться, какую собственно модель использовать для адекватного качественного и количественного описания купратов, в первой главе дан краткий обзор некоторых экспериментальных фактов и рассмотрены наиболее широко используемые модели ВТСП. Были выбраны лишь те экспериментальные факты, которые, по нашему мнению, наиболее четко указывают на физическую природу явлений в купратах. Что касается моделей, то рассмотрение ведется по возрастанию области энергий, в которых данные модели применимы. В конце первой главы показано, в частности, на основе результатов обобщенного метода сильной связи (GTB - Generalized Tight-Binding), что наиболее полной (и в то же время наиболее сложной!) является многозонная p-d модель. Эта модель и будет использована как отправная точка для дальнейшего исследования.
Остальные главы представляют собой оригинальные результаты и начинаются с получения эффективной низкоэнергетической модели для многозонной p-d модели. Эффективный гамильтониан, в отличие от широко
Также необходимо отметить, что в обоих методах отсутствует пропорциональность Jp и . В обычной И модели такая пропорциональность
(-1 р — 21р /II) возникает, поскольку И модель получается из модели Хаббарда с кулоновским отталкиванием II. В случае синглет-триплетной Т.!* модели межзонный перескок , определяющий значение .1 р (см. (29)) отличается от внутризонного перескока 1,рв, который определяет tp. Это приводит к более сложному соотношению между и 3р.
В рамках метода йТВ зависимость интеграла перескока 1р от расстояния возникает автоматически вследствие зависимости от расстояния коэффициентов преобразования Ваннье (см. (25) и Таблицу 1). Для того чтобы сравнить наши параметры с параметрами, используемыми различными авторами, мы приводим их вместе в Таблицах 4 и 5.
Таблица 4. Сравнение полученных нами параметров синглет-триплетной Ь-Л* модели (столбец 0) с параметрами СР-Р'-Л модели, используемыми в литературе.
quantity 0 LSCO I LSCO (75] II LSCO [122] III LSCO [79] IV Bi2212,SCOC [79,78] V YBCO [134] VI SCOC [81]
/, эВ 0.587 0.416 0.35 0.35 0.35 0.40 0
t'/t -0.085 -0.350 -0.20 -0.12 -0.34 -0.42 -0
t"/t 0.154 - 0.15 0.08 0.23 -0.25 0
У, эВ 0.115 0.125 0.14 0.14 0.14 0.17 0
т 0.196 0.300 0.40 0.40 0.40 0.43 0
Параметры, полученные подгонкой к экспериментальным данным, перечислены в столбцах I-VI Таблицы 4, вычисленные методом LDA - в столбцах VII и VIII Таблицы 5. Наилучшее согласие наблюдается между нашими параметры перескока (столбец 0) и параметрами, приведенными в