Морозов Валерий Борисович (vsounder) wrote in science_freaks,
Морозов Валерий Борисович
vsounder
science_freaks

Текст для гурманов. Читать не спеша, делать паузы.

Следствия элементарной теории псевдощели в ВТСП



Миныч
....
Цель темы: помочь мне довести теорию до приличного уровня (пригодного для публикации)....
Элементарно, товарищ Морозов.


В "ублюдочном изложении" (откидываем все не очень существенное) теория зон в твердом теле говорит: для невзаимодействующих электронов (для любителей ландау заменить на "для квазичастиц ферми жидкости") возможные состояния разбиваются на зоны. Внутри зон расстояния по энергии для собственных состояний электронов очень малы. Между зонами есть область, не имеющая собственных функций (не расматриваем неоднородные материалы и туннельные структуры).
 

На пальцах появление щелей чаще всего в учебниках объясняют брегговским отражением, то есть внутри зоны щели распространяющийся электрон испытывает полное отражение, что означает невозможность распространения с постоянной амплитудой. Это характерно для периодических структур (кристаллов). Если зона не полностью заполнена, то на уровне ферми вроде нет щели и не должно быть. 

Однако это неверно в общем случае. Элементарный пример: нестабильность Пайерлса, которая приводит к щели именно на поверхности ферми при половинном или дробном заполнении зоны..

Однако, такая нестабильность не единственное исключение из всеобщего непонимания зонной теории. Сталкиваясь с ионным остовом электрон изменяет не только свой волновой вектор, но и волновой вектор самого ионного остова. Кажется, что такое должно приводить к мизерному эффекту. Однако не верь глазам своим. В теории возмущений сразу возникает член с делением почти на нуль (разность энергий до и после рассеяния). Деление на почти нуль дает ощутимую величину расщепления уровней в том месте, где оно не ожидается.

Если подумать, то возможно такое состояние ионного остова (то есть остов может иметь такую волновую функцию), что на поверхности ферми возникнет щель иного рода (не пайерсовская), когда электрон распространяется сквозь ионный остов с нужной волновой функцией ионного остова. Причем такой функцией, что возникает уже известное брэгговское отражение с нужной разностью хода в диапазоне (псевдо)щели.

Так как щель именно на уровне ферми наиболее выгодна энергетически, то ионный остов сам настраивается иметь такую волновую функцию, которая энергетически выгодна и щель возникает и устойчиво поддерживается именно на уровне ферми.

Однако это еще не все. 

Оказывается, что таких щелей может быть не одна, а много, которые условно можно разделить на два типа: псевдо щели и сверхпроводящие щели. Для сверхпроводящих щелей образованная и заполненная полностью зона в отличие от изолятора, может проводить ток в отсутствие напряжения, для псевдощелей способность проводить ток без напряжения отсутствует (изолятор по соответствующему направлению волнового вектора, антинодальному, если говорить о купратах).

Собственно картина очень похожая на расщепление уровня (зона) Ландау Фока на подзоны, где щель всегда подстраивается под уровень ферми в квантовом и дробном эффекте Холла. И там щель сверхпроводящая, то есть именно наш парадоксальный результат для сверхпроводимости: зона заполнена, а изолятора нет, есть сверхпроводник.
1. Физики большие мастаки в подгонке теорий к фактам и фактов к теориям (Миныч).
2. Убеждения - более опасные враги истины, чем ложь (Ф. Ницше).
3. ВТСП: "здесь должен быть подземный ход" (Абдулла).
4. У дураков есть Всёзнайка-копипаст.


Tags: научный онанизм, недоучки, физические фрики
Subscribe
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 9 comments