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La Superconductividad desdeun panorama general

R. BaqueroDepartamento de Física del

Cinvestav, México D.F.

R. Baquero 2

CLASE No. 1

CONTENIDO

1- LOS TRES PROBLEMAS FUNDAMENTALES DEL FINAL DEL SIGLO XX

2 – PANORAMA HISTORICO DE LA APARICIÓN DE LA SUPERCONDUCTIVIDAD

3- CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LA SUPERCONDUCTIVIDAD

3,1- LOS EXPERIMENTOS

2.1 – BREVE HISTORIA DE LAS BAJAS TEMPERATURAS

1.1- LA MECÁNICA CUÁNTICA Y LA RELATIVIDAD GENERAL 1.2- LA MATERIA Y LA ENERGÍA OSCURA1.3- LA SUPERCONDUCTIVIDAD DE ALTA Tc

2.2 – EL DESCUBRIMIENTO DE LA SUPERCONDUCTIVIDAD

LECTURAS: CAP 1-3 Ideas…; El Descubrimiento de la Superconductividad

R. Baquero 3

CLASE No. 1

TAREA: martes 8 de abril

1- VISITAR www.superconductors.org

1.1- ¿Cuál es la mayor temperatura crítica conocida actualmente?¿En qué material? Leer al artículo para exponer aquí.

1.2- Leer el artículo “Historia de la Superconductividad” para exponer aqui

¿CÓMO SE OBTUVIERON BAJAS TEMPERATURAS?

El fenómeno y la historia

R. Baquero 5

LAS MAS BAJAS TEMPERATURAS QUE SE LOGRAN REALIZAR HOY EN DIA SON DEL ORDEN DE UNA PEQUEÑA FRACCIÓN DE

MILESIMA DE KELVIN POR ENCIMA DEL CERO ABSOLUTO.

¿CÓMO SE LLEGÓ ALLÍ?

¿CÓMO SE LOGRÓ DEFINIR EL CERO ABSOLUTO?

¿CÓMO SE ENCONTRÓ LA FORMA DE MEDIR TEMPERATURA?

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CONCEPTOS DEL PROBLEMA

• Caliente vs. Frío• El Termómetro

• Gases, líquidos y sólidos• Temperatura vs. Calor

• Temperatura, Presión y Volumen• Escala de temperaturas

• El Cero Absoluto

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CALIENTE vs. FRÍO

GAS

LÍQUIDO

SÓLIDO

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El Termómetro1592 (100 años después de la llegada de los Españoles a América)

Galileo Galilei construyó el primer termómetro.

1631 Ray mide la temperatura por el cambio en la columna de

agua.

1635 El Duque Fernando de Toscana (Italia) usa el mismo prin-

cipio con alcohol y el tubo cerrado por arriba.

1640 Científicos de la Academia Licei de Italia construyen un ter-

mómetro de mercurio cerrado por arriba y con el aire

extraído parcialmente.

R. Baquero 9

El Termómetro

GALILEO GALILEI

(1564-1642)

FISICO Y ASTRONOMO ITALIANO QUIEN JUNTO CON EL ALEMAN KEPLER INICIO LA

REOLUCION DEL PENSAMIENTO QUE DIERA LUGAR A LAS ECUACIONES DE NEWTON

R. Baquero 10

TEMPERATURA vs. CALOR

Puedo hacer hervir una cantidad pequeña de agua mientras no podría hacerlo con una cantidad mucho mayor de la misma agua. El CALOR es el mismo. La

TEMPERATURA no.

EL CALOR ES ENERGIA. LA TEMPERATURA MARCA UN ESTADO. ES UNA MEDIDA DEL PROMEDIO DE LA ENERGIA CINÉTICA POR PARTICULA

SIGLO XVIII

Con un mechero de alcohol puedo quemar una cantidad determinada del mismo

mientras caliento un recipiente.

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Temperatura y Calor

El primer hombre que habló del calor como una entidad física, cuya cantidad puede medirse fue el médico escocés James Black (1728-1799).

Definió caloría como la cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de una libra de agua, un grado Farenheit.

