Электронная структура и спин-флуктуационный механизм сверхпроводимости в соединениях PuCoGa5 и PuRhGa5

Abstract

До сих пор не выяснено за счет каких особенностей электронной структуры возникает сверхпроводимость соединений Pu-115 (PuRhGa5, PuCoGa5). Принципиальной трудностью распространения результатов первопринципных расчетов электронной структуры на сверхпроводящие системы заключается в том, что их основное состояние не относится к нормальной фазе. В связи с этим представляет интерес расчет электронной структуры, магнитной восприимчивости нормальной фазы (Т) совместно с анализом неустойчивости системы к образованию куперовских пар при конечных температурах. В настоящей работе, в рамках многозонной df-модели Хаббарда для сильно коррелированных электронов, исследуется электронная структура сплавов и соединений Pu-115 и раccматривается спин-флуктуационный механизм возникновения сверхпроводимости. Самосогласованный расчет плотности электронных состояний PuRhGa5 и PuCoGa5 (LDA+U+SO) и (Т), согласуется с экспериментальными данными. Оценочные значения температуры сверхпроводящего перехода Tc исследуемых соединений, выполненные на основе установленной электронной структуры PuRhGa5 и PuCoGa5, сильно зависят от параметра fd-обменного взаимодействия и согласуются с экспериментальными данными.

It is still not clear what the features of the electronic structure affect on the emergence of superconductivity of Pu-115 compounds (PuRhGa5, PuCoGa5). It is principally difficult to extend the results of ab initio calculations of the electronic structure on the superconducting systems due to the fact that their ground state is not a normal phase. Thus the calculation of the electronic structure and the magnetic susceptibility in the normal phase (Т) together with analysis of system instability to Cooper pairing at final temperatures is interesting. In this paper, the electronic structure of alloys and Pu-115 compounds is investigated and the spin-fluctuation mechanism of superconductivity is considered in the framework of the multi-zone Hubbard df-model for strongly correlated electrons. The self-consistent calculation of DOS of PuRhGa5 and PuCoGa5 (LDA+U+SO) with (Т) is in agreement with the experimental data. The estimated values of the temperature of superconducting transition Tc of the compounds under investigation, which have been carried out based on obtained electronic structures of PuRhGa5 and PuCoGa5, highly depend on the parameter of fd-exchange interaction and are consistent with experimental data.