Роль флуктуаций зарядовой плотности и многочастичных кулоновских корреляций в механизме высокотемпературной сверхпроводимости купратных металлооксидных соединений

Анотація

Рассмотрен зарядово-флуктуационный (плазмонный) механизм d-волнового куперовского спаривания в высокотемпературных сверхпроводниках (ВТСП), который обусловлен взаимодействием носителей тока с коллективными низкочастотными возбуждениями электронной плотности. Показано, что в слоистых кристаллах купратных металлооксидных соединений, благодаря существованию в их одноэлектронном спектре анизотропных протяжeнных седловых особенностей ("плоских зон") с аномально высокой плотностью состояний, в коллективном электронном спектре могут возникать затухающие длинноволновые флуктуации зарядовой плотности, которые приводят к подавлению статического экранированного кулоновского отталкивания в области малых передаваемых импульсов. В результате этого в d-волновом куперовском канале возникает эффективное межэлектронное притяжение, которое существенно усиливается многочастичными кулоновскими корреляциями типа эффектов локального поля, которые описываются кулоновской вершиной Г_c. Такое притяжение приводит к куперовскому спариванию с d_x²-y² -симметрией сверхпроводящего параметра порядка и способно обеспечить достаточно высокие максимальные значения критической температуры T_c ~ 100 К при оптимальном уровне допирования купратных металлооксидных соединений. Учет анизотропии электрон-фононного взаимодействия позволяет описать слабый изотопический эффект по кислороду в ВТСП соединениях.