가성갑

Pseudogap
도핑된 컵레이트 초전도체에 대한 위상 다이어그램에 유사점 위상이 표시됨

응축물리학에서, 유사점은 물질의 페르미 표면이 부분적인 에너지 갭을 갖는 상태, 예를 들어, 특정 지점에서만 페르미 표면이 도핑되는 밴드 구조 상태를 설명한다.[1]필독이라는 용어는 1968년 네빌 모트가 페르미 수준, N(EF)에서 상태 밀도의 최소치를 나타내기 위해 만든 것으로, 같은 원자에서 전자들 사이의 쿨롱 반발, 무질서한 물질의 밴드 간격 또는 이것들의 조합에서 비롯되었다.[2]현대의 맥락에서 유사점(pseogap)은 고온 초전도성의 분야에서 나온 용어로서, 이와 관련된 상태가 거의 없는 에너지 범위(보통 페르미 수준 부근)를 가리킨다.이는 허락되지 않은 상태를 포함하는 에너지 범위인 진정한 '갭'과 매우 유사하다.예를 들어, 전자가 격자와 상호작용할 때 그러한 간극이 벌어진다.유사수신 현상은 초전도 전환 온도 이상의 온도에서 저선량 시료에 존재하는 컵레이트 고온 초전도체에 일반적인 위상 다이어그램 영역에서 관찰된다.

오직 특정 전자만이 이 갭을 '보기'한다.절연 상태와 연관되어야 하는 간격은 구리-산소 결합에 평행하게 이동하는 전자에 대해서만 존재한다.[3]이 결합에 45°로 이동하는 전자는 결정 전체에서 자유롭게 움직일 수 있다.따라서 페르미 표면은 브릴루인 구역의 모서리를 중심으로 주머니를 형성하는 페르미 호로 구성되어 있다.유사점포 단계에서는 브릴루인 구역의 대각선에 있는 4점 만이 점토되지 않을 때까지 온도가 낮아질수록 이러한 호들은 점차 사라진다.

한편, 이는 가용 상태를 소비하는 완전히 새로운 전자 단계를 나타낼 수 있으며, 짝을 지어 초전도할 수 있는 몇 개만 남는다.한편, 이 부분적 간격과 초전도 상태에서의 유사성은 유사성이 미리 형성된 쿠퍼 쌍에서 기인한다는 것을 나타낼 수 있다.

최근 TiN,[4] NbN 또는 [5]과립 알루미늄과 같은 강력한 무질서한 재래식 초전도체에서도 유사점 상태가 보고되고 있다.[6]

실험증거

가성비는 여러 가지 다른 실험 방법으로 볼 수 있다.첫 번째 관측치 중 하나는 H. 알룰 외 [7]연구진에 의한 YBaCuO의236+x NMR 측정과 로람 외 연구진에 의한 특정 열 측정이었다.[8]유사분광은 ARPES(각도 분해 광분광학)와 STM(스캐닝 터널링 현미경) 데이터에서도 뚜렷하게 나타나며, 이 데이터는 물질 내 전자의 상태 밀도를 측정할 수 있다.

메커니즘

가성비의 기원은 논쟁의 여지가 있고 여전히 응축된 물질 공동체에서 논쟁의 대상이 되고 있다.두 가지 주요 해석이 나오고 있다.

1. 미리 형성된 쌍의 시나리오 이 시나리오에서 전자는 초전도성이 나타나는 임계 온도 T보다c 훨씬 클 수 있는 온도 T*에서 쌍을 형성한다.300K 순서의 T* 값은 T가c 약 80K인 과소 도핑된 컵 레이트로 측정되었다.이 온도에서는 페어링 필드의 큰 위상 변동을 주문할 수 없기 때문에 초전도도는 T*에서 나타나지 않는다.[9]그런 다음 짝짓기 영역의 일관성 없는 변동에 의해 가성비가 생성된다.[10]가성비는 국소적이고 동적인 페어링 상관관계로 인한 초전도 격차의 정상적인 상태 전구체다.[11]이러한 관점은 특정 열 실험에 대한 매력적인 페어링 모델의 정량적 접근법에 의해 뒷받침된다.[12]

2. 비초전도성과 관련된 유사성의 시나리오 이 종류의 시나리오에서는 전자 줄무늬의 형성, 반자성 순서 또는 초전도성과 경쟁하는 다른 이국적인 순서 매개변수 등 여러 가지 가능한 기원을 내세웠다.

