分层结构模型对铜酸盐超导体的配对机制

Brajraj辛格¹特区古普塔²Y M古普塔³
工程技术学院副教授,Mody理工学院和科学(认为大学,专门为女人)Lakshmangarh -332311年,印度¹
Jiwaji大学副教授,SOS物理瓜廖尔- 474011,印度²导演,理工学院管理、瓜廖尔、印度³

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文摘

在目前的调查,一个有效的二维动态相互作用势能函数理解配对机制导致了高温超导氧化物超导体中。目前的理论研究进行了摄动近似下使用戴森图解形式主义和傅里叶变换的方法。有效的二维动态相互作用势能函数得到我们从从头开始在本质上是复杂的。耦合强度的计算,库仑排斥参数和氧化铜超导体转变温度单位细胞组成的一层Cu-O报告在这里。我们的计算表明,Cu-O导电层之间的耦合使有效势能函数以及不那么排斥更具吸引力

关键字

电子交互、高温超导、强耦合理论

介绍

铜氧化物超导体的发现开启了一个新时代在材料科学领域[1]。银行实验观测氧化铜超导体具有分层结构有Cu-O进行飞机[2 - 3],现象学分层结构模型已经开发理解配对机制框架内的BCS理论导致高温超导。分层结构模型的基本成分是一个三维系统有效地简化为二维。身体它相当于这些高温超导体是限制系统的事实。从动力学的角度众所周知,被限制与减少自由度运动系统有复杂的势能函数。势能函数的虚部占能量耗散函数或电阻率在目前的情况下。数量的努力已经取得了在过去的二十年里(4 - 8)后铜酸盐超导体的发现(CS),但不能完全成功地解释abinitio配对机制。

二世。模型

实验理论[8][9]以及YBa2Cu3O7-x逆介电响应函数的研究,La2-xSrxCuO4和Bi2CaCu2O8表明CS具有分层结构和正常导通状态可能更像一个掺杂半导体,而不是金属。同时,晶体(10 - 14)研究显示CS的分层结构。进一步调查,缺氧的变化在La2x-δBaxCuO4超导体发展自由电荷载体中进行飞机。我们考虑一个二维数组分层La-Ba-Cu-O电子气模型。这是假设的传导电荷载体在氧化铜飞机很明显(x - y平面)和相当微弱的垂直于这个平面(z)。因此电荷载体强耦合的平面,但每周加上Z方向。目前的模型是基于假设(i)只有一个Cu-O层平面单位细胞,(ii) Cu-O无限阵列平面形式的飞机沿着z轴,(3)之间的不导电的平面Cu-O飞机被认为是一个统一的电介质介电常数εb背景和(iv)氧气不足Cu-O链稳定的电荷载体进行飞机。

获得有效的二维动态相互作用势能函数我们从裸库仑势能函数连续充电运营商现有的一对进行飞机给出:

(1)

ε?在真空介电常数εb是静态介电常数的背景。

可以获得有效势能函数使用一个戴森图解技术。在x - y平面二维傅里叶变换,在通常的过程[15]将二维平面得到的势能函数为:

(2)

在这里

动量传递波向量。

现在随着载流子只局限在二维进行飞机、z和z′可以表示为离散变量分别nd和n′d。n, n′索引所需的数据是连续的氧气不足的飞机和d是它们之间的分离。从情商。(2)显然,裸露的二维势能函数依赖(n n′),而不是单独n, n′。因此这是国防部的(n n′)即| n n′|出现在光秃秃的潜在的表达。因此Eq。(2)减少

(3)

假设给定的导电平面的极化率可以表示为所有可能的载流子的极化率之和进行飞机是相同的,我们获得有效势能函数采用戴森图解技术,利用离散傅里叶变换(DFT) [16]

(4)

和

(5)

遵循通常的技术[15],Eq。(5)产量

(6)

Eq。(4)和Eq。(6)

(7)

(8)

在哪里

实际计算P (q,ω)需要一个多体的治疗(边际液体治疗)的2 d系统强烈相关。然而,这里我们使用一个战表达式P (q,ω),为了看到一个简单的耦合效应。我们把P (q,ω)[17]

(9)

在k和F V费米波矢和费米速度,分别和m *质量是有效的。

三世。结果和讨论

3.1分析有效的潜力

有效的二维动态势能函数获得的Eq。(8)从从头开始是复杂的。因此,目前的势能函数的复杂性,负责材料的电阻率已经包含在一种自然的方式。摆脱所有临时处方正如前面被用于调查(5 - 8)的有效势能函数复杂。

3.2截止频率和吸引力和排斥力的频率范围

截止频率,给出了截止上限有吸引力的势能函数,获得如下:平均动态介电常数ε(q,ω)计算

因此在集成,Eq。(10)的收益率

一个= e^qd

真正的ε0 (q,ω)即再保险ε(q,ω)给截止频率ω_c。因此我们有

(12)