LA DE FINICIÓN MODERNA ES: LA CANTIDAD DE CALOR NECESARIA PARA ELEVAR LA TEMPERATU-RA DE UN GRAMO DE AGUA, DE UN GRADO CENTÍ-GRADO. ( DE 15 A 16 GRADOS).

R. Baquero 12

Presión, Temperatura y volumen

Mientras el genial Isaac Newton trabajaba en Cambridge en problemas de mecánica (Principia 1686)

Robert Boyle trabajaba en Oxford sobre propiedades del aire y otros gases.

Otto Guericke descubrió la bomba de vacío.

Al medir Boyle el volumen de aire a diferentes presiones, descubrió:

R. Baquero 13

Presión, Temperatura y Volumen

LA LEY DE BOYLE:

VP/T = V’P’/T’

QUE VALE PARA CUALESQUIER DOS GASES (IDEALES). DE DONDE:

VP/T=R

LA ECUACION DE LOS GASES IDEALES.

(R ES LA CONSTANTE DE LOS GASES)

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El cero absoluto

En términos microscópicos, la temperatura es una caracterís-tica de la agitación molecular que no tiene, en principio, límite natural hacia arriba, pero sí lo tiene hacia abajo.

A ESTA SITUACION JAMES JOULES LE LLAMO

EL CERO ABSOLUTO

JAMES JOULES (1818-1889)

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El Cero Absoluto

Hacia 1802, Gay Lussac, estudiando la expansión y contracción de los gases, llegó a la conclusión de que al bajar un grado la temperatura, el gas disminuía 1/270 de su volumen. Esta es la Ley de Gay Lussac.

USANDO SU LEY, CALCULO LA TEMPERATURA A LA CUAL EL VOLUMEN DEL GAS SE HARIA CERO. ECONTRÓ -270 GRADOS CENTIGRADOS Y LE LLAMO A ESTA TEMPERATURA CERO ABSOLUTO

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El Cero Absoluto

WILLIAM THOMPSON (1824-1907), continuando los trabajos de Gay Lussac, demostró, hacia 1848, que las moléculas de toda sustancia, gaseosa, líquida o sólida, pierden energía a un ritmo constante cuando la temperatura desciende. Calculó que toda energía se pierde a los -273.15 grados centígrados, lugar donde situó el cero absoluto. Quedó asíestablecido, esencialmente, el valor del cero absoluto.

El escocés se convirtió en el Barón Kelvin of Largs en 1866 y el grado Kelvin fue bautizado en su honor.

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Nuevos problemas por resolver

¿CÓMO BAJAR LA TEMPERATURA?

• LICUAR UN GAS

• ¿Qué física vale a bajas temperaturas?

FIN DE LA PRIMERA CLASE

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Nuevos problemas por resolver

¿CÓMO BAJAR LA TEMPERATURA?

• LICUAR UN GAS

• ¿Qué física vale a bajas temperaturas?

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La Menor Temperatura Posible

POR MUCHOS AÑOS, LA MENOR TEMPERATURA POSIBLE SE OBTUVO POR EL CLIMA: EN CIERTOS

SITIOS DE LA TIERRA PUEDE MEDIRSE TEMPERATURAS DEL ORDEN DE -55 GRADOS

CENTIGRADOS.

1835

EL FRANCES THILORIER LOGRO -110 C USANDO UNA MEZCLA DE NIEVE CARBÓNICA Y ETER.

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¿Cómo bajar más la temperatura?La historia quedó ligada a la

licuefacción de los gases!EN ESE TIEMPO

SE CREIA QUE BAJANDO LA TEMPERATURA SE PODIA LICUAR CUALQUIER GAS.

LAS TEMPERATURAS OBTENIDAS POR THILORIER NO ERAN SUFICIENTES PARA LICUAR EL OXÍGENO,

EL NITRÓGENO Y EL HIDRÓGENO, ENTRE LOS GASES CONOCIDOS POR ESE ENTONCES.

R. Baquero 21

La Licuefacción de los Gases

1877- LICUAR EL OXIGENO SE CONVIRTIÓ EN LA TAREA DE MUCHOS LABORATORIOS.

