ПАРНЫЙ КОНТУР ФЕРМИ И ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНАЯ СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ
Белявский В.И., Копаев Ю.В.

Received: June 28, 2001

PACS: 74.20.Mn

DJVU (241.8K)

PDF (482.8K)

С учетом квазидвумерной электронной структуры ВТСП-купратов с ярко выраженным нестингом контура Ферми, располагающегося в протяженной окрестности седловой точки электронного закона дисперсии (область импульсного пространства с гиперболической метрикой), а также возникновения пространственно-неоднородной (страйп) структуры из-за перераспределения носителей тока (дырок), восстанавливающих области с антиферромагнитным упорядочением, рассмотрено сверхпроводящее спаривание дырок с большим (порядка удвоенного фермиевского) суммарным импульсом пары и малыми импульсами относительного движения. Определены сверхпроводящая энергетическая щель и энергия конденсации и качественно исследованы их зависимости от уровня допирования. Показано, что энергетическая щель имеет место в некоторой ограниченной с обеих сторон области концентрации дырок. Сверхпроводящее состояние, в котором энергия конденсации положительна, возникает в более узком интервале допирования внутри этой области. Причиной возникновения сверхпроводящего состояния при отталкивательном экранированном кулоновском взаимодействии дырок является, в основном, связанное с особенностями гиперболической метрики перераспределение дырочных пар в импульсном пространстве, формирующее «парный» контур Ферми, и перенормировка кинетической энергии дырок при сдвиге химического потенциала из-за конденсации пар. Дырочные пары рассматриваемого типа существуют не только в конденсате, но и в виде квазистационарных состояний с весьма малым затуханием при температурах, существенно превышающих температуру сверхпроводящего перехода. С такими состояниями связана псевдощелевая область фазовой диаграммы ВТСП-купратов. Обсуждаемый здесь механизм спаривания позволяет дать качественное объяснение не только основных особенностей фазовой диаграммы, но также ключевых экспериментальных фактов, относящихся к купратным ВТСП-материалам.