Так как электрическая
проводимость медно-оксидных ВТСП
реализуется преимущественно в плоских
структурных единицах CuO2 (общих для всех ВТСП), то
большинство теоретических моделей
высокотемпературной сверхпроводимости
являются чисто двумерными. Однако
действительность богаче сухой теории.
Например, во многих ВТСП слои
CuO2
являются "гофрированными", что может
оказывать существенное влияние, как на
электронное строение, так и на критическую
температуру Tc. Дополнительную путаницу
вносит межслоевое взаимодействие, которое
имеет место в ВТСП с двумя и более слоями
CuO2
в элементарной ячейке. Так, например, сразу
же после обнаружения при T <
Tc
магнитной резонансной моды в спектрах
неупругого рассеяния нейтронов на
двуслойных ВТСП YBa2Cu3O7-d
и Bi2Sr2CaCu2O8+d
было высказано предположение (и построены
соответствующие теории), что эта мода (точнее
- отвечающее ей коллективное спиновое
возбуждение) является ключом к механизму
сверхпроводимости всех ВТСП. Резонансная
мода тут же была привлечена к объяснению
аномалий квазичастичных спектров,
наблюдавшихся в экспериментах по
фотоэмиссии, рамановскому рассеянию,
туннельной и оптической проводимости. Ее
стали искать и в других ВТСП, приняв за
недостающее звено на пути к механизму
высокотемпературной сверхпроводимости.
Но тут
исследователей ждало разочарование.
Несмотря на значительные усилия большого
числа ученых, в однослойном ВТСП La2-xSrxCuO4
коллективных спиновых возбуждений так и не
удалось обнаружить. Из этого был сделан
неутешительный вывод о том, что резонансная
мода есть просто-напросто специфическое
проявление "двуслойности" и никак не
связана со сверхпроводимостью.
В свете сказанного трудно переоценить
значение опубликованной недавно статьи [H.He et
al., Science 295 (2002) 1045], в
которой совместными усилиями российских (ИФТТ,
Черноголовка), немецких (Max-Planck Institut fur
Festkorperforschung, Штутгарт) и французких (Laboratoire Leon
Brillouin, CEA-CNRS, Сакле; CEA, Гренобль) исследователей удалось
таки наблюсти магнитную резонансную моду в однослойном
ВТСП Tl2Ba2CuO6+d
с Tc ( 90К и
далеко отстоящими друг от друга слоями CuO2 (кстати, не "гофрированными"!).
Авторам пришлось кропотливо <собрать>
необходимый для эксперимента большой
монокристалл из множества (более 300)
небольших.Следовательно, резонансная мода
действительно является неотъемлемым
атрибутом ВТСП, и для ее появления вовсе не
требуется сильного взаимодействия между
слоями CuO2, а
достаточно (как и для сверхпроводимости)
одного-единственного слоя CuO2. Таким образом, заложен
экспериментальный фундамент для
построения единой феноменологической (пока)
картины высокотемпературной
сверхпроводимости, основу которой составит
признание факта ключевой роли
взаимодействия зарядовых и спиновых
возбуждений в механизме спаривания.
Остается, однако,
вопрос: почему же все-таки резонансная мода
не наблюдается в нейтронных спектрах La2-xSrxCuO4?
Возможно, к этому причастна какая-либо
неустойчивость, конкурирующая со
сверхпроводимостью. А может, все дело - в
недостаточно высокой величине Tc,
которая у
La2-xSrxCuO4
в два с лишним раза меньше, чем в YBa2Cu3O7-d,
Bi2Sr2CaCu2O8+d
и Tl2Ba2CuO6+d,,
где резонансная мода присутствует
Л.Опёнов
ПЕРСТ
