Об особенностях формирования сверхпроводящего состояния в 2D металлических системах

Abstract

Показано, что фазовая диаграмма 2D металла с переменной плотностью носителей состоит из областей нормальной фазы, в которых модуль параметра порядка отсутствует, фазы, названной «аномальной нормальной», где он отличен от нуля, но его фаза есть случайная величина, и фазы Березинского —Костерлица — Таулесса. Найдены характерные температуры переходов между ними и определено поведение химического потенциала в зависимости от плотности фермионов и температуры. Делается попытка качественно сопоставить полученную фазовую диграмму с наблюдаемыми особенностями поведения слабо допированных ВТСП соединений выше их критической температуры.

Показано, що фазова діаграма 2D металу із змінною густиною носіїв складається з областей нормальної фази, в яких немає модуля параметра порядку, фази, названої «аномальною нормальною», де він відрізняється від нуля, але його фаза є випадковою величиною, та фази Березинського — Костерліца —Тау лесса. Знайдено характерні температури переходів між ними і визначено поведінку хімічного потенціалу в залежності від густини ферміонів та температури. Робиться спроба якісно співставити одержану фазову діаграму із спостережуваними особливостями поведінки слабко допованих ВТНП сполук вище їх критичної температури.

It is shown that the phase diagram of a 2D metal with a varying charge carrier density consists of normal phase regions in which the modulus of the order parameter is zero, the so-called anomalously normal phase in which it differs from zero but has a random phase, and the Berezinskii–Kosterlitz–Thouless phase. The characteristic temperatures of transitions between these phases are determined as well as the behavior of the chemical potential as a function of the fermion density and temperature. An attempt is made to compare qualitatively the obtained phase diagram with the observed peculiarities in the behavior of underdoped high-Tc superconducting compounds above their critical temperature.