slide1 l.
Download
Skip this Video
Loading SlideShow in 5 Seconds..
По материалам обзора В.Ф. Гантмахера и В.Т. Долгополова УФН 180, 3 (2010 PowerPoint Presentation
Download Presentation
По материалам обзора В.Ф. Гантмахера и В.Т. Долгополова УФН 180, 3 (2010

Loading in 2 Seconds...

play fullscreen
1 / 21

По материалам обзора В.Ф. Гантмахера и В.Т. Долгополова УФН 180, 3 (2010 - PowerPoint PPT Presentation


  • 171 Views
  • Uploaded on

В.Ф. Гантмахер. Квантовые фазовые переходы сверхпроводник – изолятор . По материалам обзора В.Ф. Гантмахера и В.Т. Долгополова УФН 180, 3 (2010). XVIII УрЗимШк Новоуральск 15-20 февр. 2010.

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about 'По материалам обзора В.Ф. Гантмахера и В.Т. Долгополова УФН 180, 3 (2010' - vlad


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
slide1

В.Ф. Гантмахер

Квантовые фазовые переходы сверхпроводник – изолятор

По материалам обзора

В.Ф. Гантмахера иВ.Т. Долгополова

УФН180, 3 (2010)

XVIII УрЗимШк

Новоуральск

15-20 февр. 2010

slide2

Переход металл-изолятор в высокотемпературном сверхпроводнике при изменении концентрации допирующей примеси

B. Beschoven, S. Sadewasser, G. Guntherodt, and C. Quitmann

Phys. Rev.Lett. 77, 1837 (1996)

Примеры переходов – ВТСП

slide3

УльтратонкиепленкиBi– переход вызывается изменениями толщины

Экспериментальные кривые

на стороне изолятораанализируются при помощи одного из этих трехвыражений

D.B. Haviland, Y. Liu, and A.M.Goldman

Phys. Rev.Lett. 62, 2180 (1989)

Примеры переходов – аморфный Bi

slide4

Три варианта фазовой диаграммы

с перекрытием

расщепленная

совмещенная

A.I. Larkin,

Ann. Phys. (Leipzig) 8, 794 (1999)

slide5

Пример расщепленной фазовой диаграммы: сверхпроводник – нормальный металл – изолятор

I

M

S

D.J. Bishop, E.G. Spencer, and R.C. Dynes, Solid St. Electron. 28, 735 (1985)

Примеррасщепленного перехода – Nb-Si

slide6

Аморфные пленкиInOx

Переход заведомо не расщеплен

D. Shahar and Z. Ovadyahu,Phys. Rev. B 46, 10917 (1992)

Примеры переходов – In-O

slide7

Аморфные пленкиInOx

Примеры наклонных сепаратрис

В.Ф. Гантмахер, М.В. Голубков, В.Т. Долгополов, A.A. Шашкин, Г.Э.Цыдынжапов,

Письма в ЖЭТФ 71, 231 (2000)

Примеры переходов – In-O

slide8

Пленки TiN, толщина 5 nm

T.I. Baturina, A.Yu. Mironov,

V.M. Vinokur, M.R. Baklanov,

and C. Strunk

Phys. Rev. Lett.99, 257003 (2007)

T.I. Baturina, D.R. Islamov, J. Bentner, C. Strunk,M.R. Baklanov, and A. Satta,

JETP Lett.79, 337 (2004)

Примеры переходов – Ti-N

slide9

Ультратонкиепленки Be– влияние магнитного поля

на сверхпроводящее состояние на изолятор

RN

Rc

Tstart

E. Bielejec and Wenhao Wu,

Phys. Rev. Lett.

88, 206802 (2002)

  • Температура Tstartначала перехода не уменьшается с ростом поля.
  • Квантовое критическое сопротивление Rc может отличаться от нормального RN

Примеры переходов – Be

slide10

Локализованные пары – что это такое

1. Гранулированные металлы

Модели

2. Эффект четности в маленьких гранулах

Экспериментальные

проявления

3. Отрицательное магнетосопротивление

4. Бозонный сценарий перехода

Предпосылки

5. Фрактальные волновые функции

6. “Химическая предрасположенность” к локализации пар

7. Энергия связи – псевдощель

Параметры

8. Размер локализованных пар

slide11

Гранулированный сверхпроводник(и 2D,и 3D)

ведет себя как изолятор(когда подавлены джозефсоновские токи)

и демонстрирует отрицательное магнетосопротивление

при разрушении сверхпроводящей щели магнитным полем

ЭкспериментV.F. Gantmakher et al., JETP 77, 513 (1993)

ТеорияI.S.Beloborodov and K.B.Efetov, PRL82, 3332 (1999)

3D

1. Гранулированные металлы

slide12

Сверхпроводимость в больших гранулах Dsc>>de ...

