Effect of Lifshitz Quantum Phase Transitions on the Normal and Superconducting States in Cuprates

We study the doping evolution of the electronic structure in the normal phase of high-Tc cuprates. The electronic structure and the Fermi surface of cuprates with a single CuO2 layer in the unit cell like La2-xSrxCuO4 have been calculated by the LDA+GTB method in the regime of strong electron correl...

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Дата:2010
Автори: Ovchinnikov, S.G., Korshunov, M.M., Shneyder, E.I.
Формат: Стаття
Мова:Англійська
Опубліковано: Відділення фізики і астрономії НАН України 2010
Теми:
Онлайн доступ:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/13286
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:Effect of Lifshitz Quantum Phase Transitions on the Normal and Superconducting States in Cuprates / S.G. Ovchinnikov, M.M. Korshunov, E.I. Shneyder // Укр. фіз. журн. — 2010. — Т. 55, № 1. — С. 55-64. — Бібліогр.: 74 назв. — англ.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
_version_ 1862546060166037504
author Ovchinnikov, S.G.
Korshunov, M.M.
Shneyder, E.I.
author_facet Ovchinnikov, S.G.
Korshunov, M.M.
Shneyder, E.I.
citation_txt Effect of Lifshitz Quantum Phase Transitions on the Normal and Superconducting States in Cuprates / S.G. Ovchinnikov, M.M. Korshunov, E.I. Shneyder // Укр. фіз. журн. — 2010. — Т. 55, № 1. — С. 55-64. — Бібліогр.: 74 назв. — англ.
collection DSpace DC
description We study the doping evolution of the electronic structure in the normal phase of high-Tc cuprates. The electronic structure and the Fermi surface of cuprates with a single CuO2 layer in the unit cell like La2-xSrxCuO4 have been calculated by the LDA+GTB method in the regime of strong electron correlations (SEC) and compared to ARPES and quantum oscillations data. We have found two critical concentrations, xc1 and xc2, where the Fermi surface topology changes. Following I.M. Lifshitz’s ideas of the quantum phase transitions (QPT) of the 2:5-order, we discuss the concentration dependence of the low-temperature thermodynamics. The behavior of the electronic specific heat δ(C/T ) ~ (x - xc)^½ is similar to the Loram and Cooper experimental data in the vicinity of xc1 ≈ 0.15. In the superconducting state of cuprates, we consider both magnetic and phonon contributions to the d-wave pairing and found that there is no dominant mechanism of superconductivity. Magnetic and phonon contributions to the critical temperature are of the same order. У цiй работi обговорено змiни електронної структури в нормальнiй фазi високотемпературних надпровiдникiв – шаруватих купратiв. Результати розрахункiв електронної структури та поверхнi Фермi одношарових купратiв методом LDA+GTB iз врахуванням сильних кореляцiй порiвнюються з даними ARPES та квантових осциляцiй. Виявлено двi критичнi точки xc1 та xc2, в яких вiдбувається перебудова поверхнi Фермi. В околi критичних точок у межах iдеологiї I.М. Лiфшица про квантовi фазовi переходи 2,5 роду знайдено змiни термодинамiчних властивостей за низьких температур. Особливiсть електронної теплоємностi δ(C/T ) ~ (x - xc)^½ достатньо добре узгоджується з вiдомими експериментальними даними в околi xc1 ≈ 0.15. Якiсно обговорюються змiни знака константи Холла з допуванням. Також розглянуто надпровiдний стан з урахуванням магнiтного i фононного механiзмiв спарювання.
first_indexed 2025-11-25T10:11:02Z
format Article
fulltext
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-13286
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn 2071-0194
language English
last_indexed 2025-11-25T10:11:02Z
publishDate 2010
publisher Відділення фізики і астрономії НАН України
record_format dspace
spelling Ovchinnikov, S.G.
Korshunov, M.M.
Shneyder, E.I.
2010-11-04T10:00:03Z
2010-11-04T10:00:03Z
2010
Effect of Lifshitz Quantum Phase Transitions on the Normal and Superconducting States in Cuprates / S.G. Ovchinnikov, M.M. Korshunov, E.I. Shneyder // Укр. фіз. журн. — 2010. — Т. 55, № 1. — С. 55-64. — Бібліогр.: 74 назв. — англ.
