Hướng tới một hiểu biết tốt hơn về siêu dẫn ở nhiệt độ chuyển tiếp cao

The European Physical Journal Special Topics - Tập 188 - Trang 3-14 - 2010
R. Hackl1, W. Hanke2
1Walther Meissner Institute, Bavarian Academy of Sciences and Humanities, Garching, Germany
2Institute for Theoretical Physics I, University of Würzburg, Am Hubland, Würzburg, Germany

Tóm tắt

Chúng tôi cung cấp một cái nhìn tổng quan về mười một đóng góp liên quan đến sự siêu dẫn trong các hợp chất đồng oxy và sắt. Mục tiêu chính của tập này là nâng cao hiểu biết tổng quát về siêu dẫn ở nhiệt độ chuyển tiếp cao. Những câu hỏi chính trong việc hiểu cặp siêu dẫn vượt ra ngoài sự liên kết electron-phonon đã được chỉ ra, và hiện trạng lý thuyết đã được tóm tắt. Các thí nghiệm quan trọng, kết quả của chúng và mối quan hệ giữa chúng đã được thảo luận. Kết quả trung tâm là những biến động về spin và điện tích đóng góp đáng kể vào sự siêu dẫn cũng như các hiện tượng có trật tự khác. Về mặt phương pháp, việc phân tích đồng thời các kết quả thu được từ các kỹ thuật thực nghiệm khác nhau như quang phổ điện tử và tán xạ neutron trên một cùng một mẫu đã chứng tỏ là đặc biệt quan trọng.

Từ khóa

#siêu dẫn #hợp chất đồng oxy #hợp chất dựa trên sắt #nhiệt độ chuyển tiếp cao #lý thuyết siêu dẫn #biến động spin #biến động điện tích

