ВТСП ? НЕОБЫЧНЫЕ ОБЪЕКТЫ ФИЗИКИ ТВЕРДОГО ТЕЛА

Модераторы: mike@in-russia, varlash

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 30015
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Re: ВТСП ? НЕОБЫЧНЫЕ ОБЪЕКТЫ ФИЗИКИ ТВЕРДОГО ТЕЛА

Номер сообщения:#481   morozov » Вт окт 02, 2012 2:13

Сверхпроводящая щель и псевдощель в туннельных спектрах

Вопрос о природе щели в электронном спектре купратных сверхпроводников (псевдощели) выше температуры сверхпроводящего перехода Tc уже более 20 лет является предметом бурных дискуссий, но до полной ясности еще очень далеко. Ключевой момент здесь – это выяснение, что общего у сверхпроводящей щели и псевдощели и в чем различие между ними. Недавние исследования методом сканирующей туннельной микроскопии показали, что в отличие от сверхпроводящей щели псевдощель характеризуется значительной пространственной неоднородностью и довольно слабо зависит от температуры [1]. Кроме того, при наличии псевдощели туннельная проводимость на контакте сверхпроводника с нормальным металлом (NS-контакт) оказывается различной при положительном и отрицательном напряжении смещения [2]. В работе [3] теоретики из Lougborough Univ. (Великобритания) построили описание вольт-амперных характеристик для туннельного контакта между сверхпроводниками (SS) и для NS-контакта. Они основывались на простой модели сверхпроводника как сверхтекучей жидкости заряженных бозонов в кристаллической решетке. Одночастичные возбуждения такой жидкости – термически активированные поляроны, либо подвижные, либо локализованные на примесях. Благодаря тому, что носители тока изначально спарены, химический потенциал μ для квазичастиц отрицателен и равен примерно половине энергии связи составных бозонов, μ= –∆p, где ∆p играет роль квазищели. Сверхпроводящая же щель ∆с пропорциональна корню квадратному из плотности бозе-конденсата и сильно зависит от температуры. Полная щель имеет вид ∆(T) = [∆p2 + ∆c(T)2]1/2, и выше Tc остается только псевдощель ∆p.

Важным элементом используемой модельной зонной структуры является наличие примесных уровней, приводящих к образованию длинного “хвоста” одночастичной плотности состояний, где собственно и располагается химический потенциал. Этот “хвост”, как оказалось, ответственен за упомянутую выше асимметрию туннельной проводимости, а неоднородное распределение примесей ведет к пространственной неоднородности квазищели. Анализ полученных туннельных спектров для SS-контакта позволил объяснить такие наблюдавшиеся на эксперименте особенности, как щель в туннельной проводимости выше и ниже Tc, а также уменьшение туннельного сопротивления ниже Tc. Видно, что в руках умелых теоретиков туннельные спектры купратов дают массу новой полезной информации.

1. J.Lee et al., Science 325, 1099 (2009).

2. K.McElroy et al., Phys. Rev. Lett. 94, 197005 (2005).

3. A.S.Alexandrov, J.Beanland, Phys. Rev. Lett. 104, 026401 (2010)
С уважением, Морозов Валерий Борисович

test123
Сообщения: 1074
Зарегистрирован: Чт янв 21, 2010 23:23

Re: ВТСП ? НЕОБЫЧНЫЕ ОБЪЕКТЫ ФИЗИКИ ТВЕРДОГО ТЕЛА

Номер сообщения:#482   test123 » Вт окт 02, 2012 10:12

morozov писал(а):Благодаря тому, что носители тока изначально спарены
morozov писал(а):в руках умелых теоретиков туннельные спектры купратов дают массу новой полезной информации.
Без комментариев... :roll: :hello:

