钌酸锶超导体的能隙对称性研究

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作为第一个非铜基氧化物超导体Sr2RuO4近二十年来引起了研究热潮,一系列实验和理论研究表明Sr2RuO4是一个自旋三重态p波非常规配对超导体。在高温超导体中,超导电子配对机制及库柏对的对称性主要是由超导体的电子结构和电子-电子之间的相互作用决定的,研究超导电子配对的对称性对了解超导电子配对机制有十分重要的物理意义。本文在三带模型下,考虑带间和带内的在位库伦排斥,洪特耦合以及带内的配对耦合势,在RPA近似下将相互作用近似为自旋涨落和电荷涨落,通过求解能隙方程,得到了三个能带上的自旋三重态能隙。计算结果表明,自旋涨落和电荷涨落引起的配对势在格点上表现为在位的排斥,以及近邻和次近邻格点之间的吸引。xy轨道的配对势几乎是四重旋转对称的,但yz和zx轨道的配对势显著地横向展开,二重旋转对称。结果是,xy轨道上的能隙沿对角线方向,具有sin(kx)-sin(2kx)+sin(ky)-sin(2ky)的p波形式;而yz轨道上的能隙具有sin(ky)-sin(2ky)的p波形式。随着温度的上升,能隙逐渐减小到0,得到转变温度大约为kBTC≈0.0023。
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