电子掺杂铜氧化物超导体热力学特性

《电子掺杂铜氧化物超导体热力学特性》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、大连理工大学硕士研究生学位论文摘要高温铜氧化物超导体的机制研究仍然是凝聚态物理中的前沿问题。众所周知电子掺杂铜氧化超导材料的性质不同于空穴掺杂铜氧化物超导体。最近几年以来，人们对电子掺杂超导体在超导态和『F常态的性质作了大量的研究工作，并对一些结果已经达成共识，但是仍有一些问题存在着争议，例如：在空穴和电子掺杂铜氧化物超导体的相图中，电子掺杂铜氧化物在反铁磁态和超导态的交叉点是仍未解决的问题。本论文的主要工作是利用卜f’一t”一J模型和奴役玻色子平均场近似方法计算电子掺杂铜氧化物超导体在反铁磁态下的化

2、学势、熵和电子比热。本文结构如下：在第一章中，阐述高温铜氧化物超导体机制的研究进展及几个常用的理论：在第二章中，简单描述电子掺杂铜氧化物超导体的属性；在第三章中，介绍强关联体系的卜r’一f“一L，模型；在第四章中，简单介绍奴役玻色子方法。在第五章中，利用卜，7一f”一-，模型和奴役玻色子平均场近似方法计算电子掺杂铜氧化物超导体在反铁磁态下的化学势、熵和比热。由化学势的计算结果可以看出，化学势与电子掺杂度在一定掺杂范围内成线性关系；化学势与温度成平方关系。由熵的计算结果发现了，在反铁磁态下熵被抑制的现象

3、；熵随着温度的升高而降低。由电子比热的计算结果可以知道，电子比热在低温下与温度成平方关系：也发现了电子比热出现两个峰，在低温处呈现出与自旋度有关的自旋峰，而在高温处则呈现出与电荷自由度有关的电荷峰。随着掺杂度的增加，电荷峰的大小变小且向低温移动：自旋峰的大小也不断变小但向高温移动。关键词：铜氧化物超导；电子掺杂；奴役玻色子方法；序参量；卜，’一f”一．，模型电子掺杂铜氧化物超导体的热力学特性Thermodynamicpropertiesofelectron—dopedcupratesupercondu

4、ctOrsAbstractThemechanismofhightemperaturesuperconductorsisstilloneofthemostchallengingproblemsincondensedmatterphysics．Itiswellknownthatelectron—dopedhigh．7Tmaterialshaveverydifferentpropertiescomparedtohole-dopedones．Intensivestudyhasbeendoneonthesupe

5、rconductingandnormalstatepropertiesofelectron·dopedhigh—rsuperconductorsinthepastfewyears，withsomeconsensushavingbeenreached．However，severalaspectsarestillcontroversial．Forinstance，thecrossoverofsuperconductingandantiferromagneticregionsinthephasediagra

6、misunderdebate．Inthispaper，chemicalpotential，entropyandspecificheatofelectron-dopedcupratesuperconductorsintheantiferromagneticstate，describedbythet一{’一t。一Jmodel，arecalculatedusingtheslavebosonmeanfieldapproachThispaperisorganizedasfollowsInchapter1，the

7、progressinthestudyofhigh—roxidesuperconductivityandseveralrelevanttheoriesarepresented．Inchapter2，thepropertiesoftheelectron-dopedcupratesuperconductorsaredescribed．Inchapter3，f—f7一t”一Jmodelofstrongcorrelationsystemsisintroduced．Inchapter4．theslaveboson

8、meanfieldapproachisestablishedInchapter5，chemicalpotential．entropyandspecificheatofelectron—dopedcupratesuperconductorsintheantiferromagneticstate，describedbythet—f’一，”一Jmodel，arecalculatedusingtheslavebosonmeanfieldapproachFromt