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

Re: ВТСП ? НЕОБЫЧНЫЕ ОБЪЕКТЫ ФИЗИКИ ТВЕРДОГО ТЕЛА

Номер сообщения:#483   Alex Barri » Вт окт 02, 2012 10:55

morozov писал(а):Сверхпроводящая щель и псевдощель в туннельных спектрах

Вопрос о природе щели в электронном спектре купратных сверхпроводников (псевдощели) выше температуры сверхпроводящего перехода Tc уже более 20 лет является предметом бурных дискуссий, но до полной ясности еще очень далеко. Ключевой момент здесь – это выяснение, что общего у сверхпроводящей щели и псевдощели и в чем различие между ними. Недавние исследования методом сканирующей туннельной микроскопии показали, что в отличие от сверхпроводящей щели псевдощель характеризуется значительной пространственной неоднородностью и довольно слабо зависит от температуры [1].
Вот это действительно интересно! Лет 15 назад были японские работы по неупругому отражению нейтронов в системе 123. Кажется, они подтверждают возможность того, что было предположено как образование "короткоживущих ферроных капель" ниже 150К. Их размер оценивался порядка 20А. Для 123 ниже 150К действительно многое что меняется. Для плохого СП 123 ( Тс=60К) в работах группы Фуголь методом оптической спектроскопии была зарегистрирована линия поглощения ниже 150К, связанная по их мнению с переносом электрона от кислорода к меди. Ниже 150К начинаются всевозможные эффекты:

1. перенормировка электронностимулированных люминесцентых спетров
2. эмиссия атомарного кислорода с поверхности, стимулированная ИК лазером или высоким градиентом электрического поля

Кажется логика ясна. При допировании антиферромагнетизм разрушается, но возможно появление подвижных локальных ферромагнитно-упорядоченных областей, в образовании которых участвуют магнитные ионы металла и подвижные "дырки" или электроны. Возможно, что такая локальная перестройка магнитной системы может приводить к образованию экситонов, а может сами ферроны могут испытывать притяжение. Видимо, вся алхимия где то здесь.

Трудность только подобрать нужный материал. Но ясно то, что поле для поиска уже обозначено. Другое дело, что открытие новых неорганических структур это адски тяжелый труд, на который способны только японцы. А органическая химия кажется еще ничего не придумала чего либо похожего.

test123
Сообщения: 1074
Зарегистрирован: Чт янв 21, 2010 23:23

Re: ВТСП ? НЕОБЫЧНЫЕ ОБЪЕКТЫ ФИЗИКИ ТВЕРДОГО ТЕЛА

Номер сообщения:#484   test123 » Вт окт 02, 2012 14:25

Alex Barri писал(а):Трудность только подобрать нужный... поле для поиска уже обозначено
Мой сосед жалуется, столько лет пытается подобрать нужный размер пр-ва, но... всё одно все соскакивают... :)
Последний раз редактировалось test123 Вт окт 02, 2012 14:47, всего редактировалось 1 раз.

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

Re: ВТСП ? НЕОБЫЧНЫЕ ОБЪЕКТЫ ФИЗИКИ ТВЕРДОГО ТЕЛА

Номер сообщения:#485   Alex Barri » Вт окт 02, 2012 14:32

test123 писал(а):
Alex Barri писал(а):Трудность только подобрать нужный
Мой сосед жалуется, столько лет пытается подобрать нужный размер пр-ва, но... всё одно все соскакивают... :)
Ну это лично Ваше, пр-вное мЫшление :D

В органической химии здесь большие перспективы, просто здесь еще никто не начинал пахать.

test123
Сообщения: 1074
Зарегистрирован: Чт янв 21, 2010 23:23

Re: ВТСП ? НЕОБЫЧНЫЕ ОБЪЕКТЫ ФИЗИКИ ТВЕРДОГО ТЕЛА

Номер сообщения:#486   test123 » Вт окт 02, 2012 14:52

Alex Barri писал(а):В органической химии здесь большие перспективы, просто здесь еще никто не начинал пахать.
В смысле? Мозги вправить учОным экскрементаторам? :shock: Всё бы Вам химичить... 8) Пора уже начинать думать...

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

Re: ВТСП ? НЕОБЫЧНЫЕ ОБЪЕКТЫ ФИЗИКИ ТВЕРДОГО ТЕЛА

Номер сообщения:#487   Alex Barri » Вт окт 02, 2012 15:58

test123 писал(а): Пора уже начинать думать...
Ну и начинайте, другие уже думают :D

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 30015
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Re: ВТСП ? НЕОБЫЧНЫЕ ОБЪЕКТЫ ФИЗИКИ ТВЕРДОГО ТЕЛА

Номер сообщения:#488   morozov » Вт окт 02, 2012 22:00

test123 писал(а):Мой сосед жалуется, столько лет пытается подобрать нужный размер пр-ва, но... всё одно все соскакивают...
Вот и я говорю. в любом деле нужно овладеть переметом.
Пусть инструкцию почитает... там написано на что его надо одевать.
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 30015
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Re: ВТСП ? НЕОБЫЧНЫЕ ОБЪЕКТЫ ФИЗИКИ ТВЕРДОГО ТЕЛА

