Коллективные явления в двухкомпонентной плазме носителей заряда в твердом теле тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.02 ВАК РФ

Хмелинин, Александр Борисович АВТОР
доктора физико-математических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
Москва МЕСТО ЗАЩИТЫ
1995 ГОД ЗАЩИТЫ
   
01.04.02 КОД ВАК РФ
Автореферат по физике на тему «Коллективные явления в двухкомпонентной плазме носителей заряда в твердом теле»
 
Автореферат диссертации на тему "Коллективные явления в двухкомпонентной плазме носителей заряда в твердом теле"

^ М^ОВСКШ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНЖЕНЕРНО-ФИЗИЧЕСКИЙ ^ ИНСТИТУТ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

.<о А

• На правах рукописи

ХМЕЛИНИН Александр Борисович

КОЛЛЕКТИВНЫЕ ЯВЛЕНИЯ В ДВУЖОМПОНЕНШМ ПЛАЗМЕ НОСИТЕЛЕЙ ЗАРЯДА В ТВЕРДОМ ТЕЛЕ

01.04.02 - теоретическая физика

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

доктора физико-математических наук

Автор: -4

Москва 1995 г.

Работа выполнена в Московском государственном • инженерно-физическом институте (техническом университете).

Официальные оппоненты - доктор физико-математических

наук Максимов Л.А. - доктор физико-математических наук Максимов Е.Г. доктор физико-математических наук . Тиходеев С.Г.

Ведущая организация - Институт химической физики РАН. . Защита состоится 1 марта 1995 г. в 15 часов на заседании диссертационного совета Д-053.03.01 в Московском государственном инженерно-физическом институте (ТУ) по адресу: 115409, Москва, Каширское шоссе, д.31, тел. 324-8498.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МИФИ.

Автореферат разослан января 1995г.

Прост,1 принять участие в работе совета или прислать отзыв в одном экземпляре, заверенный печатью организации.

Ученый секретарь В.П.Яковлев

диссертационного совета доктор физ.-мат. наук, , профессор

- э -

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В ПОСЛЭДНИ9 НеСКОЛЬКО Д6СЯТИЛеТИЙ

интенсивно изучаются такие свойства твердых тел, как переход металл-диэлектрик, фазовый переход в магнитные состояния, сверхпроводимость и т.д. Фундаментальным значением в понимании этих явлений обладают знания о свойствах носителей электрического заряда: спектр одночастичных возбуздений, зонная структура, взаимодействие. В полупроводниках, полуметаллах, неравновесных системах с инверсной заселенностью зоны проводимости, сложных соединениях с перекрывающимися энергетическими зонами различных химических элементов, присутствуют носители заряда двух типов. Это могут быть электрон в зоне проводимости и дырки в валентной зоне, это могут быть электроны из различных энергетических зон, отличающиеся, например, массой. Наконец, двухкошонентная плазма носителей заряда в твердом теле (ПТТ) монет состоять из двух невырожденных компонент, отличающихся статистикой (бозоны и фермионы). При этом свойства и критерии фазовых переходов типа металл-диэлектрик, ферро- и антиферромагнитных переходов существенным образом зависят от параметров двухкомпонентной ПТТ. Сильное взаимодействие между носителями ПТТ приводит к перестройке спектра одночастичных возбуждений, меняет зонную картину. Сам фазовый переход, зачастую, является следствием такого взаимодействия. С экспериментальной точки зрения несомненный интерес представляет спектр коллективных возбуздений в двухкомпонентной ПТТ. Неустойчивость системы относительно различных коллективных мод приводит к перестройке спектров и переходу в новое состояние. Поэтому актуальность построения теории, учитывающей сильное' взаимодействие носителей ПТТ очевидна.

Среди теор;й ферромагнитного упорядочения мокно выделить в литературе традиционную стонеровскую теорию, объясняющую указанный переход сильным ферми-жидкостным взаимодействием

носителей в одной зоне, и теорию экситонного ферромагнетизма в приближении слабого взаимодействия учитывающую трансформацию электронной и дырочной зон. Актуальность темы диссертации дополняет построение общей модели, включающей в себя оба мехагшзма ферромагнетизма как частные случаи.

