Аннотация:
Недавно с использованием излучения рентгеновского лазера на свободных электронах было получено первое прямое экспериментальное доказательство существования спаренного состояния носителей заряда в реальном пространстве в родительском соединении BaBiO$_3$ семейства высокотемпературных сверхпроводников (ВТСП) (висмутатов), имеющих перовскитоподобную структуру, аналогичную структуре купратных ВТСП. В результате были подтверждены основные положения ранее сформулированной нами модели пространственно разделённой ферми-бозе смеси, в которой был предложен новый оригинальный механизм высокотемпературной сверхпроводимости в висмутатах. В настоящем обзоре представлено развитие этой модели на основе результатов, полученных на рентгеновском лазере на свободных электронах, и подробно рассмотрена полная фазовая диаграмма сверхпроводящего и нормального состояния в оксидах висмута, Ba$_{1-x}$K$_x$BiO$_3$ при различных концентрациях допирования калием. При этом обсуждаются новые уникальные квантовые состояния вещества в виде бозонного диэлектрика (полупроводника) с исходно спаренными носителями заряда и двумя энергетическими щелями и бозонного металла, шунтированного фермионной компонентой, и приводятся экспериментальные доказательства того, что именно локальное спаривание электронов и дырок ответственно за совокупность основных аномальных свойств семейства висмутатов. Учитывая большое количество аналогий в особенностях поведения различных семейств перовскитных сверхпроводников, мы полагаем, что наша работа даст новый импульс к пониманию природы высокотемпературной сверхпроводимости в оксидах висмута и других семействах, включая купратные ВТСП.
Ключевые слова:
высокотемпературная сверхпроводимость, структура перовскита, ферми-бозе смесь, спаривание в реальном пространстве.