Номер сообщения:#489   morozov » Вт окт 02, 2012 22:20

сверхпроводники
Полкванта потока и симметрия параметра порядка в безмедных ВТСП

В сверхпроводящем сообществе широко распространена (хотя и не общепринята) точка зрения, что механизм высокотемпературной сверхпроводимости является нефононным. Это часто увязывают с “необычной” (отличной от s-волновой) симметрией сверхпроводящего параметра порядка Δ. Так, например, в купратных ВТСП Δ имеет d-волновую симметрию. Что касается безмедных ВТСП, то теоретики обсуждают различные варианты, а эксперимент долгое время не мог дать однозначного ответа. В работе [1] американские и китайские физики представили данные своих “фазочувствительных” исследований Δ в ферропниктиде NdFeAsO0.88F0.12. Они использовали методику, применявшуюся ранее для определения симметрии Δ в p-волновых и d-волновых сверхпроводниках (см. рис.) и основанную на изучении квантования магнитного потока через петлю СКВИДа, включающую несколько джозефсоновских контактов между исследуемым и обычным (в [1] – Nb) сверхпроводниками. Наблюдение в [1] половинок кванта потока говорит о том, что в безмедных ВТСП Δ меняет знак с плюса на минус. Так как p-волновая симметрия (триплетное спаривание) исключена экспериментами по ЯМР, то остаются два варианта: d-волна и s±-волна (когда Δ имеет разный знак на разных карманах поверхности Ферми, но один и тот же – на каждом из них). Сами авторы [1] склоняются к s±-симметрии, мотивируя это отсутствием в безмедных ВТСП парамагнитного эффекта Мейснера и ссылаясь на данные сканирующей СКВИД-микроскопии. Ранее s±-спаривание ни в каких сверхпроводниках не наблюдалось. Согласно современным теоретическим моделям, оно обусловлено взаимодействием носителей заряда со спиновыми флуктуациями.
Изображение
Схема экспериментов по определению симметрии сверхпроводящего состояния
в p-волновых (a), d-волновых (b) и безмедных (c) сверхпроводниках.

Л.Опенов

1. C.-T.Chen et al., Nature Phys. 6, 260 (2010).
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:#490   Alex Barri » Ср окт 03, 2012 14:26

morozov писал(а): Вот и я говорю. в любом деле нужно овладеть переметом.
Пусть инструкцию почитает... там написано на что его надо одевать.
А собственно, нет самого предмета и инструкции тем более :D Есть только некое математическое описание, которое в принципе не позволяет ничего предсказать. Здесь ситуация напоминает химию или ботанику, где есть множество феноменов, которые надо как то объединить в одну картину.

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 30015
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Re: ВТСП ? НЕОБЫЧНЫЕ ОБЪЕКТЫ ФИЗИКИ ТВЕРДОГО ТЕЛА

Номер сообщения:#491   morozov » Чт окт 04, 2012 0:47

Нарушение электрон-дырочной симметрии в псевдощелевом состоянии Bi-2201

Наблюдение экспоненциальной температурной зависимости теплоемкости ванадия при T << Tc дало в свое время (1954 г.) ключ к пониманию эффекта сверхпроводимости: стало понятно, что у сверхпроводников имеется щель в плотности электронных состояний. Вскоре было установлено, что эта щель возникает при T = Tc вследствие спаривания электронов с противоположными импульсами и монотонно увеличивается по мере понижения температуры до нуля. Ее назвали сверхпроводящей щелью. По иронии судьбы, энергетическая щель в спектрах возбуждений купратных ВТСП не столько проясняет ситуацию, сколько запутывает, поскольку появляется она при температуре T* > Tc (рис. 1а). Природа этой “высокотемпературной щели”, называемой псевдощелью, до сих пор не ясна. Установлено лишь, что сверхпроводящая щель при T < Tc точно имеется вблизи узловых направлений зоны Бриллюэна, а псевдощель при Tc < T < T* - вблизи антиузловых (рис. 1b), тогда как однозначного ответа на вопрос о наличии или отсутствии обеих щелей в других областях импульсного пространства (сверхпроводящей – в антиузловой, псевдощели – в узловой) пока нет.
Изображение
Рис. 1. a - Фазовая диаграмма ВТСП в координатах температура – концентрация носителей. AF – антиферромагнетизм, SC – сверхпроводимость, PG – псевдощелевая фаза. Красная стрелка указывает температурный диапазон, исследованный в [1]. b - Сверхпроводящая щель (синий цвет) и псевдощель (зеленый цвет) преобладают в разных участках двумерной зоны Бриллюэна слоев CuO2 (на вставке).

