ВТСП ? НЕОБЫЧНЫЕ ОБЪЕКТЫ ФИЗИКИ ТВЕРДОГО ТЕЛА

Модераторы: mike@in-russia, varlash

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 30000
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Re: ВТСП ? НЕОБЫЧНЫЕ ОБЪЕКТЫ ФИЗИКИ ТВЕРДОГО ТЕЛА

Номер сообщения:#526   morozov » Пн ноя 12, 2012 3:31

Разброд и шатание в семье безмедных ВТСП

Симметрия сверхпроводящего параметра порядка D является важнейшей характеристикой сверхпроводника. Так как зависимость D(k) неявно содержит в себе информацию о виде матричного элемента эффективного электрон-электронного притяжения, то знание этой зависимости позволяет строить обоснованные предположения о природе куперовского спаривания. Например, если в обычных сверхпроводниках с фононным механизмом спаривания величина D на всей поверхности Ферми постоянна (s-волновая симметрия), то в купратных ВТСП D имеет узлы, изменяя знак на четырех прямых, параллельных оси kz (d-волновая симметрия). Что касается безмедных ВТСП (пниктидов и халькогенидов железа), то в некоторых из них (LaOFeP, LiFeP, KFe2As2, BaFe2(As1-xPx)2, BaFe2-xRuxAs2, FeSe) узлы D наблюдаются, а в некоторых (Ba1-xKxFe2As2, BaFe2-xCoxAs2, KxFe2-ySe2, FeTe1-xSex) – нет. Новые данные для D(k) в еще двух пниктидах получены в работах [1, 2]. Фотоэмиссионная спектроскопия с угловым разрешением показала [1], что в BaFe2(As0.7P0.3)2 узлы у D хоть и есть, но не такие, как при d-волновом спаривании: узловая линия на поверхности Ферми представляет собой окружность. Авторы [1] полагают, что D имеет s-волновую симметрию, но при этом очень сильно анизотропна в k-пространстве. Сходные результаты были получены в работе [2] при исследовании интерференции квазичастиц в LiFeSe. Авторы [2] определили сверхпроводящие щели |Di(k)| на трех дырочных поверхностях Ферми и показали, что все они не имеют узлов и существенно анизотропны (см. рис.).
Изображение
Сверхпроводящая щель в трех дырочных зонах h1, h2, h3 халькогенида LiFeSe (в литературе эти зоны обозначают обычно как a1, a2, g , соответственно).

Осталось невыясненным, изменяет ли D знак при переходе с одной поверхности на другую (s±-волновое спаривание). Многообразие зависимостей D(k) в пниктидах и халькогенидах железа свидетельствует либо об отсутствии однозначной корреляции механизма сверхпроводимости и симметрии D, либо о различии механизмов в разных семействах безмедных ВТСП (что представляется маловероятным в виду сходства их структуры и основных физико-химических свойств).

Л.Опенов

1. Y.Zhang et al., Nature Phys. 8, 371 (2012).

2. M.P.Allan et al., Science 336, 563 (2012).
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Аватара пользователя
Alex Barri
Сообщения: 983
Зарегистрирован: Пт дек 12, 2008 15:07

Re: ВТСП ? НЕОБЫЧНЫЕ ОБЪЕКТЫ ФИЗИКИ ТВЕРДОГО ТЕЛА

Номер сообщения:#527   Alex Barri » Вт ноя 13, 2012 15:05

http://science.compulenta.ru/720070/

Переход в состояние сверхпроводимости удалось разглядеть с атомным разрешением
Авторам работы удалось доказать, что псевдощелевое состояние способно ассистировать скорому появлению сверхпроводимости. При очень низких уровнях допирования исходного купрата наблюдалось формирование нанометровых кластеров, характерных для псевдощелевого состояния. По мере увеличения концентрации гостевых атомов отдельные кластеры начинали постепенно сливаться. Их полное соединение происходило только тогда, когда материал становился настоящим сверхпроводником.
Возможно, что в теории (забыл кого) феронных капель есть смысл.

