Трансляционно-инвариантные биполяроны и сверхпроводимость
Аннотация:
Излагается трансляционно-инвариантная (ТИ) биполяронная теория сверхпроводимости, основанная, как и теория Бардина-Купера-Шриффера, на гамильтониане Фрелиха. Роль куперовских образований в ней играют ТИ-биполяроны, представляющие собой связанные пары пространственно-делокализованных электронов с малой корреляционной длиной связанного состояния. Наличие Ферми поверхности приводит к стабилизации вблизи нее таких состояний и возможности их бозе-эйнштейновской конденсации (БЭК). Теория приводит к естественному объяснению существования предшествующей сверхпроводимости псевдощелевой фазы и дает оценку температуры перехода T* из нормального в псевдощелевое состояние. Показано, что температура БЭК ТИ-биполяронов определяет температуру сверхпроводящего перехода Tc которая зависит не от эффективной массы биполярона, а от обычной массы зонного электрона. Это снимает ограничение на верхний предел Tc для сильного электрон-фононного взаимодействия. Естественное объяснение получает угловая зависимость сверхпроводящей щели, которая определяется угловой зависимостью фононного спектра. Показано, что большое число экспериментов по термодинамическим и транспортным характеристикам, джозефсоновскому туннелированию и фотоэмиссионной спектроскопии с угловым решением (ARPES) высокотемпературных сверхпроводников не противоречит концепции ТИ-биполяронного механизма сверхпроводимости в этих материалах. На основе изложенной теории обсуждаются возможные пути повышения Tc и создания комнатных сверхпроводников.