Tài liệu tham khảo

V.L. Ginzburg, The Physics of a Lifetime (Springer, Berlin-Heidelberg, 2001), p. 18 Bardeen, Cooper and Schrieffer: 50 years, edited byL.N.Cooper, D.Feldman (World Scientific, Singapore, 2010) J.G. Bednorz, K.A. Müller, Z. Phys. B 64, 189 (1986) Y. Kamihara, T. Watanabe, M. Hirano, H. Hosono, J. Am. Chem. Soc. 130, 3296 (2008) M. Rotter, M. Tegel, D. Johrendt, Phys. Rev. Lett. 101, 107006 (2008) D.D. Osheroff, R.C. Richardson, D.M. Lee, Phys. Rev. Lett. 28, 885 (1972) A.J. Leggett, Rev. Mod. Phys. 47, 331 (1975) C. Pfleiderer, Rev. Mod. Phys. 81, 1551 (2009) N. Toyota, M. Lang, J. Müller, Low-Dimensional Molecular Metals (Springer, Berlin-Heidelberg, 2007) D.T. Jover, et al., Phys. Rev. B 54, 4265 (1996) J.L. Tallon, et al., Phys. Rev. B 51, 12911 (1995) M. Lambacher, T. Helm, M. Kartsovnik, A. Erb, Eur. Phys. J. Special Topics 188, 61 (2010) J.-H. Chu, J.G. Analytis, C. Kucharczyk, I.R. Fisher, Phys. Rev. B 79, 014506 (2009) S. Johnston, et al. (2010) (preprint) [arXiv:1007.3451] C.C. Tsuei, J.R. Kirtley, Rev. Mod. Phys. 72, 969 (2000) T. Timusk, B. Statt, Rep. Prog. Phys. 62, 61 (1999) M.R. Norman, D. Pines, C. Kallin, Adv. Phys. 54, 715 (2005) P.W. Anderson, Science 317, 1705 (2007) P.A. Lee, N. Nagaosa, X.-G. Wen, Rev. Mod. Phys. 78, 17 (2006) and refs. therein C. Bernhard, et al., Phys. Rev. Lett. 86, 1614 (2001) V.J. Emery, S.A. Kivelson, Nature 374, 434 (1995) T.A. Maier, D. Poilblanc, D.J. Scalapino, Phys. Rev. Lett. 100, 237001 (2008) B. Kyung, D. Sénéchal, A.-M.S. Tremblay, Phys. Rev. B 80, 205109 (2009) M. Civelli, Phys. Rev. Lett. 103, 136402 (2009) W. Hanke, M.L. Kiesel, M. Aichhorn, S. Brehm, E. Arrigoni, Eur. Phys. J. Special Topics 188, 15 (2010) C. Honerkamp, Eur. Phys. J. Special Topics 188, 33 (2010) L. Boeri, O.V. Dolgov, A.A. Dolugov, Phys. Rev. Lett. 101, 026403 (2008) I.I. Mazin, D.J. Singh, M.D. Johannes, M.H. Du, Phys. Rev. Lett. 101, 057003 (2008) A.V. Chubukov, D.V. EfremovI. Eremin, Phys. Rev. B 78, 134512 (2008) A.V. Chubukov, M.G. Vavilov, A.B. Vorontsov, Phys. Rev. B 80, 140515(R) (2009) S. Graser, T. Maier, P. Hirschfeld, D. Scalapino, New J. Phys. 11, 025016 (2009) K. Kuroki, et al., Phys. Rev. B 79, 224511 (2009) F. Wang, H. Zhai, D.-H. Lee, Phys. Rev. B 81, 184512 (2010) C. Platt, C. Honerkamp, W. Hanke, New J. Phys. 11 055058 (2009) R. Thomale, C. Platt, J.P Hu, C. Honerkamp, B.A. Bernevig, Phys. Rev. B 80, 180505(R) (2009) R. Thomale, C. Platt, W. Hanke, B.A. Bernevig [arXiv:1002.3599] J.D. Fletcher, et al., Phys. Rev. Lett. 102, 147001 (2009) C.W. Hicks, et al., Phys. Rev. Lett. 103, 127003 (2009) H. Ding, et al., Eur. Phys. Lett. 83, 47001 (2008) D.V. Evtushinsky, et al., Phys. Rev. B 79, 054517 (2009) Bin Zeng, et al. (2010) (preprint) [arXiv:1006.2785] F. Hardy, et al.(2010) (preprint) [arXiv:1007.2218] R. Prozorov, et al., Physica C 469, 582 (2009) M.A. Tanatar, et al., Phys. Rev. Lett. 104, 067004 (2010) An incomplete selection is:H.-A. Mook, et al., Phys. Rev. Lett. 70, 3490 (1993) S. Pailhes, et al., Phys. Rev. Lett. 93, 167001 (2004) S.M. Hayden, et al., Nature 429, 531 (2004) V. Hinkov, et al., Nature Physics 3, 780 (2007) B. Muschler, et al., Phys. Rev. B 80, 180510 (2009) A. Erb E. Walker A. Flükiger Physica C258, 9 (1996) R. Liang, et al., Physica C 383, 1 (2002) A.A. Kordyuk, et al., Eur. Phys. J. Special Topics 188, 153 (2010) B. Muschler, et al., Eur. Phys. J. Special Topics 188, 131 (2010) N. Barisić, et al., Phys. Rev. B 78, 054518 (2008) T. Helm, et al., Phys. Rev. Lett. 103, 157003 (2009) L. Tassini, et al., Phys. Rev. B 78, 020511 (2008) T. Dahm, V. Hinkov, S.V. Borisenko, A.A. Kordyuk, V.B. Zabolotnyy, J. Fink, B. Buechner, D.J. Scalapino, W. Hanke, B. Keimer, Nat. Phys. 5, 217 (2008) W. Prestel, et al., Eur. Phys. J. Special Topics 188, 163 (2010) E. Demler, W. Hanke, S.C. Zhang, Rev. Mod. Phys. 76, 909 (2004) M. Potthoff, Eur. Phys. J. B 32, 429 (2003) C. Dahnken, M. Aichhorn, W. Hanke, E. Arrigoni, M. Potthoff, Phys. Rev. B 70, 245110 (2004) D.D. Sénéchal, P.-L. Lavertu, M.-A. Marois, A.