Універсальні квантові осциляції в недодопированных купратах

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).

Залишити відповідь

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