GEORGES CAILLETET

EL 2 DE DICIEMBRE DE 1877 EL OXÍGENO DEJÓ DE SER UN GAS NO-LICUABLE.

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El Helio entre en escena

1868: J. NORMANel astrónomo aficionado que dedujo de la aplicación de las

leyes de Kirchoff y Bunsen a sus observaciones del espectro solar,

la existencia del Helio.

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Sir James Dewar (1842-1923),el hijo del posadero.

• SUS CONFERENCIAS PUBLICAS EN LONDRES Y EL DESCUBRIMIENTO DEL “DEWAR”.

• EL PRINCIPIO DE JOULES-THOMPSON.

• EL 10 DE MAYO DE 1898, DEWAR GANA A KAMERLINGH ONNES LA CARRERA POR LICUAR EL HIDRÓGENO.

LA LICUEFACCION TRAJO LAS BAJAS TEMPERATURAS!!!!

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LAS BAJAS TEMPERATURAS

CLIMA ................... -50

NITRÓGENO......... -196

OXÍGENO.............. -253

HELIO.................... -269 O SEA 4K!!!!!!

¿CÓMO SE LICUÓ EL HELIO?

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Kamerlingh Onnes

• Licuó el helio

•Descubrió la Superconductividad

•Premio Nobel 1913

CON ÉL NACIÓ LA FORMA MODERNA DE HACER

FÍSICA

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Mira que licuar el helio, crearel primer laboratorio moderno, laprimera industria de criogenia...

Oh, quien iba a pensarlo...el peloncito este...

Y DESCUBRIR LA SUPERCONDUCTIVIDAD (1911)!

K. Onnes, Premio Nobel 1913

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¿Qué es la

Superconductividad?

10

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QUÉ ES LA SUPERCONDUCTIVIDAD?

1- PÉRDIDA TOTAL DE LA RESISTENCIA DEL MATERIAL

2- EFECTO MEISSNER (UN SUPERCONDUCTOR FLOTA SOBRE UN IMÁN)

OTRAS PROPIEDADES:

1- SALTO EN EL CALOR ESPECÍFICO

2- BRECHA EN EL ESPECTRO ELECTRÓNICO

3- A T = 0 K EL SONIDO NO SE ATENÚA DENTRO DE UN SUPERCONDUCTOR

MUCHÍSIMAS APLICACIONES TECNOLÓGICAS

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Perdida de resistencia

Que un imán flote sobre un superconductor

(Efecto Meissner)

Acceso directo a video meissner2.lnk

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EL SALTO EN EL CALOR ESPECÍFICO

R. Baquero 31

ATENUACIÓN DEL SONIDO

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Teoría BCS de la Superconductividad (1957)

Bardeen, Cooper y Schrieffer

R. Baquero 33

BASES PARA EL PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

DEFINICIÓN: ¿QUÉ ES UN MECANISMO SUPERCONDUCTOR?

2o. DATO: ¿QUÉ CARACTERIZA A LA SUPERCONDUCTIVIDAD?

1er. DATO: ¿QUÉ SISTEMAS VAN AL ESTADO SUPERCONDUCTOR?

La superconductividad es la física de los pares de cooper

=mecanismo =brecha =temperatura crítica

SISTEMAS METÁLICOS: electrones, fonones, excitaciones elementales

La atracción re´ponsable de la formación de Pares de Cooper como, por ejemplo, el mecanismo electrón-fonón

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BASES PARA EL PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

Elementos y compuestos de temperatura crítica baja (típicamente < 23 K) explicados, en forma aproximada por la Teoría BCS y, en

forma exacta por la Teoría de Eliashberg

3er. DATO: ¿QUÉ ES SUPERCONDUCTIVIDAD CONVENCIONAL?

4o. DATO: EL TEOREMA DE MIGDAL

Hace referencia a la interacción electrón-fonón. Es la base de la Teoría de Eliashberg y dice que esa interacción es puntual (puede ignorarse los detalles finos). La hipótesis fundamental es que el

estado electrónico inicial y final después de haber interactuado con la red, deben, ambos, estar sobre el nivel de Fermi. En los

superconductores no se cumple en forma estricta pero la violación es despreciable.

