Тип работы:
Предмет:
Язык работы:


МЕХАНИЗМЫ ФОРМИРОВАНИЯ ВЫСШЕЙ ГАРМОНИКИ В ДИСПЕРСИИ СВЕРХПРОВОДЯЩЕЙ ЩЕЛИ ЭЛЕКТРОННО- ДОПИРОВАННЫХ КУПРАТОВ

Работа №44399

Тип работы

Дипломные работы, ВКР

Предмет

физика

Объем работы40
Год сдачи2018
Стоимость4800 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
169
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


Введение 3
Глава 1. Проблемы построения теории сверхпроводимости слоистых купратов 4
1.1. Общие свойства сверхпроводящих соединений 4
1.2. Сверхпроводимость в слоистых купратах 6
Глава 2. Динамическая зарядовая восприимчивость электронно- допированных купратов 15
2.1. Уравнение движения для функций Грина 15
2.2. Энергия квазичастиц 20
2.3. Численный расчет и сопоставление с экспериментальными данными 21
Глава 3. Зависимость сверхпроводящей щели от волнового вектора на контуре Ферми для электронно-допированных купратов 25
3.1. Потенциалы спаривания носителей тока 25
3.2. Численные решения уравнения БКШ с различными вариантами механизмов спаривания 31
Заключение 35
Литература 36



Актуальность темы исследования
Необычная сверхпроводимость в слоистых купратах была открыта еще 1986 году, но механизм этого явления до сих пор остается не раскрытым. Для наиболее полного описания взаимодействия носителей тока в этих соединениях необходимо учесть несколько вкладов: спин-флуктуационный, кулоновский, суперобменный и фононный. При описания кулоновского взаимодействия носителей тока необходимо знать функцию зарядовой восприимчивости, для корректного выбора её параметров необходимо предварительно объяснить особенности дисперсии плазмонов. Между тем эта задача, несмотря на большое внимание к этой проблеме, все еще не решена.
Цели и задачи дипломной работы
Вывести формулу для динамической зарядовой восприимчивости наиболее полно учитывающую эффекты сильных электронных корреляций в медь-кислородных плоскостях и, в частности, учесть роль трехцентровых корреляций. Сравнить результаты численного расчета с экспериментальными данными по неупругому рассеянию рентгеновских лучей. Полученную формулу использовать для описания экранированного кулоновского взаимодействия. Численно решить уравнение Бардина-Купера-Шриффера с учетом спин-флуктуационного, кулоновского, суперобменного и фононного взаимодействий. Сравнить полученные результаты с экспериментальными данными по зависимости сверхпроводящей щели от волнового вектора вдоль контура Ферми.


Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь в написании работ!


Получена формула для зарядовой восприимчивости электронно-допи- рованных купратов с учетом трехцентрового взаимодействия. Численный расчет по полученной формуле показал, что положения максимумов в мнимой части динамической зарядовой восприимчивости соответствуют экспериментальным данным по дисперсии плазмонной моды Ndi.ssCeo.isCuO^ При этом подобранное значение параметра s±d равно 24 А. Решено уравнение БКШ с учетом спин-флуктуационного, кулоновского, суперобменного и фононного механизмов. Найдено, что при учете всех этих механизмов можно получить вполне удовлетворительное согласие с экспериментальными данными о величине сверхпроводящей щели и о её зависимости от волнового вектора на контуре Ферми. Основной вклад в амплитуду высшей гармоники вносят спин-флуктуационный и кулоновский (плазмонный) механизмы. Дальнейшее совершенствование теории предполагает учет эффектов запаздывания, т.е. зависимостей фурье-образов потенциалов спаривания от частоты. Решение этой сложной задачи выходит за рамки данной работы.


