Correlated-electron bands and interlayer pairing in high-temperature superconductors

Physics Department, Technion, Haifa 32000, Israël

Abstract

The conduction electrons in YBa2Cu3O7- δ are shown to derive mainly from 02-03 p-orbitals ; they lie in a narrow band (of width ∼ 0.1 eV). The Cooper pairs in the superconducting state come from two distinct CuO2 planes, and the glue which binds them is an electronic breathing mode of charge transfer within an interplanar O4-Cu1-O4 complex. Because the paired electrons are on different planes, the Coulomb repulsion between them is small, and is not inimical to superconductivity. Our picture is consistent with experiment.

Résumé

On montre que les electrons de conduction dans YBa2Cu3O7-δ proviennent principalement des orbitales p des atomes 02 et 03 ; ils se situent dans une bande étroite (de largeur ∼ 0,1 eV). Les paires de Cooper dans l'état supraconducteur viennent de deux plans CuO2 distincts, et la glu qui les lie est un mode électronique de transfert de charge dans les complexes interplanaires O4-Cu1-O4. Du fait que les électrons appariés sont dans des plans différents, la répulsion coulombienne entre eux est faible et ne s'oppose pas à la supraconductivité. Notre modèle est en accord avec l'expérience.