О конкуренции между s- и d-типами симметрии параметра порядка в высокотемпературных сверхпроводниках

Abstract

Показано, что сильная анизотропия квазидвумерною электронного спектра в высокотемпературных сверхпроводниках и конкуренция между притяжением и отталкиванием в межэлектронном взаимодействии могут приводить либо к анизотропному s-, либо к d-типу куперовскою спаривания, в зависимости от параметров системы. В случае преобладающею притяжения на всей ферми-поверхности (например, за счет электрон-фононного взаимодействия) энергетически выгодна sxy₋ или в s*-симметрия сверхпроводящего параметра порядка. В то же время dx²₋y² -симметрия щели реализуется как при отталкивании во всем объеме зоны Бриллюэна (характерном, например, для электрон-магнонного взаимодействия), так и при эффективном притяжении на участках ферми-поверхности с максимальной плотностью состояний. В последнем случае критическая температура сверхпроводящего перехода Tc всегда выше, чем в первом, что указывает на важную роль дополнительною притяжения в механизме высокотемпературной сверхпроводимости.

Показано, що сильна анізотропія квазідвовимірного електронного спектра в високотемпературних надпровідниках та конкуренція між притяганням та відштовхуванням у міжелектронній взаємодії можуть призводити або до анізотропного s-, або до d-типу куперівського зпарювання, в залежності від параметрів системи. У випадку домінуючого притягання на всій фермі-поверхні (наприклад, за рахунок електрон-фононної взаємодії) енергетично вигідною є sxy₋ або в s*-симетрія надпровідного параметра порядку. В той же час dx²₋y² -симетрія щілини релізується як у випадку відінтовхування в усьому об'ємі зони Бріллюена (що є характерним, наприклад, для електрон-магнонної взаємодії), так і при ефективному притяганні на ділянках фермі-поверхні з максимальною густиною станів. В останньому випадку критична температура надпровідного переходу Тс завжди вище, ніж у першому, що вказує на важливу роль додаткового притягання у механізмі високотемпературної надпровідності.

It is shown that depending on the system parameters strong anisotropy of the quasi-two-dimensional electron spectrum in high-temperature superconductors together with the competition between attraction and repulsion in the electron-electron interaction could lead to Cooper pairing of either anisotropic s- or d-type. When the attraction is prevailing on the whole Fermi-surface (due to the electron-phonon interaction, for example), the cases of sxy or s* symmetries of the gap are energetically favourable. At the same, the dx²₋y² symmetry could be realized for both the repulsion in the whole Brillouin zone (which is the case for the electron-paramagnon interaction) and attraction prevailing only on the portions of the Fermi surface with a maximum density of slates. In the latter case, the critical temperature Tc is always higher than that in the former one, which suggests the important role played by the additional attraction in the mechatiism of high temperature supercotiductivity.