1. Еремин, М. В. Модели электронного строения высокотемпературных сверхпроводников [Текст] / М. В. Еремин // Наноструктуры. Математическая физика и моделирование. — 2009. — Т. 1. — С. 59.
2. Абрикосов, А. А. Основы теории металлов: Учеб. руководство [Текст] / А. А. Абрикосов. — Москва : М.:Наука, 1987.— 520 с.
3. Cooper, L. N. Bound electron pairs in a degenerate fermi gas [Text] /
L. N. Cooper // Phys. Rev. — 1956. — Vol. 104. — P. 1189.
4. Schrieffer, J. R. Theory of Superconductivity [Text] / J. R. Schrieffer. — USA : Westview Press, 1999. — 332 p. — ISBN: 0738201200.
5. Плакида, Н. М. Высокотемпературный сверхпроводники [Текст] / Н. М. Плакида. — Россия : Международная программа образования, 1996. —281 с. —ISBN: 5-7781-0030-2.
6. Scalapino, D. J. A common thread: The pairing interaction for unconventional superconductors [Text] / D. J. Scalapino // Rev. Mod. Phys. — 2012. — Vol. 84. —P. 1383.
7. Asymmetry of collective excitations in electron- and hole-doped cuprate superconductors [Text] / W. S. Lee, J. J. Lee, E. A. Nowadnick [et al.] // Nature Physics. — 2014. — Vol. 10. — P. 883.
8. High-energy spin and charge excitations in electron-doped copper oxide superconductors [Text] / K. Ishii, M. Fujita, T. Sasaki [et al.] // Nature Communications. — 2014. — Vol. 5, no. 3714.
9. Plakida, N. M. Spin fluctuations and high-temperature superconductivity in cuprates [Text] / N. M. Plakida // Physica C: Superconductivity and its Applications. — 2016. — Vol. 531. — P. 39.
10. Long-wavelength collective excitations of charge carriers in high-Tc superconductors [Text] / N. Nucker, U. Eckern, J. Fink, P. Muller // Phys. Rev. B. —1991. —Vol. 44. —P. 7155.
11. Plasmons and interband transitions in Bi2Sr2CaCu2O8 [Text] / N. Nucker, H. Romberg, S. Nakai [et al.] // Phys. Rev. B. — 1989. — Vol. 39.— P. 12379.
12. Longe, P. Interpretation of the plasmon dispersion in the electron-energy- loss spectra of high-Tc superconductors [Text] / P. Longe, S. M. Bose // Phys. Rev. B. — 1993. — Vol. 47. — P. 11611.
13. Local-moment fluctuations in the optimally doped high-Tc superconductor YBa2Cu3O6.95 [Text] / D. Reznik, J.-P. Ismer, I. Eremin [et al.] // Phys. Rev. B. —2008. —Vol. 78. —P. 132503.
14. The strong effect of three-center interactions on the formation of superconductivity with symmetry in the t-j* model [Text] / V. V. Val’kov, T. A. Val’kova, D. M. Dzebisashvili, S. G. Ovchinnikov // JETP Letters. —
2002. —Vol. 75. —P. 378.
15. Изюмов, Ю. А. Сильно коррелированные электроны: t-j-модель [Текст] / Ю. А. Изюмов // Успехи физических наук. — 1997. — Т. 167. — С. 465.
16. Eremin, M. V. Quasiparticle operators for high-temperature cuprate superconductors [Text] / M. V. Eremin // JETP Letters. — 2017. — Vol. 105.— P. 341.
17. Direct observation of a nonmonotonic dx2-y2-wave superconducting gap in the electron-doped high-Tc superconductor Pr08gLaCe0.iiCuO4 [Text] / H. Matsui, K. Terashima, T. Sato [et al.] // Phys. Rev. Lett. — 2005. — Vol. 95. —P. 017003.
18. How cooper pairs vanish approaching the mott insulator in Bi2Sr2CaCu2O8+(j [Text] / Y. Kohsaka, C. Taylor, P. Wahl [et al.] // Nature. —2008. —Vol. 454. —P. 1072.
19. Eremin, M. V. On the superconducting gap dispersion in hole-doped cuprate [Text] / M. V. Eremin, M. A. Malakhov // JETP Letters. — 2017. —Vol. 105. —P. 710.
20. Гинзбург, В. Л. Проблема высокотемпературной сверхпроводимости [Текст] / В. Л. Гинзбург, Д. А. Киржниц. — Москва : Наука, 1977. — 400 с.
