QED3 理论下的 underdoped 高温超导体
超导电性
2008-12-18 v3 强关联电子
高能物理 - 理论
摘要
我们推导了描述二维 d 波超导体在 T=0 时失去相干性的低能理论，涉及耦合于涡旋环形振荡的 d 波准粒子。该理论具有 2+1 维量子电动力学 (QED3) 的形式，被提议为 underdoped cuprate 中 T=0 超导体-绝缘体相变的有效描述。该理论中的耦合常数（“电荷”）与 XY 模型的二次序参数成正比，后者假设描述超导序参量相位的量子振荡。主要结果是，d 波超导体在失去相干性时通常会立即导致反亚磁性。该相变可理解为对近似“手性” SU(2) 对称性的自发破坏，这在标准 d 波超导体中可在足够低的能量下被辨认出。该对称性破坏机制类似于 QED3 中的动力学质量生成，其中“质量”与错位磁化成正比。其他破坏手性对称的绝缘相包括平移不变的“d+ip”和“d+is”绝缘体，以及各种一维电荷密度和自旋密度波。该理论为 ARPES 实验中 Ca2CuO2Cl2 上观察到的圆滑 d 波样色散提供了解释（F. Ronning 等人，Science 282, 2067 (1998)）。
引用
@article{arxiv.cond-mat/0202491,
title = {QED3 theory of underdoped high temperature superconductors},
author = {Igor F. Herbut},
journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0202491},
year = {2008}
}
备注
Revtex, 20 pages, 5 figures; this is a much extended follow-up to the Phys. Rev. Lett. vol.88, 047006 (2002) (cond-mat/0110188); improved presentation, many additional explanations, comments, and references added, sec. IV rewritten. Final version, to appear in Phys. Rev. B