Физика сложных металлов: Температурозависимая удельная сопротивляемость в ионных сверхпроводниках и стабильных квазикристаллах

Элементарные аргументы фазового пространства для рассеяния электронов на фононах в металлах дают температурозависимую удельную сопротивляемость ρ(T) ∼ T^n с n ≥ 3. Аналогично, для электрон-электронного рассеяния n = 2. Чтобы объяснить n = 1 для сверхпроводящего Bi2Sr2CuO6+δ в диапазоне 7 K–700 K, можно допустить структурную модель с перфорированными полупроводящими доменными стенками. Сильные доказательства этой модели имеются не только в оксидных перовскитах, но и в соединениях Шевреля, таких как EuMo6S8−yOx, которые также демонстрируют линейную ρ(T) в более узком температурном диапазоне. В модели доменных стенок энергия отдачи и импульс поглощаются стенками, подобно тому как умклапп-импульс поглощается кристаллом в целом в чистых поливалентных металлах. Широкий ряд экспериментальных данных подтверждает модель. Побочные следствия модели включают объяснения замораживания носителей, наблюдаемого через различные аномалии в холловском сопротивлении, корреляцию Tc со склонностью линейного фонового туннельного проводимости в Pb–Bi–O сверхпроводниках, простое качественное объяснение электронного (первого порядка) — структурного (второго порядка) фазового перехода, наблюдаемого около x = 0.21 в хорошо отожжённом La2−xSrxCuO4, и явный механизм происхождения линейной удельной сопротивляемости по оси c в интеркалированных Bi–Sr купратах. Сходная микроструктурная модель объясняет линейную температурную зависимость прыгучей (hopping) проводимости в стабильных трёхкомпонентных квазикристаллах. Ключевой общий фактор для ионных сверхпроводников и стабильных квазикристаллов — их многокомпонентный состав, создающий иерархии седловых точек в локальной проводимости.