ВТСП ? НЕОБЫЧНЫЕ ОБЪЕКТЫ ФИЗИКИ ТВЕРДОГО ТЕЛА

Модераторы: morozov, mike@in-russia, Editor

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 30480
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Re: ВТСП ? НЕОБЫЧНЫЕ ОБЪЕКТЫ ФИЗИКИ ТВЕРДОГО ТЕЛА

Номер сообщения:#661   morozov » Пт апр 01, 2016 19:27

Электронная нематичность в безмедных ВТСП

Электронная нематичность (однонаправленное самоорганизованное электронное состояние, нарушающее вращательную симметрию решетки) наблюдалась и в купратных, и в безмедных ВТСП. При этом в пниктидах нематичность обычно ассоциировалась с орторомбическим искажением элементарной ячейки. В работе [1] (Япония, США) при измерении крутящего момента BaFe2(As1-xPx)2 в магнитном поле однако обнаружено, что нематичность появляется при температуре гораздо выше температуры структурного перехода из тетрагональной в орторомбическую фазу (и сопутствующего ему антиферромагнитного перехода). Более того, она сохраняется в немагнитной сверхпроводящей области, в результате чего нематическая фазовая диаграмма пниктидов становится похожей на псевдощелевую диаграмму купратов (см. рис.). Не исключено, что псевдощель как-то связана с нематичностью.
Изображение
Фазовая диаграмма BaFe2(As1-xPx)2.

Кружки – температура антиферромагнитного перехода, треугольники – температура структурного перехода, квадраты – температура сверхпроводящего перехода. Крестики – температура появления нематичности.
Вставка иллюстрирует нематичность вдоль оси [110]T.

Л.Опенов

1. S.Kasahara et al., Nature 486, 382 (2012).
_____________________________________________

Нематичность в купратных сверхпроводниках со страйповым порядком

В недодопированных купратных ВТСП сверхпроводимость конкурирует с волной зарядовой плотности. Кроме того, в ВТСП наблюдается еще и нематичность, которая характеризуется нарушением симметрии электронной структуры относительно поворота на 90о в слоях CuO2. Пока не ясно, связана ли она с каким-то другим типом упорядочения, например, со страйповым зарядовым порядком или со структурным переходом из тетрагональной фазы в орторомбическую. В работе [1] (Канада. Германия, США, Франция, Австрия) исследовано резонансное рассеяние рентгеновских лучей на ВТСП (La,M)2CuO4 с M = Nd/Sr, Ba, Eu/Sr и различными температурами структурного и зарядового переходов. Установлено, что ВЗП-упорядочение не влияет на структуру слоев (La,M)2O2, но приводит к нарушению С4 симметрии Cu3d состояний в каждой элементарной ячейке слоев CuO2, тем самым порождая дополнительную “внутреннюю” электронную нематичность. Такой тип нематичности может быть общей чертой всех недопированных ВТСП.

Л.Опенов

1. A.J.Achkar et al., Science 351, 576 (2016).
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 30480
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Re: ВТСП ? НЕОБЫЧНЫЕ ОБЪЕКТЫ ФИЗИКИ ТВЕРДОГО ТЕЛА

Номер сообщения:#662   morozov » Пт апр 15, 2016 16:26

Резкое изменение концентрации носителей в
купратном сверхпроводнике при возникновении псевдощели

При концентрации дырок p меньше p* = 0.19 в нормальном состоянии купратных ВТСП имеется псевдощель, природа которой пока не ясна. Непонятно, имеет ли она отношение к фазе моттовского диэлектрика при малых p или к зарядовому порядку, приводящему к реконструкции поверхности Ферми при промежуточных p. В работе [1] (Канада, Франция, Польша) коэффициент Холла ВТСП YBa2Cu3Oy с p = 0.16-0.205 измерен в достаточном для подавления сверхпроводимости магнитном поле Н = 88 Тл. Это позволило определить зависимость холловской концентрации носителей nH от p в нормальном состоянии. Выяснилось, что при уменьшении p смена зависимости nH = 1 + p на nH = p, сопровождающаяся резким падением nH, начинается строго при p = p*, то есть достаточно далеко от верхней границы фазы с волной зарядовой плотности p = 0.16 (см. рис.).
Изображение

Зависимость холловской концентрации носителей nH от концентрации дырок p при Т = 500 К. Зеленым цветом отмечена область, в которой происходит реконструкция поверхности Ферми, связанная с волной зарядовой плотности (CDW).

