О скачкообразном изменении сверхпроводящего параметра порядка вблизи перехода s±-> s++ в борновском пределе
Шестаков В.А.
1, Коршунов М.М.
11Институт физики им. Л.В. Киренского Сибирского отделения Российской академии наук, Красноярск, Россия

Email: v_shestakov@iph.krasn.ru, mkor@iph.krasn.ru
Поступила в редакцию: 6 марта 2025 г.
В окончательной редакции: 6 марта 2025 г.
Принята к печати: 5 мая 2025 г.
Выставление онлайн: 18 августа 2025 г.
В таких многозонных системах, как пниктиды и халькогениды железа, возможно возникновение необычного сверхпроводящего состояния. Влияние беспорядка на такое состояние приводит к весьма неожиданным эффектам, например, изменению структуры параметра порядка с s± на s++. Важно изучить поведение системы вблизи такого перехода. Для этого вычислен большой термодинамический потенциал в нормальном, ΩN, и сверхпроводящем, ΩS, состоянии, а также разность ΔΩ=ΩS-ΩN. Выражение для ΔΩ выведено для двузонной модели сверхпроводников на основе железа с немагнитными примесями. Беспорядок рассмотрен в приближении T-матрицы в рамках многозонной теории Элиашберга. Вблизи борновского предела в области перехода s±-> s++ обнаружено два набора решений, полученных для противоположных направлений эволюции системы относительно изменения интенсивности рассеяния на примесях. На основе ΔΩ была построена фазовая диаграмма, отражающая энергетически выгодные решения для s±- и s++-состояний, а также переход между ними. При низких температурах в области сосуществования двух наборов решений переход происходит скачком и слабо зависит от температуры. При более высоких температурах уравнения Элиашберга имеют единственный набор решений, и переход между s±- и s++-состояниями происходит плавно. Ключевые слова: необычная сверхпроводимость, пниктиды железа, халькогениды железа, большой термодинамический потенциал, рассеяние на примесях, уравнения Элиашберга.
- М.B. Садовский. УФН 178, 1243-1271 (2008)
- Ю.А. Изюмов, Э.З. Курмаев. УФН 178, 1307-1334 (2008)
- А.Л. Ивановский. УФН 178, 1273-1306 (2008)
- G.R. Stewart. Rev. Mod. Phys. 83, 4, 1589-1652 (2011)
- P.J. Hirschfeld, M.M. Korshunov, I.I. Mazin Rep. Prog. Phys. 74, 124508 (2011)
- A. Golubov, I. Mazin. Physica C: Supercond. 243, 153-159 (1995)
- A.A. Golubov, I.I. Mazin. Phys. Rev. B 55, 22, 15146-15152 (1997)
- I.I. Mazin, D.J. Singh, M.D. Johannes, M.H. Du. Phys. Rev. Lett. 101, 5, 057003 (2008)
- D. Parker, O.V. Dolgov, M.M. Korshunov, A.A. Golubov, I.I. Mazin. Phys. Rev. B 78, 13, 134524 (2008)
- M.D. Lumsden, A.D. Christianson. J. Phys. Condens. Matter, 22, 203203 (2010)
- D. Inosov. C.R. Physique 17, 60-89 (2016)
- M.M. Korshunov. Phys. Rev. B 98, 10, 104510 (2018)
- J.E. Hoffman. Rep. Prog. Phys. 74, 124513 (2011)
- M.M. Korshunov, S.A. Kuzmichev, T.E. Kuzmicheva. Materials 15, 6120 (2022)
- A.E. Karkin, J. Werner, G. Behr, B.N. Goshchitskii. Phys. Rev. B 80, 17, 174512 (2009)
- А.Е. Карькин, Т. Wolf, А.Н. Васильев, О.С. Волкова, Б.Н. Гощицкий. Физика металлов и металлургия 113, 5, 480 (2012) [A.E. Kar'kin, T. Wolf, A.N. Wasil'ev, O.S. Volkova, B.N. Goshchitskii. Phys. Metals. Metallogr. 113, 455 (2012)]
- K. Cho, M. Konczykowski, J. Murphy, H. Kim, M.A. Tanatar, W.E. Straszheim, B. Shen, H.H. Wen, R. Prozorov. Phys. Rev. B 90, 10, 104514 (2014)
- R. Prozorov, M. Konczykowski, M.A. Tanatar, A. Thaler, S.L. Bud'ko, P.C. Canfield, V. Mishra, P.J. Hirschfeld. Phys. Rev. X 4, 4, 041032 (2014)
- М.М. Коршунов, Ю.Н. Тогушова, О.В. Долгов. УФН 186, 1315-1347 (2016)
- D.V. Efremov, M.M. Korshunov, O.V. Dolgov, A.A. Golubov, P.J. Hirschfeld. Phys. Rev. B 84, 18, 180512 (2011)
- V.A. Shestakov, M.M. Korshunov., Y.N. Togushova, O.V. Dolgov. Supercond. Sci. Technol. 34, 075008 (2021)
- M.B. Schilling, A. Baumgartner, B. Gorshunov, E.S. Zhukova, V.A. Dravin, K.V. Mitsen, D.V. Efremov, O.V. Dolgov, K. Iida, M. Dressel, S. Zapf. Phys. Rev. B 93, 17, 174515 (2016)
- G. Ghigo, D. Torsello, G.A. Ummarino, L. Gozzelino, M.A. Tanatar, R. Prozorov, P.C. Canfield. Phys. Rev. Lett. 121, 10, 107001 (2018)
- V.A. Shestakov, M.M. Korshunov, Y.N. Togushova, D.V. Efremov, O.V. Dolgov. Supercond. Sci. Technol. 31, 034001 (2018.)
- V.A. Shestakov, M.M. Korshunov, O.V. Dolgov. Symmetry 10, 323 (2018)
- P.W. Anderson. J. Phys. Chem. Solids 11, 26 (1959)
- V. Stanev. Supercond. Sci. Technol. 28, 1, 014006 (2014)
- J. Garaud, M. Silaev, E. Babaev. Physica C: Supercond. 533, 63 (2017)
- J. Garaud, A. Corticelli, M. Silaev, E. Babaev. Phys. Rev. B 97, 5, 054520 (2018)
- M. Silaev, J. Garaud, E. Babaev. Phys. Rev. B 95, 2, 024517 (2017)
- V. Grinenko, R. Sarkar, K. Kihou, C.H. Lee, I. Morozov, S. Aswartham, B. Buchner, P. Chekhonin, W. Skrotzki, K. Nenkov, R. Huhne, K. Nielsch, S.-L. Drechsler, V.L. Vadimov, M.A. Silaev, P.A. Volkov, I. Eremin, H. Luetkens, H.-H. Klauss. Nat. Phys. 16, 7, 786 (2020)
- V.A. Shestakov, M.M. Korshunov. Supercond. Sci. Technol. 38, 5, 055002 (2025)
- В.А. Шестаков, М.М. Коршунов. ФТТ 66, 8, 1258 (2024)
- J.M. Luttinger, J.C. Ward. Phys. Rev. 118, 5, 1417-1427 (1960)
- J.M. Luttinger. Phys. Rev. 119, 4, 1153-1163 (1960)
- J. Ferber, Y.Z. Zhang, H.O. Jeschke, R. Valenti. Phys. Rev. B 82, 16, 165102 (2010)
- M.V. Sadovskii, E.Z. Kuchinskii, I.A. Nekrasov. J. Magn. Magn. Mater. 324, 3481 (2012).