Топологический сценарий высокотемпературной сверхпроводимости купратов
В. А. Ходель+* 1), Дж. В. Кларк*× 2), М. В. Зверев+°
+ Национальный исследовательский центр "Курчатовский Институт", 123182 Москва, Россия
*McDonnell Center for the Space Sciences & Department of Physics, Washington University, St. Louis, MO 63130, USA
×Centro de Ciências Matemáticas University of Madeira, Funchal, 9020-105 Madeira, Portugal
°Московский физико-технический институт, 147000 Долгопрудный, Россия
Abstract
Структура объединенной фазовой диаграммы высокотемпературных сверхпроводников, принадлежащих семейству купратов, изучается на основе теории фермионной конденсации.
Выяснены предпосылки топологической перестройки ландауского состояния с образованием плоской зоны, примыкающей к номинальной ферми-поверхности.
Исследовано обусловленное этой перестройкой неферми-жидкостное
поведение купратов в нормальной фазе.
Основное внимание уделено неферми-жидкостному поведению сопротивления ρ(T), включая экспериментально наблюдаемый кроссовер от линейного по температуре сопротивления ρ(T,x)=A1(x)T при значениях допинга x
ниже критического значения xch, отвечающего границе области сверхпроводимости, к квадратичной
зависимости от T при x>xch, что не совместимо с предсказаниями традиционного сценария квантовой критической точки. Продемонстрировано, что наклон коэффициента A1(x) универсален и принимает одинаковое значение на обеих границах объединенной фазовой даграммы купратов в согласии с имеющимися экспериментальными данными.
Показано также, что в купратах именно фермионный конденсат ответственен за спаривание в
D-состоянии. При этом эффективное кулоновское отталкивание в куперовском канале, препятствующее существованию сверхпроводимости обычных металлов в S-канале, делает его высокотемпературным в D-канале.