Вышедшие номера
О скачкообразном изменении сверхпроводящего параметра порядка вблизи перехода s±-> s++ в борновском пределе
Шестаков В.А.1, Коршунов М.М. 1
1Институт 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=ΩSN. 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.
  1. М.B. Садовский. УФН 178, 1243-1271 (2008)
  2. Ю.А. Изюмов, Э.З. Курмаев. УФН 178, 1307-1334 (2008)
  3. А.Л. Ивановский. УФН 178, 1273-1306 (2008)
  4. G.R. Stewart. Rev. Mod. Phys. 83, 4, 1589-1652 (2011)
  5. P.J. Hirschfeld, M.M. Korshunov, I.I. Mazin Rep. Prog. Phys. 74, 124508 (2011)
  6. A. Golubov, I. Mazin. Physica C: Supercond. 243, 153-159 (1995)
  7. A.A. Golubov, I.I. Mazin. Phys. Rev. B 55, 22, 15146-15152 (1997)
  8. I.I. Mazin, D.J. Singh, M.D. Johannes, M.H. Du. Phys. Rev. Lett. 101, 5, 057003 (2008)
  9. D. Parker, O.V. Dolgov, M.M. Korshunov, A.A. Golubov, I.I. Mazin. Phys. Rev. B 78, 13, 134524 (2008)
  10. M.D. Lumsden, A.D. Christianson. J. Phys. Condens. Matter, 22, 203203 (2010)
  11. D. Inosov. C.R. Physique 17, 60-89 (2016)
  12. M.M. Korshunov. Phys. Rev. B 98, 10, 104510 (2018)
  13. J.E. Hoffman. Rep. Prog. Phys. 74, 124513 (2011)
  14. M.M. Korshunov, S.A. Kuzmichev, T.E. Kuzmicheva. Materials 15, 6120 (2022)
  15. A.E. Karkin, J. Werner, G. Behr, B.N. Goshchitskii. Phys. Rev. B 80, 17, 174512 (2009)
  16. 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)]
  17. 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)
  18. 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)
  19. М.М. Коршунов, Ю.Н. Тогушова, О.В. Долгов. УФН 186, 1315-1347 (2016)
  20. D.V. Efremov, M.M. Korshunov, O.V. Dolgov, A.A. Golubov, P.J. Hirschfeld. Phys. Rev. B 84, 18, 180512 (2011)
  21. V.A. Shestakov, M.M. Korshunov., Y.N. Togushova, O.V. Dolgov. Supercond. Sci. Technol. 34, 075008 (2021)
  22. 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)
  23. G. Ghigo, D. Torsello, G.A. Ummarino, L. Gozzelino, M.A. Tanatar, R. Prozorov, P.C. Canfield. Phys. Rev. Lett. 121, 10, 107001 (2018)
  24. V.A. Shestakov, M.M. Korshunov, Y.N. Togushova, D.V. Efremov, O.V. Dolgov. Supercond. Sci. Technol. 31, 034001 (2018.)
  25. V.A. Shestakov, M.M. Korshunov, O.V. Dolgov. Symmetry 10, 323 (2018)
  26. P.W. Anderson. J. Phys. Chem. Solids 11, 26 (1959)
  27. V. Stanev. Supercond. Sci. Technol. 28, 1, 014006 (2014)
  28. J. Garaud, M. Silaev, E. Babaev. Physica C: Supercond. 533, 63 (2017)
  29. J. Garaud, A. Corticelli, M. Silaev, E. Babaev. Phys. Rev. B 97, 5, 054520 (2018)
  30. M. Silaev, J. Garaud, E. Babaev. Phys. Rev. B 95, 2, 024517 (2017)
  31. 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)
  32. V.A. Shestakov, M.M. Korshunov. Supercond. Sci. Technol. 38, 5, 055002 (2025)
  33. В.А. Шестаков, М.М. Коршунов. ФТТ 66, 8, 1258 (2024)
  34. J.M. Luttinger, J.C. Ward. Phys. Rev. 118, 5, 1417-1427 (1960)
  35. J.M. Luttinger. Phys. Rev. 119, 4, 1153-1163 (1960)
  36. J. Ferber, Y.Z. Zhang, H.O. Jeschke, R. Valenti. Phys. Rev. B 82, 16, 165102 (2010)
  37. M.V. Sadovskii, E.Z. Kuchinskii, I.A. Nekrasov. J. Magn. Magn. Mater. 324, 3481 (2012).