Границы применимости теории Элиашберга и ограничения на температуру сверхпроводящего перехода

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Открытие рекордно высоких значений температуры сверхпроводящего перехода $T_c$ в целом ряде гидридов под высоким давлением явилось яркой демонстрацией возможностей электрон-фононного механизма куперовского спаривания. В связи с этим обострился интерес к основам и ограничениям теории Элиашберга – Макмиллана как основной теории, описывающей сверхпроводимость в системе электронов и фононов. Рассматриваются как элементарные основы этой теории, так и ряд новых результатов, полученных в последнее время. Обсуждаются ограничения на величину константы связи, обусловленные неустойчивостью решётки и переходом в новую фазу (волна зарядовой плотности, биполяроны). В пределах устойчивой металлической фазы эффективная спаривательная константа может принимать любые значения. Рассматривается выход за пределы традиционного адиабатического приближения. Показано, что теория Элиашберга – Макмиллана оказывается применимой и в сильном антиадиабатическом пределе. Подробно рассматривается предел очень сильной связи как наиболее актуальный для физики гидридов. Обсуждаются ограничения на величину $T_c$, возникающие в этом пределе.

Об авторах

Михаил Виссарионович Садовский

Институт электрофизики УрО РАН

Email: sadovski@iep.uran.ru
доктор физико-математических наук, профессор

Список литературы

  1. Drozdov A. P. et al., Nature, 525 (2015), 73
  2. Еремец М. И., Дроздов А. П., УФН, 186 (2016), 1257
  3. Pickard C. J., Errea I., Eremets M. I., Annu. Rev. Condens. Matter Phys., 11 (2020), 57
  4. Flores-Livas J. A. et al., Phys. Rep., 856 (2020), 1
  5. Gor'kov L. P., Kresin V. Z., Rev. Mod. Phys., 90 (2018), 011001
  6. Liu H. et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 114 (2017), 6990
  7. Drozdov A. P. et al., Nature, 569 (2019), 528
  8. Somayazulu M. et al., Phys. Rev. Lett., 122 (2019), 027001
  9. Troyan I. A. et al., Adv. Mater., 33 (2021), 2006832
  10. Semenok D. V. et al., Mater. Today, 48 (2021), 18
  11. Snider E. et al., Phys. Rev. Lett., 126 (2021), 117003
  12. Snider E. et al., Nature, 586 (2020), 373
  13. Scalapino D. J., Superconductivity, Ed. R. D. Parks, M. Dekker, New York, 1969, 449
  14. Allen P. B., Mitrovic B., Solid State Physics, v. 37, H. Ehrenreich, F. Seitz, D. Turnbull, Academic Press, New York, 1983, 1
  15. Kresin V. Z., Morawitz H., Wolf S. A., Superconducting State. Mechanisms and Properties, Intern. Ser. of Monographs on Physics, 161, Oxford Univ. Press, Oxford, 2014
  16. Вонсовский С. В., Изюмов Ю. А., Курмаев Э. З., Сверхпроводимость переходных металлов, их сплавов и соединений, Наука, М., 1977
  17. Мигдал А. Б., ЖЭТФ, 34 (1958), 1438
  18. Абрикосов А. А., Горьков Л. П., Дзялошинский И. Е., Методы квантовой теории поля в статистической физике, Физматгиз, М., 1962
  19. Schrieffer J. R., Theory of Superconductivity, W.A. Benjamin, New York, 1964
  20. Садовский М. В., Диаграмматика: лекции по избранным задачам теории конденсированного состояния, 3-е изд., Ин-т компьют. исслед., М.-Ижевск, 2019
  21. Esterlis I. et al., Phys. Rev. B, 97 (2018), 140501
  22. Esterlis I., Kivelson S. A., Scalapino D. J., Phys. Rev. B, 99 (2019), 174516
  23. Chubukov A. V. et al., Ann. Physics, 417 (2020), 168190
  24. Садовский М. В., ЖЭТФ, 155 (2019), 527
  25. Садовский М. В., Письма в ЖЭТФ, 109 (2019), 165
  26. Sadovskii M. V., J. Supercond. Novel Magn., 33 (2020), 19
  27. Ikeda M. A., Ogasawara A., Sugihara M., Phys. Lett. A, 170 (1992), 319
  28. Садовский М. В., УФН, 186 (2016), 1035
  29. Gor'kov L. P., Phys. Rev. B, 93 (2016), 054517
  30. Gor'kov L. P., Phys. Rev. B, 93 (2016), 060507
  31. Gor'kov L. P., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 113 (2016), 4646
  32. Choi Y. W., Choi H. J., Phys. Rev. Lett., 127 (2021), 167001
  33. Fröhlich H., Proc. R. Soc. Lond. A, 215 (1952), 291
  34. Гинзбург В. Л., Киржниц Д. А. (Ред.), Проблема высокотемпературной сверхпроводимости, Гл. 3, Наука, М., 1977
  35. Vollhardt D., Correlated Electron Systems. Proc. of the 9th Jerusalem Winter School for Theoretical Physics, Ed. V. J. Emery, World Scientific, Singapore, 1993, 57
  36. Pruschke Th., Jarrell M., Freericks J. K., Adv. Phys., 44 (1995), 187
  37. Georges A. et al., Rev. Mod. Phys., 68 (1996), 13
  38. Vollhardt D., AIP Conf. Proc., 1297 (2010), 339
  39. Bauer J., Han J. E., Gunnarsson O., Phys. Rev. B, 84 (2011), 184531
  40. Meyer D., Hewson A. C., Bulla R., Phys. Rev. Lett., 89 (2002), 196401
  41. Schrodi F., Aperis A., Oppeneer P. M., Phys. Rev. B, 103 (2021), 064511
  42. Бровман Е. Г., Каган Ю. М., УФН, 112 (1974), 369
  43. Гейликман Б. Т., УФН, 115 (1975), 403
  44. Максимов Е. Г., Каракозов А. Е., УФН, 178 (2008), 561
  45. Allen P. B., Dynes R. C., Phys. Rev., 12 (1975), 905
  46. Kresin V. Z., Gutfreund H., Little W. A., Solid State Commun., 51 (1984), 339
  47. Cohen M. L., Anderson P. W., AIP Conf. Proc., 4 (1972), 17
  48. Dolgov O. V., Kirzhnits D. A., Maksimov E. G., Rev. Mod. Phys., 53 (1981), 81
  49. Hoffmann J. S. et al.
  50. Leavens C. R., Solid State Commun., 17 (1975), 1499
  51. Esterlis I., Kivelson S. A., Scalapino D. J., npj Quantum Mater., 3 (2018), 59
  52. Duan D. et al., Sci. Rep., 4 (2014), 6968
  53. Ge Y. et al., Mater. Today Phys., 15 (2020), 100330
  54. Shipley A. M. et al., Phys. Rev. B, 104 (2021), 054501
  55. Максимов Е. Г., УФН, 178 (2008), 175

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).