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Tiras de carga e supercondutividade Thiago Tunes.

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Apresentação em tema: "Tiras de carga e supercondutividade Thiago Tunes."— Transcrição da apresentação:

1 Tiras de carga e supercondutividade Thiago Tunes

2 Materiais Supercondutores Temperatura de transição supercondutora (K) Hg Pb Nb NbC NbN V 3 Si Nb 3 Sn Nb 3 Ge ( LaBa)CuO YBa 2 Cu 3 O 7 BiCaSrCuO TlBaCaCuO HgBa 2 Ca 2 Cu 3 O 9 (sob pressão) HgBa 2 Ca 2 Cu 3 O 9 (sob pressão) N Líquido (77K) BCS (30K)

3 Os supercondutores de alta temperatura crítica Bednorz e Müller 1986 Nobel em 1987

4 Os supercondutores de alta temperatura crítica LaBaCuO 40 K / -233 ºC O primeiro (1986): HgTlBaCaCuO 138 K / -135 ºC O recorde: YBaCuO 92 K / -181 ºC O mais estudado: InSnBaTmCuO 150 K / -123 ºC Aguardando confirmação…

5 Diferenças fundamentais Alta T C Planos de CuO cupratos Proximidade de uma fase magnética Estado normal metálico ou isolante dependendo da dopagem Pseudogap Não são descritos pela teoria BCS

6 A supercondutividade ocorre nos planos de cobre e oxigênio YBa 2 Cu 3 O 7- Reservatório de elétrons ou buracos

7 STRIPES Diagrama de fases SUC AF

8 T TcTc 0 T*T* HTCS T TcTc 0 convencional e R = 0 R = 0 Pseudo-gap

9 Sem dopagem Isolante de Mott ANTIFERROMAGNÉTICO

10 Checkerboard Mais exótico… Stripes Com dopagem Buracos dopados nos HTCs NÃO se espalham uniformemente nos planos de CuO 2 Tiras de carga Tabuleiro de xadrez

11 High resolution STM topograph of CaCl plane x = 0.10 Conductance map g(r,E) at E=24 meV a0a0 4a 0, 4a 0 /3 T = 100 mK Nature 2004

12 STRIPES A "reciprocal space map" representation of the stripes in the copper-oxide layers of LBCO. "H" and "L" are measures of how often the ribbon-like stripes "wave." H corresponds to the a direction, and L corresponds to the c direction. Their reciprocals, 1/H and 1/L, are a measure of the stripes' wavelength. The red and pink vertical streak at H = 0.25 indicates that the stripes have a wavelength of four lattice parameters and are stacked along the c direction. La 15/8 Ba 1/8 CuO 4 Nature Physics 2005

13 Stripes fase listrada Onda de densidade de carga CDW La (2-x-y) Nd y Sr x CuO 4 + = e

14 Ondas de densidade de carga e ondas de densidade de spin Separemos os elétrons em duas espécies: spin- e spin-

15 Metal Normal CDWSDW posição

16 Fase listrada melhor observada num primo dos supercondutores novo ingrediente: ordenamento direcional dos orbitais d do Mn Formação de CDW [onda de densidade de carga]

17 Acredita-se que nos HTCS haja um equilíbrio entre o ordenamento de spin (AFM, nao SDW) e o ordenamento de cargas (tipo CDW) ao longo de uma direção ( na Fig.): As cargas tendem a se agrupar em regiões de menor ordem AFM

18 r=t y /t x Modelo tJ Campo médio

19 O aumento de Tc é um efeito de campo médio O aumento de Tc é um efeito de campo médio ? Campo médio X QMC

20 Thiago O modelo de Hubbard com hopping anisotrópico QMC

21 Modelo de Hubbard com hopping anisotrópico H= t x =t r=t y /t

22 Anisotropia t x =t tyty r=t y /t << 1 Direção preferencial de movimento das cargas

23 =1 Por onde começar Mais simples U=4 r=0.1 r=0.01 r=0.001

24 ~ 6 realizações de 500 warms 4000 sweeps L=6, 8, 10 e 12 Aumentar até Ps e AF estabilizarem Depende do tamanho do sistema L=14 se precisar

25 SUPERCONDUTIVIDADE Traçar Ps como função de Extrair Traçar Ps/L 2- como função de Estimar T C Densidade superfluida: depois se 0

26 SUPERCONDUTIVIDADE Outras simetrias para S-wave, sx-wave, d-wave s-wave: (corr. fn, no vertex) sx-wave: d-wave: Qual a mais favorável ?

27 MAGNETISMO Traçar AF como função de Extrair M Mermin-WagnerT C =0 : depois Traçar F como função de F ou AF ?

28 No futuro próximo condutividadeMETAL ou ISOLANTE ? x y (T) METAL ISOLANTE


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