Иерархия низкоэнергетических моделей электронного строения купратных ВТСП: роль дальних спин-коррелированных перескоков
Показано, что для трехзонной p–d-модели Эмери, отражающей реальную структуру CuO₂-плоскости высокотемпературных сверхпроводников, в режиме сильных электронных корреляций можно реализовать последовательность редукций к эффективным моделям, воспроизводящим низкоэнергетические особенности спектра элеме...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Физика низких температур |
|---|---|
| Дата: | 2018 |
| Автори: | , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Російська |
| Опубліковано: |
Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України
2018
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/175791 |
| 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: | Иерархия низкоэнергетических моделей электронного строения купратных ВТСП: роль дальних спин-коррелированных перескоков / В.В. Вальков, В.А. Мицкан, Д.М. Дзебисашвили, А.Ф. Барабанов // Физика низких температур. — 2018. — Т. 44, № 2. — С. 173-184. — Бібліогр.: 42 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1862558318846803968 |
|---|---|
| author | Вальков, В.В. Мицкан, В.А. Дзебисашвили, Д.М. Барабанов, А.Ф. |
| author_facet | Вальков, В.В. Мицкан, В.А. Дзебисашвили, Д.М. Барабанов, А.Ф. |
| citation_txt | Иерархия низкоэнергетических моделей электронного строения купратных ВТСП: роль дальних спин-коррелированных перескоков / В.В. Вальков, В.А. Мицкан, Д.М. Дзебисашвили, А.Ф. Барабанов // Физика низких температур. — 2018. — Т. 44, № 2. — С. 173-184. — Бібліогр.: 42 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Физика низких температур |
| description | Показано, что для трехзонной p–d-модели Эмери, отражающей реальную структуру CuO₂-плоскости высокотемпературных сверхпроводников, в режиме сильных электронных корреляций можно реализовать последовательность редукций к эффективным моделям, воспроизводящим низкоэнергетические особенности спектра элементарных возбуждений и вскрывающим спин-поляронную природу фермиевских квазичастиц. Первая редукция приводит к спин-фермионной модели, в которой подсистема обменно-связанных спиновых моментов, локализованных на ионах меди, сильно взаимодействует с кислородными дырками. Вторая редукция связана с переходом от спин-фермионной модели к φ–d-обменной модели. Важная особенность такого перехода определяется большой энергией φ–d-обменной связи, приводящей к формированию спиновых поляронов. Использование этого факта позволяет провести третью редукцию, в результате которой возникает t̃ - J̃ * - I -модель. Ее отличительная особенность связана с существенно большей важностью спин-коррелированных перескоков по сравнению с ролью таких процессов в обычной t-J *-модели, выводимой из модели Хаббарда. На основе сравнительного анализа спектра фермиевских возбуждений, рас-считанного для полученных эффективных моделей CuO₂-плоскости высокотемпературных сверхпроводников, установлена важная роль обычно отбрасываемых дальних спин-коррелированных перескоков.
Показано, що для трьохзонної p–d-моделі Емері, що відображає реальну структуру CuO₂-площини високотемпературних надпровідників, у режимі сильних електронних кореляцій можна реалізувати
послідовність редукцій до ефективних моделей, відтворюючих низькоенергетичні особливості спектра елементарних збуджень та розкриваючих спін-поляронну природу фермієвських квазічастинок. Перша
редукція призводить до спін-ферміонної моделі, в якій підсистема обмінно-пов'язаних спінових моментів,
які локалізовані на іонах міді, сильно взаємодіє з кисневими дірками. Друга редукція пов'язана з переходом
від спін-ферміонної моделі до φ–d-обмінної моделі. Важлива особливість такого переходу визначається великою енергією φ–d-обмінного зв'язку, що призводить до формування спінових поляронів. Використання
цього факту дозволяє провести третю редукцію, в результаті якої виникає t̃ - J̃ * - I - -модель. Ії
відмінна особливість пов'язана з істотно більшою важливістю спін-корельованих перескоків в
порівнянні з роллю таких процесів у звичайній t-J *-моделі, що виводиться з моделі Хаббарда. На
основі порівняльного аналізу спектру фермієвських збуджень, які розраховано для отриманих ефективних моделей CuO₂-площини високотемпературних надпровідників, встановлено важливу роль зазвичай відкиданих далеких спін-корельованих перескоків.
