Двухмасштабная электронная структура медно-оксидных сверхпроводников и механизм притяжения дырок

Abstract

Акцепторная примесь, распределяющаяся в кристаллографической плоскости, параллельной проводящей плоскости СuO₂ , создает в ней кулоновский потенциал с большим характерным расстоянием. Дно дырочной зоны, искривленное этим потенциалом, играет роль вторичного потенциального рельефа, проявляющегося в анизотропии проводимости и аномалиях комбинационного рассеяния. Между дырками, локализованными в минимумах вторичного рельефа, действует ван-дер-ваальсовское притяжение, достаточное для образования сверхпроводящей щели шириной в десятки миллиэлектронвольт. Перечисленные явления рассмотрены на примере сверхпроводника YВа₂Сu₃О₆₊x. Приведены экспериментальные данные, подтверждающие связь между механизмом сверхпроводимости и вторичным потенциальным рельефом.

Акцепторна домішка, що розміщується у кристалографічній площині, паралельній провідній площині СuO₂, створює в ній кулонівський потенціал з великою характерною відстанню. Дно дірочної зони, скривлене цим потенціалом, грає роль вторинного потенціального рельєфу, що виявляється в анізотропії електропровідності та в аномаліях комбінаційного розсіювання. Між дірками, локалізованими в мінімумах вторинного рельєфу, діють ван-дер-ваальсові сили, достатні для створення надпровідної щілини шириною в десятки міліелектронвольт. Перелічені явища розглянуто на прикладі надпровідника YВа₂Сu₃О₆₊x. Наведено експериментальні дані, що підтверджують зв’язок між механізмом надпровідності та вторинним потенціальним рельєфом.

An acceptor impurity, which is distributed over the plain parallel to the conducting plane of СuO₂ , builds up in the latter a Coulomb potential with a large characteristic distance. The hole band bottom curved by this potential plays the role of a secondary potential relief which reveals itself in the anisotropy of conduction and in the Raman scattering anomalies. The Van der Waals attraction between the holes localized in the minima of the secondary relief is found to be strong enough to give rise to a superconducting gap lens of millielectronvolts wide. The above phenomena are considered using superconductor YВа₂Сu₃О₆₊x as an example. There is experimental evidence for the connection between the mechanism of superconductivity and the secondary potential relief.