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.
Алгебраическая зарядовая жидкость в высокотемпературных сверхпроводниках
Постоянное улучшение качества образцов позволяет получать все более надежные данные о различных характеристиках ВТСП.
Но все равно остается еще много неясного. Так, например, эксперименты по фотоэмиссионной спектроскопии с угловым разрешением (ARPES) и эффекту Шубникова – де Гааза (ШдГ) дают противоречивую информацию об электронной структуре нормального состояния недодопированных ВТСП: согласно ARPES, поверхность Ферми разбивается на несвязанные друг с другом сегменты – “фермиевские дуги” [1]. Это указывает на то, что в псевдощелевой фазе сверхпроводящему переходу предшествует исчезновение квазичастиц, то есть нарушается ферми-жидкостная картина. Напротив, наблюдение осцилляций ШдГ [2] свидетельствует о наличии у поверхности Ферми замкнутых эллиптических областей – “карманов”, в соответствии с теорией ферми-жидкости. Размеры этих карманов, однако, существенно меньше, чем можно было бы ожидать для данного уровня допирования, то есть концентрация носителей заряда меньше теоретической.
Черные эллипсы и зеленые “бананы” – поверхности Ферми в “холонном металле” и “холон-дырочном металле”, соответственно.
Для согласованного непротиворечивого объяснения упомянутых экспериментальных фактов американские и канадские физики предложили модель “алгебраической зарядовой жидкости” [3], которая основана на идеях, близких к высказанным Ф. Андерсоном в работе [4] двадцатилетней давности. Ключевыми игроками в этой модели являются нейтральные частицы со спином 1/2 (спиноны) и бесспиновые частицы с зарядом e>0 (холоны). Они возникают в окрестности критической точки, названной авторами [3] “deconfined critical point”, при спонтанном исчезновении ограничения на связь спина с зарядом. При этом осцилляции ШдГ связаны с небольшими карманами в “холонном металле” (ARPES их “не видит”), а фермиевские дуги (точнее – похожие на них дополнительные карманы) появляются в “холон-дырочном металле”, когда часть холонов связывается со спинонами (см. рис.).
В работе [3] сделано несколько предсказаний, доступных экспериментальной проверке. Заметим, однако, что, по крайней мере, один из ее выводов противоречит уже известному эксперименту, а именно – отрицательному знаку коэффициента Холла [5]. Кто прав, а кто нет – предстоит разобраться.
