McMillan Tc公式的解析推导(Ⅲ)

本文把作者在前面两篇文章导出的T_c公式推广成下面形式:T_c=αω_log(ω_log/ω_c)^{(μ*/(λ-μ*))exp{-(1+λ)/(λ-μ*)},并从线性Eliashberg方程出发,导出了计算α的方程组。α一般是λ和μ*的函数。在弱耦合极限下,由上述方程组解得,α=2γ/π,其中lnγ=C=0.5772是Euler常数。这个结果表明了,前面两篇文章得到的T_c公式在弱耦合极限下是正确的。作者进而在Einstein谱和μ*=0情形,用数值计算方法从定α的方程组算出当λ=0.23,0.25,0.38和0.48时,a的数值。结果表明,至少在0.23≤λ≤0.45区间中,α变化很小,近似等于1/1.30。此时,本文的T_c公式实际上就是Allen及Dynes修改后的经验的McMillan T_c公式。 关键词：}     

McMillan T_c公式的解析推导(Ⅱ) μ~*≠0情形

本文把文献[1]的理论以及所得到的T_c公式推广到μ≠0情形,得到 T_c=2r/πω_(log)·(ω_(log)/ω_c)~μ/(λ-μ)·exp{-(1 λ)/(λ-μ)}.nγ=C=0.5772是Euler常数。     

超导临界温度严格公式的探讨

近来Allen和Dynes对Eliashberg方程重新进行了数值分析,并提出了一个新的T_c公式。他们先就Einstein谱的情形,在一级和二级近似导出了T_c的一个渐近公式。在二级近似下,T_c=0.180λ~(1/2)ω_E,当λ>10,μ*=0时,其中λ是电-声子耦合常数,μ*是库仑赝势。然后把ω_E换成〈ω~2〉~(1/2),     

McMillan T_c公式的解析推导(Ⅰ)μ~*=0情形

作者在μ~*=0情形,从Eliashberg方程解析地导出如下的T_c公式: T_c=αω_(10g)exp{-b(1 cλ/λ)}式中α=2γ/π,b=c=1;Inγ=C=0.5772是Euler常数。 这个T_c公式只有在T_c=0.36/α(k)以下才是正确的,α是个大于1并随材料而异的常数。我们推测,当T_c超过上述范围后,T_c公式的函数结构很可能不同于McMillanT_c公式,至少α,b和c等参量不再是些不依赖于材料的常数了。     

A型超导体的近似临界温度公式(Ⅰ)μ~*=0情形

本文用数值解方法从Eliashberg方程计算出超导临界温度T_c,并考察T_c对有效声子谱的依赖关系。在这个研究中,a~2F(ω)被取为双δ函数谱,并允许其中的谱参数可以在很宽范围内改变。作者发现在λ<∧区域(即在T_c级数解的收敛圆外),T_c除了依赖λ和矩比外,还依赖T_c级数解的收敛半径倒数Λ;它们之间的关系是有规律的。在这些结果的启示下,本文在μ=0情形,用弥合数值解的方法得到一个适用于λ<Λ区域的T_c近似公式。 接着,本文作者对吉光达和吴杭生的一篇文章进行了研究,指出:该文提出的超导体分类建议及其工作的主要结论是对的。但其中对决定A型超导体临界温度主要参量问题进行的分析,只适用于这样一些A型超导体,它们的收敛半径倒数Λ或者比λ_0小,或者虽比λ_0大、但λ又小于λ_0,其中λ_0是个依赖谱形状的参量,它的定义在正文中给出。对另一些A型超导体(λ_0<λ<Λ),决定T_c的主要参量不再是λ,而是δ=1/∧~(0.5)(_(1/2)/ω_(log))~(5.5)λ~(1.55)。     