…превращается в

эффект четности в маленьких гранулах Dsc<<de

K.A.Matveev and A.I.Larkin, PRL 78, 3749 (1997)

Энергия Дебая

Ограничение на размер гранулы снизу

2. Эффект четности в маленьких гранулах

slide13

Отрицательное магнетосопротивление в сильных полях

B нормально к пленке

B параллельно пленке

InOx

Отрицательное

магнетосопротивление

сохраняется

в параллельной

конфигурации

TiN

Be

В.Ф. Гантмахер, М.В. Голубков, В.Т. Долгополов, A.A. Шашкин, Г.Э.Цыдынжапов,

Письма в ЖЭТФ 71, 693 (2000)

3. Отрицательное

магнетосопротивление

slide14

InOx

Отрицательное магнетосопротивление в сильных полях

(s,B) – диаграмма;

каждая вертикальная линия – образец

G. Sambandamurthy,L.W. Engel, A. Johansson, and D. Shahar,

Phys. Rev. Lett. 92, 107005 (2004)

3. Отрицательное

магнетосопротивление

slide15

Бозонный сценарий

В обычных сверхпроводниках

ВSrTiO3

и

C.S. Koonce, M.L. Cohen, J.F. Schooley, W.L. Hosler and E.R. Pfeifer

Phys. Rev.163, 380 (1967)

Сразу же возникла идея о возможности существования равновесных куперовских пар выше температуры сверхпроводящего перехода

D.M. Eagles, Phys. Rev.186, 456 (1969)

4. Бозонный

сценарий перехода

slide16

Переход Березинского - Костерлица - Таулеса

A.T.Fiory, A.F. Hebard,

and W.I. Glaberson

Phys. Rev.B 28, 5075 (1983)

Равновесные куперовские пары появляются ниже температуры 2.62 К, а сверхпроводящее состояние устанавливается только ниже 1.78 К.

4. Бозонный

сценарий перехода

slide17

Фрактальная сверхпроводимость

Влияние близлежащего перехода Андерсона

Условие, обуславливающее сверхпроводящее взаимодействие между электронами, локализованными на одном узле

(«в одной грануле»)

M.V. Feigelman,L.B. Ioffe, V.E.Kravtsov,andE.A. Yuzbashyan,

Phys. Rev. Lett. 98, 027001 (2007)

M.V. Feigelman, L.B. Ioffe, V.E. Kravtsov, and E. Cuevas, arXiv: 1002.0859

Be

InOx

TiN

Одноэлектронные волновые функции в этой области обладают фрактальными свойствами

5. Фрактальные волновые функции

slide18

Структурные особенности случайного потенциала,способствующие

локализации пар

2+

Металлический

сплав

In2O3-x

2+

2+

2+

a

2+

2+

a3-объем композиционной единицы In2O3

r=ax-1/3

2+

2+

2+

r

2+

2+

2+

6. “Химическая предрасположенность” к локализации пар

slide19

TiN: плотность состояний вблизи уровня Ферми

B. Sacepe,C. Chapelier,

T.I. Baturina,

V.M. Vinokur,

M.R. Baklanov, and

M. Sanquer,

arXiv: 0906.1193

Чемобусловлен минимум на уровне Ферми:

– сверхпроводящим взаимодействием?

– илиэффектом Аронова-Альтшулера?

7. Энергия связи – псевдощель

slide20

Локализованные пары

Сверхпроводник на масштабе отверстий

УльтратонкиепленкиBiс перфорацией

Осцилляции как функция фрустрации

Изолятор на масштабе образца

M.D.Steward, Jr, A. Yin, J.M. Xu, and J.M. Valles, Jr,

Science 318, 1273 (2007)

8. Размер локализованных пар

slide21

Микроскопические подходы к проблеме перехода сверхпроводник – изолятор

  • 1. Фермионный механизм подавления сверхпроводимости
      • А.М. Финкельштейн 1984, 1987
      • М.А. Скворцов, М.В. Фейгельман 2005
  • 2. Модель гранулированного сверхпроводника
      • К.Б. Ефетов 1980
  • 3. Бозе-Эйнштейновская конденсация газа бозонов
      • А. Gold 1983, 1986
      • М.P.А. Fisher et al. 1989
  • 4. Скейлинг для двумерных систем
      • М.P.А. Fisher 1990
  • 5. Сверхпроводящие флуктуации в сильном магнитном поле
      • В.М. Галицкий,А.И. Ларкин 2001
  • 6. Численный расчет поведения электронного газа на решетке
      • N. Trivedi et al. 1998, 2001