Ferromagnit oʻta oʻtkazgich

Ferromagnit oʻta oʻtkazgichlar — deb ferromagnit va oʻta oʻtkazuvchanlikning oʻzaro mavjudligini koʻrsatadigan materiallarga aytiladi . Ularga UGe₂ URhGe and UCoGekiradi. 2001-yilda ZrZn2 uchun ferromagnit oʻta oʻtkazuvchanlik haqida dalillar ham xabar qilingan, ammo keyingi hisobotlar bu topilmalarni shubha ostiga qoʻyadi. Ushbu materiallar magnit kvant kritik nuqtaga yaqin joyda oʻta oʻtkazuvchanlikni koʻrsatadi.

Ferromagnit superoʻtkazgichlarda oʻta oʻtkazuvchanlik holatining tabiati hozirda muhokama qilinmoqda. Dastlabki tadqiqotlar anʼanaviy s-toʻlqinli oʻta oʻtkazuvchanlikning sayohatchi ferromagnetizm bilan birgalikda mavjudligini oʻrgandi. Biroq, tez orada spin-triplet juftligi ssenariysi ustunlikka erishdi. Spin-triplet juftligi va ferromagnetizmning birgalikda mavjudligi uchun oʻrtacha maydon modeli 2005-yilda ishlab chiqilgan.

Ushbu modellar ferromagnitizm va oʻta oʻtkazuvchanlikning bir xilda mavjudligini, yaʼni bir vaqtning oʻzida ferromagnit va oʻta oʻtkazuvchan boʻlgan bir xil elektronlarni koʻrib chiqadi. Xuddi shu materialda magnit va oʻta oʻtkazuvchanlik tartibi oʻrtasida oʻzaro bogʻliqlik mavjud boʻlgan yana bir stsenariy spiral yoki spiral magnit tartibli super oʻtkazgichlardir. Bunga misol qilib, ErRh₄B₄ va HoMo₆S₈ aytish mumkin. Bunday hollarda oʻta oʻtkazuvchanlik va magnit tartib parametrlari fazoviy modulyatsiyalangan naqshda bir-birini oʻrab oladi, bu ularning oʻzaro birga yashashiga imkon beradi, garchi u endi bir xil boʻlmasa ham. Hatto spin-singlet juftligi ham shu tarzda ferromagnetizm bilan birga mavjud boʻlishi mumkin.

Nazariya

Oddiy oʻta oʻtkazgichlarda Kuper juftligini tashkil etuvchi elektronlar qarama-qarshi spinga ega boʻlib, spin-singlet juftliklari deb ataladi. Shu bilan birga, boshqa turdagi juftliklarga ham Pauli printsipi tomonidan ruxsat beriladi. Magnit maydon mavjud boʻlganda, spinlar maydon bilan moslashishga moyil boʻladi. Bu magnit maydon Spin-singlet Kuper juftlarining mavjudligi uchun zararli ekanligini anglatadi. Unitar boʻlmagan spin-triplet holati bilan birga mavjud boʻlgan harakatlanuvchi ferromagnitizmni modellashtirish uchun yashovchi oʻrtacha maydon Gamiltonian diagonalizatsiyadan keyin quyidagicha yozilishi mumkin:

$H=H_{0}+\sum _{\mathbf {k} \sigma }E_{\mathbf {k} \sigma }\gamma _{\mathbf {k} \sigma }^{\dagger }\gamma _{\mathbf {k} \sigma }$,

$H_{0}={\frac {1}{2}}\sum _{\mathbf {k} \sigma }(\xi _{\mathbf {k} \sigma }-E_{\mathbf {k} \sigma }-\Delta _{\mathbf {k} \sigma }^{\dagger }b_{\mathbf {k} \sigma })+INM^{2}/2$,

$E_{\mathbf {k} \sigma }={\sqrt {\xi _{\mathbf {k} \sigma }^{2}+|\Delta _{\mathbf {k} \sigma }|^{2}}}$.