It is shown that for the three-band Emery p–d-model
that reflects the real structure of the CuO₂-plane of hightemperature superconductors, in the regime of strong
electron correlations it is possible to carry out a sequence
of reductions to the effective models reproducing lowenergy features of elementary excitations spectrum and
revealing the spin-polaron nature of the Fermi quasiparticles. The first reduction leads to the spin-fermion
model in which the subsystem of spin moments, coupled
by exchange interaction and localized on copper ions,
strongly interacts with oxygen holes. The second reduction is connected with the transformation from the spinfermion model to the φ–d-exchange model. An important feature of this transformation is the large energy
of the φ–d-exchange coupling, which leads to the formation of spin polarons. The use of this fact allows us to
carry out the third reduction, as a result of which a t̃ - J̃ * - I -model arises. Its distinctive feature is related
to the much greater importance of spin-correlated
hoppings as compared to the role of such processes in
the commonly used t-J * -model derived from the
Hubbard model. Based on the comparative analysis of
the spectrum of Fermi excitations calculated for the obtained effective models of the CuO₂-plane of hightemperature superconductors, the important role of the
usually discarded long-range spin-correlated hoppings is
determined.
|
| first_indexed | 2025-11-25T22:47:40Z |
| format | Article |
| fulltext | |
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-175791 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0132-6414 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-11-25T22:47:40Z |
| publishDate | 2018 |
| publisher | Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Вальков, В.В. Мицкан, В.А. Дзебисашвили, Д.М. Барабанов, А.Ф. 2021-02-02T19:29:28Z 2021-02-02T19:29:28Z 2018 Иерархия низкоэнергетических моделей электронного строения купратных ВТСП: роль дальних спин-коррелированных перескоков / В.В. Вальков, В.А. Мицкан, Д.М. Дзебисашвили, А.Ф. Барабанов // Физика низких температур. — 2018. — Т. 44, № 2. — С. 173-184. — Бібліогр.: 42 назв. — рос. 0132-6414 PACS: 74.20.–z, 74.72.–h https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/175791 Показано, что для трехзонной p–d-модели Эмери, отражающей реальную структуру CuO₂-плоскости высокотемпературных сверхпроводников, в режиме сильных электронных корреляций можно реализовать последовательность редукций к эффективным моделям, воспроизводящим низкоэнергетические особенности спектра элементарных возбуждений и вскрывающим спин-поляронную природу фермиевских квазичастиц. Первая редукция приводит к спин-фермионной модели, в которой подсистема обменно-связанных спиновых моментов, локализованных на ионах меди, сильно взаимодействует с кислородными дырками. Вторая редукция связана с переходом от спин-фермионной модели к φ–d-обменной модели. Важная особенность такого перехода определяется большой энергией φ–d-обменной связи, приводящей к формированию спиновых поляронов. Использование этого факта позволяет провести третью редукцию, в результате которой возникает t̃ - J̃ * - I -модель. Ее отличительная особенность связана с существенно большей важностью спин-коррелированных перескоков по сравнению с ролью таких процессов в обычной t-J *-модели, выводимой из модели Хаббарда. На основе сравнительного анализа спектра фермиевских возбуждений, рас-считанного для полученных эффективных моделей CuO₂-плоскости высокотемпературных сверхпроводников, установлена важная роль обычно отбрасываемых дальних спин-коррелированных перескоков. Показано, що для трьохзонної p–d-моделі Емері, що відображає реальну структуру CuO₂-площини високотемпературних надпровідників, у режимі сильних електронних кореляцій можна реалізувати
 послідовність редукцій до ефективних моделей, відтворюючих низькоенергетичні особливості спектра елементарних збуджень та розкриваючих спін-поляронну природу фермієвських квазічастинок. Перша
 редукція призводить до спін-ферміонної моделі, в якій підсистема обмінно-пов'язаних спінових моментів,
 які локалізовані на іонах міді, сильно взаємодіє з кисневими дірками. Друга редукція пов'язана з переходом
 від спін-ферміонної моделі до φ–d-обмінної моделі. Важлива особливість такого переходу визначається великою енергією φ–d-обмінного зв'язку, що призводить до формування спінових поляронів. Використання
 цього факту дозволяє провести третю редукцію, в результаті якої виникає t̃ - J̃ * - I - -модель. Ії
 відмінна особливість пов'язана з істотно більшою важливістю спін-корельованих перескоків в
 порівнянні з роллю таких процесів у звичайній t-J *-моделі, що виводиться з моделі Хаббарда. На
 основі порівняльного аналізу спектру фермієвських збуджень, які розраховано для отриманих ефективних моделей CuO₂-площини високотемпературних надпровідників, встановлено важливу роль зазвичай відкиданих далеких спін-корельованих перескоків. It is shown that for the three-band Emery p–d-model
 that reflects the real structure of the CuO₂-plane of hightemperature superconductors, in the regime of strong
 electron correlations it is possible to carry out a sequence
 of reductions to the effective models reproducing lowenergy features of elementary excitations spectrum and
 revealing the spin-polaron nature of the Fermi quasiparticles. The first reduction leads to the spin-fermion
 model in which the subsystem of spin moments, coupled
 by exchange interaction and localized on copper ions,
 strongly interacts with oxygen holes. The second reduction is connected with the transformation from the spinfermion model to the φ–d-exchange model. An important feature of this transformation is the large energy
 of the φ–d-exchange coupling, which leads to the formation of spin polarons. The use of this fact allows us to
 carry out the third reduction, as a result of which a t̃ - J̃ * - I -model arises. Its distinctive feature is related
 to the much greater importance of spin-correlated
 hoppings as compared to the role of such processes in
 the commonly used t-J * -model derived from the
 Hubbard model. Based on the comparative analysis of
 the spectrum of Fermi excitations calculated for the obtained effective models of the CuO₂-plane of hightemperature superconductors, the important role of the
 usually discarded long-range spin-correlated hoppings is
 determined. Исследование выполнено при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований, Правительства Красноярского края, Красноярского краевого фонда поддержки научной и научнотехнической деятельности в рамках научного проекта
 № 16-42-240435, а также комплексной программы СО
 РАН № II.2П (проект № 0356-2015-0405). Работа А.Ф.