Возможность наличия бозонов в качестве носителей заряда в ПТТ стала изучаться сравнительно недавно, главным образом, в связи с исследованиями систем с тяжелыми фермионами и высокотемпературной сверхпроводимостью (ВТСП). Сверхтекучесть бозе-конденсата может объяснить ряд свойств вышеуказанных объектов, однако в целом, по-видимому, правильной картины происходящих в твердом теле процессов не дает. Введение в рассмотрение двухкомпонентной плазмы, состоящей помимо бозе-компоненты и из легкого ферми-газа, впервые предложенное в диссертации, позволяет в значительной степени устранить недостатки бозонной модели и получить ряд свойств ПТТ, являющихся спецификой ее двухкомпонентности.

Цель работы СОСТОЯЛЭ В СЛЭДУЮЩЭМ:

1) Построение теории двухкомпонентной фзрмл-жидкости с электронно-дырочным спариванием.

2) Получение спектров коллективных возбуждений в экситопном диэлектрике и- экситонном ферромагнетике, как в равновесном, так и в неравновесном случаях.

3) Определение параметрических критериев ферромагнитного, антиферромагнитного упорядочения как следствия неустойчивости системы относительно спиновых возбуждений.

4) Построение теории двухкомпонентной бозон-фермионной ПТТ. Исследование коллективных возбуждений в такой системе, экранировки кулоновского потенциала.

5) Анализ термодинамических и коллективных свойств бозон-фермионной плазмы при наличии гибридизации энергенических зон. Возможный механизм ' сверхпроводимости такого объекта.

6.) Получение выражения для подвижности электронно-дырочных капель (ЭДК) с учетом электрон-фононного

взаимодействия при наличии спаривания электронов и дырок.

Научная новизна работы определяется тем, что в ней впервые:

- разработана теория двухкомпонентной фсрми-кидаости с электронно-дырочным спариванием, позволяющая учесть как когерентное, так и сильное некогерентное взаимодействие носителей в ПТТ;

- определены параметры энергетических зон электронов и дырок, спектры одночастичных возбуадений с учетом сильного ферми-кидкостного (ФЖ) взаимодействия;

- получены спектры коллективных возбуждений в экситонном диэлектрике и экситонном ферромагнетике в равновесном и неравновесном случаях;

определены критерии. фазовых переходов в ферромагнитное, ферримагнитное и антиферромагнитное состояния, из которых ранее известше результаты получаются как частные случаи;

- разработана теория двухкомпонентной бозон-фермионной плазмы, проанализированы свойства такой системы при отклике на внешнее электромагнитное поле;

- получено выражение для диэлектрической прошщаемости бозон-фермионной плазмы, проанализирован спектр коллективных возбуждений, характер экранировки кулоновского потенциала;

- исследовано влияние гибридизации бозонной и фермионной зон на термодинамические свойства ПТТ, на характер коллективных возбуждений и на фазовый переход в сверхпроводящее состояние;

- получено выражение для подвижности ЭДК с учетом электрон-фононного взаимодействия и спаривания электронов и дырок.

Практическая ценность рабОТЫ ЗаКЛМЧаеТСЯ В ТОМ, ЧТО:

- во-первых, разработанная в ней-теория двухкомпонентной ферш-гядкосги с электрошю-дирочшм спаривсиием обобщает ранее кзвостние результаты, получешше в приближении слабого когерентного взаимодействия или для однозонной модели, и

- б -

позволяет говорить о единой теории перехода металл-диэлектрик и магнитных переходов в сильновзаимодействущей ПТТ;

во-вторых, ряд основных, полученных в работе результатов, имеет подтверждение и в экспериментах (например, переход в состояние стонеровского ферромагнетизма происходит при константах взаимодействия существенно меньших единицы, нет жесткой связи между величиной щели в ВТСП и критической температурой);

в третьих, впервые введенная в рассмотрение двухкомпонентная бозон-фермионная ПТТ является новым физическим объектом, свойства которого ранее совершенно не изучались, причем анализ последних позволяет объяснить ряд явлений, имеющих место в системах с тяжелыми фермионами и ВТСП.