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E=P2/2m= h2 k2/2m

La Superficie de Fermi es una característica de todo metal. En un modelo de electrón libre es una esfera de radio: kf=(2mEf)1/2/h

donde Ef es la Energía de Fermi, definida en el espacio recíproco (de las k).

A T=0K los estados dentro de la esfera están ocupados. Por encima, vacíos.

kf

electrones

El Problemade Cooper

METALES

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La brecha se define en un espacio de 3-dimensiones. Cuando la brecha es constante (no depende del ángulo) se dice que la brecha es de onda “s” lo cual quiere decir que tiene simetría esférica.

kf

La brechaSuperconductoresconvencionales son de onda “s”.

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Densidad de Estados en el estado superconductor

E

D(E)

Brecha

EF

Estado Normal

Estado Normal

Estado SuperconductorEstado Superconductor

R. Baquero 38

La superconductividad es la física de los

PARES DE COOPER

Interacción E-FONON

Un Par de Cooper está formado por dos electrones que se atraen entre sí por medio de la polarización local que generan, a bajas temperaturas, en una red metálica.

convencional

3- Un segundo electrón es atraído

1- Un electrón forma una onda de polarización en la red

2- La red se polariza al interactuar con el electrón.

R. Baquero 39

LA GENIALIDAD DE BCS CONSISTIÓ EN DARSE CUENTA QUE EL CAMINO ERA EL DE DEFINIR LA SUPERCONDUCTIVIDAD COMO

LA FISICA DE LOS PARES DE COOPER

E Φ = K Φ + V Φ

CONSTRUIR EL HAMILTONIANO

', ' ' '

,

( )BCS K K K K K K K KK K KK K K

H C C C C V C C C Cε + + + +− −↑ ↓ − ↓ − ↓= + +∑ ∑

Electrón entrante

Electrón saliente

Red (fonón)

R. Baquero 40

LA SIMPLIFICACIÓN DEL POTENCIAL INTRODUCIDA POR BCS CONVIERTE LA TEORÍA EN UNIVERSAL DE ACOPLAMIENTO DÉBIL

V = CONSTANTE

', ' ' '

,

( )BCS K K K K K K K KK K KK K K

H C C C C V C C C Cε + + + +− −↑ ↓ − ↓ − ↓= + +∑ ∑

ε

ωD

LOS ELECTRONES SE ATRAEN POR CUALQUIER

MECANISMO

R. Baquero 41

LA TEORÍA DE ELIASHBERG ES LA VERSIÓN EN TEORÍA DE CAMPO NO-RELATIVISTA DEL PROBLEMA DE COOPER PLANTEADO POR LA

TEORÍA BCS.

REQUIERE DEL CONOCIMIENTO PRECISO DEL MECANISMO.

LOS DATOS (ELECTRONES, FONONES, INTERACCIÓN E-F) SE PROPORCIONAN A TRAVÉS DE LA FUNCIÓN DE ELIASHBERG

REPRODUCE CON EXACTITUD LOS RESULTADOS EXPERIMENTALES DE LOS SUPERCONDUCTORES

CONVENCIONALES

USA EL TEOREMA DE MIGDAL

R. Baquero 42

TEOREMA DE MIGDAL:

LA INTERACCIÓN ELECTRÓN-BOSÓN ES PUNTUAL. ESTO QUIERE DECIR QUE LOS DETALLES FINOS DE

LA INTERACCIÓN SE PUEDEN OMITIR

EN UNA TRANSICIÓN LOS ESTADOS INICIALES Y FINALES SE ENCUENTRAN SOBRE LA SUPERFICIE DE FERMI AMBOS

Esto es válido en los convencionales pero podría no serlo en superconductores con brecha grande donde los estados finales e

iniciales difieran mucho en energía

R. Baquero 43

kf

Estado final

Estado inicial

Diferencia en energía igual a 2Δ0

R. Baquero 44

Apliquemos la teoría a la nueva supercon-ductividad de alta Tc

10

R. Baquero 45

R. Baquero 46

AF

Contenido-O

metal

dielectrico

SC

YBa2Cu3O6+X

76

Dopaje óptimo

T

Sólo dentro de este contenido de

oxígeno la muestra es

superconductora La Red

R. Baquero 47

RESONANCIA EN LA SUSCEPTIBILIDAD MAGNÉTICAUn experimento importante que no se ha podido explicae

