ПРИМЕНЕНИЕ УРАВНЕНИЙ БКШ В ИССЛЕДОВАНИЯХ МЕХАНИЗМА СПАРИВАНИЯ В ФЕРРОПНИКТИДАХ Текст научной статьи по специальности «Физика»

ПРИМЕНЕНИЕ УРАВНЕНИЙ БКШ В ИССЛЕДОВАНИЯХ МЕХАНИЗМА СПАРИВАНИЯ В ФЕРРОПНИКТИДАХ

А.Е. Каракозов

Институт физики высоких давлений им. Л. Ф. Верещагина, РАН, Москва, Троицк, Россия, E-mail: chkara@rambler.ru

Взаимодействие спаривания - функция Элиашберга a2(q,ro)F(q,ro) - в «обычных» сверхпроводниках может быть рассчитана как «из первых принципов» так и обращением уравнений Элиашберга с найденной экспериментально туннельной плотностью состояний dI(V)/dV~ N(V)=Re{V/[V2-A2(V) ]112} . Для многозонных коррелированных железосодержащих сверхпроводников (далее ферропниктиды, ФП) и то и другое в настоящее время вряд ли возможно. Однако для исследования механизма спаривания в ФП в этом случае возможно ограничиться низкотемпературным пределом уравнений Элиашберга - уравнениями БКШ с энергией обрезания в виде «среднелогарифмической частоты» ülog, определяемой как XlnQbg= 2\dwo?(w)F(w)lnw/w, \=2\dwo?(w)F(w)/w [1], дополненные хорошо известным для «обычных» сверхпроводников эмпирическим соотношением [2], которое неплохо выполняется и для большой - «а» - щели в двухзонном сверхпроводнике MgB2.

a=A/Tc=aBCS[l+ 12.5(Tc/Qiog)2ln(Qiog/2 Tc)] (1)

Обращение этих уравнений с некоторым минимальным набором экспериментальных параметров позволяет определить в ФП как константы связи в фононном и не-фононном - спин-флуктуационном (СФ) каналах сверхпроводимости, так и степень корреляции спиновой и зарядовой компонент СФ возбуждений. Можно показать, что в ФП с малыми дырочными («h», вокруг точки Г) и электронными («e», вокруг точек Х=(п, 0) и Y=(0, п)) карманами модельное межзонное СФ e-h взаимодействие VsF(ke, kh') ~ Gs, а внутризонные взаимодействия Uh(k,k')~U, Ue(k,k')~U(1± dcos2px/Y)(1± dcos2y'x/Y), причем коэффициент анизотропии е-щели Ae(k)=Ae(1 +ncos2p) не совпадает с коэффициентом анизотропии d взаимодействия Ue [3]. Например, в двух зонном БКШ сверхпроводнике n=d[1-Aooßh,x,y,6)]/(1-x2), где d=Gä/U<1, x= Gs/U, (Gs,d - s и d компоненты СФ), 6=Ah/Ae и y=Ne/Nh - отношение плотностей состояний в e и h зонах. Двухзонная система уравнений БКШ (2) - (3)

ln(6)= Äißh,x,y,6) (2)

ln(Ah/2Qiog)= Ä2(Xh,x, у, 6) (3)

где Xh=UNh - константа связи в h-зоне, а At простые алгебраические выражения, совместно с (1) для найденных экспериментально Ah, Ae, Tc, п и у определяют все константы взаимодействия в фононном и нефононном каналах, доминирующий механизм спаривания и параметр корреляции спиновой и зарядовой компонент Gd/Gs. Такой же поход может быть применен и для исследования механизмов спаривания и свойств СФ возбуждений в ФП с большим числом зон. Необходимые для решения уравнений БКШ с учетом соотношения (1) экспериментальные параметры в принципе могут быть получены, например, а одном туннельном эксперименте.

Литература

1. Каракозов А.Е., Максимов Е.Г., Машков С.А. // ЖЭТФ. - 1975. - Т. 68. - №. 5 -С. 1937-1950.

2. P.B. Allen and R.C. Dynes, J. Phys. C: Solid State Phys., Vol. 8, 1975

3. A.E. Karakozov, M.V. Magnitskaya, L.S. Kadyrov, and B.P. Gorshunov, Phys. Rev. B99 054504 (2019)