解决Eq。(12)和使用Eq。(9)

(13)

相互作用势能函数的频率范围是有吸引力的,可以获得如下。使用Eq。(13)和Eq。(9)(区域极化)再保险ε(q,ω)

(14)

的范围和相互作用势能函数是有吸引力的,被定义为Reε(q,ω)< 0因此满足这种情况有两种可能:

(15)

和

(16)

第二个可能性是自动从情商排除。(13)。因此第一个条件即情商。(15)给出了频率范围的有效的二维动态相互作用势能函数是有吸引力的,即。

(17)

ω值,躺在情商以外的不平等。(17),V (q,ω)是令人厌恶的。

3.3比较有效的和裸露的势能函数

我们已经调查了裸露的行为和有效势能函数作为Eq。(6)和Eq。(8)分别对给定Cosθqd(θ= Kzd)和ω。为了完整性比较的结果已经完成,通过调查人员(5 - 8)早些时候Cosθ= 0.9和ω= 1013 Hz。ω的价值选择的范围的介电响应函数会导致库伯对的形成。目前的真正有效的势能函数模型工人(5 - 8)早些时候一模一样。当前模型的总有效势能函数是线性的和它的实部和虚部,因此,它是更有吸引力。因此,设想,如果一个样本准备,负责运营商开展飞机引导,这样他们几乎遭受前进方向的弹性碰撞(q是小和Cosθ≈1),参展的样品提高了概率高的转变温度。

3.4。计算的耦合强度(λ),库仑排斥参数(μ*)和转变温度(Tc)

采用目前的形式,我们计算λ,μ*和Tc La2-xSrxCuO4铜酸盐超导体在x = 0.15,由一个单位Cu-O层细胞。对于计算我们使用m * = 4, kF = 0.2833 a - 1, d = 13.25, qc = 0.0239 a - 1和εο= 22 [18]。我们获得λ= 1.54μ* = 0.02和Tc = 39.6 K。我们因此发现Tc的计算值是在良好的协议与实验观测值[日]。123年的计算基于目前的形式主义超导体正在进展中。

四。结论

在目前的调查模型分层结构系统进行了合理的数学和物理逻辑从头开始。事实上,减少三维系统有效的二维系统可以减少自由度。发生的复杂的性质的有效势能函数是一个直接后果减少自由度。早期的调查使用了一种特殊处方以人工的方式为了将减少自由度。因此,可以得出结论,我们的形式提供正确数学和物理逻辑分层结构模型。

引用

G Bednorz J和K穆勒,Z理论物理。B 64, 186 (1986)。
崔C X G, G, Y Z, S L, Y Y赵,j . P徐和L Li:。学报。68,884 (1990)。
T Eknio和J Akmitsu、phy。启B 6902 (1989)。
纽约。叶,C.-T。陈,c c。傅,p . Seneor z黄c·荣格,j . Y。金,Min-Seok公园,Heon-Jung金,siv。李,k .吉田日本田岛,g .安东尼和J。Mannhart自然史C 367、174 (2002)。
R K辛格,D Varshney和K Kashkalam,物理。统计,索尔。206 (b), 1 (1998)。
R K辛格,D Varshney和K Kashkalam公牛。板牙。科学。,20(2), 259 (1997).
R K辛格,D Varshney和K Kashkalam公牛。板牙。Sci, 19 (5), 737 (1996)。
我和C Sharma Kulshrestha、phy。启B, 6595 (1992)。
我Bozovic,物理。牧师B42 1969 (1990)。
V Z Kresin和h . Morawitz研究高温超导体,Nova科学Commack》, 305 (1989)。
Maeda H V田中,M Fukotomi和T Asinc,日本。j:。L。27日,209 (1988)。
M朔,达成。理论物理。列托人51岁,57 (1987)。
C米歇尔,M Hervieu, M M波莱尔,格兰丁,F Deslandes J教务长和B Raveau, z。B 68, 421 (1987)。
R J静脉,B Batlogg, R B范多佛,D W墨菲,阳光,T Siegrist E Rietman, S M Zahurak和G P埃斯皮诺萨,物理。(58、1676 (1987)。
C沙玛,N查图尔维迪和Y M古普塔自然史209 C, 507 - 512 (1993)。
J D大卫,数字信号处理,约翰·威利和儿子,纽约,23 (1997)。
一个C Sharma,国防部phy。列托人。B 455 (1991)。
V Z Kresin和H Morawitz、phy。列托人。A145 368 (1990)。
P Przyshupski J Igalson J Rauhszkiewicz和t . Skoskiewicz、phy。启B 36, 743 (1987)。
K Ohishi, M菊池,Y Syono N小林,T Sasaoka T Matsuhira Y Muto和H山内,日本。j:。L。27日,1449 (1988)。