Ebook: Современные проблемы физики твердого тела. Часть 2 - Высокотемпературная сверхпроводимость

Учебное пособие. Москва, Изд-во МИФИ, 2002, 181 с. - ISBN 5-7262-0094-2
Настоящее учебное пособие написано на основе одноименного курса лекций, проводимого в МИФИ на кафедре "Физика твердого тела".
Цель курса - ознакомление с современными взглядами на актуальные проблемы физики твердого тела, интенсивно развиваемые в последнее время, на вопросы современной теории и эксперимента, на наиболее яркие научные достижения последних 15-20 лет развития физики конденсированного состояния.
Представлены основные обзорные данные по эксперименту и теории целого и дробного квантового эффекта Холла, основные результаты исследований по высокотемпературным сверхпроводникам, обзорно рассмотрены основные модели, претендующие на описание механизма притяжения носителей заряда в ВТСП. Рассмотрены основные физические явления, сопровождающие сверхтекучие фазовые переходы в гелии-3 и гелии-4, различие фазовых переходов в трехмерном случае и в низкоразмерных сильнокоррелированных системах, таких как сверхтекучий гелий в одномерных каналах, спиновые цепочки и лестницы и т.д., бозе-конденсация в щелочных металлах. Материал сопровождается обзором истории открытия явлений, библиографическими ссылками, если необходимо, достаточно детальным изложением теоретических представлений, по выборочным темам предлагаются подробно разобранные задачи.
Пособие предназначено для студентов старших курсов, аспирантов и молодых ученых, специализирующихся в физике твердого тела, сверхпроводимости и сверхтекучести, и может также представлять интерес для преподавателей, ведущих подобные курсы.Оглавление
Предисловие
Введение
Обычные (низкотемпературные) сверхпроводники. Исторический очерк. Основные экспериментальные данные и теоретические представления. Теория БКШ и теория Гинзбурга-Ландау-Абрикосова-Горького. Предельные критические температуры для электрон-фононного механизма.
Высокотемпературные сверхпроводники (ВТСП). История открытия. Основные классы ВТСП. Отличия от низкотемпературных соединений. Основные эксперименты.
Кристаллическая структура. Фазовые диаграммы.
Антиферромагнитное упорядочение. Влияние давления, примесей, облучения на сверхпроводящие параметры ВТСП. Особенности вихревого состояния.
Особенности электронного строения, поверхность Ферми, дисперсия возбуждений. Эксперимент. Симметрия сверхпроводящей щели, s- и d-спаривание. Экспериментальные данные.
Обзор теоретических моделей ВТСП. Модели с электрон-фононным механизмом спаривания.
Нефононные механизмы спаривания носителей заряда в ВТСП. Магнитные механизмы. "Спиновые мешки" Шриффера и модель RVB Андерсона. Экситонный механизм. Плазмонная модель.
Модель Хаббарда. Основные свойства.
t-J-модель. Вывод из модели Хаббарда. Модификации.
Многозонная модель Эмери для плоскости Си02.
Аналитические подходы к проблеме спаривания в ВТСП, основанные на моделях Хаббарда, t-J, Эмери. Спиновый полярон.
Численные исследования моделей ВТСП. Методы точной диагонализации и Монте-Карло. Анализ сверхпроводящих корреляций, симметрии щели, энергии связи.
Заключение
Литература