Поиск

Новый взгляд на псевдощель

Позже было замечено, что псевдощель может также быть и признаком наличия в сверхпроводнике при T > Tc некоррелированных по фазе куперовских пар. После открытия псевдощели в купратных ВТСП именно этот механизм ее образования многие считали наиболее вероятным, что косвенно подтверждалось наблюдениями флуктуационной сверхпроводимости ВТСП гораздо выше Tc. Позже возобладала точка зрения, что псевдощелевая фаза не предшествует сверхпроводящей, а конкурирует с ней. Но по существу вопрос остался открытым.

Результаты, полученные в работе [2], говорят о том, что правы, возможно, и те, и другие, и что в псевдощелевой фазе сосуществуют два различных состояния: в одном из них (при Tc < T < Tpair) есть некогерентные куперовские пары, а другое реализуется в более широким диапазоне температур (при Tc < T < T*, где T* > Tpair – температура появления псевдощели) и имеет несверхпроводящую природу. К такому выводу авторы [2] пришли, исследуя       ARPES-спектры монокристаллов Bi2212 и Bi2201 с различным уровнем допирования и анализируя температурные зависимости формы спектральных линий, измеренных в антиузловом направлении зоны Бриллюэна: спектральный вес W(EF) в окрестности энергии Ферми при охлаждении ниже T* уменьшается сначала линейно по T, а начиная с некоторой температуры Tpair быстро падает (см. рис.).

Рис. 1. Температурная зависимость спектрального веса W(EF), определяемого путем интегрирования спектральной интенсивности ARPES в антиузловом направлении по интервалу dE = 10 мэВ около энергии Ферми. За начало отсчета принята величина W(EF) при T = 240 К. Данные для оптимально допированного монокристалла Bi2212 с Tc = 90 К.

Это послужило авторам [2] основанием для гипотезы о формировании при T = Tpair еще одного псевдощелевого состояния, сосуществующего при T < Tpair с тем, которое уже было при Tpair < T < T*, и обусловленного предположительно образованием некогерентных куперовских пар. Аргументом в пользу своей гипотезы авторы [2] считают почти идеальный скейлинг величины Wpair (ее определение см. на рис.) как функции T/Tpair для образцов с различной концентрацией дырок p. Выходит так, что на фазовой диаграмме купратов кривые Tc(p) и T*(p) нужно дополнить еще и кривой Tpair(p). Согласно [2], при уменьшении p температура спаривания Tpair сначала возрастает, а при концентрации дырок меньше оптимальной не падает, как Tc, и не продолжает увеличиваться, как T*: она выходит на константу (120 ÷ 150) К, которая, по-видимому, и есть предельно возможная Tc купратов (ведь для того, чтобы сконденсироваться, куперовские пары должны сперва сформироваться). Что же касается природы “настоящей” (не имеющей отношения к спариванию) псевдощели, она пока так и остается невыясненной.

1. N.Mott, Rev. Mod. Phys. 40, 677 (1968).

2. T.Kondo et al., Nature Phys. 7, 21 (2011).

Не забываем поделиться записью!

Дата: 2011-02-21



Kwork.ru - услуги фрилансеров от 500 руб.