Московский физико-технический институт

Лаборатория теоретической нанофизики

Ближайшие семинары по квантовой нанофизике
Ученый Совет ИТФ им. Л.Д.Ландау, пятница 15 декабря 2017 г., ИТФ, 11:30

А.М. Дюгаев

Поверхностные микрочастицы в жидком гелии. Квантовый закон Архимеда

Исследованы отклонения от закона Архимеда для сферических частиц радиуса R0, выполненных из молекулярного водорода у поверхности жидкого He4. Классический закон Архимеда имеет место, если R0 больше капиллярной длины гелия Lk ≅ 500 µm. При этом величина возвышения частицы над жидкостью h+ ~ R0. В области 30 < R0 < 500 µm сила Архимеда подавляется силой поверхностного натяжения и h+~ R03⁄Lk2. При R0 < 30 µm частица находится под поверхностью жидкости. Здесь сила Архимеда конкурирует с силой Казимира, которая отталкивает частицу от поверхности вглубь жидкости. Расстояние частицы до поверхности h- ~ Rс5⁄3⁄R02⁄3, если R0 > Rс. Здесь Rс – масштаб, набранный, в основном, из мировых постоянных, Rс ≈ (?c/?g)1⁄5 ≈ 1µm. (? - постоянная Планка, c - скорость света, g – ускорение свободного падения, ?He – плотность гелия). Для очень маленьких частиц ( R0 < Rс) расстояние до поверхности жидкости h- не зависит от их размера h- = Rс.

Ученый Совет ИТФ им. Л.Д.Ландау, пятница 15 декабря 2017 г., ИТФ, 11:30

П.Д. Григорьев

Медленные осцилляции магнитосопротивления в высокотемпературных сверхпроводниках YBCO: их частота дает площадь карманов поверхности Ферми или величину межслоевого перескока электронов

Наблюдаемые магнитных квантовые осцилляции (МКО) в высокотемпературных сверхпроводниках YBCO (YBa2Cu3O6 +x и YBa2Cu4O8) имеют довольно необычный состав гармоник. Преобразование Фурье этих МКО содержит три близких равноудаленных пика при достаточно низких частотах ~530T и 530+-90T, что соответствует около 2% зоны Бриллюэна, причем центральный пик имеет амплитуду в ~2 раза выше, чем два пика с каждой из сторон. Общепринятое объяснение таких квантовых осцилляций предполагает перестройку исходной большой поверхности Ферми из-за флуктуирующей волны зарядовой плотности (ВЗП). Однако такое объяснение имеет ряд существенных недостатков. Например, оно предполагает также набор других близких частот МКО, которые не наблюдаются экспериментально. Кроме этого, в этой модели наблюдаемые частоты МКО должны сильно зависеть от уровня допирования, что также не наблюдается в эксперименте. Мы предлагаем альтернативную интерпретацию наблюдаемых магнитных осцилляций в YBCO, которая довольно естественным образом объясняет наблюдаемую картину без дополнительных подгоночных параметров. Эта предлагаемая модель МКО учитывает двухслойную кристаллическую структуру YBCO и включает соответствующее расщепление электронного спектра и дисперсию электронов перпендикулярно проводящим слоям. При этом основная наблюдаемая частота ~530T соответствует величине бислойного расщепления, а не малому карману поверхности Ферми (ПФ), вызванному ее перестройкой из-за ВЗП. Такие "медленные" магнитные осцилляции появляются даже без перестройки ПФ и почти не зависят от уровня допирования. Кроме того, в отличие от обычных МКО, эти "медленные" осцилляции не подавляются длинноволновой пространственной неоднородностью образца, типичной для ВТСП кристаллов и приводящей к размытию уровня Ферми вдоль образца. Поэтому они легче наблюдаются в эксперименте. Предложенная интерпретация позволяет разрешить «противоречие» данных ARPES и МКО, а также объясняет некоторые другие особенности наблюдаемых МКО в YBCO, которые довольно сложно объяснить сценарием перестройки ПФ вызванной ВЗП.

Наш адрес:

г.Долгопрудный
Московский физико-технический институт
Лабораторный корпус МФТИ, к.122

контактный адрес: nanotheory@phystech.edu (заведующий лабораторией М.В.Фейгельман, зам. зав. И.В.Загороднев)

Направления исследований
  • Мезоскопические электронные системы
  • Cверхпроводящие гибридные структуры
  • Квантовые фазовые переходы
  • Спинтроника
  • Двумерный электронный газ. Квантовый эффект Холла
  • Квантовый магнетизм и системы с "топологическим порядком"
  • Физика квантовых вычислений