三带模型下铁基超导中的自旋密度波与NIS结遂穿电导谱的研究

摘要

本文在三带模型基础上研究铁基高温超导的自旋密度波（SDW）与其对温度的依赖关系，采用RPA近似对不同参数计算了自旋磁化率，结果发现在自旋磁化率在布里渊区的M点出现峰值，呈现SDW态。LaFeAsO母体化合物在未掺杂时候，自旋排列呈现条纹状（stripe-like）结构。加入相互作用后，发现带内库仑排斥增强SDW峰值，相反洪德耦合减弱SDW峰值。自旋磁化率在高温区布里渊区的Γ点出现一个新的响应，这表明形成新的顺磁相，这说明在高温区有明显的从SDW与顺磁性的相变。本文在三带模型基础上研究NIS结遂穿电导谱，考虑了五种不同配对对称性（三种s波：各向同性s波，扩展的sx2+y2波和sx2y2波，两种d波dx2-y2波和dxy波）下铁基高温超导低能准粒子激发性质。沿着（100）方向遂穿时，只有dxy波出现ZBCP。通过改变掺杂浓度可以改变费米能级。费米能级升高，电导峰值向低能端移动，说明能隙在减小。在μ=1.55时候，sx2+y2和dx2-y2波在能隙内发现电导谱出现卫星峰。改变遂穿方向，各向同性s波电导谱不受影响，sx2+y2波在所取参数范围内无明显ZBCP出现，sx2y2波在α=π/8，3π/8，dx2-y2波在α=π/4，出现ZBCP（zero-bias conductance peaks）。特别对考虑sx2y2波沿着α=π/8的遂穿电导谱，其低能准粒子态密度对掺杂很敏感。费米能下降，ZBCP峰值受到抑制，在eV=0.42△0处出现较强的新峰值。

目录

文摘

英文文摘

第一章 引言

1．1 超导体材料的发现和发展

1．2 新型铁基高温超导

1．3 本论文主要工作

第二章 高温超导基本理论和相关模型

2．1 超导基本知识

2．1．1 BCS理论

2．1．2 博戈留波夫—德让纳自洽场方程

2．1．3 非对角长程序

2．1．4 高温超导

2．2 超导对称性的分类

2．3 隧道效应和Andreev反射

2．3．1 隧道效应

2．3．2 安捷列夫反射

2．3．3 态密度

2．4 高温超导的反常特性

2．4．1 磁化率

2．4．2 比热容

2．4．3 电导

2．4．4 赝能隙

2．5 高温超导体的微结构分析基本方法和实验手段

2．6 高温超导理论和模型

2．6．1 电子声子相互作用模型

2．6．2 极化子、双极化子模型

2．6．3 激子模型

2．6．4 自旋涨落模型

2．7 高温超导新理论

第三章 铁基超导研究

3．1 三带模型和自旋密度波

3．1．1 紧束缚近似下三带模型哈密顿量的构造

3．1．2 自旋磁化率

3．1．3 铁基超导中的超导态与SDW之间转变

3．1．4 铁基超导中的SDW与顺磁相之间转变

3．2 NIS节遂穿电导谱的研究

3．2．1 Andreev反射

3．2．2 NIS结遂穿电导谱

3．2．3 三带模型下沿(100)方向遂穿电导谱

3．2．4 几个不同方向的遂穿电导谱

3．2．5 扩展Sx2y2在α=π/8波遂穿电导谱

第四章 总结

参考文献

个人简历、在学期间的研究成果

致谢