简并带系统中结构畸变与超导电性的相互影响

研究了费米能级位于二重简并带中的系统中能带Jahn-Teller畸变与超导电性之间的相互作用。假设晶格畸变与轨道电子密度耦合，并且超导电性源于电子之间的BCS配对机制，则获得了相对于半填充带情况不同掺杂的相图。超导电性和畸变的共存相发生在有限的掺杂范围内，并且畸变降低了超导转变温度T_c。在强电子-晶格相互作用存在下，发现晶格应变在半填充时最大，并且低掺杂时不会出现超导电性。对于最佳掺杂可获得的最大T_c值受到结构转变温度T_s的限制。畸变的增长随着超导电性的出现而停止，并且发现对于某些空穴密度，畸变在较低温度下消失。这种在T_c处畸变增长的停止导致热膨胀系数产生不连续跳跃。应变随温度以及掺杂的变化、热膨胀系数、T_c与δ的关系与最近关于铜氧化物中畸变和超导电性相互作用的实验观察定性一致。