ВЛИЯНИЕ МЕЖСЛОЙНОГО ТУННЕЛИРОВАНИЯ НА ЭЛЕКТРОННУЮ СТРУКТУРУ ДВУХСЛОЙНЫХ КУПРАТОВ И КВАНТОВЫЕ ФАЗОВЫЕ ПЕРЕХОДЫ ПО КОНЦЕНТРАЦИИ НОСИТЕЛЕЙ И СИЛЬНОМУ МАГНИТНОМУ ПОЛЮ
Овчинников С.Г., Макаров И.А., Шнейдер Е.И.

Поступила в редакцию: 12 Мая 2010

DJVU (289.6K)

PDF (1093K)

Работа является теоретическим исследованием электронной структуры двухслойных ВТСП-купратов и ее эволюции с допированием и под действием сильного магнитного поля. Исследование проводится на основе t-t'-t''-J^*-модели в рамках обобщенного приближения Хартри - Фока. Возможность туннелирования между CuO₂-слоями учтена в виде ненулевого интеграла перескока между орбиталями соседних плоскостей и включена в схему кластерной формы теории возмущений. Основным эффектом связи между двумя CuO₂-слоями в элементарной ячейке является двухслойное расщепление, заключающееся в наличии антисвязывающей и связывающей зон, образованных комбинацией идентичных зон самих слоев. Изменение уровня допирования вызывает перестройку зонной структуры и поверхности Ферми, в связи с чем наблюдается ряд квантовых фазовых переходов. Сильное внешнее магнитное поле приводит к принципиально иному виду электронной структуры. В поле квантовые фазовые переходы наблюдаются не только с допированием, но и с варьированием величины поля. Вследствие межслойного туннелирования квантовые фазовые переходы также расщепляются, в результате появляется более сложная последовательность переходов Лифшица, чем в однослойных купратах.