نویسندگان

• رضا نورافکن
• ناصر نفری

چکیده

  از آنجا که تشکیل جفت الکترونها برای ابررسانایی ضرورت دارد، تشخیص سازوکارهایی که می‌توانند به تشکیل این جفت ها بیانجامد از اهمیت بسزایی برخوردار است. اما، از یکسو برخی از آزمایشها بر روی ابررساناهای دمای بالا، مانند ARPES ، نشان داده‌اند که مجموعه‌ای از نتایج تجربی بوسیله مدهای بوزونی مغناطیسی قابل توصیفند و از سوی دیگر برخی دیگر از آزمایشها مانند تونلزنی ابررسانایی ( tunneling spectroscopy )، با مشاهده قله­ هایی در مشتق دوم جریان نسبت به ولتاژ اعمالی نشان داده‌اند که مدهای بوزونی ارتعاشی (فونونها) نقش واسط بین جفت الکترونها را بازی می‌کنند. در این مقاله به منظور احتساب همزمان آثار برهمکنش الکترون- فونون و افت­و خیزهای اسپینی الگویی ارائه می­شود که از ادغام الگوی هولشتاین و الگوی شبکه‌ای کاندو به دست آمده است. ما با استفاده از نظریه میدان میانگین دینامیکی (DMFT) و بکارگیری روش قطری­سازی دقیق، نمودار فاز چنین دستگاه هایی را برحسب شدت جفت‌شدگی الکترون- فونون، g ، و شدت جفت‌شدگی تبادلی کاندو، J ، به دست آورده­ایم. اساسا چنین دستگاههایی، با توجه به مقادیر شدت این جفت­شدگیها، می‌توانند به فازهای: فلزی، عایق کاندو و یا عایق بای پلارونی گذار کنند. این دستگاه‌ها گاف اسپینی و گاف باری متمایزی دارند و انرژی این گافها حدود 1-100 meV است. محاسبات ما وجود این گاف‌ها را نشان می‌دهند و چون انرژیشان در محدوده انرژی برانگیختگی های اسپینی و برانگیختگیهای باری است، انتظار می‌رود این الگو راهی را برای توصیف ابررساناهای گرم باز کند.

کلیدواژه‌ها

• الگوی کاندو
• برهم‌کنش الکترون- فونون
• نظریه میدان میانگین دینامیکی- پلارون

عنوان مقاله [English]

Can Holstein-Kondo lattice model be used as a candidate for the theory of high transition temperature superconductors

نویسندگان [English]

• R Nourafkan
• N Nafari

چکیده [English]

  It is a common knowledge that the formation of electron pairs is a necessary ingredient of any theoretical work describing superconductivity. Thus, finding the mechanism of the formation of the electron pairs is of utmost importance. There are some experiments on high transition temperature superconductors which support the electron-phonon (e-ph) interactions as the pairing mechanism (ARPES), and there are others which support the spin fluctuations as their pairing mechanism (tunneling spectroscopy). In this paper, we introduce the Holstein-Kondo lattice model (H-KLM) which incorporates the e-ph as well as the Kondo exchange interaction. We have used the dynamical mean field theory (DMFT) to describe heavy fermion semiconductors and have employed the exact-diagonalization technique to obtain our results. The phase diagram of these systems in the parameter space of the e-ph coupling, g, and the Kondo exchange coupling, J, show that the system can be found in the Kondo insulating phase, metallic phase or the bi-polaronic phase. It is shown that these systems develop both spin gap and a charge gap, which are different and possess energies in the range of 1-100 meV. In view of the fact that both spin excitation energies and phonon energies lie in this range, we expect our work on H-KLM opens a way to formalize the theory of the high transition temperature superconductors .

کلیدواژه‌ها [English]

• Kondo-model
• electron-phonon interaction
• dynamical mean field theory
• polaron