-Апробация работы. Основные результаты работы докладавались на семинарах кафедры теоретической ядерной физики МИФИ, научных конференциях МИФИ (1976, 1990' гг), конференции молодых ученых (Киев 1977 г.), международной конференции по физике низких температур (Тбилиси 1986 г.), конференции по ВТСП (Свердловск 1937 г.), научном семинаре Аахенского университета (Германия, Аахен 1991 г.).

публикации. Материалы диссертации опубликованы в 18 научных работах.

Структура и объем диссертации. Диссертация СОСТОИТ ИЗ

введения,• четырех глав, заключения, приложения и списка литературы. Она содержит 211 страниц машинописного текста. Список литературы включает 167 наименований.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Теория двухкомпонентной ферми-зкидкости с электронно-дырочным спариванием.

■ 2.' Коллективные возбуждения в электронно-дырочной жидкости и фазовые переходы,' связанные с неустойчивостью системы относительно них.

3. Теория переходов в фазы экситонного и стонеровского ферромагнетика, их взаимосвязь и коллективные возбуждения.

4. Теория двухкомпонентной бозон - фермионной плазмы.

5. Механизм сверхпроводимости, связанный с гибридизацией бозонной и фермионной зон.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В работе аргументирована актуальность темы

диссертации, описана цель и поставлены, необходимые для ее достижения, задачи.

В диссертации последовательно строится общая теория двухкомпонентной ПТТ при наличии сильного взаимодействия и спаривания носителей. Получены выражения для одночастичных функций Грина. В экситонном диэлектрике при наличии сосуществования синглетного и триплетного спаривания. электронов и дырок таких функций будет четыре. Две нормальные и две аномальные, зависящие от спинового индекса. Путем перенормировки четырехполюсников взаимодействия устраняется регулярная вблизи Ферми-поверхности часть функций Грина, что приводит к введению феноменологической ферми-кидкостной функции Ландау. Далее получены уравнения для диэлектрических щелей в одночастичном спектре и выяснена их зависимость от концентрации легирующей примеси и ФЯ взаимодействия.

Вводится перенормированная вершина взаимодействия электрона (дырки) с внешним электромагнитным полем. Получена замкнутая система уравнений для таких аномальных и нормальных вершин как для случая нулевой температуры, так и для конечных температур.

Затем совершенно аналогичная процедура

проделана для двухкомпонентной смеси боголюбсвского бозе-газа со своим конденсатом. Здесь также удается получить замкнутую систему уравнений для верзкн взаимодействия частиц с внешним полем и вычислить коэффициенты • в этих уравнениях, представляющие собой зштегрэлн от произведений различных одночастичных функций Грина.

После этого в дисертащш исследуются коллективные возбуждения в экситонном диэлектрике с одним типом спаривания. Анализ начинается со спиновых волн при пулевой температуре. Для получения соответствующих спектров решается система уравнений для вершин взаимодействия носителей с внешним полем и определяются полоса этих вершин.

При малой концентрации легирующей щяыеси спектр спиновых волн носит квадратичный магнонный характер, а с ростом указанной концентрации он превращается в . линейный звукового типа. Причем скорость такого спинового нуль-звука зависит сначала от концентрации принеси корневым образом, а с ростом последней такая зависимость превращается в линейную. В случае конечных температур общее поведение спектров спиновых волн сохраняется, но появляется затухание мод, растущее с температурой.

.Получено выражение для магнитной восприимчивости как функции частоты и волнового вектора внешнего поля, так и в статическом пределе. Из анализа этого выражения определена параметрическая область неустойчивости системы относительно раскачки спиновых волн - получен критерий перехода в ферромагнитное состояние. Причем стонеровский критерий такого перехода при наличии сильного ФЖ взаимодействия и критерий Волкова, Копаева и Русинова для слабого двухзошюго когерентного взаимодействия содержатся в полученном результате как частные предельные случаи.

Проанализирован спектр бесспиновых коллективных мод. Здесь помимо традиционной звуковой вэтви появляется нуль-звуковая мода со скоростью звука, зависящей от концентрации легирующей примеси. Кроме того, несовпадение , общего числа электронов и дырок вследствие легирования приводит к возникновению низкочастотной плазменной ветви, частота которой также зависит существенным образом от концентрации легирующих электронов.

