Кілька років тому в недодопированных (але вже надпровідних) купратних ВТНП YBa2Cu3O6.5 (Y123) і YBa2Cu4O8 (Y124) були виявлені квантові осциляції магнітоопору [1, 2], які свідчать про наявність звичайної замкнутої (а не складається з незалежних сегментів) поверхні Фермі навіть при низькій концентрації носіїв заряду, тобто поблизу діелектричної і псевдощелевой фаз.
Здивування також викликав від’ємний знак коефіцієнта Холла, що говорить про електронному (а не дырочном, як при оптимальному і надмірному допуванні) тип поверхні (або її “кишень”). Тут же з’явилися теоретичні моделі, що пояснюють отримані у [1, 2] результати специфікою орторомбических купратів Y123 і Y124, а саме – наявністю у них ланцюжків Cu-O і одразу двох провідних шарів CuO2 в елементарній комірці.
Квантові осциляції поперечного магнітоопору
у недодопированном купрате Hg1201 з концентрацією дірок
p = 0.09 в розрахунку на атом міді.
В роботі [3] (Франція, США, Хорватія, Китай) повідомляється про спостереженні таких осциляцій (див. рис.) в “модельному” тетрагональном купрате HgBa2CuO4+d (Hg1201) без ланцюжків Cu-O і з одним-єдиним шаром CuO2. По періоду цих осциляцій визначені розміри поверхні Фермі: вона виявилася дуже маленькою, займає всього близько 3% зони Бріллюена, як і в ітрієвих купратах (питання про кількість “кишень” у цій поверхні залишився відкритим, але автори вважають, що він всього один). Коефіцієнт Холла в Hg1201 при низькому допуванні теж негативний. Таким чином, невелика електронна поверхня Фермі є, мабуть, загальним атрибутом всіх недодопированных купратних ВТНП. Залишається незрозумілим, звідки при допуванні беруться електрони, якщо у вихідне діелектричне стан додають дірки. Може бути, у поверхні Фермі є ще й “непомічений” поки дірковий ділянку? Не цілком ясна і причина реконструкції поверхні Фермі (від маленької електронної – до великої діркової) при оптимальному допуванні. А найголовніше – має це якесь відношення до механізму високотемпературної надпровідності? Далеко не факт, оскільки критичні температури купратів з різним видом поверхні Фермі не сильно розрізняються.
1. N. Doiron-Leyraud et al., Nature 447, 565 (2007).
2. E. A. Yelland et al., Phys. Rev. Lett. 100, 047003 (2008).
3. N. Barisic et al., Nature Phys. 9, 761 (2007).
