铜氧化物超导体电子比热的线性和二次温度依赖性

我们将铜氧化物超导体建模为包含配对和未配对费米子流体的无限层状晶格结构。作为超导载流子的配对费米子被视为具有线性能量 - 动量色散关系的非相互作用零自旋玻色子，它们在一系列几乎二维的平板中与未配对费米子共存，这些平板沿其垂直方向堆叠。平板间可穿透的平面由狄拉克梳势（Dirac comb potential）模拟，该势作用于平板堆叠的方向，而配对和未配对的电子（或空穴）则可平行于平面自由移动。配对费米子在玻色 - 爱因斯坦凝聚（BEC）临界温度下发生凝聚，此时其比热出现跃变；该温度值被假定等于超导临界温度，且比热跃变值采用 YBaCuO_(7-x) 的实验报告值以固定我们的模型参数：平面不可穿透性和超导载流子分数。我们直接导出了在超导温度 Tc 附近及低于 Tc 时的线性 ($\gamma_e T$) 和二次 ($\alpha T^2$) 电子比热项，其中 $\gamma_e$ 和 $\alpha$ 的数量级与最新报道的实验值相当。在根据非弹性中子散射实验获得的声子谱数据计算出晶格比热（声子）$C_l$，并将其加到电子（配对加未配对）分量 $C_e$ 上后，我们在定性上重现了低于 Tc 的总比热，其曲线接近实验曲线，并在 Tc 处复现了其精确值。