Вышедшие номера
Компьютерное моделирование наноскопических фазово-неоднородных состояний и фазовых диаграмм ВТСП купратов и никелатов
Government of the Russian Federation, 02.A03.21.0006
Ministry of Education and Science of the Russian Federation, FEUZ-2020-0054
Москвин А.С. 1,2, Панов Ю.Д. 1, Улитко В.А. 1
1Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б.Н. Ельцина, Екатеринбург, Россия
2Институт физики металлов им. М.Н. Михеева Уральского отделения Российской академии наук, Екатеринбург, Россия
Email: alexander.moskvin@urfu.ru, vasiliy.ulitko@urufu.ru
Поступила в редакцию: 29 апреля 2022 г.
В окончательной редакции: 29 апреля 2022 г.
Принята к печати: 12 мая 2022 г.
Выставление онлайн: 21 июня 2022 г.

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 CuO2/NiO2-плоскостей в купратах и никелатах. В рамках минимальной модели для CuO2/NiO2-плоскостей с гильбертовым пространством CuO4/NiO4-центров, включающим три эффективных валентных центра типа [CuO4]7-,6-,5- (номинально Cu1+,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 CuO2 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.