Fermi Surface and Quantum Critical Phenomena of High-Temperature Superconductors

این پایان نامه مقدمه ای مفصل برای اندازه گیری و تحلیل نوسانات کوانتومی ارائه می دهد و ارتباطی بین خواص سطح فرمی و ابررسانایی در ابررساناهای با دمای بالا ارائه می دهد. همچنین زمینه ابررساناهای مبتنی بر آهن را مورد بحث قرار می‌دهد و مدل‌های ظاهر گره‌ها را در شکاف ابررسانا پنکتید نوع ۱۱۱ با استفاده از اندازه‌گیری‌های نوسان کوانتومی همراه با محاسبه ساختار نواری آزمایش می‌کند.
همین اندازه‌گیری‌ها برای تعیین انجام شد. جرم شبه ذره در BaFe2 (As1-xPx)2، که به شدت در نقطه بحرانی کوانتومی مورد انتظار افزایش یافته است. در حالی که میدان بحرانی ابررسانای پایین شواهدی از بحرانی بودن کوانتومی را نشان می‌دهد، میدان بحرانی ابررسانای بالایی تحت تأثیر نقطه بحرانی کوانتومی قرار نمی‌گیرد. این یافته‌ها با تئوری‌های مرسوم در تضاد هستند و نیاز به درمان نظری ابررساناهای حیاتی کوانتومی را نشان می‌دهند، که تا به امروز به آن پرداخته نشده است.
جستجو برای کشف شواهد مشابه در کوپرات‌ها نیازمند به کارگیری شرایط شدید است. به این ترتیب، اندازه‌گیری‌های نوسان کوانتومی تحت فشار بالا در یک میدان مغناطیسی بالا انجام شد که یک همبستگی منفی بین جرم شبه ذره و دمای بحرانی ابررسانا را آشکار کرد.

This thesis provides a detailed introduction to quantum oscillation measurement and analysis and offers a connection between Fermi surface properties and superconductivity in high-temperature superconductors. It also discusses the field of iron-based superconductors and tests the models for the appearance of nodes in the superconducting gap of a 111-type pnictide using quantum oscillation measurements combined with band structure calculation.
The same measurements were carried out to determine the quasiparticle mass in BaFe2(As1-xPx)2, which is strongly enhanced at the expected quantum critical point. While the lower superconducting critical field shows evidence of quantum criticality, the upper superconducting critical field is not influenced by the quantum critical point. These findings contradict conventional theories, demonstrating the need for a theoretical treatment of quantum critical superconductors, which has not been addressed to date.
The quest to discover similar evidence in the cuprates calls for the application of extreme conditions. As such, quantum oscillation measurements were performed under high pressure in a high magnetic field, revealing a negative correlation between quasiparticle mass and superconducting critical temperature.