USANDO UN PROCESO DE INVERSIÓN ORIGINAL DE MARSGLIO Y CARBOTTE, ÉSTOS OBTUVIERON LA RESONANCIA EN LA

CONDUCTIVIDAD ÓPTICA Y EL ARGUMENTO PARECE INOBJETABLE… PERO

HIPÓTESIS: LA RESONANCIA REPRESENTA LA FUNCIÓN DE ELIASHBERG DE LAS FLUCTUACIONES DE ESPÍN

SE TRATA DE LA DISPERSIÓN DE NEUTRONES POLARIZADOS POR ELECTRONES DEL PLANO DE CUO2

SE PRODUCE UNA RESONANCIA (PICO) EN EL ESTADO SUPERCONDUCTORY SÓLO EN EL ESTADO SUPERCONDUCTOR.

R. Baquero 48

High-transition-temperature superconductivity in the absence of the magnetic-resonance mode, J. Hwang1, T. Timusk1 & G. D. Gu21Department of Physics and Astronomy, McMaster University, Hamilton,, Canada2Department of Physics, Brookhaven National Laboratory, Upton, New York, USA

Here we report that infrared spectra of Bi2Sr2CaCu2O81d (Bi-2212), shows thatthis sharp feature can be separated from a broad background and, interestingly, weakens with doping before disappearing completely at a critical doping level of0.23 holes per copper atom. Superconductivity is still strong in terms of thetransition temperature at this doping (Tc < 55 K) …

EL EXPERIMENTO DEMUESTRA QUE LA RESONANCIA NO PUEDE SER LA CAUSA DE LA SUPERCONDUCTIVIDAD

RESONANCIA EN LA SUSCEPTIBILIDAD MAGNÉTICAUn experimento importante que no se ha podido explicae

R. Baquero 49

RESONANCIA EN LA CONDUCTIVIDAD ÓPTICA

FÓRMULA QUE USA LA TEORÍA DE ELIASHBERG-MIGDAL

FÓRMULA EMPÍRICA DE KUBO-GREENWOOD

PROCESO DE INVERSIÓN DE MARSGLIO-CARBOTTE

REQUIERE EL CONOCIMIENTO DEL MECANISMO

FÓRMULA EMPÍRICA QUE REQUIERE EL CONOCIMIENTO DE LA FÓRMULA DE LA ENERGÍA DE LAS CUASI-PARTÍCULAS

REQUIERE EL CONOCIMIENTO DEL MECANISMO

R. Baquero 50

RESULTADOS

USANDO LA FÓRMULA DE LA ENERGÍA DE LAS CUASI-PARTÍCULAS:

BCS (ELIASHBERG-MIGDAL) NO SE REPRODUCE LA RESONANCIA

MODELO REPRODUCIMOS LAS DOS RESONANCIAS

R. Baquero 51

NO HAY CONSENSO SOBRE EL MECANISMO. ESTO QUIERE DECIR QUE NO SABEMOS CÓMO SE FORMAN LOS PARES DE COOPER.

LOS EXPERIMENTOS SEÑALAN SIN DISCUSIÓN:

1- EXISTEN LOS PARES DE COOPER

2- HAY UNA BRECHA EN EL ESTADO SUPERCONDUCTOR

R. Baquero 52

UN MODELO

PARTIMOS DE UNA DESCRIPCIÓN AB INITIO DE LAS BANDAS ELECTRÓNICAS

CONSIDERAMOS QUE LA ANISOTROPÍA MÁS IMPORTANTE ES LA DEL ESPACIO REAL (ESCENARIOS)

ASIGNAMOS UNA BRECHA ÚNICAMENTE A LOS ELECTRONES QUE PARTICIPAN EN CADA EXPERIMENTO (POR EJEMPLO SÓLO A LAS

BANDAS QUE DESCRIBEN LOS ELECTRONES EN EL PLANO DE CuO2, EN EL CASO DE LAS RESONANCIAS). GENERAMOS ASÍ UNA

ESTRUCTURA DE BANDAS “SUPERCONDUCTORA”

