Акустические плазмоны и аномальная теплопроводность высокотемпературных сверхпроводников

Abstract

В работе показано, что аномалии температурной зависимости коэффициента теплопроводности к(Т) в высокотемпературных сверхпроводниках ниже критической температуры могут быть связаны с существова­нием внутри щели 2Δ слабо затухающих коллективных электронных возбуждений бозе-типа с акустическим законом дисперсии (акустических плазмонов). Такой «плазмонный» механизм теплопроводности позволяет объяснить пик к(Т) ниже Тс в плоскости слоев СuO₂, квадратичную зависимость к(Т) ~ Т² в области Т « Тс , подавление максимума к(Т) неизовалентными примесями, инверсию анизотропии к(T) в плоскости слоев в кристаллах YBa₂Cu₃O₇ при переходе из нормального в сверхпроводящее состояние.

В роботі показано, що аномалії температурної залежності коефіцієнта теплопровідності к(Т) у високотем­пературних надпровідниках нижче критичної температури Тс можуть бути пов’язані з існуванням всередині щілини 2Δ слабко згасаючих колективних електронних збуджень бозе-типу з акустичним законом дисперсії (акустичних плазмонів). Такий «плазмонний» механізм теплопровідності дозволяє пояснити пік к(Т) нижче Тс в площині шарів СuO₂, квадратичну залежність к(Т) ~ Т² в області Т « Тс , придушення максимуму к(Т) неізовалентними домішками, інверсію анізотропії в площині шарів у кристалах YBa₂Cu₃O₇ при переході з нормального у надпровідний стан.

The anomalies of the temperature dependence at thermal conductivity coefficient k(T) in high-temperature superconductors below the critical temperature Tc is supposed to be due to the weekly damped collective electronic Bose-type excitations with the acoustic dis­persion law (acoustic plasmons) occurred inside the gap 2Δ. The «plasmonic» mechanism of thermal conductivity allows one to explain the maximum of k(T) below Tc in the plane of the СuO₂ layers, the quadratic dependence к(Т) ~ Т² In the region T « Tc, the depression of the maximum of k(T) by charged impurities, the inversion of the k(T) anisotropy in the plane of the layers in the YBa₂Cu₃O₇ crystal under normal-superconducting transition and so on.