Главная проблема при интерпретации экспериментов по ARPES-спектроскопии ВТСП заключается в том, как, собственно, отличить сверхпроводящую щель от псевдощели. Авторы работы [1] предложили следующий критерий: сверхпроводящая щель должна обладать электрон-дырочной симметрией относительно импульса Ферми, а щель другой природы – нет. Они проанализировали ARPES-спектры монокристаллов ВТСП Bi2Sr2-xLaxCuO6+d с Tc = 34 К и обнаружили, что при Tc < T < T* эта симметрия нарушена. Казалось бы, отсюда следует отсутствие некоррелированных куперовских пар в псевдощелевой фазе, то есть – несверхпроводящая природа псевдощели. Но окончательные выводы делать рано. Ведь в [1] симметрия псевдощели была изучена только в антиузловом направлени там, где псевдощель максимальна. Нельзя исключать возможность наличия при T > Tc некоррелированных пар с более низкими энергиями – вблизи узлов. Требуются новые ARPES-эксперименты, захватывающие более широкий диапазон импульсного пространства. А лучше всего было бы взять, да и померить заряд носителей при T > Tc: e или 2e? Вот только как это сделать? -

Л.Опенов

1. M.Hashimoto et al., Nature Phys. 6, 414 (2010).
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 30015
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Re: ВТСП ? НЕОБЫЧНЫЕ ОБЪЕКТЫ ФИЗИКИ ТВЕРДОГО ТЕЛА

Номер сообщения:#492   morozov » Чт окт 04, 2012 17:47

Сильные осцилляции магнетосопротивления наноконтуров из ВТСП

Ожидается, что исследования наноразмерных ВТСП-структур могут дать дополнительную информацию о свойствах высокотемпературных сверхпроводников. В работе [1] измерено магнетосопротивление (МС) сетки наноконтуров из ВТСП La1.84Sr0.16CuO4, имеющих форму прямоугольника с длиной стороны (75-150) нм и ее шириной около 25 нм – почти на порядок меньше, чем в предыдущих экспериментах. МС как функция магнитного потока через площадь контура осциллирует с периодом h/2e (см. рис.).

Изображение

Осцилляции магнетосопротивления сетки из наноконтуров La1.84Sr0.16CuO4.

Казалось бы, это есть не что иное как хорошо известный эффект Литтла-Паркса, обусловленный периодическим изменением критической температуры. Однако амплитуда осцилляций МС оказывается примерно в 50 раз большей, чем можно было ожидать от такого эффекта. Авторы [1] объясняют полученные ими результаты модуляцией энергетического барьера для движения магнитных вихрей. Заметим, что в [1] не обнаружено осцилляций МС с периодами h/e и h/4e, предсказанных теоретиками для наноконтуров из сверхпроводников с d-волновым параметром порядка и со страйпами, соответственно.

Л.Опенов

1. I.Sochnikov et al., Nature Nanotech. 5, 516 (2010).
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 30015
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Re: ВТСП ? НЕОБЫЧНЫЕ ОБЪЕКТЫ ФИЗИКИ ТВЕРДОГО ТЕЛА

Номер сообщения:#493   morozov » Чт окт 04, 2012 17:53

Электронная нематичность в псевдощелевом состоянии купратных ВТСП

Псевдощелевая фаза в купратных ВТСП формируется при удалении электронов из родительского моттовского диэлектрика, то есть при добавлении в него дырок. Эксперименты по спектроскопии показывают, что при не слишком большой концентрации дырок (недодопированные составы) псевдощель сосуществует со сверхпроводящей щелью, но, во-первых, больше последней по величине (рис. 1) и, во-вторых, наблюдается при Tc < T < T*, то есть в нормальном состоянии (отсюда и приставка “псевдо”). Остается неясным, происходит ли при T = T* нарушение какой-либо симметрии или нет, а если все-таки происходит – то какие электронные степени свободы при этом задействованы и каков параметр порядка? Для ответа на этот вопрос нужно разобраться с симметрией возбуждений, имеющих энергию псевдощели.

