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dilattice新虫 (初入文坛)
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[交流]
新的超导配对机制已有7人参与
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本人提出一个新的超导配对机制。起因是试图解释高温超导现象，但作为在这个方向上的半业余作者，关于高温超导现象的解释感觉说服力不足，尚需进一步的工作；而关于超导配对机制部分自认为物理概念清晰，数学证明简单明确，应该是成立的。 基本原理是，（1）导电的本质是电子的运动；（2）在铜氧面上，离子电荷分布在铜氧离子上，铜氧离子位置的差异，会导致离子电荷分布的不均匀。考虑到高温超导的低载流子浓度，这种不均匀性可以看做一个小量，简单的数学推导证明这种不均匀性可以用一个电偶极子晶格来表示；这种电偶极子晶格可以使位于其相反方向的电子产生吸引力。在这个基础上，可以定性地解释高温超导的现象。 这部分内容写成文章发表在“中国科技论文在线精品论文，2013，6(3)：246-251”（http://highlights.paper.edu.cn/page_detail.php?id=2450）。本以为最有确定性的对于d-波对称的解释，因为直观地认为电偶极子周围的电场自然是d-对称的；但这能否直接指向k空间电子对的d-对称，确实有疑问，至少需要严格的证明。好在这并不影响这个idea的核心，一种新的超导配对机制。 将可能不正确的部分去掉，以一个理想模型来解释这种新的配对机制（arxiv 1212.6597），先后被Nature Physics（10天） 和Chinese Physics letters（约3个月） 拒绝。但比较好的消息是，他们只是认为这个job对于他们的杂志来说“不够好” ，没有否认这个理论的正确性。考虑到编辑和审稿人的专业素质，以及个人对这个问题的理解，可以基本确定这个理论的正确性。 这个理论的创新之处在于，离子电荷分布对于离子电荷均匀分布的偏离，是可以仿照铜氧面来进行设计的，这为寻找新的超导材料提供了一个新的思路和方法。毕竟电子运动以及晶格热振动导致的晶格变形，是无法人为控制的。虽然困难，也许这种设计是可以实现的，这为室温超导的实现提供了一个可能的路径。 这种离子电荷分布对于均匀分布的偏离，其实可以看做是另一种晶格变形，只是其振幅可以远大于电子运动以及离子热振动所导致的晶格变形。这基本上可以保证这个idea物理上的正确性。 希望有专业的同学能认可这个理论，在这个框架下对于高温超导现象给出一些可信的解释，或者设计些新的超导材料，毕竟超晶格已经研究了很多年。当然言之有据的拍砖也是非常欢迎的，最终目的总是寻找真理。 Nature Physics 的rejection因为其声明是保密的所以无法在此粘贴；Chinese Physics letters 的rejection如下： This paper presents yet another proposal to explain superconductivity in the cuprates. Th mechanism is similar, but not identical to phonon-mediated. In my honest view, this paper is of marginal interest to high-T_c community. I doubt that it will generate enough interest, but I will be happy if I will be wrong. One thing must be clarified, however. The author wrote that "electric dipole is created along bond direction, hence it should be d-wave". Fo d-wave, the sign of the gap on X and Y bonds must be different. Why this is the case for the author's model? 好像被证明这个是错误的，不成立的，只是本人现在仍然没发现错误的地方 [ Last edited by dilattice on 2013-7-6 at 11:36 ] |
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yiluwangxi
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9楼2013-04-22 08:23:55
fyl7
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）2楼2013-04-21 10:11:19
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小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
华丽的飘过: 金币+5, 3q 2013-04-29 23:14:53
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
华丽的飘过: 金币+5, 3q 2013-04-29 23:14:53
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没有细看，不过粗略的看了一下，给几个comments: 1. 你文章里Cu-O键之间的键长，随doping level变化关系的假设是不可靠的，这么大的变化和实验完全不符和。如果你的假设成立， 那么说明随着doping level 一个小的变化，你的体系的体积会有一个很大的变化（这个不大现实）。但是实验上基本上没什么变化。 2. 你文章里计算的是一个静态的极化晶格产生的对两个电子的有效吸引能量，但是我们知道晶格的运动是非常慢的，相比于电子的运动。 所以你不能保证电子在运动的时候时时刻刻晶格会产生对它的吸引。如果你是考虑retarded的作用的话，那你这个基本上就是phonon的机制 ，和传统的BCS差不多。但诸多的实验数据和理论的argument已经基本上证明phonon的或者类似的晶格作用是不能产生这么高的转变温度的。 3.你的文章里忽略了一个很重要的东西，那就是电子与电子的相互排斥作用，这个作用的energy scale是所有作用中最高的。你的文章中完全忽略了 这个作用。在BCS中这个作用是考虑在内的，retarded 相互作用才会产生一个净的吸引。瞬时的相互左右，任何时候都是排斥的，不能产生配对。 |
3楼2013-04-21 10:18:38
dilattice
新虫 (初入文坛)
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华丽的飘过: 金币+5, 3q 2013-04-29 23:14:13
华丽的飘过: 金币-4, 金币应该给楼上，给错了哈，不好意思 2013-04-29 23:15:36
华丽的飘过: 金币+5, 3q 2013-04-29 23:14:13
华丽的飘过: 金币-4, 金币应该给楼上，给错了哈，不好意思 2013-04-29 23:15:36
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谢谢楼上的关注。解释一下wzhiqustc的问题： 1、本人并不认为Cu-O键之间的键长随doping level改变，只是因为掺杂浓度改变的时候，载流子之间的距离变化，而Cu-O键之间的键长与载流子间距离的比值产生变化。 2、从统计的角度来说，离子电荷的不均匀分布，只是叠加在规则晶格排布上的一个violation。这种不均匀的改变，其实是由电子在不同离子间的transition引起，不是晶格本身的运动。 3、电子之间的排斥是由于规则晶格所中和的。提出的电偶极子晶格只是在规则的电子排列以及晶格排练之上的一个微扰，一个额外的作用。这个idea是把不均匀的晶格分布看做均匀的晶格分布加一个微扰，电子与规则晶格的相互作用类似于普通金属。 4、回答一下fy17的问题。本人认为对于配对机制的讨论，尚不需要量子效应的考虑。如BCS理论，其物理机制的核心是晶格运动或晶格变形。当然，关于高温超导现象的解释，本人现在确实是不太有把握，只是 提供了一个可能。 |
4楼2013-04-21 10:46:44