CALCULAMOS CON LAS FÓRMULAS DEL ESTADO NORMAL

R. Baquero 53

RESULTADOS DEL MODELO

LA RESONANCIA EN LA SUSCEPTIBILIDAD MAGNÉTICA

LA RESONANCIA EN LA CONDUCTIVIDAD ÓPTICA

LOS RESULTADOS DE TUNELAMIENTO

LOS EXPERIMENTOS DE ESPECTROSCOPÍA DE FOTOEMISIÓN DE ELECTRONES RESUELTA EN ÁNGULO (EFERA)

ANGULAR RESOLVED PHOTOEMISION ELECTRON SPECTROSCOPY (ARPES) , EN INGLÉS.

NO HEMOS OBTENIDO NINGÚN CÁLCULO EN CONTRADICCIÓN CON LOS EXPERIMENTOS

R. Baquero 54

EF

Brecha

Brecha

Q

C

C1

C0

C2 C3

C

O1

O2

Contribuciones a la Conductividad óptica (interbanda, directas) y a la Susceptibilidad magnética (intra-banda e indirectas) en el estado normal

R. Baquero 55

EF

Brecha

Brecha

Q

C

C1

C0

C2 C3

O1

O2

ωres= 2 Δ

Contribuciones a la Conductividad óptica (interbanda, directas) y a la Susceptibilidad magnética (intra-banda e indirectas)en el estado superconductor

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EF

Brecha

Brecha

Q( π, π, 0 )

C

C1

C0

C2 C3

O1

O2

2 Δ = ωres

El Teorema de Migdal consiste en utilizar sólo el diagrama de Feynmana primer orden en la interacción electrón-fonón.

En metales funciona bien, por lo general, ya que los errores inducidos son pequeños (del orden de ωD /EF).

El Modelo: ¿Por qué vale?

R. Baquero 57

Sin embargo, las contribuciones de estados con energía alejada del estado inicial no están tomadas en cuenta con precisión dentro de

esta aproximación (P.B. Allen, B. Mitrovic)

EL TEOREMA DE MIGDAL PUEDE FALLAR POR EL TAMAÑO DE LA BRECHA QUE, PROBABLEMENTE,

ALEJA LOS ESTADOS MAS ALLÁ DE LO ACEPTABLE POR LAS HIPÓTESIS DEL MISMO.

LOS PARES DE COOPER NO TIENEN POR QUÉ SER EXACTAMENTE BCS

COMO LA TEORÍA DE ELIASHBERG ESTÁBASADA EN EL TEOREMA DE MIGDAL, ÉSTA NO SE APLICA A LOS SATEC Y LAS EXCITA-

CIONES NO TIENEN POR QUÉ TENER LA FORMA:

√(ε2 + Δ2) = E

R. Baquero 58

¿QUÉ HAY QUE EXPLICAR?

TODOS LOS EXPERIMENTOS!

CALOR ESPECÍFICO

ATENUACIÓN ULTRASÓNICA

TUNELAMIENTO

RESONANCIA EN LA CONDUCTIVIDAD ÓPTICA

RESONANCIA EN LA SUSCEPTIBILIDAD MAGNÉTICA

R. Baquero 59

Ab initioElectronic

bands(normal state)

The transitionIntroduces a

gap .D

E

R. Baquero 60

La resonancia, según nuestros cálculos ocurre en la frecuencia ω = 2Δ

Aquí Δ es el tamaño de la brecha que tienen los estados electrónicos asociables

al plano de CuO2.

Obtenemos una brecha Δplano= 19 meV. Los experimentos conducen a valores

entre 16-24 meV.

R. Baquero 61

Comparación con el experimentoFórmula de Muchos Cuerpos + E=ε+2Δ

Parte Imaginaria

de la Susceptibilidad

La resonancia se produce en ω = 38 meV

R. Baquero 62

La Conductividad Óptica.

Fórmula de Kubo-Greenwood

R. Baquero 63

EN AMBOS CÁLCULOS ENSAYAMOS LAS DOS FÓRMULAS:

E = √ ( ε2 + ∆2 ) (no da ) ⇒

E = ε+2Δ (dos eventos) (sí da)

¿ POR QUÉ DA BIEN?