Изображение
Рис. 1. Зависимости псевдощели (D1) и сверхпроводящей щели (D0) от концентрации дырок p в плоскости CuO2 купратных ВТСП.

Изображение
Рис. 2. Иллюстрация нематического характера электронной структуры слоя CuO2. Две О2р-орбитали в пределах каждой элементарной ячейки изображены разным цветом, чтобы подчеркнуть их неэквивалентность.

В работе [1] интернационального коллектива из США, Японии, Южной Кореи и Шотландии измерены локальные туннельные спектры недодопированных ВТСП Bi2Sr2CaCu2O8+d с Tc = (20-55) К. Показано, что в псевдощелевом состоянии имеет место локальное (в пределах элементарной ячейки CuO2) нарушение симметрии электронных состояний относительно поворота на 90° (группа С4) – как в нематических жидких кристаллах. Симметрия относительно поворота на 180° (группа С2) сохраняется. Это связано с неэквивалентностью двух кислородных узлов в каждой ячейке CuO2 (рис. 2). Причина же такой неэквивалентности кроется, по мнению авторов [1], в “слабом магнетизме” атомов кислорода. Полученные в [1] результаты позволяют с единой точки зрения объяснить данные различных экспериментов, включая дифракцию нейтронов и ARPES.

Л.Опенов

1. M.J.Lawler et al., Nature 466, 347 (2010
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 30015
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Re: ВТСП ? НЕОБЫЧНЫЕ ОБЪЕКТЫ ФИЗИКИ ТВЕРДОГО ТЕЛА

Номер сообщения:#494   morozov » Пт окт 05, 2012 4:12

Поскольку антагонизм сверхпроводимости и магнетизма давно известен, то при поиске новых высокотемпературных сверхпроводников исследователи обычно старались избегать использования магнитных элементов. Поэтому открытие в 2008 г. безмедного ВТСП LaFeAs(O,F) с Tc = 26 К стало полной неожиданностью – в первую очередь из-за наличия в нем атомов Fe. Вскоре были обнаружены и другие “железистые” ВТСП (Fe-based superconductors, FeSCs), а их Tc подросла до 55 К. Обзор [1] современного состояния исследований FeSCs сделан сотрудниками Univ. of Maryland (США).

Сейчас известно пять структурных классов FeSCs. Общим для них является наличие слоев атомов Fe, окруженных ионами элементов V группы, пниктогенов (P, As) или элементов VI группы, халькогенов (S, Se, Te) в тетраэдрической конфигурации (рис. 1). Эти слои разделены “блокирующими слоями” из щелочных, щелочноземельных или редкоземельных элементов и кислорода/фтора. Принято считать, что за сверхпроводимость FeSCs ответственны именно слои Fe-пниктоген/халькоген – подобно слоям CuO2 в купратных ВТСП. Как и в купратах, ключевую для сверхпроводимости FeSCs роль играет химическое замещение. Но есть и существенные отличия: 1) атомы пниктогенов и халькогенов расположены над и под слоями Fe (рис. 1), тогда как слои CuO2 являются практически плоскими; 2) в FeSCs возможно химическое замещение элементов непосредственно в “активных слоях” Fe- пниктоген/халькоген, а в купратах – только в блокирующих (буферных) слоях. К этому следует еще добавить, что в FeSCs родительское недопированное состояние является металлическим, а в купратах – диэлектрическим. Таким образом, между этими двумя семействами ВТСП имеются как сходства, так и различия.

Изображение

Рис. 1. Слои Fe- пниктоген/халькоген – общий структурный элемент безмедных ВТСП на основе железа.
Красные кружки – атомы Fe.
Желтые кружки – атомы пниктоген/халькоген.
Стрелки – спины атомов Fe.

Фазовая диаграмма FeSCs очень похожа на таковые в некоторых других “необычных” сверхпроводниках, включая купраты: при допировании или воздействии высокого давления несверхпроводящее антиферромагнитное состояние сменяется сверхпроводящим немагнитным (рис. 2). В некоторых FeSCs (например, в LaFeAsO1-xFx) сверхпроводящая и антиферромагнитная фазы на фазовой диаграмме разделены, в других же – перекрываются (рис. 2), причем последнее встречается чаще. Сходство фазовых диаграмм FeSCs при химическом замещении и сжатии (рис. 2) вкупе с одинаковым характером изменения периодов решетки в том и другом случае наводит на мысль, что концентрация носителей заряда является не единственным (а может быть, даже не основным) фактором, определяющим положение межфазных границ, и что большую роль могут играть детали кристаллической структуры, от которых зависит структура электронная. Здесь следует отметить и еще одну особенность FeSCs: совпадение или близость температур антиферромагнитного и структурного переходов (рис. 2).

