无序和磁场对高温超导体物理性质影响的理论研究

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本文在平均场的t—t—t"—V—U模型以及slave—boson平均场的t—t—J模型的基础上,研究了无序对电子型掺杂高温超导体配对性质的影响和不同混合配对态的隧道谱的特征以及磁场对空穴型掺杂高温超导体自旋磁化率和拉曼谱的影响。工作主要分为以下几个部分: (1)考虑了无序的影响,研究了电子型掺杂高温超导体的配对性质。结果显示,在掺杂无序性的影响下,能够引起不同配对态的混合。对于混合dx2-y2+is—波配对,在实空间两种配对成分的共存表现出一种和谐的图像;而对于混合dx2-y2+idxy—波配对,两者显示出局域的竞争。弱无序的情况下,dx2-y2-波配对占主导地位。随着无序的加大,另两种配对的分量开始加大。在和dx2-y2-波混合的情况下,随着无序的加大最终s—波取代了dx2-y2-波,而dxy—波则增大到一定程度,然后和dx2-y2-波一道随着无序的加大而减小。 (2)dx2-y2-波与s—波的混合以及dx2-y2-波与dxy—波的混合均能导致微分隧穿电导率谱中零能峰值的消失。不过前者的谱线表现出U形的线型,而后者的谱线表现出V形的线型。这种谱线特征上的差异有望成为探索电子型掺杂超导体配对对称性的判据之一。 (3)研究了在平行于超导面的磁场影响下的纯净的空穴型掺杂超导体的自旋磁化率。在磁场的影响下,在反铁磁波矢(π,π)处的自旋共振峰(能量Er)的强度减弱了,线型展宽了,并且峰的位置向低能方向出现了移动。相对于零场的结果,在整个超导转变温度以下,非公度峰的强度在小于自旋共振能量(Er)时被减弱,而在大于自旋共振能量(Er)时被加强。同时对于高于自旋共振能量(Er)的自旋非公度峰,结果显示沿着对角方向的强度大于轴向的强度,并且解释了高能区域自旋非公度峰的来源。 (4)本文还研究了在平行于超导面的磁场影响下的空穴型掺杂超导体的电子拉曼谱。结果显示,在超导状态下由于磁场的影响拉曼谱的B1g频道和B2g频道的强度都被减弱了,对于拉曼谱峰值的位置,B1g频道有轻微的朝向低频方向的位移,而B2g频道则几乎没有频率的移动。在很低的温度下,B2g频道有一个场致的峰(peak)和极小值(dip)的结构,这个结构随着温度的升高逐渐消失。
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