Фононы в высокотемпературных сверхпроводниках

• Автор: Лимонов, Михаил Феликсович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 78 с.; 20х15 см

СОДЕРЖАНИЕ
I Введение
II Обзор
A. Экспериментальные и теоретические методы исследования
фононов
B. Краткий обзор литературных данных
III Колебательные спектры соединений (123):
зависимость от состава слоя
A. Динамика кристаллической решетки УВа2Сиз07.х
B. Волнообразная перестройка решетки (123) при изменении
состава
С Фононы в кристаллической решетке (213)
IV Колебательные спектры висмутовых сверхпроводников:
зависимость от числа слоев
V Квазидвумерный характер фононной подсистемы
высокотемпературных сверхпроводников
А. Межслоевые и внутрислоевые колебания кристаллических
решеток ВТСП
В Колебания изолированных слоев
C. Упругие свойства кристаллической решетки (123)
О. Дисперсия оптических колебаний
Е. Общая картина. Выводы
У: Структурная неустойчивость кристаллических решеток
1 перовскито-подобных сверхпроводников
А Ва1.хКхВЮз
В Проявление несоразмерной модуляции кристаллической
решетки в СКР В12Зг2СаСи208
. С Предсказание структурной неустойчивости кристаллической
| решетки (123) в условиях гидростатического давления

Vit Фононы и механизм высокотемпературной сверхпроводимости
A. Сверхпроводимость и комбинационное рассеяние света в
кристаллах УВа2Си307.»
А1 Сверхпроводимость в Y8a2Cü307-x.'d-модель или s - модель ?
А2. «d+s» - сценарий сверхпроводимости в орторомбических
кристаллах УВа2Си307х
B. Влияние сверхпроводимости на СКР кристаллов Bi4Sr4CaCu3Oi4
C. О роли слоевого строения ВТСП - соединений в механизме
сверхпроводимости
VIII Оптическая спектроскопия фуллеренов и галогено-фуллеренов
A. Квазимолекулярная структура фуллеренов Сю и С70
B. Два типа взаимодействия C-Hal в галогено-фуллеренах
C. Резонансное рассеяние света в галогено-фуллерене СеоС124
IX Основные результаты и выводы работы
X Заключение
XI Библиография

Сделаем это на примере кристаллической решетки УВа2Си307- Это соединение обладает отчетливой структурной анизотропией (6 слоев на элементарную ячейку, а « Ь « 3.8А, с * 11.7А) и подробно исследовано. Обратимся к Табл.5.1, в которой для УВа2Си307 приведены наборы рассчитанных частот для центра Г(0,0,0) и двух других высокосимметричных точек зоны Бриллюэна - г{0,0,1/2) и У(0,1/2,0).
Рассмотрим сначала низкочастотные оптические моды. Большинство этих колебаний соответствует смещениям слоев друг относительно друга (т.е. амплитуды смещения атомов, принадлежащих одному слою, близки, и слои смещаются как жесткий структурный фрагмент). Такие колебания следует рассматривать как межслоевые моды. Типичным примером межслоевых колебаний являются низкочастотные моды представлений В2а и Вэд. Колебания 78 и 79 смГ1 соответствуют синфазным, а колебания 103 и 104 см'1 - противофазным смещениям слоев ВаОва и Си(ОсиЬ в плоскости ху относительно неподвижных слоев атомов У и цепочек СиЮои- Таким же образом к межслоевым колебаниям можно отнести по три низкочастотные моды представлений В2и и В3и. Так, например, Вэи - колебание 64 см'1 соответствует противофазному смещению слоев У И Си(0си)2 относительно слоев ВаОва и Си10си1-
Слоевой характер низкочастотных колебаний атомов по оси г (двух -симметрии Ад и трех-симметрии В,и) выражен не столь отчетливо, хотя и в этих случаях можно выделить слои, смещающиеся друг относительно друга.
Таким образом, согласно результатам динамических расчетов, межслоевыми модами решетки УВа2Си307 являются:
Птеа = 2 Ад + 2В2д + 2Вэд + ЗВ1и + ЗВ2Ц + ЗВ3и. (5.1)
Что касается высокочастотных колебаний, то им соответствует совсем иной характер движения атомов. Большинство из них определяется колебаниями атомов кислорода, принадлежащих только одному слою. Амплитуды смещений остальных атомов примерно на порядок меньше. Поэтому такие колебания можно рассматривать как внутрислоевые. Из Табл.5.1 видно, что к внутрислоевым колебаниям структуры УВа2Си307 относятся следующие моды:
Пшга! — ЗАд + ЗВ2д + ЗВэд + 4В1„ + 4В2и + 4В3и. (5.2)
Таким образом, на основании подробного анализа фононного спектра было установлено, что для УВа2Си307 набор колебаний в центре ЗБ имеет вид:
Г = ЗГэс + 15Г«чет! + 21Гшм = I
= [В,и + В2и + 83и]ае +
+ [2Ад + 2В2а + 2Вэд + ЗВ1и + ЗВ2и + ЗВ3и]|П(еи +
+ (ЗАд + ЗВ2д + ЗВэд + 4В1и + 4В2и + 4В3и]!пЙ,|. (5.3)