Металл-диэлектрик переходы в легированных лантановых сверхпроводниках с допантами малого радиуса
DOI:
https://doi.org/10.31489/2022No1/15-19Ключевые слова:
Дырочно-легированные купраты; локализация носителей; переходы «металл-диэлектрик».Аннотация
В настоящей работе исследуются различные механизмы металл-диэлектрик переходов в дырочно легированных купратах, вызванных локализацией носителей заряда вблизи примесей малого радиуса и в деформируемой решетке (т.е. в отсутствие примесей). Исследовано условие существования локализованных состояний дырочных носителей в купратах. Показано, что при очень слабом легировании в щели переноса заряда купратов формируются отдельные уровни дырочных носителей, локализованные вблизи примесей и в деформируемой решетке. По мере увеличения уровня легирования в сторону недолегированной области энергетические уровни таких носителей заряда начинают формировать энергетические зоны, которые постепенно расширяются с ростом легирования. Предложена новая модель купратного сверхпроводника с двумя носителями для изучения металл-диэлектрик перехода в дырочно-легированном купратном сверхпроводнике на основе лантана. Показано, что, когда дырочные носители находятся в примесной и поляронной зонах, металл-диэлектрик переходы в сверхпроводниках на основе La с примесями малого радиуса происходят соответственно при высоком и низком уровнях легирования.
Библиографические ссылки
"1. Mott N. F. The Basis of the Electron Theory of Metals, with Special Reference to the Transition Metals. Proc. Phys. Soc. London. 1949, Vol. A62, pp. 416 - 422.
Hubbard J. Electron correlations in narrow energy bands. II. The degenerate band case. Proc. Roy. Soc. London. 1964, Vol. A277, pp. 237-259; Electron correlations in narrow energy bands. III. An improved solution. Proc. Roy. Soc. London. 1964, Vol. A281, pp. 401-419.
Mott N.F. Metal-Insulator Transitions. Taylor and Francis, London, 1990, 286 p.
Lavrov A.N., Gantmakher V.F. Low-temperature resistivity of under doped cuprates. Phys. Usp. 1998, Vol.41, pp. 223-226.
Abrikosov A.A. Resonant tunneling in high-Tc superconductors. Phys.Usp. 1998, Vol.41, pp. 605-616.
Imada M., Fujimory A., Tokura Y. Metal-insulator transitions. Rev. Mod. Phys. 1998, Vol. 70, pp. 1039-1263.
Walz F. The Vervey transition- a topical review. J. Phys.: Condens. Matter.2002, Vol.14, pp. R285-R340.
Vedeneev S.I. High temperature superconductors in strong and superstrong magnetic fields. Usp. Fiz. Nauk, 2012, Vol.182, pp.669-676.
Dzhumanov S. Theory of Conventional and Unconventional Superconductivity in the High-Tc Cuprates and Other Systems. Nova Science Publishers, New York, 2013, 356 p.
Dzhumanov S., et al. Formation of intermediate coupling optical polarons and bipolarons. Phys. Lett. A. 2019, Vol. 383, pp.1330-1335.
Wilson A. H. The theory of Electronic Semi-Conductors. Proc. Roy. Soc. London. 1931, Vol. A133, pp. 458-491; The theory of electronic semi-conductors. II. Proc. Roy. Soc. London, 1931, Vol. A134, pp. 277-287.
Anderson P.W. Absence of Diffusion in Certain Random Lattices. Phys. Rev.1958, Vol. 109, pp. 1492-1505.
Damascelli A., Hussain Z., Shen Z.X. Angle-resolved photoemission studies of the cuprate superconductors. Rev. Mod. Phys. 2003, Vol.75, pp.473-541.
Dzhumanov S., Kurbanov U.T. The new metal-insulator transitions and nanoscale phase separation in doped cuprates. Super lattices and Microstructures, 2015, Vol.84, pp. 66-71.
Toyozawa Y. Electron induced lattice relaxations and defect reactions. Physica B, 1983, Vol.116, pp. 7-17.
Kastner M.A., Birgeneau R.J., Shirane G., Endoh Y. Magnetic, transport and optical properties of monolayer copper oxides. Rev. Mod. Phys.1998, Vol. 70, pp. 897-928.
Dzhumanov S., et al. Possible mechanisms of carrier localization, metal-insulator transitions and stripe formation in homogeneous hole-doped cuprates. J. Phys. Chem. Solids. 2012, Vol.73, pp. 484- 494.
Ono S., et al. Low-temperature normal state of Bi2Sr2-xLaxCuO6+d: comparison with La2-xSrxCuO4. Physica C. 2001, Vol.357-360, pp. 138-141.
Anshukova N.V., et al. The effect of super structural ordering on the properties of high-temperature oxide superconductor systems. Zh. Eksp. Teor. Fiz. 2003, Vol. 123, pp. 1188-1199. [in Russian]
Sakita Sh., et al. Structural transitions and localization in La2-x-yNdySrxCuO4 with p similar to 1/8. J. Phys. Soc. Jpn. 1999, Vol.68, pp. 2755-2761.
Koike Y., et al. Cu-site-substitution effects on the 1/8 anomaly in the high-Tc cuprates and on the anomaly at x=0.21 in La2-xSrxCuO4. Physica C. 2001, Vol. 357-360, pp. 82-88."
