Спаривание в реальном пространстве и образование ферми-бозе смеси в семействе сверхпроводящих оксидов на основе BaBiO3
А.П. Менушенков†а,
М.Ю. Каган‡б,в аНациональный исследовательский ядерный университет «МИФИ», Каширское шоссе 31, Москва, 115409, Российская Федерация бНациональный исследовательский университет «Высшая школа экономики», ул. Мясницкая 20, Москва, 101000, Российская Федерация вИнститут физических проблем им. П.Л. Капицы РАН, ул. Косыгина 2, Москва, 119334, Российская Федерация
Недавно с использованием излучения рентгеновского лазера на свободных электронах было получено первое прямое экспериментальное доказательство существования спаренного состояния носителей заряда в реальном пространстве в родительском соединении BaBiO3 семейства высокотемпературных сверхпроводников (ВТСП) (висмутатов), имеющих перовскитоподобную структуру, аналогичную структуре купратных ВТСП. В результате были подтверждены основные положения ранее сформулированной нами модели пространственно разделённой ферми-бозе смеси, в которой был предложен новый оригинальный механизм высокотемпературной сверхпроводимости в висмутатах. В настоящем обзоре представлено развитие этой модели на основе результатов, полученных на рентгеновском лазере на свободных электронах, и подробно рассмотрена полная фазовая диаграмма сверхпроводящего и нормального состояния в оксидах висмута, Ba1-xKxBiO3 при различных концентрациях допирования калием. При этом обсуждаются новые уникальные квантовые состояния вещества в виде бозонного диэлектрика (полупроводника) с исходно спаренными носителями заряда и двумя энергетическими щелями и бозонного металла, шунтированного фермионной компонентой, и приводятся экспериментальные доказательства того, что именно локальное спаривание электронов и дырок ответственно за совокупность основных аномальных свойств семейства висмутатов. Учитывая большое количество аналогий в особенностях поведения различных семейств перовскитных сверхпроводников, мы полагаем, что наша работа даст новый импульс к пониманию природы высокотемпературной сверхпроводимости в оксидах висмута и других семействах, включая купратные ВТСП.
Ключевые слова: высокотемпературная сверхпроводимость, структура перовскита, ферми-бозе смесь, спаривание в реальном пространстве PACS:41.60.Cr, 61.05.cj, 61.10.Ht, 71.45.Lr, 74.20.Mn, 74.25.Dw, 74.70.−b, 74.72.Cj, 78.47.+p () DOI: URL: https://ufn.ru/ru/articles/2026/1/c/ Цитата: Менушенков А П, Каган М Ю "Спаривание в реальном пространстве и образование ферми-бозе смеси в семействе сверхпроводящих оксидов на основе BaBiO3" УФН196 28–47 (2026)
Поступила: 8 апреля 2025, доработана: 5 сентября 2025, одобрена в печать: 10 сентября 2025