Вышедшие номера
Диэлектрическое и проводящее состояния кристалла. Локализация и делокализация электронных состояний
Кудинов Е.К.1
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
Поступила в редакцию: 6 ноября 1998 г.
Выставление онлайн: 20 августа 1999 г.

На основе первых принципов рассмотрен вопрос о локализованных (в смысле Мотта) и делокализованных (зонных) состояниях электрона в кристалле. Критерием различия между этими состояниями является поведение недиагональных элементов одночастичной электронной матрицы плотности < \hat psi+( r) \hat psi( r')> при T=0. Локализации соответствует ее экспоненциальное убывание при | r- r'|->бесконечность, а делокализации - степенное. Этому соответствует аналитичность матрицы плотности в k-пространстве зоны Бриллюэна в первом случае и особенность (Ферми-ступенька) во втором. Эта неаналитичность приводит также к степенному убыванию корреляционных функций. В нормальной системе локализации соответствует диэлектрическое состояние, а делокализации - проводящее. Показано, что введенный критерий локализации применим и к неупорядоченным системам. Обсуждается также вопрос о локализации электронов в сверхпроводниках. Отмечено, что в сверхпроводящем состоянии БКШ и в модели локализованных пар выполняется упомянутый выше критерий локализации. Причиной же глубокого различия свойств диэлектрического и сверхпроводящего состояний является то, что в основном состоянии диэлектрика статические флуктуации числа электронов <(Delta N)2>0 отсутствуют, а в сверхпроводнике ODLRO приводит к отличным от нуля флуктуациям N квантовой природы.