Новый класс высокотемпературных сверхпроводников в FeAs-cистемах
Ю.А. Изюмов,
Э.З. Курмаев Институт физики металлов имени М.Н. Михеева, Уральское отделение РАН, ул. С. Ковалевской 18, Екатеринбург, 620108, Российская Федерация
Дается систематический обзор нового класса высокотемпературных сверхпроводников (ВТСП) в слоистых соединениях на основе железа, который включает в себя соединения типа REOFeAs (RE— редкоземельный элемент), AFe2As2 (A = Ва, Sr, Ca), LiFeAs и др. При стехиометрическом составе все соединения этого класса являются антиферромагнитными нормальными металлами, но при допировании элементами с другой валентностью становятся сверхпроводниками (наивысшая на сегодня температура СП-перехода Тс = 55 К). Обязательным структурным элементом этих соединений являются слои, образуемые FeAs4-комплексами. Орбитали 3d Fe формируют состояния вблизи уровня Ферми. Электронная структура различных соединений класса FeAs едина: поверхность Ферми является многолистной и состоит из двух дырочных карманов в центре зоны Бриллюэна и двух электронных карманов в ее углах.
Это показано теоретически и подтверждено экспериментально. Детально рассматриваются СП-свойства, зависимости Тс от уровня допирования, внешнего давления, критических магнитных полей и сверхпроводящего параметра порядка (ПП). Показана противоречивость выводов о симметрии ПП по данным различных измерений. Анализируются транспортные, магнитные и СП-свойства FeAs-систем в сравнении с таковыми купратов. Описываются основные электронные модели соединений, учитывающие их электронную структуру и близость допированных соединений к антиферромагнитному упорядочению, для объяснения механизмов электронного спаривания. Показано, что в отличие от купратов сверхпроводящие FeAs-системы являются слабо (или умеренно) коррелированными и не находятся вблизи мотт-хаббардовского перехода. Делается вывод о том, что физические свойства FeAs-соединений в значительной степени объяснены, за исключением вопроса о симметрии СП-параметра порядка.
@article{Izyumov:2008,author = {Yu. A. Izyumov and E. Z. Kurmaev},title = {FeAs systems: a new class of high-temperature superconductors},publisher = {Uspekhi Fizicheskikh Nauk},year = {2008},journal = {Usp. Fiz. Nauk},volume = {178},number = {12},pages = {1307-1334},url = {https://ufn.ru/ru/articles/2008/12/d/},doi = {10.3367/UFNr.0178.200812d.1307}}