Нефононные механизмы спаривания носителей заряда в ВТСП. Спиновые мешки Шриффера и модель RVB Андерсона. Многозонная модель Эмери 2.9. Нефононные механизмы спаривания носителей в ВТСП

Спиновые мешки Шриффера Рассмотрим несколько наиболее характерных моделей, опирающихся на антиферромагнитные корреляции в ВТСП как главный фактор механизма притяжения носителей заряда Стартовая ситуация для модели спиновых мешков – исходное диэлектрическое состояние, которое отождествляется с основным состоянием двумерной модели Гейзенберга с идеальным АФМ- упорядочением Любое копирование системы приводит к дырке в спиновом поле Основное состояние допированной системы будет состоять из спаренных дырок. Полученный бозе-газ локализованных частиц может уже испытывать конденсацию и сверхтекучесть 2.

RVB модель Андерсона Основное состояние гамильтониана в двумерном случае не неелевское с =0 и разделением по подрешеткам, а другое, в котором равен нулю полный магнитный момент =0. Фундаментальное отличие его от неелевского – в элементарных возбуждениях. Если в первом случае это обычные спиновые волны, магноны, то у Андерсона – нелинейные топологические возбуждения (фермиевского типа), названные спинонами (spinon), которые рождаются и уничтожаются только парами 3.

Плазмонная модель Плазмон – это квант плазменных колебаний, которые в твердом теле ассоциируются, как правило, с высокочастотными колебаниями плотности электронов проводимости. Характерная плазменная частота В результате плазменных колебаний высокочастотный предел диэлектрической проницаемости электронного газа представляется в виде При ω

Модель Хаббарда Гамильтониан ферми-газа с кулоновским взаимодействием: Потенциальная часть в удельном представлении: Кинетическая часть: 5.

Модель Хаббарда Спектр электронов в модели Хаббарда в простейшем приближении среднего поля: Плотность состояний в модели Хаббарда: 6.

Модель Эмери Гамильтониан двумерной многозонной модели Эмери в дырочном представлении: Вакуумом для гамильтониана является электронная конфигурация Cu3d 10 O2p 6 (валентное состояние Cu + O 2– ). В недопированных соединениях La 2 CuO 4 и YBa 2 Cu 3 O 7–δ с δ>0.5 на каждый атом меди в плоскости CuO 2 приходится одна дырка (электронная конфигурация Cu3d 9 O2p 6, валентное состояние Cu 2+ O 2– ), что обусловливает выбор ε>0 В гамильтониане не учтены перескоки между атомами кислорода в пределах одной ячейки. Однако в последнее время стало ясно, что даже небольшая величина параметра t pp может привести к особенностям в дисперсионных кривых и к возможности спаривания: 7.

Плотность состояний 8.

Аналитические подходы к проблеме спаривания в ВТСП t-J-модель: Операторы нелокального спаривания: Эти операторы являются операторами рождения и уничтожения куперовских пар. В их терминах Рассмотрим приближение среднего поля. Аномальное среднее: Гамильтониан принимает вид: 9.

Аналитические подходы к проблеме спаривания в ВТСП Новые квазичастицы: Корневой закон дисперсии возбуждений: Уравнения для параметра порядка и химического потенциала: 10.