铜系超导体中的相分离效应

相分离已被多种实验发现，认为与铜系材料的物理性质密切相关，但其具体作用尚不明确。我们提出，伪能隙现象或上部伪能隙温度 $T^*$ 的发生源于在温度 $T_{ps}=T^*$ 处的自发相分离转变。为进行定量计算，我们采用原用于合金研究的 Cahn-Hilliard (CH) 微分方程，并基于晶相分解机制求解。数值解 CH 方程后，可跟踪满足常用于建模超导体的 Ginzburg-Landau 自由能函数的粗化序参的时间演化。在此方法中，我们跟随电荷分离形成为两个主要平衡空穴密度分支，通常归因于上部伪能隙的能隙作为这两个平衡密度之间的自由能势垒在 $T_{ps}$ 以下出现。该模拟提供了关于空穴掺杂和温度依赖性质的定量结果，与一些实验及仿真结果一致，仿真还再现了观察到的条纹和颗粒状分离图案。此外，结合对下部伪能隙或局部超导性开始的Bogoliubov-deGennes (BdG) 局部临界温度计算，我们对铜系材料的若干非常规实验结果提供了新的解释。