참조

  1. ^ Timusk, Tom; Bryan Statt (1999). "The pseudogap in high-temperature superconductors: an experimental survey". Reports on Progress in Physics. 62 (1): 61–122. arXiv:cond-mat/9905219. Bibcode:1999RPPh...62...61T. doi:10.1088/0034-4885/62/1/002. S2CID 17302108.
  2. ^ N. F. Mott (1968). "Metal-Insulator Transition". Reviews of Modern Physics. 40 (4): 677–683. Bibcode:1968RvMP...40..677M. CiteSeerX 10.1.1.559.1764. doi:10.1103/RevModPhys.40.677.
  3. ^ Mannella, N.; et al. (2005). "Nodal quasiparticle in pseudogapped colossal magnetoresistive manganites". Nature. 438 (7067): 474–478. arXiv:cond-mat/0510423. Bibcode:2005Natur.438..474M. doi:10.1038/nature04273. PMID 16306987. S2CID 4405340.
  4. ^ Benjamin Sacépé; Claude Chapelier; Tatyana I. Baturina; Valerii M. Vinokur; Mikhail R. Baklanov; Marc Sanquer (2010). "Pseudogap in a thin film of a conventional superconductor". Nature Communications. 1 (9): 140. arXiv:0906.1193. Bibcode:2010NatCo...1.....S. doi:10.1038/ncomms1140. PMID 21266990. S2CID 6781010.
  5. ^ Mintu Mondal; Anand Kamlapure; Madhavi Chand; Garima Saraswat; Sanjeev Kumar; John Jesudasan; L. Benfatto; Vikram Tripathi; Pratap Raychaudhuri (2011). "Phase fluctuations in a strongly disordered s-wave NbN superconductor close to the metal-insulator transition". Physical Review Letters. 106 (4): 047001. arXiv:1006.4143. Bibcode:2011PhRvL.106d7001M. doi:10.1103/PhysRevLett.106.047001. PMID 21405347. S2CID 1584672.
  6. ^ Uwe S. Pracht; Nimrod Bachar; Lara Benfatto; Guy Deutscher; Eli Farber; Martin Dressel; Marc Scheffler (2016). "Enhanced Cooper pairing versus suppressed phase coherence shaping the superconducting dome in coupled aluminum nanograins". Physical Review B. 93 (10): 100503(R). arXiv:1508.04270. Bibcode:2016PhRvB..93j0503P. doi:10.1103/PhysRevB.93.100503.
  7. ^ Alloul, H.; Ohno, T.; Mendels, P. (October 16, 1989). "89Y NMR evidence for a fermi-liquid behavior in YBa2Cu3O6+x". Physical Review Letters. 63 (16): 1700–1703. Bibcode:1989PhRvL..63.1700A. doi:10.1103/PhysRevLett.63.1700. PMID 10040648.
  8. ^ J. W. Loram; K. A. Mirza; J. R. Cooper & W. Y. Liang (1993). "Electronic specific heat of YBa2Cu3O6+x from 1.8 to 300 K". Physical Review Letters. 71 (11): 1740–1743. Bibcode:1993PhRvL..71.1740L. doi:10.1103/PhysRevLett.71.1740. PMID 10054486.
  9. ^ V.J. Emery; S.A. Kivelson (1995). "Importance of phase fluctuations in superconductors with small superfluid density". Nature. 374 (6521): 434–437. Bibcode:1995Natur.374..434E. doi:10.1038/374434a0. S2CID 4253557.
  10. ^ Marcel Franz (2007). "Superconductivity: Importance of fluctuations". Nature Physics. 3 (10): 686–687. Bibcode:2007NatPh...3..686F. doi:10.1038/nphys739.
  11. ^ Randeria, Mohit & Trivedi, Nandini (1998). "Pairing Correlations above Tc and pseudogaps in underdoped cuprates". Journal of Physics and Chemistry of Solids. 59 (10–12): 1754–1758. Bibcode:1998JPCS...59.1754R. doi:10.1016/s0022-3697(98)00099-7.
  12. ^ Philippe Curty & Hans Beck (2003). "Thermodynamics and Phase Diagram of High Temperature Superconductors". Physical Review Letters. 91 (25): 257002. arXiv:cond-mat/0401124. Bibcode:2003PhRvL..91y7002C. doi:10.1103/PhysRevLett.91.257002. PMID 14754139. S2CID 35179519.

외부 링크