К феноменологической теории сверхпроводимости, учитывающей пространственную симметрию сверхпроводников

Abstract

Феноменологический подход к теории сверхпроводимости обобщен с учетом пространственной симметрии кристаллических сверхпроводников. Такое обобщение дает возможность исследовать сверхпроводящие переходы, при которых наряду с изменением поворотной симметрии возможно также нарушение трансляционной симметрии в распределении плотности сверхпроводящих электронов при неизменной симметрии кристаллической решетки. Предложена методика нахождения базисных фунхций неприводимых представлений пространственной группы с учетом как распределения центров масс куперовских пар по кристаллу, так и внутренней симметрии пар. Найден общий вид термодинамического потенциала сверхпроводника, инвариантного относительно пространственной группы симметрии нормального состояния. Показано, что при наличии в термодинамическом потенциале сверхпроводника линейных по градиентам параметра порядка членов при определенных условиях возможно существование сверхпроводящей модулированной структуры.

Феноменологічний підхід до теорії надпровідності узагальнено з урахуванням просторової симетрії кристалічних надпровідників. Таке узагальнення дає можливість досліджувати надпровідні переходи, при яких поряд із зміною поворотным симетрії можливо також порушення трансляційної симетрії в розподілі густини надпровідних електронів при незмінної симетрії кристалічної гратки. Запропоновано методику находження базисних функцій незвідних зображень просторової групи з урахуванням як розподілу центрів мас куперовських пар по кристалу, так і внутрішньої симетрії пар. Знайдено загальний вид термодинамічного потенціалу надпровідника, інваріантного відносно просторової групи симетрії нормального стану. Показано, що у разі присутності в термодинамічному потенціалі надпровідника лінійних по градієнтам параметра порядку членів з’являється можливість існування при деяких умовах надпровідної модульованої структури.

The phenomenological approach to the theory of superconductivity is generalized with due regard for the spatial symmetry of superconducting crystals. This generalization makes it possible to study the superconducting transitions under which in parallel with the change in the rotational symmetry, a translational symmetry in the distribution of superconducting electron density may be broken with the crystal lattice symmetry unchanged. A method is proposed to determine basis functions of irreducible representations of a space group with due regard for both the distribution of centers of Cooper pair masses over crystal and the intrinsic symmetry of the pairs. A general form of the thermodynamic potential of the superconductor invariant under the symmetry space group of the normal state is obtained. It is shown that the superconducting modulated structure may exist under certain conditions if the thermodynamic potential involves terms linear in the order parameter gradients.