Tiras de carga e supercondutividade

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

1 Tiras de carga e supercondutividade
Thiago Tunes

2 Materiais Supercondutores
(LaBa)CuO YBa2Cu3O7 BiCaSrCuO TlBaCaCuO HgBa2Ca2Cu3O9 (sob pressão) 1910 1930 1950 1970 1990 20 40 60 80 100 120 140 160 Temperatura de transição supercondutora (K) N Líquido (77K) BCS (30K) V3Si Nb3Sn Nb3Ge NbC NbN Hg Pb Nb

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

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

5 Diferenças fundamentais
Alta TC 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
YBa2Cu3O7- Reservatório de elétrons ou buracos

7 Diagrama de fases AF SUC STRIPES

8 Pseudo-gap    e R = 0 convencional T Tc R = 0    HTCS Tc T* T

9 Sem dopagem Isolante de Mott ANTIFERROMAGNÉTICO

10 Com dopagem Stripes Checkerboard
Buracos dopados nos HTCs NÃO se espalham uniformemente nos planos de CuO2 Tiras de carga Stripes Checkerboard Tabuleiro de xadrez Mais exótico…

11 x = 0.10 T = 100 mK Nature 2004 4a0 , 4a0/3 a0 High resolution STM
topograph of CaCl plane Conductance map g(r,E) at E=24 meV 4a0 , 4a0/3 a0

12 La15/8 Ba 1/8CuO4 STRIPES Nature Physics 2005
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. Nature Physics 2005

13 Stripes  fase listrada
La(2-x-y)NdySrxCuO4 + = e Onda de densidade de carga  CDW

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

15 Metal Normal CDW SDW posição

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

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 Modelo tJ Campo médio r=ty/tx

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

20 O modelo de Hubbard com hopping anisotrópico
Thiago O modelo de Hubbard com hopping anisotrópico QMC

21 Modelo de Hubbard com hopping anisotrópico
tx=t r=ty/t

22 Anisotropia tx=t ty r=ty/t<<1
Direção preferencial de movimento das cargas

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

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

25 SUPERCONDUTIVIDADE Traçar Ps como função de  Extrair  se 0 Traçar Ps/L2- como função de  Estimar TC Densidade superfluida: depois

26 Outras simetrias para 
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 Traçar F como função de  TC =0 Mermin-Wagner : depois F ou AF ?

28 { xy (T) No futuro próximo condutividade METAL ou ISOLANTE ?