d波超导体

第1章 超导基本知识 1

1.1 超导的基本特性 1

1.2 两个特征长度 1

1.3 二流体模型和伦敦方程 2

1.4 库珀对 3

1.5 超导的平均场理论 4

1.6 博戈留波夫-德让纳自洽场方程 7

1.7 超导准粒子的概率流密度与电流密度 8

1.8 非对角长程序 10

1.9 金兹堡-朗道自由能 12

1.10 对称性自发破缺与迈斯纳效应 14

1.11 两个特征能量尺度 15

1.12 超导电子配对与机理 17

1.13 超导对称性的分类 18

1.14 高温超导电子配对的对称性 21

第2章 高温超导的微观模型 25

2.1 高温超导体的相图 25

2.2 绝缘态 28

2.3 三带模型 30

2.4 自旋空穴相互作用dp模型 31

2.5 Zhang-Rice自旋单态和单带模型 34

2.6 Hubbard模型 35

2.7 c轴方向上的电子结构 36

2.8 掺Zn或Ni杂质的系统 39

第3章 d波超导体的基本性质 45

3.1 能隙函数 45

3.2 态密度 49

3.3 熵 51

3.4 比热 55

3.5 连续极限下d波超导体的能隙算符 57

3.6 d波超导体准粒子的概率流和电流密度 61

第4章 超导准粒子的激发谱 63

4.1 单电子谱函数 63

4.2 角分辨光电子谱（ARPES） 64

4.3 费米面与Luttinger求和法则 69

4.4 粒子-空穴混合及超导能隙 71

4.5 准粒子之间的散射 73

第5章 隧道效应 77

5.1 电子在超导体表面的散射 77

5.2 隧道电流公式 81

5.3 δ函数界面势中的电子散射 83

5.4 表面束缚态 88

5.5 隧道哈密顿量模型 90

5.6 隧道电流 94

5.7 准粒子的隧道电流 97

第6章 约瑟夫森效应 102

6.1 约瑟夫森隧道电流 102

6.2 自发量子化磁通 105

6.3 相位敏感实验 107

6.4 顺磁迈斯纳效应 115

第7章 单杂质散射 118

7.1 非磁性杂质散射 118

7.2 共振态 121

7.3 杂质对准粒子态密度的修正 124

7.4 高温超导体Zn杂质共振态STM谱密度在空间分布的错位 127

7.5 与各向异性s波超导体的结果比较 129

7.6 经典自旋散射 130

7.7 近滕效应 133

第8章 多杂质散射 135

8.1 无序散射势及无序平均 135

8.2 自能函数 136

8.3 玻恩散射极限 140

8.4 共振散射极限 143

8.5 对超导临界温度的修正 145

8.6 态密度 148

8.7 熵和比热 151

第9章 超流响应 152

9.1 线性响应公式 152

9.2 高温超导CuO2平面内的超流密度 156

9.3 c轴方向超流密度 161

9.4 杂质散射对超流函数的修正 163

9.5 弱耦合两带系统的超流响应 165

9.6 电子型掺杂超导体 169

9.7 非线性效应 172

9.8 磁穿透深度与超流密度的关系 177

9.9 非定域效应 178

第10章 准粒子的电导和热导 181

10.1 光电导 181

10.2 光学求和规则 182

10.3 零温脏极限下的光吸收谱 185

10.4 弹性杂质散射对电导的贡献 190

10.5 高温超导体的低频电导行为 194

10.6 热流密度 198

10.7 热导在低温下的普适行为 201

第11章 拉曼光谱 205

11.1 拉曼响应函数 205

11.2 库仑相互作用对顶角的修正 209

11.3 d波超导体的拉曼响应函数 210

11.4 非磁性杂质散射对拉曼光谱的修正 213

11.5 高温超导体的拉曼散射实验结果 214

第12章 核磁共振 217

12.1 自旋关联函数 217

12.2 核磁共振与超精细相互作用 219

12.3 奈特频移 221

12.4 自旋-晶格弛豫 222

12.5 杂质散射对核磁共振的影响 227

12.6 杂质共振态对核磁共振谱的影响 228

12.7 高温超导核磁共振的实验结果 232

第13章 混合态 234

13.1 半经典近似 234

13.2 低能态密度 238

13.3 混合态中准粒子激发的标度律 241

附录A 博戈留波夫变换 244

A.1 费米子系统 244

A.2 玻色子系统 245

附录B 霍恩伯格定理 247

B.1 博戈留波夫不等式 247

B.2 博戈留波夫不等式的物理意义 248

B.3 玻色子系统 249

B.4 费米子系统 250

附录C 简并微扰论 253

附录D 安德森定理 255

附录E 索末菲展开 257

参考文献 259

索引 272