“异常”超导体的弗拉克顿配对机制：自组装有机聚合物与铜氧化物化合物

自组装有机聚合物和铜氧化物化合物是两类“异常”超导体，其特殊行为不符合布拉森、库珀和施里弗（BCS）在规则晶体中的超导性传统图景。本文提出一种理论模型，以解释这两种材料的异常超导特性。这些特性被认为是同一现象的相互关联的表现：我们认为，两种情况下都因载流子（即电子或空穴）交换{\it 弗拉克顿激发}而发生超导，这些激发是 fractal 晶格的量子振荡，模拟了异常超导体的复杂微观组织。对于铜氧化物，依据弗拉克顿机制预测的超导临界温度 $T_c$ 约为 $\sim 150$ K。我们指出，高温超导相的关键因素是由于 cuprate 化合物固有的场效应晶体管配置导致的 fractal 耦合空穴在导电铜氧化物平面中的凝聚。对于由电子掺杂聚合物产生的栅控超导相，我们同时发现由于电子隧穿过程在 fractal 几何构型上的限制，临界温度仅为 $\sim (2-3)$ K。我们推测，空穴型超导体的起始温度在比较其电子型对应物时会更高。这为在空穴掺杂复杂材料中实现高温超导态提供了令人期待的可能性。本研究的具体预测是 $T\gtrsim T_c$ 时电导表现出普适性。