Температурная зависимость лондоновской длины, определяемой спин-поляронными фермионами в сверхпроводящей фазе купратов
Представления о спин-поляронной природе фермиевских квазичастиц в купратах использованы для изучения кинетических характеристик этих материалов в сверхпроводящей фазе. При учете реальной структуры CuO2- плоскости разработан оригинальный метод вычисления лондоновской глубины проникновения магнитного поля λ. Полученные температурные зависимости λ-2 при разных уровнях легирования демонстрируют монотонное уменьшение (рисунок 1). Значение λ-2 при Т=0 и значение температуры Тс, при которой λ расходится, хорошо согласуются с экспериментальными данными. На основе развитой теории впервые воспроизведена экспериментально наблюдаемая при допировании, близком к оптимальному, точка перегиба в температурной зависимости λ-2(T) (рисунок 2). Важно подчеркнуть, что точка перегиба возникает только для ансамбля спин-поляронных фермионов. Этот результат свидетельствует в пользу спин-поляронной природы фермиевских квазичастиц, проявляющих куперовскую неустойчивость с высоким значением температуры перехода в сверхпроводящую фазу.
| Рисунок 1. Температурные зависимости λ-2 при разных уровнях легирования: x = 0,10; 0,15; 0,20; 0,22; 0,24. Параметры модели, использованные при расчетах, указаны в правом верхнем углу рисунка. | Рисунок 2. Точка перегиба в температурной зависимости λ-2 при оптимальном уровне легирования x = 0,17. Вертикальная штрих- пунктирная прямая обозначает положение точки перегиба Ti ≈ 13 K. Пунктирная линия при Т < Тi является экстраполяцией λ-2(Т). |
Dzebisashvili D.M., Komarov K.K. London penetration depth in the ensemble of spin polarons of cuprate superconductors // European Physical Journal B. 2018. V. 91. P. 278.