非晶态超导体的Tc,2△0／kBTc和声子谱参量

分析研究了非过渡金属非晶态超导体的超导参量 T_c、2△_0 和声子谱参量λ、<ω>、<ω~2>与霍耳系数 R_H 之间,以及 T_c 与声子谱参量ω_0 和<ω>/ω_c 之间的关系,发现,在 R_H=-3.5—-4.0×10~(-11)m~3/AS 范围内同时存在着上述超导和声子谱参量的最大值;具有高ω_0 的材料对获得高 T_c 非晶态超导体有利;非晶态超导体的 T_c 与点阵无序度(<ω>/ω_0)近似地成线性关系.在上述结果的基础上,分别提出了一个非晶态超导体的 T_c 公式T_c=Aλ<ω>~(1/2)/(<ω>/ω_0+(1+λ)/20)和一个2△_r/k_BT_c 公式2△_0/k_BT_c=4.95[1-T_c<ω>_(1/2)/A(1/λω_0+1/20<ω>+1/20<ω>)]按照所提出的公式,第一次指出了,非过渡金属非晶态超导体既可以是一个2△_0/k_BT_c 比BCS 理值大得多的典型的强耦合超导体,也可以是一个 2△_0/k_BT_c 比 BCS 理值还要小得多的甚弱耦合超导体.当然,也可以是一个 2△_0/k_BT_c 值与 BCS 理论基本一致的弱耦合超导体.解释了结晶态弱耦合超导体的2△_0/k_BT_c 测量值偏离于 BCS 理论的原.     

奇点_(ph)与超导临界温度级数

基于对复变函数F_α(y)=integral from n=0 to ~ω_(ph)~(-α)(ω~2y)/(ω~2y 1)g(ω)dω解析性质的分析,本文认为:在决定的收敛半径以外,吴杭生等提出的T_c级数解的部分和作为近似T_c公式仍可用于1/λr的适当范围。但它可能达到的精度依赖于谱形,一般来说是有限的。     

非晶态超导体转变温度T_c的经验公式

本文提出一个非晶态非过渡金属超导体的T_c经验公式,T_c=Aλ<ω>~(1/2)/(<ω>/ω_0+(1+λ)/20),式中A=(1/5)~(K~(1/2))。计算值和实验值,以及和Garland理论值的比较表明,T_c经验公式能很好地描述非晶态超导体的T_c值。     

非晶态超导体的2△_0/(k_BT_c)和声子谱参量

提出了能够很好地描述非过渡金属无序和非晶态超导体的2Δ_0/(k_BT_c)与声子谱参量之间关系的一个公式: 2Δ_0(k_BT_c=4.95[1-T_0<ω>~(1/2)/A(1/λω_0 1/20λ<ω> 1/20<ω>)]。计算了大量已知声子谱的非晶和无序超导体的能隙2Δ_0对T_c的比,结果表明在百分之几的范围内与实验值符合。指出了非过渡金属和合金的非晶态超导体,既可以是一个2Δ_0/(k_BT_c)值远大于BCS理论值(3.53)的强耦合超导体,也可以是一个2Δ_0/(k_BT_c)值比BCS理论值还要小得多的弱耦合超导体。     

Eliashberg理论与高T_c氧化物超导体

本文利用有效声子谱的Einstein谱α(w)F(w)=π/2 w_(10)δ(w-w_(10))和双δ函数谱α_2(w)F(w)=(λph/2)w_(ph)δ(w-w_ph)+(λ_(10)/2)w_(10)δ(w-w_(10))(w_(10为高频纵光学声子频率),求解在T=T_c时Matsubara表象中的Eliashberg方程,导出了高T_c氧化物超导体临界温度的计算公式,并对YBaCu_3O_7超导体作了T_c的数值计算。     

磁性超导体的临界温度理论

本文将文献[1]中的理论推广到磁性超导体的情形,研究了自旋涨落对超导临界温度的抑制作用,给出了磁性超导体的临界温度的级数展开公式为其中系数b_0、b_4、b~2…仅仅是库仑赝势μ和电子-自旋涨落耦合常数λ_s的函数.〈ω~(2n)〉、(ω~(2n))分别为有效声子谱α~2F(ω)和有效自旋涨落谱略α_m~2F(ω)的偶次矩.本文同时还给出了上述公式与数值解的比较的数字结果,并求出电声子耦合强度的临界值为μ与λ_s之和.     

