Універсальність розсіювання в матеріалах з лінійної температурної залежністю опору

Незабаром після відкриття купратних ВТНП з’ясувалося, що при оптимальному допуванні їх опір R в нормальному стані строго лінійно по температурі. Пізніше така ж лінійна залежність R(T) спостерігалася в безмедных ВТНП, органічних надпровідниках і в багатьох з’єднаннях з важкими фермионами, як надпровідних, так і несверхпроводящих. Причина такої лінійності досі залишається предметом дискусій.

В роботі [1] шотландські фізики, досліджували транспортні характеристики Sr3Ru2O7 в сильних магнітних полях, виявили, що функція R(T) стає лінійною по мірі наближення до квантової критичній точці (Hc = 7.9 Тл). Причому перерахунок експериментальних значень питомого опору r на час релаксації носіїв t (з використанням відомої швидкості Фермі vF) дає 1/t = a kB/ħ)T, де kB – стала Больцмана, ħ – стала Планка, а безрозмірний коефіцієнт a з хорошою точністю дорівнює просто одиниці. Найдивовижніше, що аналіз наявних у літературі даних для різних сполук з лінійною залежністю R(T) показав: цей коефіцієнт завжди близький до одиниці (точніше 0.9 < a < 2.2) – незважаючи на величезну відмінність у абсолютною величиною r і швидкості Фермі (див. рис.), не кажучи вже про різні механізми розсіювання (електрон-електронне, електрон-фононное) у цих матеріалах, їх різної мірності (1D, 2D, 3D) і ін.

Коефіцієнт пропорційності між зворотним часом релаксації носіїв 1/t і температурою в сполуках з лінійною залежністю R(T). Пряма лінія відповідає коефіцієнту a = 1 в співвідношенні 1/t = a kB/ħ)T.

Ось такий емпіричний факт. Хотілося б зрозуміти, яка фізика за ним криється.

1. J. A. N. Bruin et al., Science 339, 804 (2013).

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *