A numerical calculation of the electronic specific heat for the compound Sr2RuO4 below its superconducting transition temperature



Título del documento: A numerical calculation of the electronic specific heat for the compound Sr2RuO4 below its superconducting transition temperature
Revista: Revista mexicana de física
Base de datos: PERIÓDICA
Número de sistema: 000378291
ISSN: 0035-001X
Autors: 1
2
2
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3
Institucions: 1Universidad de Los Andes, Centro de Física Fundamental, Mérida. Venezuela
2Universidad de Los Andes, Departamento de Física, Mérida. Venezuela
3Universidad de Los Andes, Departamento de Química, Mérida. Venezuela
Any:
Període: May-Jun
Volum: 60
Número: 3
Paginació: 184-189
País: México
Idioma: Inglés
Tipo de documento: Artículo
Enfoque: Analítico, teórico
Resumen en español En este trabajo se presenta un estudio numérico de la variación del calor específico electrónico del Rutenio de Estroncio, Sr2RuO4 , en su estado superconductor en función de la temperatura. Dos modelos para la descripción de la estructura de bandas de este compuesto son considerados: un modelo de nodos puntuales y otro de nodos lineales. Para cada uno de estos modelos, la densidad de estados superconductores es calculada y un estudio detallado del calor específico electrónico es llevado a cabo. Este estudio incluye la contribución de cada una de las bandas que componen la superficie de Fermi del material al calor específico del sistema. Los resultados numéricos muestran que el modelo de nodos puntuales describe cuantitativamente los datos experimentales existentes para la variacióon del calor específico del Sr2RuO4 en función de la temperatura, hallándose que los valores del calor específico corresponden a la suma de las contribuciones de cada una de las bandas. En particular, se encuentra que este modelo es capaz de reproducir precisamente el salto mostrado por el calor específico electrónico a Tc. Finalmente, los resultados evidencian la naturaleza no convencional del estado superconductor del Sr2RuO4 , el cual está asociado a una brecha con nodos de tipo puntual. Además, se demuestra la importancia de tener en cuenta la naturaleza multibandas del material considerado para el cálculo de sus variables termodinámicas en el estado superconductor
Resumen en inglés In this work, a numerical study of the superconducting specific heat of the unconventional multiband superconductor Strontium Ruthenate, Sr2RuO4, is performed. Two band gaps models are employed, and the results rendered for each of them are compared. One of the models, previously proposed by one of the authors to explain the experimental temperature behavior of the ultrasound attenuation, considers two gaps with point nodes of different magnitude on different gap surface sheets, while the other one is an isotropic and line node model, reported in the literature for describing quantitatively experimental specific heat data. The Sr2RuO4 superconducting density of states, DOS, is computed by employing these two models and then, a detailed numerical study of the electronic specific heat, that includes the contribution from the different Fermi sheets, is carried out. It is found that the calculated point node model specific heat temperature behavior shows an excellent agreement with the existent Sr2RuO4 experimental data at zero field, particularly, it is obtained that the observed specific heat jump at Tc is precisely reproduced. Also, it is found that the sum of the contributions from the different bands fits quantitatively the measured specific heat data. The results in this work evidence that the Sr2RuO4 superconducting states are of unconventional nature, corresponding to those of a point node superconductor, and show the importance of taking into account the multiband nature of the material when calculating thermodynamic superconducting quantities
Disciplines Física y astronomía
Paraules clau: Física de materia condensada,
Calor específico electrónico,
Superconductores no convencionales,
Estructura de la brecha,
Nodos puntuales,
Nodos lineales
Keyword: Physics and astronomy,
Condensed matter physics,
Electronic specific heat,
Unconventional superconductors,
Gap structure,
Point nodes,
Line nodes
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