К 100-летию со дня рождения В.Л. Гинзбурга. Обзоры актуальных проблем
Высокотемпературная сверхпроводимость в монослоях FeSe
М.В. Садовскийа,б аИнститут электрофизики УрО РАН, ул. Амундсена 106, Екатеринбург, 620016, Российская Федерация бИнститут физики металлов имени М.Н. Михеева, Уральское отделение РАН, ул. С. Ковалевской 18, Екатеринбург, 620108, Российская Федерация
В обзоре обсуждаются основные эксперименты и теоретические представления, связанные с наблюдением высокотемпературной сверхпроводимости в интеркалированных соединениях FeSe и монослойных пленках FeSe на подложках типа SrTiO3. Подробно рассматривается электронная структура этих систем, имеющиеся теоретические расчеты этой структуры и их соответствие с ARPES экспериментами. Подчеркивается качественное отличие структуры электронного спектра рассматриваемых систем от типичной картины такого спектра в хорошо изученных сверхпроводниках на основе FeAs и возникающие, в связи с этим, проблемы теоретического описания формирования такого спектра. Обсуждаются возможные механизмы куперовского спаривания в монослоях FeSe и возникающие здесь проблемы. Поскольку монослойные пленки FeSe на SrTiO3 представляют собой типичные "сэндвичи Гинзбурга", анализируется возможность повышения температуры сверхпроводящего перехода Tc в них за счет различных вариантов "экситонного" механизма сверхпроводимости. Показано, что в своем классическом варианте (предложенном в свое время для таких систем Аллендером, Брэем и Бардиным), этот механизм не может объяснить наблюдаемые значения Tc, однако ситуация меняется, когда в качестве "экситонов" рассматриваются оптические фононы в SrTiO3 (с энергией порядка 100 meV). Рассмотрены как простейшая модель увеличения Tc за счет взаимодействия с такими фононами, так и более специфические модели, связанные с учетом доминирующей роли рассеяния "вперед", которые позволяют понять увеличение Tc, по сравнению с объемным FeSe и интеркалированными системами на его основе. Обсуждаются проблемы, связанные с антиадиабатическим характером сверхпроводимости при таком механизме.