21. Leggett, A. J. A “midinfrare” scenario for cuprate superconductivity [Text] / A. J. Leggett // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. — 1999. — Vol. 96. — P. 8365.
22. Leggett, A. J. Cuprate superconductivity: Dependence of tc on the c-axis layering structure [Text] / A. J. Leggett // Phys. Rev. Lett. —1999.— Vol. 83. —P. 392.
23. Anderson, P. W. The resonating valence bond state in La2CuO4 and superconductivity [Text] / P. W. Anderson // Science. — 1987. — Vol. 235.— P. 1196.
24. Muller, K. A. Handbook of High-Temperature Superconductivity. Theory and experiment [Text] / K. A. Muller. — New York : Springer-Verlag, 2007. — P. 1-18. — ISBN: 978-0-387-68734-6.
25. Еремин, М. В. О коллективных спиновых возбуждениях в купратных ВТСП с электронным допированием [Текст] / М. В. Еремин, М. А. Малахов // Письма в ЖЭТФ. — 2016. — Т. 104. — С. 13.
26. Eremin, M. V. Dual features of magnetic susceptibility in superconducting cuprates: a comparison to inelastic neutron scattering [Text] /
M. V. Eremin, I. M. Shigapov, I. M. Eremin // Eur. Phys. J. B. — 2012, —Vol. 85. —P. 131.
27. Eremin, M. V. Collective spin excitations in the singlet-correlated band
model: a comparison with resonant inelastic x-ray scattering [Text] /
M. V. Eremin, I. M. Shigapov, Ho Thi Duyen Thuy // Phys.: Condens. Matter. —2013. —Vol. 25. —P. 345701.
28. One-band tight-binding model parametrization of the high-Tc cuprates including the effect of kz dispersion [Text] / R. S. Markiewicz, S. Sahrakorpi, M. Lindroos [et al.] // Phys. Rev. B. — 2005. — Vol. 72. — P. 054519.
29. Anomalous electronic structure and pseudogap effects in Nd^Ce^^CuO^i [Text] / N. P. Armitage, D. H. Lu, C. Kim [et al.] // Phys. Rev. B.— 2001. —Vol. 87. —P. 147003.
30. Charge-density waves and superconductivity as an alternative to phase separation in the infinite- U hubbard-holstein model [Text] / F. Becca, M. Tar- quini, M. Grilli, C. Di Castro // Phys. Rev. B. — 1996.—Vol. 85.— P. 12443.
31. Tokura, Y. A superconducting copper oxide compound with electrons as the charge carriers [Text] / Y. Tokura, H. Takagi, S. Uchida // Nature.— 1989. —Vol. 337. —P. 345.
32. Greco, A. Plasmon excitations in layered high-fc cuprates [Text] / A. Greco, H. Yamase, M. Bejas // Phys. Rev. B. — 2016. — Vol. 94. — P. 075139.
33. Strength of the spin-fluctuation-mediated pairing interaction in a high temperature superconductor [Text] / T. Dahm, V. Hinkov, S. V. Borisenko [et al.] // Nature Physics. — 2009. — Vol. 5. — P. 217.
34. High-energy spin excitations in the electron-doped superconductor Pro.88LaCeo.i2CuO4 with Tc = 21 K [Text] / S. D. Wilson, S. Li, H. Woo [et al.] // Phys. Rev. Lett. — 2006. — Vol. 96. — P. 157001.
35. Parker, D. Quantitative evidence for spin-fluctuation-mediated higher harmonic d-wave components: Hole- and electron-doped cuprates [Text] /
D. Parker, A. V. Balatsky // Phys. Rev. B. — 2008. — Vol. 78.— P. 214502.
36. Sandvik, A. W. Effect of an electron-phonon interaction on the one- electron spectral weight of a d-wave superconductor [Text] / A. W. Sandvik, D. J. Scalapino, N. E. Bickers // Phys. Rev. B. — 2004. — Vol. 69.— P. 094523.
37. Scalapino, D. J. d-wave pairing near a spin-density-wave instability [Text] /
D. J. Scalapino, E. Loh, J. E. Hirsch // Phys. Rev. B. — 1986. — Vol. 34. — P. 8190.


Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.




©2025 Cервис помощи студентам в выполнении работ