动能驱动的高温超导体的电子结构

来源 :北京师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:mayflysnow
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
自1986年Bednorz和Mfiller在陶瓷材料La-Ba-Cu-O中发现高达30K的超导转变温度以来,高温超导电性研究已经成为凝聚态物理学研究领域的热点问题之一,而建立超导的微观机制是高温超导电性研究中的核心问题。为了在微观尺度上理解所给材料的超导电性,人们首先需要研究清楚它的电子结构的图像.本文在t-J模型下,应用电荷自由度与自旋自由度相分离的费密子一自旋理论和动能驱动的高温超导电性理论系统地研究了铜氧化物高温超导体的电子结构. 在第一章序言中我们简单介绍了高温超导体的基本性质以及实验和理论的研究现状.在第二章中介绍了二氧化铜平面的电子结构以及可以用来描述该平面内强关联电子系统的t-J模型,以及可以较好地处理t-t模型中电子单占据局域约束条件的电荷自由度与自旋自由度相分离的费密子-自旋理论;并且给出了二维t-t′-J模型在电荷自由度与自旋自由度相分离的费密子-自旋表象下的平均场理论.在第三章中应用电荷自由度与自旋自由度相分离的费密子-自旋理论,我们研究了空穴掺杂和电子掺杂铜氧化物高温超导体在正常态时的电子结构和低能准粒子的行为.电子谱函数 A(k,ω)中的低能峰在所有的动量点上都十分明显,随动量的改变峰的位置也发生改变,产生了随动量的色散,形成能带的带宽的能量尺度由磁相互作用的量级J来控制·在空穴掺杂和电子掺杂铜氧化物中,准粒子色散在[π,0]点附近都存在位于费米能级之下的平坦带.由于空穴-电子不对称性,对空穴掺杂情况能量最低的态位于[π/2,π/2]点,说明[π/2,π/2]点附近的电子态对空穴掺杂铜氧化物的低能性质起主要作用.而在电子掺杂情况中,能量最低的态位于[π,0]点,说明对电子掺杂铜氧化物的低能性质起主要贡献的是[π,0]点附近的电子态.并且无论空穴掺杂还是电子掺杂情况,随着掺杂浓度的增加,准粒子峰的强度也随之增加.我们的结果还表明电子谱和准粒子色散等这些反常行为源于系统中存在的强关联相互作用,而且是电荷-自旋分离的自然结果.在第四章中我们首先完善了准粒子相干对超导电性影响的分析,由于在超导态最低的能量态位于布里渊区的[π,0]点,这样在准粒子相干谱权重Z<,F>(k)和自能∑<,le>中的波矢k选择布里渊区的[π,0]点.然后在动能驱动的高温超导电性理论下,我们研究了铜氧化物高温超导体在超导态时的电子结构和超导准粒子的行为.结果表明:在布里渊区的[π,0]点,准粒子谱权重随温度的增加而降低;随掺杂浓度的增加,谱权重增加,并且超导准粒子峰移向费米能级;而且与正常态中的情况类似,在布里渊区的[π,0]点附近,超导准粒子随动量的色散很弱;准粒子相干谱权重Z<,F>(k)沿布里渊区[0,0]→[π,0]方向上是连续的,在[0,0]→[π,π]方向上存在一个突变,这反应了费米面的结构信息.我们的结果还说明,超导准粒子的相干行为,与超导准粒子和集体磁激发之间的强耦合作用密切相关.第五章是我们的结论及展望.
其他文献
自上世纪70年代以来,光子相关光谱法已成为亚微米、纳米级颗粒测量的重要手段之一。光子相关光谱法是采用光子计数相关技术的动态光散射技术,它基于由布朗运动颗粒引起的多普勒
一个阳光明媚的周末下午,我无聊地坐在阳台上写作业,我的小伙伴都去上各种兴趣班了,我没有去,感觉非常孤单、寂寞.rn为什么小伙伴们都去上兴趣班呢?他们真的能学到知识吗?我
一个人的玄想能走多远,便是对他才气的度量。  随时离开,随时回来。回来的路没有距离。  有人記得回来的路,只因他的路简单,走得不远;有人确实走得很远,却迷失了。  《后西游记》第二回,小石猴外出学道,告别老猴通臂仙:“愚孙要别老祖去求仙了。”通臂仙笑道:“求仙好事我不阻,你但出门,便有千歧万径,须要认准正道,不可走差了路头。”小石猴道:“我只信步行将去,想也不差。”通臂仙道:“信步行将去固好,还要
期刊
本文利用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法系统研究了一些新型超导材料,从电子结构方面揭示这些超导体的特征,研究超导与晶体结构、电子结构的关系,以及超导和磁的相互
本论文工作建立了冷靶反冲离子动量谱仪,并成功地利用该装置进行了20~40keV He2+-He碰撞反应的完全实验测量研究。在国际上首次系统地测量了态选择截面、态选择角微分截面和总
从全面实施新课程标准为总目标的新一轮课程改革展开以来,我学到了新理论,进行了新探索,下面与大家分享我的感受。  一、更新了观念  (一)新课标中对数学的基本理念  数学是人们对客观世界定性把握和定量刻画、逐渐抽象、概括、形成方法和理论,并进行广泛应用的过程。是人们生活、劳动和学习必不可少的工具,数学为其他科学提供了语言、思想和方法,是一切重大技术发展的基础;数学是人类的一种文化,它的内容、思想、方
本文对手征夸克模型与重子电磁衰变进行了探讨。本研究采用手征夸克模型计算了重子十重态到八重态的跃迁磁矩和一些低激发态超子的衰变宽度。该模型通过引入组分夸克和赝标介
脉冲全固态激光器(DPL)在国防、科学研究、工业制造、医疗和娱乐等领域有着极为广阔的应用前景。同时获得高效率、高光束质量、高平均功率、大能量脉冲全固态激光输出是激光
在高中数学的学习过程中,函数和导数的解答题是比较固定的一种题型,主要是对切线、零点、最值、参数范围、不等式等问题进行解析,对数形结合和分类讨论的情况进行考查和研究.
惯性约束聚变、X射线激光及状态方程的研究等是当今重大基础科研课题,有着非常重要的科学意义和国防应用价值。在这些研究中都要求入射激光束均匀辐地辐照在特定靶面区域,而靶
学位