, Далее рассмотрен неравновесный экситонный диэлектрик, возникающий при лазерной .накачке электронов в зону проводимости и последующего их спаривания с дырками из

валентной зоны. Здесь получены выражения для соответствующих функций Грина и уравнения для -взаимодействующих частиц с внешним полем. Проанализированы коллективные возбуждения в такой систем'е. В частности, хэрактер зависимости спектра спинового нуль звука от кощентрации неравновесных электронов оказывается очень похожим на полученную зависимость указанных спектров в равновесном случае от кощентрации легирующей примеси. Получен критер51й ферромагнитного упорядочения в такой системе. Наиболее интересный результат появляется при анализе звуковой моды. Здесь обнаружено, что при небольшой концентрации неравновесных электронов возникает неустойчивость относительно звуковой моды и диэлектрическая щель в спектре исчезает вовсе.

Исследуется экситошшй диэлектрик с пространствешю неоднородной щелью. Получаются уравнения для функций Грина и щели с учетом сильного SI взаимодействия. Затем анализируется спектр сгспгових волн. Оказывается, что электроны и дырки, имеющие к,тулье, образующий тупой угол или острый угол с вектором q ( этот вектор определяет неоднородность щел! А = AQexp{iqr}) колеблются по различим законам. При этом при различных концентрациях легирующей примеси одна из Еетвей указанных мод мо^'^ет исчезать. Определена пзт}?метс!!ческэя область неустойчивости системл относительно перехода в ферромагнитное состояние. В отличие от однородного случая здесь возможны низкочастотные спиновые волны и без легирующей примеси. В диссертации дается объяснение возникающим явлениям.

Далее рассмотрен плазменный диэлектрик, возникающий за счет спаривания электронов и дырок из зон, отличающихся орбитальным! квантовыми числами. При этом матричный элемент взаимодействия содержит характерный множитель дипольного

перехода (plï). Строится теория, включающая определение функций Грина, щелей, вершин взаимодействия с внешним полем. Исследуются звуковые и нудь-звуковые мода, спектры которых значительно отличаются от обычного экситошюго диэлектрика.

Так, переход в диэлектрическое состояние оказался связанным с неустойчивостью относительно звуковой мода, нуль-звуковое решение существует в значительно более узкой области значений параметров. Если массы носителей сильно отличаются друг от друга, то имеет место мода акустического плазмона.

Затем в диссертации исследуются колективные

возбуждения в экситонном ферромагнетике. Сначала рассматривается случай слабого легирования, необходимого для существования ферромагнитной фазы, но слабо сказывающегося на спектрах коллективных мод. Затем последовательно включаются увеличение концентрации легирующей примеси, спиновая часть ФЖ взаимодействия, бесспиновая часть. Решаются дисперсионные уравнения для спиновых и бесспиновых волн. Вследствие спинового упорядочения в рассматриваемой фазе, здесь появляются магнитоупругие волны, связанные с колебаниями плотности заряда и , следовательно, с бесспиновыми возбуждениями. Несмотря на сложный характер законов дисперсии, очевидна взаимосвязь мод, полученных для однощелевого экситонного диэлектрика и двухщелевого экситоного ферромагнетика. Общее количество возбуждений удваивается, причем присутствуют все моды, описанные

ранее, но каждая из" них распадается на две, с той же структурой зависимости частоты от волнового вектора, но с различными щелями и концентрациями леиругацей примеси. Дело в том, что сосуществование двух типов спаривания приводит к зависимости диэлектрической щели от_ проекции спина, а, следовательно, и концентрация легирующих электронов будет разной для электронов с противоположными проекциями спина. В итоге в диссертации проанализированы условия, когда носители с проивоположными проекциями спина колеблются практически независимо друг от друга. Это и вызывает удвоение числа коллективных мод. Из анализа устойчивости системы относительно спиновых волн получен парметрический критерий перехода фазы экситонного ферромагнетика б фазу однощелевого диэлектрика и в фазу стонероЕСКОГО ферромагнетика.