Изображение
Изображение
Рис. 2. Фазовые диаграммы BaFe2As2 при химическом замещении (a) и гидростатическом сжатии (b).
PM – парамагнетизм, AFM – антиферромагнетизм, SC – сверхпроводимость, T – тетрагональная фаза,
O – орторомбическая фаза, пунктирная линия – температура структурного перехода.

Поверхность Ферми FeSCs состоит из дырочных карманов в центре зоны Бриллюена и электронных – в ее углах (рис. 3). Основной вклад в плотность электронных состояний на уровне Ферми дают d-орбитали атомов Fe. Расчеты из первых принципов согласуются с экспериментом (фотоэмиссионная спектроскопия и квантовые осцилляции). При этом упрощенные двумерные модели не могут объяснить ряд важных деталей зонной структуры FeSCs. Эффекты электронного и дырочного допирования согласуются с моделью “жестких зон”.

Изображение
Рис. 3. Поверхность Ферми в BaFe2-xCoxAs2.
Фиолетовым и синим цветами изображены, соответственно,
дырочные и электронные карманы.

Природа магнетизма FeSCs до сих пор остается предметом дискуссий. Общая картина неплохо описывается в рамках моделей волны спиновой плотности, но не все экспериментальные факты (например, реконструкцию поверхности Ферми ниже температуры Нееля) пока удается объяснить. Спины атомов железа упорядочены антиферромагнитно вдоль одного направления двумерной подрешетки Fe и ферромагнитно – вдоль другого (рис. 1). Здесь теория согласуется с экспериментом. Но расчетные величины магнитных моментов на узлах Fe оказываются значительно больше измеренных. Причина, по-видимому, заключается в том, что магнитное состояние FeSCs в значительной мере определяется подвижными электронами проводимости.

Что касается механизма сверхпроводимости FeSCs, то большинство склоняется к нефононной природе спаривания (например, за счет обмена спиновыми флуктуациями). Одним из аргументов (хотя и не доказательством) здесь является наличие во всех FeSCs (как и в купратах) при T < Tc коллективной резонансной магнитной моды, энергия которой с ростом Tc возрастает линейно по Tc. Но эта мода может быть, и не связана со сверхпроводимостью, а возникает, например, из-за уменьшения скорости релаксации магнонов на электронах проводимости при сверхпроводящем переходе. Да и фононный механизм не стоит пока сбрасывать со счетов, ведь в FeSCs наблюдается довольно сильный изотопический эффект по железу. Возможно, имеет место комбинация фононного и нефононного спаривания. По данным ЯМР спиновое состояние куперовских пар в FeSCs является обычным синглетом. А вот их орбитальное состояние, скорее всего, не s-волновое и не d-волновое (как в купратах), а s±-волновое: параметр сверхпроводящего порядка имеет одинаковый знак на каждом кармане поверхности Ферми, но разный – на дырочных и электронных карманах. Это позволяет объяснить данные многих экспериментов (в том числе фазочувствительных), но не всех. Окончательный вывод делать пока рано. Нельзя исключить и наличие в FeSCs нескольких почти вырожденных по энергии сверхпроводящих состояний с разными симметриями спаривания. Тогда малейшее возмущение (например, дефекты) может приводить к “переключению” с одной симметрии на другую и путанице при анализе экспериментальных данных.

Не надо забывать, что безмедные ВТСП на порядок моложе своих купратных тезок. Они могут преподнести еще много сюрпризов. Будем надеяться, что эти сюрпризы окажутся для нас приятными.

Л.Опенов

1. J.Paglione, R.L.Greene, Nature Phys. 6, 645 (2010).
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:#495   Alex Barri » Сб окт 06, 2012 18:45

Шаманство продолжается:

http://science.compulenta.ru/712352/

Изображение
Представленный Ba1-xNaxTi2Sb2O, однако, проявляет свои сверхпроводящие свойства при очень низкой температуре (около 5,5 К), потому определение «высокотемпературный» к нему вряд ли подходит, но структурные мотивы и природа возникновения сверхпроводящего состояния заставляют относить эту фазу к классу ВТСП.

Ответить

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