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 30000
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Re: ВТСП ? НЕОБЫЧНЫЕ ОБЪЕКТЫ ФИЗИКИ ТВЕРДОГО ТЕЛА

Номер сообщения:#528   morozov » Ср ноя 14, 2012 0:06

Я не забыл, потому как никогда не слышал про это.
...но название не воодушевляет, по крайней мере применительно к ВТСП.
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Аватара пользователя
Alex Barri
Сообщения: 983
Зарегистрирован: Пт дек 12, 2008 15:07

Re: ВТСП ? НЕОБЫЧНЫЕ ОБЪЕКТЫ ФИЗИКИ ТВЕРДОГО ТЕЛА

Номер сообщения:#529   Alex Barri » Ср ноя 14, 2012 12:21

Все существующие теории (а их десятки) можно спокойно не помнить, так как они ничего не предсказывают. Результаты неупругого рассеяния нейтронов вроде доказывает появление таких локальных магнитно-упорядоченных коротко-живущих кластеров. Скорее всего это как то сопряжено с экситонами в системе Cu-O. В самом деле, при изменении валентности меди магнитные свойства должны сильно меняться.

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 30000
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Re: ВТСП ? НЕОБЫЧНЫЕ ОБЪЕКТЫ ФИЗИКИ ТВЕРДОГО ТЕЛА

Номер сообщения:#530   morozov » Пт ноя 16, 2012 11:58

Ну, экситонов никто там не видел.
И теорий нет только безудержный полет фантазии под названием модели.
Единственная теория БКШ ничего не объясняет, даже в варианте Элиашберга. Раз слушал его на семинаре, очень разумные предположения, ничего сильно конкретного... все крутилось вокруг меди, как и у меня.
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Аватара пользователя
Alex Barri
Сообщения: 983
Зарегистрирован: Пт дек 12, 2008 15:07

Re: ВТСП ? НЕОБЫЧНЫЕ ОБЪЕКТЫ ФИЗИКИ ТВЕРДОГО ТЕЛА

Номер сообщения:#531   Alex Barri » Пт ноя 16, 2012 13:22

morozov писал(а):Ну, экситонов никто там не видел.
И теорий нет только безудержный полет фантазии под названием модели.
Единственная теория БКШ ничего не объясняет, даже в варианте Элиашберга. Раз слушал его на семинаре, очень разумные предположения, ничего сильно конкретного... все крутилось вокруг меди, как и у меня.
В целом все верно. Есть только гипотезы. Кажется работы Фуголь по оптическому поглощению могут косвенно свидетельствовать о возможности появления таких экситонов. Есть даже статьи по лазерному фотоиндуцированию сверхпроводимости в плохих купратах. Кроме как экситонов здесь придумать что то сложно.

http://science.compulenta.ru/721262/
В рассматриваемой работе было обнаружено, что на самом деле псевдощелевая фаза замечательно сосуществует со сверхпроводящей в широком интервале температур и составов. Сначала учёные полагали, что псевдощелевая фаза не зависит от сверхпроводимости, но при более детальном рассмотрении выяснилось, что это совсем не так: при понижении температуры сверхпроводящее состояние подавляет псевдощелевую фазу.

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 30000
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Re: ВТСП ? НЕОБЫЧНЫЕ ОБЪЕКТЫ ФИЗИКИ ТВЕРДОГО ТЕЛА

Номер сообщения:#532   morozov » Пт ноя 16, 2012 21:11

Alex Barri писал(а):Кроме как экситонов здесь придумать что то сложно.
Выбрать из имеющихся... ну а придумать....
Alex Barri писал(а):Сначала учёные полагали, что псевдощелевая фаза не зависит от сверхпроводимости
Псевдощель первое что увидели, еще в туннельных экспериментах. Правда никто ее тек не называл, типа фигня и так не бывает. Она еще несимметричная была, чего в оптике не бывает.
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 30000
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Re: ВТСП ? НЕОБЫЧНЫЕ ОБЪЕКТЫ ФИЗИКИ ТВЕРДОГО ТЕЛА

