По материалам обзора В.Ф. Гантмахера и В.Т. Долгополова УФН 180, 3 (2010)

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

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

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

Три варианта фазовой диаграммы с перекрытием расщепленная совмещенная A.I. Larkin, Ann. Phys. (Leipzig) 8, 794 (1999)

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

Аморфные пленкиInOx Переход заведомо не расщеплен D. Shahar and Z. Ovadyahu,Phys. Rev. B 46, 10917 (1992) Примеры переходов – In-O

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

По материалам обзора В.Ф. Гантмахера и В.Т. Долгополова УФН 180, 3 (2010)