ИСТИНА

После открытия высокотемпературной сверхпроводимости в квазидвумерных структурах на основе оксидов меди и соединений железа стало ясно, что традиционного электрон-фононного механизма образования куперовских пар недостаточно, чтобы объяснить высокие температуры сверхпроводящего перехода. Со временем в различных исследованиях было показано, что магнетизм играет существенную роль в возникновении сверхпроводимости упомянутых соединений, а в качестве механизма спаривания был предложен спин-флуктуационный. Несмотря на продолжительный срок теоретических и экспериментальных исследований конкуренции магнетизма и сверхпроводимости квазидвумерных структур, до сих пор в литературе рассматривались только коллинеарные магнитные структуры и учитывалась сверхпроводимость с одним видом симметрии параметра порядка. Тем не менее, на данный момент экспериментально обнаружено как формирование большого количества неколлинеарных магнитных структур, так и возможность реализации различных симметрий сверхпроводящего параметра порядка. Кроме того, в ряде материалов обнаружено сосуществование и фазовое расслоение между этими состояниями. В данной работе конкуренция магнетизма и сверхпроводимости рассматривается с помощью расширенной модели Хаббарда, которая, помимо отталкивания одноузельных электронов, учитывает также притяжение электронов, находящихся на соседних узлах. В приближении Хартри-Фока получены уравнения, позволяющие учесть как фазовое расслоение, так и сосуществование сверхпроводящей и магнитной фаз. Мы учитываем не только традиционные для сверхпроводников на основе соединений железа и оксидов меди s- и d-симметрии сверхпроводящего параметра порядка, но и возможность формирования состояния со смешанной s+id-симметрией, которая предлагается в литературе для объяснения экспериментальных данных. Кроме того, магнитный порядок рассматривается в виде несоизмеримой спиральной спиновой структуры с произвольным волновым вектором, а ферро- и антиферромагнитные фазы являются частными случаями спиральных состояний. Нами показано, что наряду с чистыми s- и d-состояниями в широкой области параметров модели реализуется промежуточная фаза s+id. Найдено, что в зависимости от выбора параметров, характеризующих Хаббардовское отталкивание и сверхпроводящее притяжение электронов, могут реализоваться как расслоение, так и сосуществование межда сверхпроводящими и магнитными фазами. Работа выполнена при частичной поддержке проектов РФФИ № 16-42-180516 и УрО РАН № 18-2-2-12.