Номер сообщения:#533   morozov » Сб ноя 17, 2012 4:12

Орбитальные токи и псевдощель в купратных ВТСП

Псевдощель в купратных ВТСП продолжает привлекать к себе внимание исследователей. Есть надежда, что, поняв природу псевдощели, мы приблизимся к разгадке механизма высокотемпературной сверхпроводимости. Согласно одной из теоретических моделей, в псевдощелевом состоянии имеются циркулирующие по слоям CuO2 орбитальные токи, такие, что симметрия относительно обращения времени нарушается, а трансляционная симметрия – нет. Эта теория предсказывает наличие в ВТСП двух специфических магнитных возбуждений со слабой дисперсией. Одно из таких возбуждений ранее уже было обнаружено экспериментально. В работе [1] (США, Германия, Франция, Китай, Австрия, Австралия) при исследовании рассеяния нейтронов на монокристаллах HgBa2CuO4+d найдено и второе. Энергии этих возбуждений составляют 38 и 54 мэВ. Они появляются при охлаждении образца до температуры возникновения псевдощели T*. Таким образом, наличие в ВТСП орбитальных токов и их связь с псевдощелью можно считать практически доказанным. При описании фазовой диаграммы купратов нужно учитывать не только магнетизм локальных спинов, но и “псевдощелевой магнетизм” орбитальных токов. Ждет своего объяснения обнаруженное в [1] “перемешивание” антиферромагнитных возбуждений с псевдощелевыми.

1. Y.Li et al., Nature Phys. 8, 404 (2012)
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 30000
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Re: ВТСП ? НЕОБЫЧНЫЕ ОБЪЕКТЫ ФИЗИКИ ТВЕРДОГО ТЕЛА

Номер сообщения:#534   morozov » Пт ноя 23, 2012 16:45

Псевдощель и кислородные вакансии в ВТСП

Одной из отличительных особенностей купратных ВТСП является наномасштабная неоднородность их электронной структуры. Теоретические объяснения этой неоднородности варьируются от химического беспорядка до спонтанного фазового расслоения. В работе [1] сканирующая электронная спектроскопия с атомарным разрешением использована для изучения взаимосвязи между локальной величиной псевдощели Epg и распределением атомов кислорода в ВТСП Bi2+ySr2-yCaCu2O8+x с различными x и Tc = (55 ¸ 91) К. Оказалось, что Epg максимальна в окрестности 1) межузельных атомов кислорода А-типа (расположенных вблизи слоев Sr-O) и 2) апикальных кислородных вакансий (см. рис.).
Изображение
Корреляция локальной псевдощели с положением вакансий
апикальных атомов кислорода в образце с Tc = 55 K.

Отсюда можно заключить, что эти два типа кислородных дефектов приводят к уменьшению локальной концентрации дырок. Основываясь на полученных результатах, авторы [1] предлагают следующий путь увеличения критической температуры: недодопировать образец, чтобы увеличить силу спаривающего потенциала, но при этом так подобрать режим отжига, чтобы межузельный кислород удалить, а апикальные вакансии не создавать.

Л.Опенов

1. I.Zeljkovic et al., Science 337, 320 (2012).
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 30000
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Re: ВТСП ? НЕОБЫЧНЫЕ ОБЪЕКТЫ ФИЗИКИ ТВЕРДОГО ТЕЛА

Номер сообщения:#535   morozov » Вс ноя 25, 2012 16:10

Неквазичастичная природа фермиевских дуг в купратных ВТСП

Данные фотоэмиссионной спектроскопии с угловым разрешением (ARPES) говорят о том, что в псевдощелевой фазе купратных ВТСП поверхность Ферми не является замкнутой, а состоит из нескольких не связанных друг с другом сегментов – фермиевских дуг. Это противоречит теоретическим представлениям о топологической целостности электронных энергетических зон. В литературе обсуждались два различных пути разрешения такого противоречия: 1) отказ от концепции квазичастиц (основы современной физики твердого тела) и 2) предположение, что фермиевские дуги – это на самом деле вовсе не дуги, а небольшие “карманы” (то есть, по сути, маленькие замкнутые поверхности Ферми). В работе [1] (США, Япония) электронная структура купрата Bi2Sr2CaCu2O8+d изучена с использованием модифицированной (позволяющей достичь более высокого разрешения) методики ARPES и нового (томографического) способа анализа ARPES-спектров. Обнаружено, что спектральный вес, формирующий фермиевские дуги, смещен к ним от края сверхпроводящей щели за счет процессов распаривания. Таким образом, квазичастицы остаются на краю щели, а фермиевские дуги имеют неквазичастичную природу. Это неквазичастичное состояние, по-видимому, и ответственно за необычные термодинамические и транспортные свойства псевдощелевой фазы.

Л.Опенов

1. T.J.Reber et al., Nature Phys. 8, 606 (2012).
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Ответить

Вернуться в «Физика твердого тела / Solid-state Physics»