Cтатьи, принятые к публикации

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 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

В обзоре отражено становление спин-фермионной модели купратов и формирование на ее 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 отмеченных 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 учете особенностей спектральных характеристик спин-поляронных квазичастиц вычисленная зависимость лондоновской глубины проникновения магнитного поля от температуры и концентрации дырок, хорошо коррелирует с экспериментальными данными.

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.Mn, 74.20.−z, 74.72.−h, 74.25.Nf (все)
DOI: 10.3367/UFNr.2020.08.038829
Цитата: Вальков В В, Дзебисашвили Д М, Коровушкин М М, Барабанов А Ф "Спин-поляронная концепция в теории нормального и сверхпроводящего состояний купратов" УФН, принята к публикации

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 “The spin-polaron concept in the theory of normal and superconducting states of cupratePhys. Usp., accepted; DOI: 10.3367/UFNe.2020.08.038829

© Успехи физических наук, 1918–2020
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение