Pseudogap state and unusual metallic conductivity in high-Tc cuprate superconductors

Анотація

Розглянуто БКШ-подібне спарювання поляронних носіїв вище температури надпровідного переходу T_c у недолегованих та оптимально легованих купратних високотемпературних надпровідниках (ВТНП), що приводить до утворення бозонних куперівських пар та появи псевдощілини на поверхні Фермі при характеристичній температурі T* > T_c. Показано, що теоретично розрахована крива залежності БКШ-подібної псевдощілини від рівня легування x досить добре узгоджу ється з експериментальними даними щодо вивчення залежності псевдощілини від x в La_2–xSr_xCuO₄. З’ясовано механізми незвичайних металічних провідностей вище та нижче T* вздовж шарів CuO₂ (ab-площини) у цих ВТНП системах. Розглядаються провідності трьох типів носіїв струму (великих поляронів, збуджених фермі-компонентів бозонних куперівських пар та самих бозонних куперівських пар) при їх розсіюванні на акустичних і оптичних коливаннях гратки в нормальному стані ВТНП купратів. Встановлено, що лінійна температурна залежність питомого опору ρ_ab(T) оптимально легованих ВТСП купратів вище T* пов’язана з процесами розсіювання поляронних носіїв на акустичних і оптичних фононах. Теоретичні результати, порівняні з експериментальними даними, дозволяють стверджувати, що різні тенденції відхилення ( ) ab Tρ від лінійного закону вгору та вниз нижче *T та найцікавіші резистивні переходи (тобто явний стрибок і різкий спад) у ρ_ab(T) при T*=T пов’язані з конкуруючими ефектами псевдощілини та надмірною провідністю некоге рентних бозонних куперівських пар у нормальному стані ВТНП купратів.