ЕВОЛЮЦІЯ ТЕМПЕРАТУРНИХ ЗАЛЕЖНОСТЕЙ ЕЛЕКТРООПОРУ МОНОКРИСТАЛІВ Y1-xPrxBa2Cu3O7-δ В ШИРОКОМУ ІНТЕРВАЛІ ПРИКЛАДЕНОГО ТИСКУ І КОНЦЕНТРАЦІЙ ДОМІШОК ПРАЗЕОДИМУ
DOI:
https://doi.org/10.26565/2222-5617-2023-40-03Ключові слова:
монокристали YВaCuO, допування празеодимом, гідростатичний тиск, фазове розшарування, баричні похідні.Анотація
У роботі досліджено вплив високого гідростатичного тиску 0 ≤ Р ≤ 17 кбар на електричний опір ρ(Т) у базисній ab-площині допованих празеодимом монокристалів системи Y1–xPrxBa2Cu3O7–δ при 0 ≤ х ≤ 0.34. Монокристали сполук Y1-xPrxBa2Cu3O7-δ вирощували за розчин-розплавною технологією в золотому тиглі. Гідростатичний тиск створювали у мультиплікаторі типу поршень-циліндр. Тиск визначали манганіновим манометром, температуру – мідь-константановою термопарою. Встановлено, що збільшення тиску приводить до зростання критичної температури досліджених сполук та до зменшення їх електричного опору, що відповідає літературним даним для полікристалічних зразків. Поблизу надпровідного переходу вигляд температурних похідних електричного опору dr/dT сполук Y1–xPrxBa2Cu3O7–δ свідчить про певну неоднорідність зразків, тобто про наявність у зразках областей з різними температурами надпровідного переходу Тс, що переходять у надпровідний стан у міру досягнення Тс. При проміжних концентраціях празеодиму такі області переходять у надпровідний стан послідовно, але при х = 0 та х = 0.34 вигляд dr/dT свідчить про наявність перколяційних шляхів протікання транспортного струму. Значення Тс та літературні дані відносно температури Дебая вказують на те, що формула МакМіллана може бути застосованою тільки для таких сполук Y1–xPrxBa2Cu3O7–δ, які мають Тс £ 65 K (тобто, для х, d > 0.3), і дає при цьому дуже високі значення константи електрон-фононної взаємодії, l ~ 1. Виявлено, що, на відміну від бездомішкових зразків YBa2Cu3O7-δ з оптимальним вмістом кисню, прикладання високого тиску приводить до кратного зростання величини баричної похідної dTc/dP. Встановлено, що, в межах експериментально досягнутих тисків, не реєструється зміна знаку баричних похідних dTc/dP при збільшенні тиску, що спостерігалось на полікристалічних зразках з близькими значеннями концентрації празеодиму. Обговорюються можливі механізми впливу високого тиску на критичну температуру переходу в надпровідний стан Тс з урахуванням особливостей в електронному спектрі носіїв.
Посилання
M. Akhavan. Physica B, 321, 265 (2002). https://doi.org/10.1016/S0921-4526(02)00860-8
R. V. Vovk, A. L. Solovyov. Low Temp. Phys., 44, 81 (2018). https://doi.org/10.1063/1.5020905
D. D. Balla, A. V. Bondarenko, R. V. Vovk, M. A. Obolenskii, and A. A. Prodan. Low Temp. Phys., 23, 777 (1997). https://doi.org/10.1063/1.593445
M. A. Obolenskii, A. V. Bondarenko, R. V. Vovk, A. A. Prodan. Low Temp. Phys., 23 (11), 882 (1997). https://doi.org/10.1063/1.593496
R. V. Vovk, N. R. Vovk, G. Y. Khadzhai, O. V. Dobrovolskiy, Z. N. Nazyrov, J. Mater. Sci.: Mater. Electr., 25 (12), 5226 (2014). https://doi.org/10.1007/s10854-014-2292-5
W. L. McMillan. Phys. Rev., 167, 331 (1968). https://doi.org/10.1103/PhysRev.167.331
G. Ya. Khadzhaj, A. V. Matsepulin, A. Chroneos, Ι. L. Goulatis, R. V. Vovk. Solid State Communications, 327, 114205 (2021). https://doi.org/10.1016/j.ssc.2021.114205
S. V. Vonsovskiy, Y. A. Izyumov, E. Z. Kurmaev, Superconductivity of Transition Metals, Springer, Berlin Heidelberg (2011), 512 p.
U. Schwingensclogl and C. Schuster. Appl. Phys. Lett., 100, 253111 (2012).
3.gif){kind=logo}