Следующая часть диссертации посвящена анализу свойств

двухкошонентной бозон-фермионной плазмы. Сначала исследуется плазма без учета гибридизации энергетических зон. Получается выражение для диэлектрической проницаемости ПТТ. Из равенства нулю этого выражения определяются спектры коллективных возбуждений. В длинноволновом приближении тлеются плазменные волны, частота которых определяется суммарной плотностью заряженных частиц, независимо от их статистики. Наиболее интересен низкочастотный предел, в котором вследствие больших различий в массе бозонов и фзрмионов возникает мода акустического плазмона. Причем скорость этой звуковой мода гораздо меньше фермиевской скорости. По виду закон дисперсии совпадает с боголюбовским законом дисперсии неидеального бозе-газа, но скорость звука здесь не зависит от температуры.

Характер экранировки кулоновского потенциала в двухкомпонентной бозон-фермионной плазме определяется выражением для дилектрической проницаемости в статическом пределе. Расчет показывает, что в общем случае потенциал имеет и экранировку типа потенциала Юкавы, характерную для электронной подсистемы, и осциллирующий множитель, характерный для бозе-конденсата. Причем для различных классов веществ доминирует та, или иная экранировка.

Конечные температуры приводят к затуханию вышеуказанных мод и, кроме того, сильно сказываются на экранировке, поскольку она зависит от плотности конденсата.

Анализ бозон-фермионной плазмы в боголюбовском приближении для для бозе-газа проводится на основе уравнений, полученных в первой главе диссертации. Отличия от случая идеального бозе-газа заключаются в том, что , во-первых, мода акустического плазмона гибридизуется с боголюбовским звуком и скорость звука, тагам образом, зависит и от температуры и от плотности ферми-компоненты. Во-вторых, экранировка принципиально меняется. Исчезает осциллирующий множитель, а радиус экранировки зависит от температуры. В диссертации дается анализ последствий этих изменений и приведены графики температурной зависимости скорости акустического плазмона и радиуса экранировки.

Далее в диссертации исследуется влияние гибридизации бозонной и фермионной зон на термодинамические свойства ПТТ. Сначала это делается в адиабатическом приближении. Получено, что вследствие . несохранения числа частиц каждого сорта, фермиевская энергия . не зависит от температуры вплоть до критической температуры, а последняя уменьшается из-за истощения конденсата за счет перехода частиц в фзрмиевскую зону. Теплоемкость бозон-фермионной плазмы при низких температурах линейно зависит от температуры, но с иным коэффициентом пропорциональности, нежели для чисто фермиевского газа. Анализ, свойств плазмы вблизи критической температуры показывает, что характер и тип фазавого перехода не меняется, но скачок производной теплоемкости зависит от плотности фермиевской компоненты.

Введение в рассмотрение гамильтониана, описывающего перехода частиц из одной компоненты плазмы в другую, приводит к перестройке спектра одночастичных возбуждений в фермиевской зоне и возможной сверхпроводимости именно легкой ферт-компоненты. Причем отсутствует жесткая связь между величиной щели в спектре одночастичных возбувдеш® и критической температурой. Анализ поведения теплоемкости вблизи критической точки показывает, что происходит фазовый переход второго рода и отношение теплоемкости в нормальной и сверхпроводящей фазах зависит от величины критической температуры.

Далее исследуются коллективные возбуждения в' бозон-ферыионной плазме при наличии гибридизации зон. В отличие от ранее рассмотренных случаев у моды акустического плазмона появляется пороговая частота и при очень малых волновых векторах она исчезает вовсе. Получено выражение для диэлектрической проницаемости ПТТ с учетом гибридизации.

В приложении к диссертации рассчитывается подвижность ЭДК с учетом спаривания электронов и дырок вблизи критической температуры в надкритической области. В рассмотрение включено также и . электрон-фоноиное взаимодействие. Полученное выражение для подвижности ЭДК аномально растет с приближением

к критической температуре, что указывает на возможную сверхтекучесть ЭДК.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

В диссертации последовательно исследованы свойства двухкомпонентной плазмы носителей заряда в твердом теле в модели ферми-зкидкости и приближении среднего поля. Рассмотрение проведено для классов сложных веществ, обладающих пересекающимися или близкорасположенными энергетическими зонами от различных химических элементов. При этом анализируется влияние на свойства плазмы различий носителей из разных зон в заряде, массе, статистике. С точки зрения неустойчивости ПТТ исследованы фазовые переходы в магнитные и сверхповодящие состояния, переход металл-дилектрик. ■

Основные результаты диссертации могут быть сформулированы следующим образом:

1. Построена теория двухкомпонентной ферми-жидкости с электронно-дырочнымспариванием. В качестве ■ объектов применения теории рассмотрены: экситогашй дилектрик с одним типом спаривания, экситоннуй ферромагнетик с сосуществованием синглетного и триплетного спаривания, неравновесные полупроводники с инверсной заселенностью зоны проводимости электронами из валентной зоны, плззмонный дилектрик, а также экситонный диэлектрик с пространственно неоднородной щелью. Для всех вышеуказанных получены выражения, для одночастичных функций Грина, массовых операторов, уравнения для диэлектрических щелей, уравнения для вершин взаимодействия носителей с внешним полем с учетом сильного межчастичного взаимодействия.

2. Проанализированы кеоллсктивные возбуждения в указанных системах. Получены спектры спиновых и бесспиновых звуковых и нуль-звуковых мод. Обнаружена зависимость скорости нуль-звуковых спиновых волн от концентрации легирующей примеси, причем характер зависимости частоты от волнового вектора меняется с квадратичного на линейный с ростом этой

концентрации. Показано, что в экситонном ферромагнетике возникают магнитоупругие волны, тесно связанные со звуковыми, а количество спиновых нуль-звуковых мод удваивается по сравнению с однощелевым случаем; Выяснено, что это связано с тем, что носители с противоположными проекциями спина колеблются практически независимо.

Получено выражение для магнитной восприимчивости электронно-даочной жидкости. Из. анализа этого выражения определена параметрическая область неустойчивости системы относительно перехода в ферромагнитное состояние. Стонеровский критерий ферромагнетизма и критерий экситонного ферромагнетизма в приближении когерентного взаимодействия содержатся в полученном результате как частные случаи.

Показано, что в системах с пространственно неоднородной щелью зависимость спектров спиновых волн от концентрации легирующей примеси еще более сильная. Здесь изменения указанной концентрации приводят к возникновению и исчезновению отдельных мод, появлению пороговых частот и изменению характера дисперсионной зависимости. В плазмонном диэлектрике обнаружена мода акустического . плазмона и трансформация звукой ветви вследствие зависимости матричного элемента мекчастичного взаимодействия от угловой переменной. Показано, что неравновесный экситонный дилектрик неустойчив относительно звукоеой моды. Такая неустойчивость приводит к скачкообразному переходу системы в нормальное состояние при малых концентрациях неравновесных электронов.

3. Подробно обосновано введение в рассмотрение нового физического объекта -- двухкомпонентной бозон-фермиошюй плазмы. Построена теория такой плазмы в приближении идеального заряженного бозе-газа и боголюбовском приближении. Получено выражение для дилектрической проницаемости в широком диапазоне температур, как без учета гибридизации фзрмконной и бозонной зон, так и с ее учетом.

Исследованы спектры коллективных возбуждений. Обнаружена мода акустического плазмона, которая гибридизуется с боголюбовским звуком. Это приводит к нетрадиционной

температурной зависимости скорости плазмона. Гибридизация зон приводит в отдельных случаях к исчезновению акустического плазмона. Показано, что экранировка кулоновского потенциала в бозон-фермионной плазме сочетает в себе элементы обычной фзрмиевской и осциллирующей бозонной, причем характер эранировки очень чувствителен к соотношению между массами носителей и плотностями компонент плазмы. Указаны классы веществ, в которых может ыть реализована та или иная модель экранировки.

■ 4. рассмотрено влияние гибридизации бозонной и фермионной зон на термодинамические свойства плазмы. Обнаружено, что несохранение числа частиц каждогй ' из компонент ПТТ приводит к отсутствию температурной зависимости уровня Ферми вплоть до критической температуры. Показано, что критическая температура Созе-конденсации уменьшается за счет перехода бозонов в фермиевскую зону. Оказалось, что гибридизация бозонной и фермионной зон приводит к перестройке спектра одночастичных возбуждений в фермиевской зоне с появлением щели. На основании этого делается вывод о возможности сверхпроводимости в такой системе за счет легкой ферми-компоненты. Причем здесь нет строгой зависимости между величиной щели при нулевой температуре и величиной критической температуры. Кроме того, проведен анализ свойств плазмы вблизи критической температуры. Показано, что описанный выше переход является фазовым переходом второго рода. Вычислено отношение теплоемкостей в, нормальной фазе и сверхпроводящей. В отличие от результатов в модели БКШ, это ■отношение зависит от критической температуры. Обсуждается возможность применения данной теории к ВТСП - соединениям.

