ИСТИНА

Фундаментальной научной проблемой, на решение которой направлен проект, является теоретическое исследование поведения электронов в низкоразмерных проводниках системы сильных электронных корреляций. В них включаются все высокотемпературные сверхпроводники (ВТСП), органические металлы и сверхпроводники, гетероструктуры, и другие перспективные материалы. Физическая задача, которая будет исследована, может быть разделена на две категории. Первая категория связана с теоретическим исследованием механизмов формирования сверхпроводящих включений (островков) на фоне другой фазы (металлической, волны зарядовой или спиновой плотности) выше температуры сверхпроводящего перехода, а также влияния давления и легирования в этом механизме в анизотропных неоднородных сверхпроводящих материалах. Вторая категория связана с теоретическим изучением того, как образование этих сверхпроводящих островков (а также, островков полупроводящего состояния волны зарядовой/спиновой плотности) влияет на температурную зависимость и анизотропию проводимости. Причина интереса в этих двух задачах заключается в следующем. Во всех ВТСП сверхпроводящее состояние конкурирует или взаимодействует с другими видами электронного упорядочения. Это нередко приводит увеличению температуры сверхпроводящего перехода: так почти во всех ВТСП наибольшая Тс наблюдается вблизи точки квантового фазового перехода, соответствующего подавлению другого вида электронного упорядочения при изменении давления, легирования, или другого параметра. Конкуренция между сверхпроводимостью и волнами спиновой/зарядовой плотности часто приводит к фазовому расслоению в координатном пространстве. Поэтому сверхпроводимость часто зарождается в виде изолированных островков без фазовой когерентности и объемной сверхпроводимости. Теоретическое понимание поведения электронов и особенностей проводимости в таких неоднородных системах важно понимания электронной структуры ВТСП и даже для синтеза материалов с высокой температурой сверхпроводящего перехода. Работа, проделанная в этом проекте, поможет расширить теоретические знания в этой области. Диссертация аспиранта этого проекта посвящена электронной проводимости в пространственно неоднородных и сильно коррелированных электронных системах. Таким образом, работа над вышеупомянутой проблемой будет выполнена в рамках основной темы диссертации.

In strongly correlated anisotropic electronic systems, the competition and the coexistence of several phases often emerge: metallic, charge or spin density waves, superconductivity. Such systems envolve all high-temperature superconductors (HTSC), organic metals and superconductors, heavy fermion compounds, and many other promising materials. The systems that will be investigated in the framework of the project have phase separation in the momentum space (rare-earth tritelurides and close compounds) or/and in coordinate space (various HTSC and organic metals). The physical problems to be investigated can also be divided in two categories: (1) a theoretical study of the mechanisms of formation of superconducting inclusions (islands) against the background of another phase (metal, charge or spin density waves) above the superconducting transition temperature, as well as the effect of pressure and doping in this mechanism in anisotropic inhomogeneous superconducting materials; (2) a theoretical study of how phase separation affects the temperature dependence and anisotropy of conductivity. This study is significant and relevant in connection with the intensive experimental study of such systems. In particular, we plan to explain the puzzle of the “anisotropic” emergence of superconductivity with a change in pressure in a number of organic metals, to investigate the temperature dependence of conductivity and its anisotropy in various compounds with the coexistence of different phases. Our studies will be useful not only for the description of specific experiments, but also will help in the fundamental study of the properties and electronic structure of high-temperature superconductors.