Это говорит о том, что, во-первых, псевдощель связана не с зарядовым порядком, а, скорее, с антиферромагнитным моттовским диэлектриком и, во-вторых, именно переход в псевдощелевую фазу приводит к трансформации поверхности Ферми, так что ее объем резко уменьшается на одну дырку в расчете на атом меди.

Л.Опенов

1. S.Badoux et al., Nature 531, 210 (2016).
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 30480
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Re: ВТСП ? НЕОБЫЧНЫЕ ОБЪЕКТЫ ФИЗИКИ ТВЕРДОГО ТЕЛА

Номер сообщения:#663   morozov » Вт май 03, 2016 23:53

Спин-орбитальное взаимодействие в безмедных ВТСП

Спин-орбитальное взаимодействие (СОВ) является причиной многих необычных свойств твердых тел – от топологически нетривиальных диэлектрических состояний до “необычной” сверхпроводимости. СОВ снимает вырождение по спину, в результате чего электронные энергетические зоны расщепляются. В безмедных ВТСП на основе железа, у которых эти зоны образованы различными атомными орбиталями (многозонность), СОВ может влиять как на орбитальный угловой момент куперовских пар, так и на их спин. В работе [1] (Германия, Россия, Великобритания, Швейцария) эффекты СОВ в нескольких типичных безмедных ВТСП изучены посредством фотоэмиссионной спектроскопии с угловым разрешением. Показано, что СОВ приводит к изменению электронной структуры на масштабе 5-25 мэВ и в конечном итоге определяет вид поверхности Ферми (см. рис.).
Изображение
Спин-орбитальное взаимодействие и сверхпроводящая щель D в безмедных ВТСП.
В горизонтальной плоскости схематически изображены контуры Ферми.
Красным цветом отмечены состояния на уровне Ферми,
индуцированные спин-орбитальным расщеплением электронных зон.
Эта энергия сравнима с энергией Ферми и сверхпроводящей щелью. Кроме того, анизотропная сверхпроводящая щель достигает максимума именно на тех участках поверхности Ферми, которые сформировались вследствие расщепления зон из-за СОВ. По мнению авторов, это говорит о непосредственной связи СОВ с механизмом спаривания.

Л.Опенов

1. S.V.Borisenko et al., Nature Phys. 10, 311 (2016).
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 30480
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Re: ВТСП ? НЕОБЫЧНЫЕ ОБЪЕКТЫ ФИЗИКИ ТВЕРДОГО ТЕЛА

Номер сообщения:#664   morozov » Пт май 06, 2016 11:02

On the possible mechanism of superconductivity
in cuprates and pnictides .
K.V. Mitsen1 and O.M. Ivanenko
Lebedev Physical Institute RAS, 119991 Moscow, Russia
The nature of the normal state and the mechanism of superconductivity in
two families of high-temperature superconductors, cuprates and pnictides,
remain a matter of intense discussions. According to band-structure
calculations, confirmed by ARPES data, the electronic structure of
pnictides differs considerably from that of cuprates. However, in spite of
these differences, it looks like in both cases there exists some general and
fairly “coarse” mechanism independent of fine details of the band structure
and responsible for superconductive pairing in these materials. Here, we
suggest a qualitative model describing the ground state and the mechanism
of superconductive pairing in cuprates and pnictides that, in our opinion,
can explain many of their unusual properties.