 Барабанова поддержана РФФИ (грант № 16-02-00304). ru Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України Физика низких температур Свеpхпpоводимость, в том числе высокотемпеpатуpная Иерархия низкоэнергетических моделей электронного строения купратных ВТСП: роль дальних спин-коррелированных перескоков Hierarchy of low-energy models of the electronic structure of cuprate HTSCs: the role of long-range spin-correlated hoppings Article published earlier |
| spellingShingle | Иерархия низкоэнергетических моделей электронного строения купратных ВТСП: роль дальних спин-коррелированных перескоков Вальков, В.В. Мицкан, В.А. Дзебисашвили, Д.М. Барабанов, А.Ф. Свеpхпpоводимость, в том числе высокотемпеpатуpная |
| title | Иерархия низкоэнергетических моделей электронного строения купратных ВТСП: роль дальних спин-коррелированных перескоков |
| title_alt | Hierarchy of low-energy models of the electronic structure of cuprate HTSCs: the role of long-range spin-correlated hoppings |
| title_full | Иерархия низкоэнергетических моделей электронного строения купратных ВТСП: роль дальних спин-коррелированных перескоков |
| title_fullStr | Иерархия низкоэнергетических моделей электронного строения купратных ВТСП: роль дальних спин-коррелированных перескоков |
| title_full_unstemmed | Иерархия низкоэнергетических моделей электронного строения купратных ВТСП: роль дальних спин-коррелированных перескоков |
| title_short | Иерархия низкоэнергетических моделей электронного строения купратных ВТСП: роль дальних спин-коррелированных перескоков |
| title_sort | иерархия низкоэнергетических моделей электронного строения купратных втсп: роль дальних спин-коррелированных перескоков |
| topic | Свеpхпpоводимость, в том числе высокотемпеpатуpная |
| topic_facet | Свеpхпpоводимость, в том числе высокотемпеpатуpная |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/175791 |
| work_keys_str_mv | AT valʹkovvv ierarhiânizkoénergetičeskihmodeleiélektronnogostroeniâkupratnyhvtsprolʹdalʹnihspinkorrelirovannyhpereskokov AT mickanva ierarhiânizkoénergetičeskihmodeleiélektronnogostroeniâkupratnyhvtsprolʹdalʹnihspinkorrelirovannyhpereskokov AT dzebisašvilidm ierarhiânizkoénergetičeskihmodeleiélektronnogostroeniâkupratnyhvtsprolʹdalʹnihspinkorrelirovannyhpereskokov AT barabanovaf ierarhiânizkoénergetičeskihmodeleiélektronnogostroeniâkupratnyhvtsprolʹdalʹnihspinkorrelirovannyhpereskokov AT valʹkovvv hierarchyoflowenergymodelsoftheelectronicstructureofcupratehtscstheroleoflongrangespincorrelatedhoppings AT mickanva hierarchyoflowenergymodelsoftheelectronicstructureofcupratehtscstheroleoflongrangespincorrelatedhoppings AT dzebisašvilidm hierarchyoflowenergymodelsoftheelectronicstructureofcupratehtscstheroleoflongrangespincorrelatedhoppings AT barabanovaf hierarchyoflowenergymodelsoftheelectronicstructureofcupratehtscstheroleoflongrangespincorrelatedhoppings |