5. Получено выражение для подвижности ЭДК с учетом электрон-фононного взаимодействия и когерентного спаривания электронов и дырок. Аномальное поведение подвижности ЭДК с приближением температуры к критической указывает на сверхтекучесть ЭДК.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Фетисов Е.П., Хмелишш А.Б. Овлижши флуктуационного спаривания на подвижность электронно-дырочных капель. ФТТ, 1977, Т.19, с.500-508.

2. Фетисов Е.П., Хмелинин А.Б. Двухкомпонентная ферми-жидкость с электрон-дырочным спариванием. КЭТФ, 74, 1978,с.1405-1414.

3. Фетисов Е.П., Хмелинин A.B. Низкочастотные возбуждения в эксигогсюм диэлектрике с легированием. ЖЭТФ, 77, 1979, с.1626-1635.

4. Фетисов Е.П., Хмелинин A.B. Нуль-звуковые возбуждения в экситокном ферромагнетике. ФТТ, 21, 1979, с.3713-3720.

5. Фетисов Е.П., Хмелишш А.Б. Спиновые волны в экситошюм диэлектрике при конечных температурах. ФТТ, 23, 1981, с.3315-3319.

6. Хмелинин A.B. Спиновый нуль-звук в экситонном диэлектрике с пространственно-неоднородной щелью. ФТТ, 25, 1983, с.2251-2256.

7. Дубовик В.М., Хмелинин A.B. Влияние межзошшх переходов на звуковой спектр полуметаллов. ФГТ, 28, 1986,

с.1272-127411. 4

8. Александров A.C., Хмелинин A.B. Диэлектрическая проницаемость • двухкомпонентной бозон-фермионной плазмы в твердом теле. ФТТ, 28, 1986, с.3403-3408.

9. Александров A.C., Баранов М.А., Хмелишш А.Б. Функция отклика неидеального бозе-газа биполяронов. ФТТ, '33, 1991,с.1243-1249.

10. Хмелинин A.B. Термодинамические свойства двухкомпонентной бозон-фермионной плазмы носителей в твердом теле. Сверхпроводкм.: физика, химия, техника, б,. 1993, с.1930-1986.

11. Фетисов Е.П., Хмелишш А.Б. Влияние кулоноЕского взаимодействия на подвижность электронно-дырочных капель.

ФТП, 1978, Т.12, с.52-59.

12. Фетисов Е.П., Хмелишш A.B. О спектре возбуждений в двухделевом экситонном диэлектрике. В сб.Влияние ионизирующих излучений на свойства диэлектриков и полупроводников. Атомиздат, М., 1979, с.131-135.

13- Александров A.C., Хмелишш А.Б. Диэлектрическая функция отклика систем с тяжелыми фермионами. Сб.Матераилы Всесоюзной

конференции по физике низких температур. Тбилиси, 1986, с.133-135.

14- Александров A.C., Хмелишш A.B. Диэлектрическая проницаемость неидеального бозе-газа в биполяронной сверхпроводимости. Сб. Проблемы ВТСП, Свердловск, 1987,

с.303-305.

15. Александров A.C., Варанов U.A., Хмелишш A.B. Функция отклика неидеалыюго бозе-газа бгаголяронов. Сб. Материалы конференции МИФИ по ВТСП., МИФИ, 1990, с.185-187.

16. Хмелинин A.B. Теплоемкость двухкомпонентной бозон-феркионной плазмы носителей в твердом теле. Препринт МИФИ 024-92, М., 1992, с. 1-11 .

17. Хмелинин A.B. Коллективные возбуждения в бозон -фермионной плазме носителей заряда в твердом теле при наличия гибридизации зон. Препринт МИН 001-94, М., 1994, с.1-20.

18.Хмелишш A.B. Коллективные язлетшя в- системах с электронно-дирочтш спариванием. Автореферат кандидатской диссертации. М., МИФИ, 1980, 13с.

Л