Сайт переехал physreal.com

Наличие такой точки предполагает существование классического фазового перехода, температура которого обращается в нуль внутри “купола” на зависимости T_c от концентрации дырок n. На фазовой диаграмме в координатах T-n этому переходу должна соответствовать линия, отделяющая фазу “странного металла” от какой-то другой фазы. Какой? Одним из основных кандидатов здесь считается псевдощелевое состояние, в котором на спектрах квазичастиц появляется так называемая псевдощель. Но возникает вопрос: можно ли это состояние считать особой фазой или же мы просто имеем дело с непрерывной эволюцией электронной структуры по мере изменения T и n? В работе [1] (США, Канада) на основании данных резонансной ультразвуковой спектроскопии сделан вывод о существовании именно псевдощелевой фазы: при температуре T* перехода в эту фазу резонансные частоты демонстрируют четко выраженные неаналитические особенности, как и при сверхпроводящем переходе. Для недодопированного ВТСП YBa₂Cu₃O_6.60 с T_c = 61.6 К величина T* составила 245 К, что совпадает с температурой возникновения магнитного порядка, определяемой в экспериментах по рассеянию нейтронов. В передопированном образце YBa₂Cu₃O_6.98 с T_c = 88 К величина T* равна 68 К. Полученные результаты согласуются с гипотезой о наличии в купратах квантовой критической точки (рис. 1).

Рис. 1. Фазовая диаграмма YBa₂Cu₃O_6+d в координатах температура – концентрация дырок. Граница псевдощелевой фазы показана толстой серой линией, T* – температура соответствующего фазового перехода. Синие квадраты – данные дифракции нейтронов, красные кружки – результаты работы [1] для двух образцов (недодопированного и передопированного). Черные кружки – температура сверхпроводящего перехода T_c. Фиолетовые ромбы – температура T_K возникновения зарядового порядка, определяемая по эффекту Керра. Аномалии резонансных частот ультразвука в [1] наблюдались при T_c и T*, но не при T_K

По мнению авторов, связанные с ней критические флуктуации ответственны и за необычные свойства “странного металла”, и за собственно механизм высокотемпературной сверхпроводимости. Что же это за фаза такая – псевдощелевая, и чем она отличается от соседствующей с ней фазы “странного металла”? Известный теоретик Jan Zaanen считает (комментарий [2] к статье [1]), что при T = T* в слоях CuO₂ спонтанно формируются токовые петли с различными направлениями циркуляции тока (рис. 2).

Рис. 2. Токи, циркулирующие в слоях CuO₂, формируют с
пецифический электронный порядок.

Не вполне, впрочем, понятно, какое отношение эти токи имеют к сверхпроводимости, которая возникает при дальнейшем понижении температуры.

 

1. A.Shekhter et al., Nature 498, 75 (2013).

2. J.Zaanen, Nature 498, 41 (2013).