Выпуски

 / 

2021

 / 

Июль

  

Обзоры актуальных проблем


Спин-поляронная концепция в теории нормального и сверхпроводящего состояний купратов

  а,   а, б, §  а, *  в
а Институт физики им. Л.В. Киренского, Федеральный исследовательский центр "Красноярский научный центр" СО РАН, Академгородок 50, стр. 38, Красноярск, 660036, Российская Федерация
б Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева, пр. им. газеты "Красноярский рабочий" 31, Красноярск, 660014, Российская Федерация
в Институт физики высоких давлений РАН им. Л.Ф. Верещагина, Троицк, Москва, 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
Войдите или зарегистрируйтесь чтобы получить доступ к полным текстам статей.
English fulltext is available at IOP
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/
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

Поступила: 22 апреля 2020, доработана: 4 июля 2020, 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 cupratesPhys. Usp. 64 641–670 (2021); DOI: 10.3367/UFNe.2020.08.038829

Список литературы (329) Статьи, ссылающиеся на эту (1) Похожие статьи (20) ↓

  1. М.Ю. Каган, В.А. Мицкан, М.М. Коровушкин «Аномальная сверхпроводимость и сверхтекучесть в фермионных системах с отталкиванием» 185 785–815 (2015)
  2. С.И. Веденеев «Проблема псевдощели в высокотемпературных сверхпроводниках» 191 937–972 (2021)
  3. А.С. Мищенко «Электрон-фононное взаимодействие в недодопированных высокотемпературных сверхпроводниках» 179 1259–1280 (2009)
  4. В.И. Белявский, Ю.В. Копаев «Сверхпроводимость отталкивающихся частиц» 176 457–485 (2006)
  5. Ю.А. Изюмов «Спин-флуктуационный механизм высокотемпературной сверхпроводимости и симметрия параметра порядка» 169 225–254 (1999)
  6. Э.З. Кучинский, И.А. Некрасов, М.В. Садовский «Обобщённая теория динамического среднего поля в физике сильнокоррелированных систем» 182 345–378 (2012)
  7. Ю.А. Изюмов «Сильно коррелированные электроны: t-J-модель» 167 465–497 (1997)
  8. М.В. Садовский «Псевдощель в высокотемпературных сверхпроводниках» 171 539–564 (2001)
  9. Е.Г. Максимов «Проблема высокотемпературной сверхпроводимости. Современное состояние» 170 1033–1061 (2000)
  10. О.В. Мисочко «Электронное комбинационное рассеяние света в высокотемпературных сверхпроводниках.» 173 385–405 (2003)
  11. М.Ю. Каган, А.В. Турлапов «Кроссовер БКШ—БЭК, коллективные возбуждения и гидродинамика сверхтекучих квантовых жидкостей и газов» 189 225–261 (2019)
  12. Ю.А. Изюмов «Модель Хаббарда в режиме сильных корреляций» 165 403–427 (1995)
  13. Ю.Б. Кудасов «Ближний порядок в сильно коррелированных ферми-системах» 173 121–144 (2003)
  14. В.Л. Гинзбург «Сверхпроводимость: позавчера, вчера, сегодня, завтра» 170 619–630 (2000)
  15. М.В. Садовский «Высокотемпературная сверхпроводимость в слоистых соединениях на основе железа» 178 1243–1271 (2008)
  16. М.Р. Трунин «Поверхностный импеданс монокристаллов ВТСП в микроволновом диапазоне» 168 931–952 (1998)
  17. М.Р. Трунин «Анизотропия проводимости и псевдощель в микроволновом отклике высокотемпературных сверхпроводников» 175 1017–1037 (2005)
  18. Я.С. Бобович «Сверхпроводимость купратов — взгляд на некоторые спектроскопические и структурно-химические аспекты проблемы» 167 973–999 (1997)
  19. К.В. Мицен, О.М. Иваненко «Фазовая диаграмма La2-xMxCuO4 как ключ к пониманию природы ВТСП» 174 545–563 (2004)
  20. А.С. Мищенко «Диаграммный метод Монте-Карло в применении к проблемам поляронов» 175 925–942 (2005)

Список формируется автоматически.

© Успехи физических наук, 1918–2022
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение