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

@article{Val'kov:2021,
	author = {В. В. Вальков and Д. М. Дзебисашвили and М. М. Коровушкин and А. Ф. Барабанов},
	title = {Спин-поляронная концепция в теории нормального и сверхпроводящего состояний купратов},
	publisher = {Успехи физических наук},
	year = {2021},
	journal = {Усп. физ. наук},
	volume = {191},
	number = {7},
	pages = {673-704},
	url = {https://ufn.ru/ru/articles/2021/7/a/},
	doi = {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