[發(fā)明專利]具有作為耗盡聲子的激發(fā)的Bogoliubov準粒子的超導體系

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210064062.X
• 申請日: 2012-03-12
• 公開（公告）號: CN102593344A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發(fā)明（設計）人: 李強
• 申請（專利權）人: 田多賢
• 主分類號: H01L39/12
• 分類號: H01L39/12
• 代理公司: 北京金恒聯(lián)合知識產(chǎn)權代理事務所 11324
• 代理人: 李強

技術領域

本發(fā)明涉及具有作為競爭優(yōu)勝格波模的激發(fā)的Bogoliubov準粒子的超導體系。

背景技術

在本發(fā)明人的文章^[1]“Explaining?cuprates′anti-nodal?kink?features?on?the?basis?of?a?model?of?electron?pairing”(“基于一種電子配對模型對銅氧化物反節(jié)點折彎特征的解釋”)中，結合Gromko等人角分辨光電子譜(Angle-resolved?photoemission?spectroscopy，ARPES)結果^[2]，并根據(jù)本發(fā)明提出的一種電子配對模型^[3]，對Bi2212的反節(jié)點能隙特征進行了一些解釋。根據(jù)上述配對模型，如果被占據(jù)的兩個電子定態(tài)(E₁，k₁)和(E₂，k₂)與一個格波/聲子模(hv，q)匹配，即有with?hv＝E₂-E₁和q＝k₂-k₁，則在這兩個態(tài)上的電子被該聲子模所調(diào)諧并被置于一種非定態(tài)的穩(wěn)態(tài)(NSS態(tài))，其中該兩個電子中的任一個的測得能量的幾率分布取決于該聲子模的平均聲子數(shù)n；且當n→0時，測得該兩個電子中的任一個的能量為E₂的幾率趨于零。

因此，如圖1(它取自Gromko等人的上述文獻)所示，在反結合帶(A帶，antibonding?band)從態(tài)104到105的部分上的態(tài)與結合帶(B帶，bonding?band)上從態(tài)101至102的部分上的態(tài)分別與它們的對應格波模(聲子模)相匹配，從而在足夠低的溫度下(對這些格波模n→0)與態(tài)104至105的A帶部分上的態(tài)相聯(lián)系的電子中的每一個的測得能量(以及波矢)基本上就是B帶從態(tài)101至102的部分上的對應下態(tài)的能量(以及波矢)。該機制對于從態(tài)102至103的B帶部分上的態(tài)與從態(tài)101至102的B帶部分上的態(tài)也同樣適用。換言之，對從態(tài)104至105的A帶部分上的態(tài)和從態(tài)102至103的B帶部分上的態(tài)上的電子的測量結果，就如同這些電子分別“下沉”到了它們在從態(tài)101至102的B帶部分上的對應態(tài)一樣。(注意，從102至103的B帶部分不一定是直線狀的。)

然而，對于已經(jīng)報告的雙層Bi₂Sr₂CaCu₂O_8+δ(Bi2212)的節(jié)點區(qū)的ARPES測試結果^[4]-[7]，依據(jù)上述電子配對模型進行解釋的嘗試遇到了困難。這種Bi2212樣品的節(jié)點區(qū)有一個折彎(kink)和幾乎平行延伸到費米能級(FL)的A帶和B帶。在這樣的節(jié)點雙帶構造中，如圖2所示意顯示的，在費米能級附近的態(tài)203和204應當傾向于下沉到它們匹配的態(tài)201，因而在超導轉變溫度Tc以下，在費米能級下應該有顯著的能隙，但已有的節(jié)點區(qū)ARPES結果并不是這種情況。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種具有作為耗盡聲子的激發(fā)的Bogoliubov準粒子的超導體系，其中

視在能隙的幅度是其所在處的電子配對的相對不穩(wěn)定性的量度，因為較大的能隙意味著穩(wěn)定的電子配對只能在更高的結合能下實現(xiàn)，

在低溫下，超導體系的化學勢由其中最穩(wěn)定的電子配對決定，在配對足夠穩(wěn)定時的化學勢比自由電子的情況下降約中介格波模的能量，

其特征在于

Bogoliubov準粒子是耗盡聲子的激發(fā)，這些耗盡聲子是中介配對的格波模的競爭中所產(chǎn)生的，并富集到所述競爭中的優(yōu)勝格波模；

傳統(tǒng)上的超導能隙是一個彎折的能帶部分；

BQP峰的能量是所述優(yōu)勝模所中介的電子對的上態(tài)的能量；

在所述競爭中被耗盡的格波模是與高溫超導有關的格波模；

所述彎折的能帶部分是反節(jié)點能隙的起始階段，且在其轉變過程中在所述彎折的能帶部分底部的下FL折彎逐漸消失。

附圖說明

圖1用于說明Bi2212體系反節(jié)點的能帶結構和相關參數(shù)。

圖2示意顯示了Bi2212體系節(jié)點的能帶結構和相關參數(shù)。

圖3顯示了Bi2212體系反節(jié)點的能帶結構在不同樣品中的現(xiàn)有技術測試結果。

圖4顯示了Bi2212體系反節(jié)點的能帶結構在k空間中不同位置處的現(xiàn)有技術測試結果。