McMillan Tc公式的解析推导(Ⅱ)——μ*≠0情形

本文把文献[1]的理论以及所得到的T_c公式推广到μ^*≠0情形,得到T_c=(2γ)/πω_log·(ω_log/ω_c)^{(μ*/(λ-μ*))}·exp{-(1+λ)/(λ-μ^*)}. Inγ=C=0.5772是Euler常数。 关键词：     

McMillan Tc公式的解析推导(Ⅰ)——μ*=0情形

作者在μ^*=0情形,从Eliashberg方程解析地导出如下的T_c公式:T_c=αω_logexp{-b((1+cλ)/λ)},式中α=2γ/π,b=c=1;Inγ=C=0.5772是Euler常数。这个T_c公式只有在T_c=0.36/α(k)以下才是正确的,α是个大于1并随材料而异的常数。我们推测,当T_c超过上述范围后,T_c公式的函数结构很可能不同于McMillan T_c公式,至少α,b和c等参量不再是些不依赖于材料的常数了。 关键词：     

关于一级近似T_c级数解的收敛问题

本文通过一个实例说明:μ~* =0时,一级近似T_c级数解的收敛半径既不是由z_(ph)=-integral from n=0 to (ω_(ph)) (dωg(ω)·ω＇/ω_(ph)~2-ω~2),也不是由z_(ph)=integral from n=0 to (ω_(ph)) (dωg(ω)ω~2/ω_(ph)~2 ω~2)决定的。     

强耦合超导体临界温度的上限

一、关于提高超导临界温度T_c的问题,最近引起了广泛的兴趣,不少作者从理论上探讨决定T_c的重要材料参数以及T_c的上限问题.吴杭生等将超导体分为两类:A类及B类.两类超导体以文献[4]中给出的T_c级数公式收敛半径Λ为界:当λ<Λ时为A类,T_c主要由电-声子耦合常数λ决定;而当λ>Λ以时,为B类,T_c主要由λ     

归一有效声子谱谱形对超导临界温度T_c的影响

作者设计了一个图分析法,用来分析Eliashberg方程的数值解。从这个分析,得到如下结论:硬化归一有效声子谱g(ω),可使超导材料的T_c提高。而g(ω)软化,只能提高小λ超导体的T_c。     

铈的电子结构与超导电性

本文用自洽LMTO-ASA能带方法计算了α'-Ce的固体电子结构和超导转变温度(T_c)。所得T_c理论值与实验值基本相符。这说明α'-Ce的超导电性仍为BCS电声机制。另外,对γ-Ce及α-Ce,由实验T_c值及能带计算结果估计了自旋涨落参量λ_(ee),分别约为0.4及0.1。     

YBa_2Cu_3O(7-δ)在超导转变点处的比热反常

用连续量热法,在80—120K 对超导体 YBa_2Cu_3O_(7-δ)的比热进行了测量.结果表明在超导转变点 T_(mid)=92.4K 时,比热跳跃△Cp=7.1J/mol·K,由此计算出的△Cp/γT_c=2.05,比由 BCS 弱耦合理论推导出的1.43要大的多.说明高 T_c 氧化物 YBa_2Cu_3O_(7-δ)是具有强耦合相互作用行为,并由德拜公式拟合晶格比热计算出(?)_D=424.7K.     

量子化极限情况下MOS反型层二维电子气定域态电子电导率σ_(xx)的低频效应

本文分析了量子化极限情况下MOS反型层二维电子气(2DEG)定域态电子电导率的频率特性。主要内容:(1)用费密分布函数随频率变化导出了在2DEG两种主要导电过程的频率特性。即向迁移率边激发导电过程电导率σ_(ME)(ω)和可变程跳跃导电过程电导率σ_(VRH)(ω)。发现:σ_(ME)(ω)和σ_(VRH)(ω)是一个复数。(2)说明了σ_(ME)(ω)有较长时间常数τ_n,对应一个低频过程。σ_(VRH)(ω)有较短时间常数,对应一个高频过程。(3)理论与实验作了比较,拟合结果表明,在实验条件下,向迁移率边E_c激发时间常数τ_n3.6×10~(-6)。     

YBa2Cu3O7—δ超导体的声子—激子联合超导机理模型

本文从声子-激子联合机理模型出发,用推广的 Numbu-Eliashberg 强耦合超导微观理论计算了 YB_2Cu_3O_(6.9)超导体的临界温度 T_c 和氧同位素应 T_c～M_0~(-α_0)的位移系数α_0,结果与实验符合较好.