Механизм формирования и модификации энергетического спектра в системе Nd$_{2-x}$Ce$_x$CuO$_y$ под действием легирования церием

Проведено экспериментальное исследование удельного сопротивления и коэффициента термоэдс в образцах системы Nd$_{2-x}$Ce$_x$CuO$_y$ ($x$ = 0.1–0.2), а также их анализ совместно с представленными в литературе данными об электронном транспорте в аналогичных образцах при варьировании содержания церия в широком диапазоне ($x$ = 0.025–0.22). Выявлены характерные для неодимовых ВТСП особенности температурных и концентрационной зависимостей коэффициента термоэдс. Показано, что модель асимметричной узкой зоны позволяет удовлетворительно описать все экспериментальные температурные зависимости коэффициента термоэдс в неодимовых ВТСП при $x>$ 0.06, что доказывает возможность применения данной модели в качестве универсального метода описания и анализа особенностей электронного транспорта в ВТСП различных систем. Определены параметры энергетического спектра и системы носителей заряда в нормальной фазе, и обнаружено, что их значения в системе Nd$_{2-x}$Ce$_x$CuO$_y$ в целом близки к величинам, характерным для других ВТСП-систем. Проанализированы тенденции в изменении данных параметров при увеличении содержания церия и показано, что они существенно различаются в случаях underdoped- и overdoped-диапазонов легирования. Сделано предположение о формировании при легировании Nd$_2$CuO$_y$ церием новой узкой зоны, которая возникает внутри мотт-хаббардовской щели вследствие переноса состояний из нижней хаббардовской подзоны. Показано, что “midgap” модель позволяет объяснить все полученные результаты.