電子摻雜銅氧化物高溫超導體基態(tài)相圖的研究.pdf

1、對電子型摻雜材料的研究成為近來銅氧化物高溫超導體研究的熱點。實驗上觀察到，和空穴型摻雜材料相比，電子型摻雜銅氧化物材料表現(xiàn)出非常大的差異性。特別是在電子型摻雜材料的相圖中，反鐵磁長程序直到最佳摻雜附近仍然存在，而超導序只是在最佳摻雜附近很窄的摻雜區(qū)域內(nèi)存在，這和空穴型摻雜的相圖有很大的不同。人們相信，對于電子型摻雜銅氧化物材料的研究，特別是合理解釋為什么空穴型摻雜和電子型摻雜材料的相圖存在不對稱性，有助于我們?nèi)胬斫忏~氧化物材料的反常物

2、理性質(zhì)，并可以幫助人們正確理解銅氧化物超導材料中電子配對的機制。本文在t-J-U模型和Gutzwiller平均場理論的框架下，對電子型摻雜銅氧化物高溫超導材料基態(tài)時的相圖進行了初步研究。 首先，我們在第一章里簡單介紹了電子型摻雜銅氧化物超導材料的主要實驗結(jié)果以及最新進展。在第二章里，我們介紹了理論上可以描述CuO2平面內(nèi)基本的低能物理過程的t-J-U模型，并介紹了目前國際上公認的可以較好的處理電子之間強相互作用的Gutzwill

3、er平均場近似。 應用Gutzwiller平均場理論和擴展的t-J-U模型我們在第三章里系統(tǒng)討論了電子型摻雜銅氧化物高溫超導材料基態(tài)時的相圖：首先我們采用電子摻雜材料Nd2-xCexCuO4(NCCO)的典型實驗參數(shù)t/J=-2.5，t'=-0.34t，t"=0.23t，通過自洽求解得到了U=30t和U=12t的理論相圖。結(jié)果表明，在大U極限下，電子型摻雜材料反鐵磁長程序直到最佳摻雜濃度附近都存在。隨著U的減小，反鐵磁長程序以更