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.
Вскоре после открытия ВТСП Ф.Андерсон высказал предположение, что исходные диэлектрики (при допировании которых возникает высокотемпературная сверхпроводимость) можно описать как спиновую жидкость, находящуюся в состоянии резонирующих валентных связей (RVB), а допирование приводит к спонтанному нарушению симметрии, в результате которого магнитные синглетные пары становятся заряженными сверхпроводящими парами [1].
Но эксперимент показал, что диэлектрическое состояние является антиферромагнитным, то есть спиновая симметрия изначально уже нарушена. Каким образом антиферромагнетизм сменяется сверхпроводимостью, пока не понятно. Экспериментальную информацию об эволюции электронной подсистемы ВТСП при допировании дают исследования поверхности Ферми, отделяющей занятые электронами состояния от незанятых. И за последний год здесь получены неожиданные результаты [2-6]: несмотря на то, что у большинства ВТСП сверхпроводимость появляется при дырочном допировании, эксперимент свидетельствует о присутствии в недодопированных ВТСП носителей заряда разного знака, то есть как дырок, так и электронов (см. рис.). Следовательно, изменение концентрации носителей приводит к “реконструкции” поверхности Ферми, в результате которой кардинально меняется ее топология. И это является, по-видимому, общей для всех систем ВТСП особенностью. Микроскопический механизм такой реконструкции не ясен. Более чем через 20 лет интенсивных исследований ВТСП мы продолжаем открывать для себя их все новые и новые удивительные грани.
Слева – поверхность Ферми (черные линии) в импульсном пространстве разделяет состояния, занятые (голубой цвет) и незанятые (оранжевый цвет) электронами. Справа – в недодопированных ВТСП происходит “реконструкция” поверхности Ферми: к двум дырочным “карманам” (оранжевый цвет) добавляется один электронный (фиолетовый цвет).
По материалам заметки
S.Chakravarty, Science 319, 735 (2008).