Эффект Яна-Теллера в квазидвумерных допированных купратных антиферромагнетиках и недостаточно допированных ВТСП (Обзор)

Анотація

Проанализированы теоретические аспекты исследования роли ян-теллеровских взаимодействий в квазидвумерных купратных антиферромагнетиках и ВТСП. Проведен анализ результатов, которые позволяют установить связь между квазидвумерным характером свойств недостато чно допированных (НД) купратных ВТСП в нормальном и сверхпроводящем состояниях и ян-теллеровской (ЯТ) природой двухвалентных ионов меди. Показано, что сочетание этих двух особенностей приводит к существованию псевдощелевого состояния. В НД купратных ВТСП с ян-теллеровскими искажениями решетки квазидвумерность приводит к появлению двумерных локальных и квазилокальных состояний носителей заряда. Это проявляется в существенной зависимости от температуры числа компонент локализованных и делокализованных состояний носителей заряда и в неоднократной динамической редукции размерности купратных НД ВТСП при понижении температуры. Такой ВТСП с концентраций допирования меньше оптимальной в большей части фазовой диаграммы как в нормальном, так и в сверхпроводящем состояниях находится в квазидвумерном состоянии. Это означает, что сверхпроводящее состояние НД купратных ВТСП отличается от БКШ состояния и по своим свойствам ближе к состоянию двумерного сверхпроводника Березинского-Костерлица-Таулесса без дальнего порядка (ODLRO). Показано, что различие прежде всего состоит в механизме сверхпроводимости. Несмотря на то, что сильное ЯТ электрон-фононное взаимодействие в НД купратных ВТСП играет ключевую роль и приводит к образованию двухузельных ЯТ поляронов, но притяжение между дырками и такими поляронами и образование сверхтекучего двухузельного ЯТ полярона с антиферромагнитным кором обусловлено компенсацией кулоновского отталкивания поляронным сдвигом энергии. Обсуждается предположение, что в передопированных купратных ВТСП сверхпроводящее состояние является следствием установления ODLRO в трехмерной модели БКШ с несохраняющимся полным числом носителей заряда и отличными от нуля квантовыми флуктуациями числа носителей заряда.