Недостаточно допированный купратный антиферромагнетик как двумерный антиферромагнитный металл

Abstract

Для квазидвумерных недостаточно допированных купратных ВТСП с одной CuO₂ плоскостью развивается подход к описанию псевдощелевого состояния как двумерного антиферромагнитного металла с нефермиевскими носителями заряда. Для дырки иона Cu³⁺, окруженного четырьмя ионными комплексами Cu²⁺O²⁻ (или Cu²⁺O²⁻) проведено обобщение модели локальных замкнутых токов Вармы. Показано, что учет электрон-колебательных взаимодействий приводит к вибронным переходам из невырожденного состояния иона Cu³⁺ в дважды вырожденное Cu²⁺ (или Cu²⁺) с расщеплением энергетической зоны для двух типов квазилокальных состояний «медь-кислородной» дырки (вихрей или антивихрей), каждый из которых движется по своей магнитной подрешетке. Переход вихревого тока с «молекулы» Cu³⁺O²⁻ на комплекс Cu²⁺O²⁻₄ с ионом меди из той же магнитной подрешетки создает динамический эффект перемещения иона Cu³⁺ на место иона Cu²⁺ и перехода «молекулы» Cu³⁺O²⁻₄ в комплекс Cu²⁺O²⁻₄.

Для квазидвовимірних недостатньо допованих купратних ВТНП з однієї CuO₂ площиною розвинуто підхід до опису псевдощілинного стану як двовимірного антиферомагнітного металу з неферміївськими носіями заряду. Для дірки іона Cu³⁺, який оточено чотирма іонними комплексами Cu²⁺O²⁻ (або Cu²⁺O²⁻) проведено узагальнення моделі локальних замкнутих струмів Варми. Показано, що урахування електрон-коливальних взаємодій призводить до вібронних переходів з невиродженого стану іона Cu³⁺ до двічи виродженого Cu²⁺ (або Cu²⁺) з розщепленням енергетичної зони для двох типів квазилокальних станів «мідь-кісневої» дірки (вихорів або антивихорів), кожний з яких рухається за своєю магнітною підграткою. Перехід вихорового струму з «молекули» Cu³⁺O²⁻ на комплекс Cu²⁺O²⁻₄ з іоном міді з тієї ж магнітної підгратки створює динамічний ефект переміщення іона Cu³⁺ на місце іона Cu²⁺ та переходу «молекули» Cu³⁺O²⁻₄ у комплекс Cu²⁺O²⁻₄.

For quasi-two-dimensional underdoped cuprate HTSCs with a single CuO₂ plane an approach to the problem of a pseudogap state is developed as that to a two- dimensional antiferromagnetic metal with nonFermi charge carriers. The Varma model of local closed currents is generalized for a hole of the Cu³⁺ ion surrounded by four ion complexes Cu²⁺O²⁻ (or Cu²⁺O²⁻). It is shown that the inclusion of electron-vibration interactions leads to vibron transitions from the nondegenerate state of the Cu³⁺ ion to a doubly degenerate state of Cu²⁺ (or Cu²⁺) with energy band splitting for two types of quasi-local states of the «copper–oxygen » hole (vortices or antivortices), each moving in its magnetic sublattice. The transition of the vortex current from the Cu³⁺O²⁻ «molecule» to the complex Cu²⁺O²⁻₄ with the Cu³⁺ ion from the same magnetic sublattice gives rise to a dynamical effect of the displacement of Cu³⁺ into position of Cu²⁺ and the transitions of » Cu³⁺O²⁻₄ to Cu²⁺O²⁻₄.