2071-0194
PACS 71.27.+a,71.18.+y, 74.25.Jb
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/13286
We study the doping evolution of the electronic structure in the normal phase of high-Tc cuprates. The electronic structure and the Fermi surface of cuprates with a single CuO2 layer in the unit cell like La2-xSrxCuO4 have been calculated by the LDA+GTB method in the regime of strong electron correlations (SEC) and compared to ARPES and quantum oscillations data. We have found two critical concentrations, xc1 and xc2, where the Fermi surface topology changes. Following I.M. Lifshitz’s ideas of the quantum phase transitions (QPT) of the 2:5-order, we discuss the concentration dependence of the low-temperature thermodynamics. The behavior of the electronic specific heat δ(C/T ) ~ (x - xc)^½ is similar to the Loram and Cooper experimental data in the vicinity of xc1 ≈ 0.15. In the superconducting state of cuprates, we consider both magnetic and phonon contributions to the d-wave pairing and found that there is no dominant mechanism of superconductivity. Magnetic and phonon contributions to the critical temperature are of the same order.
У цiй работi обговорено змiни електронної структури в нормальнiй фазi високотемпературних надпровiдникiв – шаруватих купратiв. Результати розрахункiв електронної структури та поверхнi Фермi одношарових купратiв методом LDA+GTB iз врахуванням сильних кореляцiй порiвнюються з даними ARPES та квантових осциляцiй. Виявлено двi критичнi точки xc1 та xc2, в яких вiдбувається перебудова поверхнi Фермi. В околi критичних точок у межах iдеологiї I.М. Лiфшица про квантовi фазовi переходи 2,5 роду знайдено змiни термодинамiчних властивостей за низьких температур. Особливiсть електронної теплоємностi δ(C/T ) ~ (x - xc)^½ достатньо добре узгоджується з вiдомими експериментальними даними в околi xc1 ≈ 0.15. Якiсно обговорюються змiни знака константи Холла з допуванням. Також розглянуто надпровiдний стан з урахуванням магнiтного i фононного механiзмiв спарювання.
We thank A. Kordyuk for the discussion of the results and T.M. Ovchinnikova for the technical assistance. This work was supported by project 5.7 of the programm “Quantum physics of the condensed matter” of the Presidium.
en
Відділення фізики і астрономії НАН України
Тверде тіло
Effect of Lifshitz Quantum Phase Transitions on the Normal and Superconducting States in Cuprates
Вплив квантових фазових переходів Ліфшица на нормальний та надпровідний стани купратів
Article
published earlier
spellingShingle Effect of Lifshitz Quantum Phase Transitions on the Normal and Superconducting States in Cuprates
Ovchinnikov, S.G.
Korshunov, M.M.
Shneyder, E.I.
Тверде тіло
title Effect of Lifshitz Quantum Phase Transitions on the Normal and Superconducting States in Cuprates
title_alt Вплив квантових фазових переходів Ліфшица на нормальний та надпровідний стани купратів
title_full Effect of Lifshitz Quantum Phase Transitions on the Normal and Superconducting States in Cuprates
title_fullStr Effect of Lifshitz Quantum Phase Transitions on the Normal and Superconducting States in Cuprates
title_full_unstemmed Effect of Lifshitz Quantum Phase Transitions on the Normal and Superconducting States in Cuprates
title_short Effect of Lifshitz Quantum Phase Transitions on the Normal and Superconducting States in Cuprates
title_sort effect of lifshitz quantum phase transitions on the normal and superconducting states in cuprates
topic Тверде тіло
topic_facet Тверде тіло
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/13286
work_keys_str_mv AT ovchinnikovsg effectoflifshitzquantumphasetransitionsonthenormalandsuperconductingstatesincuprates
AT korshunovmm effectoflifshitzquantumphasetransitionsonthenormalandsuperconductingstatesincuprates
AT shneyderei effectoflifshitzquantumphasetransitionsonthenormalandsuperconductingstatesincuprates
AT ovchinnikovsg vplivkvantovihfazovihperehodívlífšicananormalʹniitanadprovídniistanikupratív
AT korshunovmm vplivkvantovihfazovihperehodívlífšicananormalʹniitanadprovídniistanikupratív
AT shneyderei vplivkvantovihfazovihperehodívlífšicananormalʹniitanadprovídniistanikupratív