R. Baquero 64

¿QUÉ SIGUE?

CÁLCULO DE LAS DEPENDENCIAS DE LAS RESONANCIAS CON EL CONTENIDO DE OXÍGENO

CÁLCULO DE LAS DEPENDENCIAS DE LAS RESONANCIAS CON LA TEMPERATURA

R. Baquero 65

EF

Brecha

Brecha

C

C1

C0

C2 C3

O1

O2

ωres= 2 Δ

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T/Tc

Brecha normalizada

0 1

1

0

R. Baquero 67

¿QUÉ SIGUE?

CÁLCULO DE OTRAS FUNCIONES TERMODINÁMICAS MÁS SIMPLES

BÚSQUEDA DE MODELOS COMPATIBLES CON LA FÓRMULA PARA LA ENERGÍA DE LAS CUASI-PARTÍCULAS QUE USAMOS

R. Baquero 68

FÓRMULAS PARA LA ENERGÍA DE LAS CUASI-PARTÍCULAS

BCS (ELIASHBERG-MIGDAL): E2 = e2 + Δ2

MODELO: E = e + 2Δ

LA JUSTIFICACIÓN RADICA EN LA POSIBLE VIOLACIÓN DEL TEOREMA DE MIGDAL CUANDO LAS BRECHAS PA-SAN A NÚMEROS DE DOS DÍGITOS EN meV YA QUE EN ESTE CASO LOS ESTADOS INICIALES Y FINALES PODRÍ-AN ESTAR DEMASIADO LEJOS PARA QUE LA DIFEREN-CIA EN ENERGÍA SEA DESPRECIABLE. EL TEOREMA DE MIGDAL SUPONE QUE LAS DOS ENERGÍAS ESTÁN SOBRE EL NIVEL DE FERMI. LAS DESVIACIONES DE ALGUNOS EXPERIMENTOS CALCULADAS POR MÉTODOS CONVEN-CIONALES PARECEN INDICAR ESO.

R. Baquero 69

CONCLUSIONES:

HEMOS ELABORADO UN MODELO QUE REPRODUCE LAS FUNCIONES TERMODINÁMICAS CLAVE EN EL

CASO DEL YBCO7.

EL MODELO SE JUSTIFICA, EN LA PRÁCTICA POR LOS RESULTADOS EXPERIMENTALES QUE SE

DERIVAN DE ÉL

NO HACEMOS NINGUNA HIPÓTESIS NI SOBRE EL MECANISMO, NI SOBRE LA INTENSIDAD DEL ACOPLAMIENTO. LA FORMULACIÓN ES UNA ESPECIE DE TEORÍA BCS SIN HIPÓTESIS DE

ACOPLAMIENTO.

R. Baquero 70

CONCLUSIONES (sigue):

EL ANÁLISIS DE RESULTADOS OBTENIDOS POR OTROS INVESTIGADORES Y LOS OBTENIDOS CON EL MODELO NUESTRO, DA INDICIOS DE QUE EL TEOREMA DE MIGDAL SE VIOLA EN LOS MATERIALES DE ALTA TEMPERATURA CRÍTICA. SI DEFINIMOS MATERIALES DE ACOPLAMIENTO DÉBIL A LOS QUE CUMPLEN CON EL TEOREMA DE MIGDAL, ENTONCES EL PROBLEMA QUE SE PLANTEA ES QUE NO HAY TEORÍA PARA LOS MATERIALES DE ACOPLAMIENTO FUERTE.

R. Baquero 71

¿ POR QUÉ DA BIEN EL MODELO?

PORQUE EL TEOREMA DE MIGDAL SOBRE LA INTERACCIÓN ELECTRÓN-FONÓN NO VALE

LA TEORÍA DE ELIASHBERG ESTÁ BASADA EN LA VALIDEZ DE ESTE TEOREMA.

LAS EXCITACIONES, EN CONSECUENCIA, PODRÍAN NO SER DEL TIPO BCS

R. Baquero 72

Fin del panorama

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