Проанализированы теоретические аспекты исследования роли ян-теллеровских взаимодействий
в квазидвумерных купратных антиферромагнетиках и ВТСП. Проведен анализ результатов,
которые позволяют установить связь между квазидвумерным характером свойств недостаточно
допированных (НД) купратных ВТСП в нормальном и сверхпроводящем состояниях и
ян-теллеровской (ЯТ) природой двухвалентных ионов меди. Показано, что сочетание этих
двух особенностей приводит к существованию псевдощелевого состояния. В НД купратных
ВТСП с ян-теллеровскими искажениями решетки квазидвумерность приводит к появлению
двумерных локальных и квазилокальных состояний носителей заряда. Это проявляется в существенной
зависимости от температуры числа компонент локализованных и делокализованных
состояний носителей заряда и в неоднократной динамической редукции размерности купратных
НД ВТСП при понижении температуры. Такой ВТСП с концентраций допирования
меньше оптимальной в большей части фазовой диаграммы как в нормальном, так и в сверхпроводящем
состояниях находится в квазидвумерном состоянии. Это означает, что сверхпроводящее
состояние НД купратных ВТСП отличается от БКШ состояния и по своим свойствам ближе
к состоянию двумерного сверхпроводника Березинского–Костерлица–Таулесса без дальнего
порядка (ODLRO). Показано, что различие прежде всего состоит в механизме сверхпроводимости.
Несмотря на то, что сильное ЯТ электрон-фононное взаимодействие в НД купратных
ВТСП играет ключевую роль и приводит к образованию двухузельных ЯТ поляронов, но притяжение
между дырками и такими поляронами и образование сверхтекучего двухузельного ЯТ
полярона с антиферромагнитным кором обусловлено компенсацией кулоновского отталкивания
поляронным сдвигом энергии. Обсуждается предположение, что в передопированных купратных
ВТСП сверхпроводящее состояние является следствием установления ODLRO в трехмерной
модели БКШ с несохраняющимся полным числом носителей заряда и отличными от
нуля квантовыми флуктуациями числа носителей заряда.
Проаналізовано теоретичні аспекти дослідження ролі ян-теллєрівських взаємодій у
квазідвовимірних купратних антиферомагнетиках та ВТНП. Проведено аналіз результатів, які
дозволяють установити зв’язок між квазідвовимірним характером властивостей недостатньо
допованих (НД) купратних ВТНП у нормальному та надпровідному станах і ян-теллєрівською
(ЯТ) природою двовалентних іонів міді. Показано, що поєднання цих двох особливостей приводить
до існування псевдощілинного стану. У НД купратних ВТНП з ян-теллєрівськими викривленнями
гратки квазідвовимірність приводить до появи двовимірних локальних і квазілокальних
станів носіїв заряду. Це виявляється в істотній залежності від температури числа
компонент локалізованих та делокалізованих станів носіїв заряду і в неодноразовій динамічній
редукції розмірності купратних НД ВТНП при зниженні температури. Такий ВТНП з концентрац
ією допування менше оптимальної в більшій частині фазової діаграми як у нормальному,
так і у надпровідному станах находиться в квазідвовимірному стані. Це означає, що надпровідний стан НД купратних ВТНП відрізняється від БКШ стану і по своїм властивостям
ближче до стану двовимірного надпровідника Березинського–Костерліца–Таулесса без дальнього
порядку (ODLRO). Показано, що відмінність насамперед полягає у механізмі надпров
ідності. Незважаючи на те, що сильна ЯТ електрон-фононна взаємодія в НД купратних
ВТНП відіграє ключову роль і приводить до створення двовузельних ЯТ поляронів, але притягання
між дірками та такими поляронами і утворення надтекучого двовузельного ЯТ полярона
з антиферомагнітним кором обумовлено компенсацією кулонівського відштовхування поляронним
зсувом енергії. Обговорюється припущення, що в передопованих купратних ВТНП надпров
ідний стан є наслідком встановлення ODLRO у трьохвимірній моделі БКШ з повним числом
носіїв заряду, що не зберігається, та з відмінними від нуля квантовими флуктуаціями
числа носіїв заряду.
The review concerns the theoretical aspects
of studying the role of Jahn-Teller interactions
in quasi-two-dimensional cuprate antiferromagnets
and HTSs. The analysis of the results which
allow the establishment of relation between the
quasi-two-dimensional character of the properties
of underdoped cuprate HTSs in the normal and
superconducting states and the Jahn-Teller (JT)
nature of bivalent copper ions is made. It is
shown that the combination of these two peculiarities
brings into existence a pseudogap state.
In underdoped cuprate HTSs with Jahn-Teller
lattice distortions the quasi-two-dimensionality
gives rise to two-dimensional local and quasilocal
states of charge carriers. It manifests itself
in a substantial temperature dependence of the
number of components of localized and delocalized
states of charge carriers and in a repeated
dynamical reduction of the dimension of underdoped
cuprate HTSs with decreasing temperature.
Such HTSs with a doping concentration
less than the optimal one in the most part of the
phase diagram in both the normal and superconducting
states exist in a quasi-two-dimensional
state. This implies that the superconducting
state of underdoped cuprate HTSs differs from
the BCS state and by its properties is closer to
that of the quasi-two-dimensional Beresinskii–
Kosterlitz–Thouless superconductor without
off-diagonal long-range order (ODLRO). It is
shown that the difference consists above all in
the mechanism of superconductivity. Although
the strong Jahn-Teller electron-phonon interaction
plays the key role and results in the formation
of two-site JT polarons, the attraction between
holes and such polarons and the formation
of superfluid two-site JT polarons with antiferromagnetic
cores are caused by the compensation
of Coulomb repulsion by the polaron energy shift.
A supposition is discussed that in overdoped
cuprate HTSs the superconducting state results
from the establishment of ODLRO in the three-dimensional
BCS model with a nonpersistent total
number of charge carriers and nonzero quantum
fluctuations of the number of charge carriers.
