Speaker
Description
LSCO купрат имеет относительно простую, по сравнение с остальными купратами, кристаллическую решетку. Несмотря на это, многие свойства этого купрата все ещё не вполне вписывается в стандартные теории твердого тела. К этим свойствам, кроме свойств нормального состояния, относится и свойства сверхпроводящего (СП) состояния. В частности, значение массы носителя заряда в LSCO купрате и ее зависимость от уровня легирования и температуры все ещё остается вопросом дискуссии [1-4].
В этом тезисе мы кратко изложим результаты изучения массы носителя заряда в LSCO купрате. В частности, зависимость массы носителя от температуры при фиксированном уровне легирования. При этом мы используем биполяронную модель ВТСП купратов. Кристаллическая решетка LSCO купрата квази-двумерная, анизотропная, и как показывают эксперименты m_(p,ab)< m_(p,c). Тогда, масса трехмерного полярона может быть записана как m_(3D,p)=m_(p,ab)^(2/3) m_(p,c)^(1/3). Здесь m_(p,ab) -масса двухмерного полярона или масса полярона в ab- (CuO2) плоскости решетки кристаллической решетки LSCO купрата, m_(p,c) – масса полярона вдоль с-оси кристаллической решетки LSCO купрата. Учитывая, массовый коэффициент анизотропии γ_( m)^2=m_(p,c)/m_(p,ab) имеем m_(p,ab) (T)=γ^(-2⁄3) (T)m_p (T_BEC). При записи последнего соотношения мы учли, что масса трехмерного (би)полярона определяется только температурой БЭК, T_BEC. Поэтому при фиксированном уровне легирования, когда температура БЭК также фиксирована, малому (большому) значению коэффициента анизотропии соответствует большое (малое) значение массы двумерного полярона. Согласно [5,6] γ_m купрата LSCO медленно увеличивается с ростом температуры. А именно, значения коэффициентов анизотропии, γ_m (T), при двух различных значениях температуры при фиксированных уровнях легирования равны: (при x=0.11) γ_m (∼5K)=21 и γ_m(25,0K)=24, (при x=0.15) γ_m (∼5K)=14 и γ_m (34,4K)=19, (при x=0.18) γ_m(∼5K)=12 и γ_m(27,6K)=15. Такая тенденция коэффициента анизотропии в зависимости от температуры подтверждается в работах [7] и [8], где приведены значения коэффициентов анизотропии для близких уровней легирования, но при более высокой температуре: γ_m(x=0.154,T=50K)=20.25 [48] и γ_m (x=0.2,T=50K)=18.71 [7]. Из этих данных следует, что при измерении при более высоких температурах обнаруживаются малые значения массы носителей заряда. Реализацию таких случаев можно найти как раз в работе [4]. Так, они сообщают, что при уровнях легирования x=0.16 m_c (40K)=5.67m_e>m_c (45K)=4.89m_e>m_c (50K)=4.2m_e;x=0.198 m_c (30K)=7.158m_e>m_c (35K)=6.1m_e;x=0.2 m_c (15K)=6.0 m_e>m_c (25K)=4.99m_e и x=0.26 m_c (15K)=13.65m_e>m_c (30K)=11.398m_e. Однако указанные выше соотношения между массами носителей заряда при фиксированном уровне легирования, но при разных температурах измерения, по-видимому, не выполняются во всем диапазоне фазовой диаграммы (x,T_c). Согласно тем же [4], при x=0.22 выполняется следующее соотношение: m_c (25K)=6.489m_e<m_c (30K)=7.08〖 m〗_e<m_c (40K)=7.59m_e. В последнем случае оказывается, что коэффициент анизотропии γ_m (T) уменьшается с ростом температуры. И эта возможность не является исключительной. Полезно вспомнить работу [9], в которой сообщалось об уменьшении коэффициента анизотропии с ростом температуры в диапазоне температур от 32 K до 35 K при фиксированном уровне легирования x=0.15.
Наш подход, основанный на сверхтекучести (сверхпроводимости) газа (жидкости) биполяронов, с использованием температуры БЭК для идеального газа биполяронов как температура сверхпроводимости (сверхтекучести) позволяет качественно и количественно объяснить температурную зависимость массы носителя заряда в LSCO купрате при фиксированном уровне легирования.
| Section | Nuclear physics (Section 1) |
|---|
