Неупругое рассеяние света в высокотемпературных сверхпроводниках : Электроны, фононы и электрон-фононное взаимодействие

• Автор: Мисочко, Олег Викторович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Черноголовка
• Количество страниц: 203 с. : ил

Оглавление
Введение

Глава 1. Предмет и методы исследования

1.1. Теоретические основы неупругого рассеяния света

в нормальном металле и сверхпроводнике

1.1.1 Рассеяние света - физика, правила отбора и формализм

1.1.2 Диэлектрическая функция кристалла

1.1.3 Рассеяние света электронами металла

1.1.4 Рассеяние света фононами

1.1.4.1 Адиабатическое приближение

1.1.4.2 Фейнмановская диаграмма фононного КР

1.2 Сверхпроводимость и рассеяние света
1.2.1 Исторический экскурс
1.2.2 Отличие КР в сверхпроводящем состоянии
1.3 Сверхпроводящий параметр порядка и его симметрия
1.4 Экспериментальные детали
1.5.1 Исследования в частотной области
1.5.2 Исследования во временной области 39 Глава 2. Электронное комбинационное рассеяние света как способ
определения симметрии сверхпроводящего параметра порядка
2.1 Электронное рассеяние света при разном уровне допирования
в нормальном состоянии
2.2 Спектры ЭКР сверхпроводящего состояния
при оптимальном допировании
2.2.1 Внутриплоскостная анизотропия
2.2.2 Рассеяние в ВТСП с различным числом купратных слоев

Глава 5. Особенности динамики решетки
5.1 Влиянию гидростатического сжатия на фононный спектр
5.2 Влияние температуры на фононный спектр
5.3 Когерентные фононы
5.3.1 Шумовые свойства когерентных фононов
Глава 6. Механизмы КР света их модификация сверхпроводимостью
6.1 Резонансные свойства и механизм фононного рассеяния
6.1.1 Внеплоскостная поляризация
6.1.2 Плоскостные поляризации
6.2 Фононы с большим волновым вектором
6.2.1 Рассеяние света в запрещенных поляризациях
6.3. Фононные аномалии и сверхпроводимость
Заключение
Список литературы

2.2.3 Рассеяние света во внеплоскостных гг-и гх-поляризациях
2.3 Рассеяние света в сверхпроводящем состоянии при
разном уровне допирования
2.3.1. Случай сильного допирования
2.3.2. Псевдощель
2.3.2.1 Исследования ЭКР
2.3.2.2 Исследования во временной области
2.4 Сингулярность Ван Хова и неупругое рассеяние света
2.5 Симметрия параметра порядка
Глава 3. Особенности ЭКР света в сверхпроводящем состоянии
3.1 Рассеяние симметрии
3.2 Влияние примесей на рассеяние света в сверхпроводящем состоянии
3.3 Температурная зависимость ЭКР в сверхпроводящем состоянии
3.4 Резонансные свойства
3.5 Симметрия параметра порядка, спаривание
и возможные механизмы сверхпроводимости
Глава 4. Динамика решетки высокотемпературных сверхпроводников
4.1 Фононы в кристаллах системы У-Ва-Си-О
4.1.1 Фононы в структуре со сверхрешеткой (орто-П фаза)
4.1.2 Комбинационно-активные моды кристалла УВагС^О»
4.2 Фононы в кристаллах Т1шВа2Са„.1Си„02(П+1)+т
4.3 Фононы в кристаллах Ьаг-^г^СигС^
4.4 Фононы в кристаллах ШСи204
4.5 Фононы в кристаллах системы Вьвг-Са-Си-О
4.6 Общие черты фононного спектра различных ВТСП

Следующий шаг требует рассмотрения симметрии кристаллической решетки, поскольку параметр порядка должен преобразовываться по одному из неприводимых представлений группы симметрии высокотемпературной фазы. [42]
Так как ВТСП кристаллизуются в орторомбических или тетрагональных структурах, [47] нам необходимо рассмотреть группы В2ь и (в силу того, что сверхпроводимость реализуется в квадратных или прямоугольных СиОг плоскостях, вместо трехмерных групп зачастую ограничиваются рассмотрением их двумерных подгрупп С2у и С4У). В таблице 1.2 приведены основные состояния и их симметрия, которые могут быть ответственны за спаривание. [48]
Симметрия щелевой функции может быть определена экспериментально даже без знания микроскопического механизма спаривания. В последние годы реализовано много методик, позволяющих определять симметрию параметра порядка.[42] Первая группа, в которую входят всевозможные интерференционные измерения джозефсоновского тока, имеет дело с измерением фазы. [46,47] Вторая группа основана на измерении термодинамических свойств. Последняя группа включает в себя спектроскопические измерения, которые зондируют щель в спектре сверхпроводящих квазичастиц. Именно к последней группе относится и КР света.
1.4 Экспериментальные детали
До недавнего времени большая часть информации об оптических фононах и
электронных возбуждениях получалась из исследований в частотной области, к которым
относится и КР света. Доступность и широкое использование фемтосекундных
импульсов открыли возможность не только изучения элементарных возбуждений в
реальном времени, но и проведения нетривиальных экспериментов. [50,51] Понимание
того, каким образом устанавливается нарушенное импульсом накачки равновесие,
позволяет выяснить особенности динамики элементарных электронных возбуждений,