Спин-поляронная концепция в теории нормального и сверхпроводящего состояний купратов

В.В. Вальков^†^а, Д.М. Дзебисашвили^‡^а, б, М.М. Коровушкин^§^а, А.Ф. Барабанов^*^в
^аИнститут физики им. Л.В. Киренского, Федеральный исследовательский центр "Красноярский научный центр" СО РАН, Академгородок 50, стр. 38, Красноярск, 660036, Российская Федерация
^бСибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева, пр. им. газеты "Красноярский рабочий" 31, Красноярск, 660014, Российская Федерация
^вИнститут физики высоких давлений Российской академии наук им. Л.Ф. Верещагина, Калужское шоссе 14, Троицк, Москва, 108840, Российская Федерация

Отражено становление спин-фермионной модели купратов и формирование на её основе спин-поляронной концепции электронного строения дырочно-допированных высокотемпературных сверхпроводников медной группы. Данная концепция позволяет в едином подходе описать свойства нормальной и сверхпроводящей фаз в указанных материалах. Изложен вывод спин-фермионной модели из модели Эмери в режиме сильных электронных корреляций, демонстрирующий возникновение сильной связи между спинами ионов меди и дырками на ионах кислорода. Эта связь приводит к формированию на фоне синглетного состояния спиновой подсистемы ионов меди (квантовой спиновой жидкости) особых фермиевских квазичастиц — нелокальных спиновых поляронов. При допировании ансамбль спиновых поляронов проявляет неустойчивость по отношению к куперовскому спариванию с d-типом симметрии параметра порядка, тогда как сверхпроводящее s-спаривание не реализуется. В области оптимального допирования переход в сверхпроводящую фазу реализуется при температурах, соответствующих экспериментальным данным. Продемонстрировано, что сверхпроводящая d-фаза ансамбля спиновых поляронов не подавляется кулоновским взаимодействием дырок, находящихся на соседних ионах кислорода. Показано, что при учёте особенностей спектральных характеристик спин-поляронных квазичастиц вычисленная зависимость лондоновской глубины проникновения магнитного поля от температуры и концентрации дырок хорошо коррелирует с экспериментальными данными.

Текст pdf (1,1 Мб)

Скачивая файл я соглашаюсь с условиями использования.

English fulltext is available at DOI: 10.3367/UFNe.2020.08.038829

Ключевые слова: сильно коррелированые электронные системы, высокотемпературная сверхпроводимость, спиновые поляроны, межузельное кулоновское взаимодействие, лондоновская глубина проникновения
PACS: 71.10.−w, 71.10.Fd, 71.27.+a, 74.20.−z, 74.20.Mn, 74.25.N−, 74.72.−h (все)
DOI: 10.3367/UFNr.2020.08.038829
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2021/7/a/
Web of Science

000702491600001
Scopus

2-s2.0-85116935286
ADS NASA

2021PhyU...64..641V
Цитата: Вальков В В, Дзебисашвили Д М, Коровушкин М М, Барабанов А Ф "Спин-поляронная концепция в теории нормального и сверхпроводящего состояний купратов" УФН 191 673–704 (2021)

BibTexBibNote ® (generic)

BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

Русский

English

TY JOUR
TI Spin-polaron concept in the theory of normal and superconducting states of cuprates
AU Val’kov, V. V.
AU Dzebisashvili, D. M.
AU Korovushkin, M. M.
AU Barabanov, A. F.
PB Uspekhi Fizicheskikh Nauk
PY 2021
JO Uspekhi Fizicheskikh Nauk
JF Uspekhi Fizicheskikh Nauk
JA Usp. Fiz. Nauk
VL 191
IS 7
SP 673-704
UR https://ufn.ru/ru/articles/2021/7/a/
ER https://doi.org/10.3367/UFNr.2020.08.038829

Поступила: 22 апреля 2020, доработана: 4 июля 2020, одобрена в печать: 18 августа 2020

English citation: Val’kov V V, Dzebisashvili D M, Korovushkin M M, Barabanov A F “Spin-polaron concept in the theory of normal and superconducting states of cuprates” Phys. Usp. 64 641–670 (2021); DOI: 10.3367/UFNe.2020.08.038829