-M.S. Tremblay, Phys. Rev. Lett. 94, 156404 (2005) T.A. Maier, M. Jarrell, T.C. Schulthess, P.R.C. Kent, J.B. White, Phys. Rev. Lett. 95, 237001 (2005) M. Aichhorn, E. Arrigoni, M. Potthoff, W. Hanke, Phys. Rev. B 74, 024508 (2006) M. Aichhorn, E. Arrigoni, Z.B. Huang, W. Hanke, Phys. Rev. Lett. 99, 257002 (2007) A. Macridin, M. Jarrell, T. Maier, P.R.C. Kent, E. D’Azevedo, Phys. Rev. Lett. 97, 036401 (2006) T.A. Maier, M. Jarrell, D.J. Scalapino, Phys. Rev. B 76, 144516 (2007) T.A. Maier, M. Jarrell, D.J. Scalapino, Phys. Rev. B 75, 134519 (2007) D.J. Scalapino, in High-temperature superconductivity: Theory and experiment, edited by J.R.Schrieffer, J.S.Brooks, chapter 13 (Springer, Heidelberg, 2007) L. de Medici, X. Wang, M. Capone, A.J. Millis, Phys Rev. B 80, 054501 (2009) C. Weber, K. Haule, G. Kotliar, Phys. Rev. B 78, 134519 (2008) K. Nakamura, Y. Yoshimoto, Y. Nohara, M. Imada(2010) (preprint) [arXiv:1007.4429] M. Karolak, G. Ulm, T.O. Wehling, V. Mazurenko, A. Poteryaev, A.I. Lichtenstein (2010) (preprint) [arXiv:1004.4569v1] M. Aichhorn, L. Pourovskii, O. Parcolet, T. Miyake, A. Georges, S. Biermann, Phys. Rev. B 80, 085101 (2009) P.R.C. Kent, T. Saha-Dasgupta, O. Jepsen, O. K. Andersen, A. Macridin, T.A. Maier, M. Jarrell, T.C. Schultheiss, Phys. Rev. B 78, 035132 (2008) Q. Huang, et al., Nature 347, 369 (2008) P. Fournier, E. Maiser, R.L. Greene, The gap symmetry and fluctuations in high-Tc superconductors, edited by J. Bok, et al., NATO ASI Series B 371 (Plenum Press, New York and London, 1998), p. 145 B. Chesca, et al., Phys. Rev. B 71, 104504 (2006) P. Armitage, et al., Phys. Rev. Lett. 88, 257001 (2002) A. Damascelli, Z. Hussain, Z.-X. Shen, Rev. Mod. Phys. 75, 473 (2003) R. Preuss, W. Hanke, D. von der Linden, Phys. Rev. Lett. 75, 1344 (1995) D. LeBoeuf, et al., Nature 450, 533 (2007) M. Civelli, et al., Phys. Rev. Lett. 100, 046402 (2008) E. Altman, A. Auerbach, Phys. Rev. B 65, 104508 (2002) L. Benfatto, S. Caprara, C. Di Castro, Eur. Phys. J. B 17, 95 (2000) R. Zeyher, A. Greco, Phys. Rev. Lett. 89, 177004 (2002) G. Deutscher, Nature 397, 410 (1999) J.K. Tanaka, et al., Science 314, 1910 (2006) H.-C. Ri, et al., Phys. Rev. B 50, 3312 (1994) Y. Wang, Y. Li, N.P. Ong, Phys. Rev. B 73, 024510 (2006) A. Dubroka, et al., Eur. Phys. J. Special Topics 188, 73 (2010) Li Yu, et al., Phys. Rev. Lett. 100, 177004 (2008) C. Bernhard, et al., Phys. Rev. B 61, 618 (2000) C. Hess, E.M. Ahmed, U. Ammerahl, A. Revcolevschi, B. Büchner, Eur. Phys. J. Special Topics 188, 103 (2010) A. Hackl, M. Vojta, S. Sachdev, Phys. Rev. B 81, 045102 (2010) M.S. Grbić, et al., Phys. Rev. B 80, 094511 (2009) S.V. Borisenko, et al., Phys. Rev. Lett. 100, 196402 (2008) V. Brouet, et al., Phys. Rev. B 77, 235104 (2008) A. Perali, C. Castellani, C. Di Castro, M. Grilli, Phys. Rev. B 54, 16216 (1996) S.A. Kivelson, et al., Rev. Mod. Phys. 75, 1201 (2003) G. Grüner, Density Waves in Solids (Addison-Wesley, Reading, MA, 1994) J.M. Tranquada, et al., Nature 375, 561 (1995) E. Fradkin, et al.(2009) (preprint) [arXiv:0910:4166] M. Vojta, Adv. Phys. 58, 699 (2009) M. Vojta, Eur. Phys. J. Special Topics 188, 49 (2010) V. Hinkov, et al., Eur. Phys. J. Special Topics 188, 113 (2010) V. Hinkov, et al., Science 319, 597 (2008) L. Tassini, F. Venturini, Q.M. Zhang, R. Hackl, N. Kikugawa,T. Fujita, Phys. Rev. Lett. 95, 117002 (2005) M. Fujita, K. Yamada, H. Hiraka, P.M. Gehring, S.H. Lee, S. Wakimoto, G. Shirane, Phys. Rev. B 65, 064505 (2002) H.-J. Grafe, N.J. Curro, M. Hücker, B. Büchner, Phys. Rev. Lett. 96, 017002 (2006) H.-J. Grafe, et al., Eur. Phys. J. Special Topics 188, 89 (2010) J. Fink, E. Schierle, E. Weschke, J. Geck, D. Hawthorn, V. Soltwisch, H. Wadati, H.H. Wu, H.A. Dürr, N. Wizent, B. Büchner, G. Sawatzky, Phys. Rev. B 79, 100502(R) (2009) J. Tranquada, High-temperature superconductivity: Theory and experiment, edited by J.R.Schrieffer, J.S.Brooks (Springer, Berlin-Heidelberg, 2007) E. Cappelluti, R. Zeyher, Phys. Rev. Lett. 59, 6475 (1999) W. Metzner, D. Rohe, S. Andergassen, Phys. Rev. Lett. 91, 066402 (2003) K. Machida, Physica C 158, 192 (1989) J. Zaanen, O. Gunnarsson, Phys. Rev. B 40, 7391 (1989) H. Alloul, J. Bobroff, M. Gabay, P.J. Hirschfeld, Rev. Mod. Phys. 81, 45 (2009)