XXVI Международный симпозиум "Нанофизика и наноэлектроника" , Н. Новгород, 14 - 17 марта 2022 г.
Сверхпроводимость

Компьютерное моделирование наноскопических фазово-неоднородных состояний и фазовых диаграмм ВТСП купратов и никелатов

А. С. Москвин^ab, Ю. Д. Панов^a, В. А. Улитко<sup>a

a</sup> Уральский федеральный университет, Екатеринбург, Россия
^b Институт физики металлов им. М.Н. Михеева УрО РАН, Екатеринбург, Россия

Аннотация: Более чем 35-летний опыт исследования купратных сверхпроводников показывает, что основные характеристики фазовой диаграммы могут быть получены только с учетом мезоскопической статической/динамической фазовой неоднородности как ключевого свойства этих материалов. В данной работе мы рассматриваем предложенную ранее модель зарядовых триплетов, которая позволяет дать адекватное описание широкого набора однородных и неоднородных “полуклассических” и квантовых фазовых состояний CuO$_2$/NiO$_2$-плоскостей в купратах и никелатах. В рамках минимальной модели для CuO$_2$/NiO$_2$-плоскостей с гильбертовым пространством CuO$_4$/NiO$_4$-центров, включающим три эффективных валентных центра типа [CuO$_4$]$^{7-,6-,5-}$ (номинально Cu$^{1+,2+,3+}$) в купратах, различающихся величиной обычного спина и орбитальной симметрией мы развиваем единую “не-БКШ”, модель ВТСП купратов, которая позволяет описать основные особенности фазовых диаграмм родительских и допированных купратов в рамках простой теории эффективного поля, типичной для спин-магнитных систем. С использованием построения Максвелла установлен глобальный характер электронного разделения фаз в CuO$_2$ плоскостях ВТСП купратов, позволяющий понять и объяснить многие принципиальные особенности физики нормального и сверхпроводящего состояния купратов, включая механизм формирования ВТСП и псевдощелевой фазы. На ряде частных примеров реализации модели зарядовых триплетов в рамках классического метода Монте-Карло рассмотрены особенности фазовонеоднородных состояний и их эволюция при изменении температуры и степени допирования, включая особую роль примесного потенциала в купратах/никелатах с неизовалентным замещением.

Ключевые слова: купраты, никелаты, теория эффективного поля, фазовая диаграмма, разделение фаз, метод Монте-Карло.

Поступила в редакцию: 29.04.2022
Исправленный вариант: 29.04.2022
Принята в печать: 12.05.2022

DOI: 10.21883/FTT.2022.09.52803.09HH

Реферативные базы данных:

•