PDF《带间作用与超导转变温度 ！》

带间作用与超导转变温度! 曹天德 (西南师范大学物理系,重庆 !""#$%) (&""$ 年'月$! 日收到;

&""$ 年$" 月&& 日收到修改稿) 用格林函数方法研究 ()* 模型, 表明带间电子)电子作用 !(* 导致超导并提升超导转变温度, 而在位电子)电子 作用 !( 降低超导转变温度+由于带间作用, 正常态和超导态都可以有非费米液体行为+ 关键词:超导转变温度,带间作用,在位作用,格林函数 ! 国家自然科学基金 (批准号: 资助的课题+ $, 引言随着制造大块单晶的不断成功 [$, &] , 高温超导体 的许多性质已经探明, 这些性质受多方面的制约, 如 掺杂会影响晶格常数、 因而影响电子结构 [-] , 存在 .

/0

1234 奇异性则可以提高临界温度处的比热跃 变[!] , 对解释高 "5 的起因也有利+ 但弄清高温超导 电性, 最重要的可能是找到这样一种作用机理, 既能 解释电子6空穴配对原因, 又能说明高温超导体的正 常态和超导态的非费米液体行为 [%] ;

所用模型力求 简单, 但物理内涵应尽可能丰富+ 1788/9( 模型, 尤其是单带 1788/9( 模型, 是人 们研究的热点, 可用来解释高温超导体的许多性质;

过去得知, 对一维情形有非费米液体行为 [:] , 近期有 的工作表明, 在二维半填充下, 有非费米液体行为、 有电子配对迹象 [#] , 就电子配对机制而言, 我们的结 果与此不同+ ;

49/ 提出, 近邻作用也可能导致局域电子配 对和非费米液体行为 [?] +比这更进一步, 我们将陆续 报道, ()* 模型是能说明高温超导体一些主要性质 的最简单模型+由于电子间的强关联, 微扰论受到了 许多质疑, 所以这里用格林函数运动方程方法, 采用 ()* 模型, 揭示了超导转变温度与带间电子)电子作 用!(* 以及在位电子)电子作用 !( 的不同关系, 并 且表明, 由于带间作用, 对于适当的粒子填充, 正常 态和超导态都有非费米液体行为+ &, ()* 模型与格林函数方法 在动量6波矢空间, ()* 模型的形式为 # @!( " $ " (A $ "($ " A!* " $ " *A $ "*$ " A " $ " %$ ((A $ "*$ " A *A $ "($ " ) A !( & " $, $B , ' (A $A '# ($# (A $B C '$ ($B $ A " $, $B , ' ", " B ! (') & (A $A ' "($ "*A $B C ' " B *$B " B , ($) 其中 (A 和*A 分别表示二维 D7E& 平面上 D7 位和 E 位的电子6空穴产生算符, 波矢的矢量符号略去+ 考 虑到实际情况, !( 不能太大+另外, %$ @ &% [52> ($()6&)A 52> ($*+6&) ] , ! [52> ('()6&)A 52> ('*+6&) ] , 关于波矢反射对称, & 是单胞数, 一般地可取 )% + +这里沿用 ( 带和 * 带的说法, 因此 ($) 式最后一项 称为带间作用+ 在微扰情况下, 维克定理有效, 格林函数取对角 形式, 算符配对收缩+当电子间的有效作用强到微扰 方法受到怀疑时, 我们假设算符配对, 但格林函数不 限于对角形式+于是定义 ,* ($, $B , ", # C# B )@ C〈"#*$ " ( #) *A $B " ( # B ) 〉 , ,(* ($, $B , ", # C# B )@ C〈"#($ " ( #) *A $B " ( # B ) 〉 , -A * ($, ", # C# B )@〈"#*A $ " ( #) *A & $ & " ( # B ) 〉 , -A (* ($, ", # C# B )@〈"#(A $ " ( #) *A & $ & " ( # B ) 〉 , 第%$ 卷第%期&""& 年%月6&""&6%$ ("%) 6$$$?)"! 物理学报FDGF ;

1HIJDF IJKJDF .2L+%$, K2+%, M/N, &""& ! ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' &""& DO=0+;

ON>+ I25+ 这里定义 ! 与!!互为厄米共厄, 与 函数 有区别*约定 " (#, #+ , !, ,) ! " (#, #+ , !, " -" + . ,) 等等, 在导出格林函数的运动方程时引进 $ (#+ , #, !). " % & (%) "! /0 (#+ - %, # - %, !, ,) 1', ( ( # #, # !). " % & (%) !/0 # !, ,) 1', $ &/ (%). " #+ , ! + & (%) "/ (#+ , #+ - %, ! + , ,) 1', $ &0 (%). " #+ , ! + & (%) "0 (#+ , #+ - %, ! + , ,) 1', 再做傅氏变换, 得到四个相耦合的方程 0) "0 (#, #+ , !, %#) )