رقابت بین اثر اندازه و بی نظمی در ریزدانه های مکعبی ابررسانای مسین حفره دار با استفاده از مدل مبتنی بر افت و خیز های اسپینی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی کامل

نویسندگان

1 عضو هیات علمی دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی

2 دانشجوی دکتری / دانشگاه صنعتی خواجه نصیر الدین طوسی- دانشکده فیزیک

چکیده

در این مقاله، سیستم مورد بررسی ریز دانه های مکعبی ابررسانای مسین حفره دار در حوالی مناطق قطری می باشد. از آنجایی که مدل های مهم در ابررسانایی دمای بالا، شامل تبادل افت و خیز اسپینی می باشند، در اینجا می خواهیم یکی از آنها را که به مدل اسپین-فرمیون مشهور است، به کار بریم. تحت چارچوب این مدل، قطبش کل ( بدون در نظر گرفتن خود-انرژی)را با استفاده از معادلات استاندارد الیشبرگ و تصحیح مرتبه اول قطبش را با استفاده از معادله اختلالی خطی سازی شده و توابع عادی و غیر عادی گرین مرتبه اول، بر حسب اثر اندازه و هم اثر بی نظمی به صورت عددی به دست می آوریم. لازم به ذکر است، قطبش اختلالی مرتبه اول، از بسط توان های گاف وابسته به طول نوشته شده است و همین اختلال خود وابستگی به بی نظمی دارد. در نهایت رقابت بین این دو اثر بر روی قطبش مورد بررسی قرار می گیرد و مشاهده می شود که اثر اندازه بر اثر بی نظمی برتری دارد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Competition between the finite size and the disorder effects in rectangular superconducting small grains for hole-doped cuprates by use of a model based on spin fluctuations

نویسنده [English]

  • Reza Afzali 1
چکیده [English]

In this article, we consider rectangular superconducting small grains for hole-doped cuprates near diagonal zone. Since important models for high temperature superconductivity contain the exchange of spin fluctuations, we want to apply one of the famous of them named spin-fermion model. In the framework of this model, we want to obtain the total polarization (without considering self-energy and using standard Eliashberg equations) and first order correction of polarization (using perturbed linearized equation and normal and anomalous first order Green's function) in terms of finite size and disorder effects, numerically. It's worth mentioning that the first order perturbed polarization is expanded in terms of size-dependent gap and this polarization itself depends on disorder. Finally, competition between two effects is investigated and it is observed that the finite size effect is so dominant with respect to the disorder effect.

کلیدواژه‌ها [English]

  • hole-doped cuprate
  • spin-fermion model
  • Size effect
  • disorder effect
  1. D.A. Wollmann, D.J. Van Harlingen, W.C. Lee, D.M. Ginsberg, A.J. Leggett, Experimental determination of the superconducting pairing state in YBCO from the phase coherence of YBCO-Pb dc SQUIDs, Physical Review Letters 71 (1993) 2134-2137.##
  2. A.J. Millis, H. Monien, D. Pines, Phenomenological model of nuclear relaxation in the normal state of YBa 2 Cu 3 O 7, Physical Review B 42 (1990) 167-178.##
  3. D.A. Brawner, H.R. Ott, Evidence for an unconventional superconducting order parameter in YBa 2 Cu 3 O 6.9, Physical Review B 50 (1994) 6530-6533.##
  4. S.V. Dordevic, D.N. Basov, Electrodynamics of correlated electron matter, Annals of Physics 15 (2006) 545-570.##
  5. Y. Onose, Y. Taguhi, K. Ishizaka and Y. Tokura, Charge dynamics in underdoped Nd 2−x Ce x CuO 4: pseudogap and related phenomena,  Physical Review B 69 (2004) 024504.1-024504.13.##
  6. H. Matsui, K. Terashima, T. Sato, T. Takahashi, M. Fujita, K. Yamada, Direct Observation of a Nonmonotonic d x 2− y 2-Wave Superconducting Gap in the Electron-Doped High-T c Superconductor Pr 0.89 LaCe 0.11 CuO 4, Physical Review Letters 95 (2005) 017003.1-017003.4.##
  7. J.R. Schrieffer, X.G. Wen, S.C. Zhang, Dynamic spin fluctuations and the bag mechanism of high-T c superconductivity, Physical Review B 39(1989) 11663-11679.##
  8. P. Monthoux, D. Pines, YBa 2 Cu 3 O 7: A nearly antiferromagnetic Fermi liquid, Physical Review B 47 (1993) 6069-6081.##
  9. D. Manske, I. Eremin, K. H. Bennemann, Theory for electron-doped cuprate superconductors: d-wave symmetry order parameter, Physical Review B 62 (2000) 13922-13925.##
  10. A.V. Chubukov, D. Pines, J. Schmalian, in The Physics of Superconductors, Vol. 1, edited by K.H. Bennemann, J.B. Ketterson, Springer, Berlin, (2002).##
  11. R. Afzali, A. Alizadeh, Temperature Dependence of Interacting Dynamic Spin Susceptibility for Hole-Doped Cuprates in Quasi Two-Dimensional d-Wave Superconductors, Journal  Superconductivity and Novel Magnetism  29 (2016) 57-65.##
  12. M. Kuwabara, N. Kusaka, Microstructure and Superconducting Properties in YBa2Cu3O7-x Ceramics Doped with Nb2O5 and WO3, Japanese Journal of Applied Physics 27 (1988) L1504-L1506.##
  13. P. Mele, K. Matsumoto, T. Horide, O. Miura, A. Ichinose, M. Mukaida, Y. Yoshida, S. Hori, Tuning of the critical current in YBa2Cu3O7− x thin films by controlling the size and density of Y2O3 nanoislands on annealed SrTiO3 substrates, Superconductor Science and Technology 19 (2006) 44-50.##
  14. P. Chaudhari, R.H. Koch, R.B. Laibowitz, T.R. McGuire, R.J. Gambino, Critical–current measurements in epitaxial films of YBa 2 Cu 3 O 7− x compound, Physical Review Letters 58 (1987) 2684-2686.##
  15. A.M. García-García, J.D. Urbina, E.A. Yuzbashyan, K. Richter, B.L. Altshuler, BCS superconductivity in metallic nanograins: Finite-size corrections, low-energy excitations, and robustness of shell effects,  Physical Review B  83(2011) 014510.1-014510.14.##
  16.  M.A.N. Araújo, A.M. García-García, P.D. Sacramento, Enhancement of the critical temperature in iron pnictide superconductors by finite-size effects, Physical Review B 84 (2011) 172502.1-172502.4.##
  17. L.P. Gorkov, in The Physics of Superconductors, Vol. 1, edited by K.H. Bennemann, J.B. Ketterson, Springer, Berlin, (2002).##
  18. X.L. Shen, T. Zhou, Impurity effect in electron-doped high-T c superconductors, New Journal of Physics 18 (2016) 123028.1-123028.8.##