Bedingungen für magnetisch induzierte Singletd-Wellen-Supraleitung auf dem quadratischen Gitter

Es wird erwartet, dass bei schwacher bis mittlerer Kopplung d-Wellen-Supraleitung durch antiferromagnetische Fluktuationen induziert werden kann. Es ist jedoch erforderlich, die Rolle der Topologie der Fermi-Oberfläche, der Zustandsdichte, des Pseudolücke und des Wellenvektors der magnetischen Fluktuationen für die Natur und Stärke des induzierten d-Wellen-Zustands zu klären. Zu diesem Zweck untersuchen wir das generalisierte Phasendiagramm des zweidimensionalen halbgefüllten Hubbard-Modells als Funktion der Wechselwirkungsstärke U∕t, der durch zweithässige Hüpfen induzierten Frustration t^'∕t und der Temperatur T∕t. In Experimenten können U∕t und t^'∕t durch Druck gesteuert werden. Wir verwenden den selbstkonsistenten Ansatz für zwei Teilchen, der von schwacher bis mittlerer Kopplung gültig ist. Zunächst berechnen wir als Funktion von t^'∕t und U∕t die Temperatur und den Wellenvektor, bei denen die Spinantwortfunktion zu wachsen beginnt. d-Wellen-Supraleitung in einem halbgefüllten Band kann durch solche magnetischen Fluktuationen bei schwacher bis mittlerer Kopplung induziert werden, aber nur, wenn sie nahe an kommensurativen Wellenvektoren sind und nicht zu nah an perfekten Nesting-Bedingungen, bei denen die Pseudolücke der Supraleitung schädlich wird. Für ein gegebenes U∕t gibt es daher einen optimalen Wert der Frustration t^'∕t, bei dem die Supraleitertemperatur T₂ maximal ist. Die nicht-interagierende Zustandsdichte spielt eine geringe Rolle. Die Symmetrie dₗ^{2-y^2} vs dₗₘ des Supraleitungsordnungsparameters hängt vom Wellenvektor der zugrunde liegenden magnetischen Fluktuationen ab, sodass sie qualitativ aus einfachen Argumenten verstanden werden kann.