Научные исследования и технические разработки
по физике. Новости, факты, люди, интервью. Теория и практика.
Каталог статей. Каталог ссылок. Форум. Научно-технические разработки.
Документация, библиотека.
Палата мер и весов. Работа
для физиков. Юмор, сатира, лирика.
Исследование теплоемкости купратных ВТСП в сильных магнитных полях дало неожиданные результаты
При увеличении магнитного поля H все сверхпроводники рано или поздно переходят в резистивное состояние (R¹0). Существуют два полярных мнения о том, как это происходит в недодопированных купратных ВТСП. Одни считают, что магнитное поле разрушает d-волновую сверхпроводящую щель на всей поверхности Ферми. Согласно альтернативной точке зрения, в сильных магнитных полях нарушается лишь фазовая когерентность куперовских пар, а локальная щель остается. Недавние эксперименты [1] показали, что правы, возможно, и те, и другие.
С целью выяснить, как изменяется характер низкоэнергетических электронных возбуждений (то есть плотность квазичастичных состояний) при резистивном переходе, происходящем из-за движения магнитных вихрей по достижении поля необратимости Hirr, авторы [1] (из США и Канады) измерили удельную теплоемкость С слабо допированных монокристаллов YBa2Cu3O6.56 при Т ~ 1 К и H£ 45 Тл. Содержание кислорода было выбрано так, чтобы атомы кислорода упорядочивались в цепочках Cu-O, понижая тем самым уровень структурного беспорядка. Результаты оказались довольно неожиданными (см. рис.).
g(H)=C(T,H)/Tдля YBa2Cu3O6.56. Красная и синяя линии – экспериментальные данные при Т = 1 К и 2 К соответственно. Черная кривая построена по формуле Лифшица-Косевича с использованием нескольких подгоночных параметров. Красные кружки – экстраполяция к Т=0. Зеленая кривая – обычная корневая зависимость g(H)=g(0)+ACH1/2.
В полях ниже Hirr» 25 Тл теплоемкость увеличивается корневым образом, как и положено d-волновому сверхпроводнику. При H>Hirr возникают осцилляции C(H), которые свидетельствуют о бесщелевой поверхности Ферми и хорошо описываются формулой Лифшица-Косевича. Все бы ничего, но эти осцилляции не приходят на смену корневому росту С(Н), а сосуществуют с ним (см. рис.), как если бы в одном и том же образце одновременно присутствовали и d-волновая сверхпроводимость, и нормальная ферми-жидкость. Предлагаемое в [1] возможное объяснение основано на предположении о наличии двух разных замкнутых поверхностей Ферми: одной – с d-волновой сверхпроводящей щелью, а другой – бесщелевой. Существуют, впрочем, и другие, более экзотические интерпретации эксперимента [2].