On the possible mechanism of superconductivity in cuprates and pnictides. Available from: https://www.researchgate.net/publicatio ... _pnictides [accessed May 6, 2016].
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 30480
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Re: ВТСП ? НЕОБЫЧНЫЕ ОБЪЕКТЫ ФИЗИКИ ТВЕРДОГО ТЕЛА

Номер сообщения:#665   morozov » Вт июн 07, 2016 20:14

Волна плотности куперовских пар в купратном ВТСП

В теории сверхпроводимости обычно считается, что импульс куперовских пар равен нулю и, следовательно, квантовый конденсат пар трансляционно инвариантен. Но ничто не мешает парам иметь конечный импульс, что приводит к пространственной модуляции плотности пар. Давно предсказанное (Ларкин, Овчинников, Фулде, Феррел), такое состояние в сверхпроводниках ни разу не наблюдалось. В работе [1] (США, Великобритания, Корея, Япония) оно наконец-то обнаружено. Используя джозефсоновскую туннельную микроскопию с нанометровым разрешением, авторы зарегистрировали в ВТСП Bi2Sr2CaCu2O8+x волны плотности куперовских пар с волновыми векторами QP = (0.25, 0)2p/a и (0, 0.25)2p/a, где a – период решетки. Амплитуда этих волн составила около 5% от средней плотности конденсата. Интересно, что, согласно некоторым моделям, волны куперовских пар присутствуют в псевдощелевой фазе купратов.

Л.Опенов

1. M.H.Hamidian et al., Nature 532, 143 (2015).
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 30480
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Re: ВТСП ? НЕОБЫЧНЫЕ ОБЪЕКТЫ ФИЗИКИ ТВЕРДОГО ТЕЛА

Номер сообщения:#666   morozov » Пн июн 13, 2016 21:53

Признаки нематических критических флуктуаций в безмедных ВТСП

Согласно стандартной теории сверхпроводимости, спаривание носителей заряда обусловлено обменом виртуальными коллективными флуктуациями (фононами в обычных сверхпроводниках или спиновыми флуктуациями в соединениях с тяжелыми фермионами и, возможно, в купратных ВТСП). Сила таких флуктуаций определяется величиной соответствующей восприимчивости. В работе [1] изучено влияние анизотропной деформации на удельное сопротивление различных безмедных ВТСП и на основе полученных данных определены температурные зависимости нематической магнитной восприимчивости. Во всех исследованных образцах (четырех пниктидах и одном халькогениде) эта восприимчивость имеет кюри-вейссовский вид (см. рис.) с тенденцией к расходимости, что говорит о близости нематической квантовой критической точки. Даже если связанные с этой точкой нематические флуктуации и не являются единственной причиной спаривающих взаимодействий в железосодержащих сверхпроводниках, они, уж во всяком случае, должны усиливать его.
Изображение
Нематическая восприимчивость
Л.Опенов

1. H.-H.Kuo et al., Science 352, 958 (2016).
С уважением, Морозов Валерий Борисович

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

Re: ВТСП ? НЕОБЫЧНЫЕ ОБЪЕКТЫ ФИЗИКИ ТВЕРДОГО ТЕЛА

Номер сообщения:#667   test123 » Пт июн 24, 2016 12:39

Давным-давно, в начале обсуждения этой темы я высказывал мнение с чего нужно начинать изучать ВТСП... не послушались меня. К чему пришли...? нулевой результат, а сколько человеко часов потрачено... Господа ВТСПэшники, возвращайтесь в НАЧАЛО... ВТСП- это так просто и всё на виду. :)

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 30480
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Re: ВТСП ? НЕОБЫЧНЫЕ ОБЪЕКТЫ ФИЗИКИ ТВЕРДОГО ТЕЛА

Номер сообщения:#668   morozov » Пт июн 24, 2016 13:32

Давным давно в первые дни открытия ВТСП толпы народа кричали: "Я это и говорил в одна тыща девятьсот.... году". Сейчас многие поутихли...
С уважением, Морозов Валерий Борисович

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

Re: ВТСП ? НЕОБЫЧНЫЕ ОБЪЕКТЫ ФИЗИКИ ТВЕРДОГО ТЕЛА

Номер сообщения:#669   test123 » Вс июн 26, 2016 1:16

Я тоже об этом... приутихли. А меня всё время подзуживает показать истоки ВТСП. Всегда с восторгом наблюдаю молнию и её развитие... Там так много физики... непочатая целина!

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 30480
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Re: ВТСП ? НЕОБЫЧНЫЕ ОБЪЕКТЫ ФИЗИКИ ТВЕРДОГО ТЕЛА

Номер сообщения:#670   morozov » Вс июн 26, 2016 3:03

test123 писал(а):А меня всё время подзуживает показать истоки ВТСП.
от открытия до понимания БКШ сверхпроводников прошло лет 60. Сейчас открыто несколько новых механизмов досконально изучены свойства, но только ВТСП имеет несколько непонятных свойств, это не только высокая Тс.
При этом прощупан каждый электрон. Общитана зонная структура.
Я наблюдал и даже поучаствовал первые несколько лет этого бума... ну и продолжаю следить. Только не уверен, что руки у меня дойдут до публикации идей.

Молния сложная штука, но в сверхпроводниках все сложнее там электроны бесполезный балласт. Все известные сверхпроводники проводят за куперовких пар. Есть какие-то другие идеи, но в эксперименте ничего другого нет.
С уважением, Морозов Валерий Борисович

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

Re: ВТСП ? НЕОБЫЧНЫЕ ОБЪЕКТЫ ФИЗИКИ ТВЕРДОГО ТЕЛА

Номер сообщения:#671   test123 » Вс июн 26, 2016 16:15

morozov писал(а):Молния сложная штука, но в сверхпроводниках все сложнее там электроны бесполезный балласт. Все известные сверхпроводники проводят за куперовких пар. Есть какие-то другие идеи, но в эксперименте ничего другого нет.
Жаль, но в ближайшие годы и не предвидится. Настоящих буйных мало, вот некому...

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 30480
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Re: ВТСП ? НЕОБЫЧНЫЕ ОБЪЕКТЫ ФИЗИКИ ТВЕРДОГО ТЕЛА

Номер сообщения:#672   morozov » Вс июн 26, 2016 16:35

Как раз в буйных недостатка нет. На ВТСП слетелись, правда сейчас теоретики поутихли вяло предлагают модели... вон мои знакомые Кирилл Мицен и Оля Иваненко (см. выше)... вполне разумные вещи говорят.

В общем "затишье" - за последние пять дней 25 статей, но тут не только ВТСП. Конечно на первом месте "новинка" пниктиды.
С уважением, Морозов Валерий Борисович

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

Re: ВТСП ? НЕОБЫЧНЫЕ ОБЪЕКТЫ ФИЗИКИ ТВЕРДОГО ТЕЛА

Номер сообщения:#673   test123 » Вс июн 26, 2016 17:55

Писателей очень много, но всё это ради писанины... Выход нулевой.

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 30480
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Re: ВТСП ? НЕОБЫЧНЫЕ ОБЪЕКТЫ ФИЗИКИ ТВЕРДОГО ТЕЛА

Номер сообщения:#674   morozov » Вс июн 26, 2016 19:12

test123 писал(а):Писателей очень много, но всё это ради писанины... Выход нулевой.
Отнюдь. Выход колоссальный.
Не буду напоминать о ставшем пошлом - отрицательный результат, тоже результат.

Я наблюдаю за этим почти 30 лет. В физике твердого тела случился целый фонтан событий, во многом это работы связанные связанные с развитием понимания природы ВТСП. Это открытие новых видов сверхпроводимости, развитие методов расчета, новые экспериментальные методы.
Разумеется успех не определяется количеством денег (их потрачено не мало). Нужно понимать. что ВТСП еще не вся физика и не самое важное для техники. Но эта физика источник результатов практически важных для электроники и за это время это "побочный" результат продвинул эту технику немеряно.
Начиная решать задачу ты не знаешь ответ, и будет ли он. Ну не решена задача понимания ВТСП, понято многое другое. Кто-то собирает крохи, кому-то везет больше.
С уважением, Морозов Валерий Борисович

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

Re: ВТСП ? НЕОБЫЧНЫЕ ОБЪЕКТЫ ФИЗИКИ ТВЕРДОГО ТЕЛА

Номер сообщения:#675   test123 » Пн июн 27, 2016 0:18

Повторю, нет результата... всё вокруг и около, человеколет много потрачено, а где выход? Нулевой. Встаёт вопрос, где деньги?

Ответить

Вернуться в «Дискуссионный клуб / Debating-Society»