Высокотемпературные сверхпроводники
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
релками показаны температуры перехода в псевдощелевой режим Т*. Нумерация кривых на вставке соответствует нумерации на рисунке.
??~exp(?*ab/T),(2.1)
где ?*ab - величина, которая определяет некоторый термоактивационный процесс через энергетическую щель - псевдощель.
Экспоненциальная зависимость ??(Т) уже наблюдалась ранее на пленочных образцах YBaCuO [16] . Аппроксимация экспериментальных данных может быть существенно расширена при помощи введения сомножителя (1-Т/Т*). В этом случае, избыточная проводимость оказывается пропорциональной плотности сверхпроводящих носителей ns~(1-Т/Т*) и обратно пропорциональной числу пар ~exp(-?*/kT), разрушенных тепловым движением
??~(1-Т/Т*)exp(?*ab/T),(2.2)
При этом Т* рассматривается как среднеполевая температура сверхпроводящего перехода, а температурный интервал Тс<T<T*, в котором существует псевдощелевое состояние, определяется жесткостью фазы параметра порядка, которая, в свою очередь, зависит от дефицита кислорода или концентрации допирующего элемента.
На рис. 2.4 показаны температурные зависимости псевдощели в приведенных координатах ?*(Т)/?*max - Т/Т* (?*max - значение ?* на плато вдали от Т*). Температурные зависимости псевдощели в рамках теории кроссовера БКШ-БЭК в общем виде описываются уравнением
,(2.3)
где x0 = ? /?(0) (?- химпотенциал системы носителей; ?(0) - величина энергетической щели при Т=0), а erf(x) - функция погрешностей.
В граничном случае x0>? (слабого спаривания) аналитическое выражение (2.3) приобретает вид
,(2.4)
хорошо известного в теории БКШ. В то же время для границы сильных взаимодействий в 3-х мерном случае(x0 < -1) формула (2.3) переходит в
(2.5)
Рис. 2.4 Температурные зависимости псевдощели кристаллов К1,К2 в приведенных координатах ?*(Т)/?*мах - Т/Т* (?*мах - значение ?* на плато вдали от Т*). Нумерация кривых соответствует нумерации на рис. 2.3. Пунктирной линией 3 показана зависимость ?*(Т)/?(0) от Т/Т*, рассчитанная согласно для значений параметра кроссовера ?/?(0)= -10 (граница БЭК)
Результаты рассчетов показывают, что при малом допировании празеодимом происходит общее относительное сужение температурной области реализации ПЩ более, чем в два раза, от t*=0,530 до 0,243, при одновременном относительном расширении области существования ФП, от tf=0,0158 до 0,0411, для кристаллов К1 и К2, соответственно.
Выводы
Основные результаты, полученные в данной работе:
. Увеличение электросопротивления на линейном участке зависимостей ?ab(Т) в случае частичной замены Y на Pr, свидетельствует об эффективности рассеивания нормальных носителей на примесях Pr.
. Избыточная проводимость ??(Т) монокристаллов YBaCuO и Y1-zPrzBa2Cu3O7-? в широком интервале температур Tf<Т<T* подчиняется экспоненциальной температурной зависимости, а температурная зависимость псевдощели - удовлетворительно описывается в рамках теории кроссовера БКШ-БЭК [17].
. Допирование монокристаллов YBaCuO малыми примесями празеодима z?0.05 приводит к необычному эффекту сужения температурного интервала реализации ПЩ-режима, тем самым, продолжая область линейной зависимости ?(Т) в ab-плоскости.
Приложение
Таблица 1. ВТСП-купраты [13]
Список используемых источников
1. Deutschei Cuy. Superconductivy gan and pseudogap // FNT,-2006,-v. 32,-№6.-p.740-745.
. А.А. Завгородній, Р.В. Вовк, М.О. Оболенський, О.В. Самойлов, І.Л.Гулатіс. Вплив легування празеодимом на надлишкову провідність монокристалів YBaCuO з системою односпрямованих двійникових меж // Вісник Донецького національного університету, серія А Природничі науки. №839. -вип.1. - С. 253-256 (2009).
. J.G.Bednorz, K.A.Muller , Rev. Mod. Phys.,- B, 64,- P.189-(1988).
. Физические свойства высоко-температурных сверхпроводников. Под. ред. Д.М.Гинзберга. М:. Мир, 1990, 544 С.
. Садовский М.В. УФН 171 539 (2001) [Sadovskii M.V. Phys. Usp. 44 515 (2001)].
. C. Renner et al. Phys. Rev. Lett. 80, 3606 (1998); S.H. Pan et al. Phys. Rev. Lett. 85, 1536 (2000).
7. Интернет: .
. Tallon J. L., Loram J.W. Physica C. 349 53 (2001); cond-mat/0005063.
. Schmalian J., Pines D., Stojkovic B. Phys. Rev. Lett. 80 3839 (1998);. Rev. B. 60 667 (1999).
. Интернет: .
. Sadovskii M.V.,arXiv:cond-mat/0408489.
. Millis A.J., Momen H., Pines D. Phys. Rev. B. 42 167 (1990).
. Интернет: .
. Г.П.Швейкин, В.А.Губанов, А.А.Фотиев, Г.В.Базуев, А.А.Евдокимов. Электронная структура и физико-химические свойства высоко- температурных сверхпроводников. М:. Наука, 1990, 240 С.
. М.А.Оболенский, А.В.Бондаренко, В.И.Белецкий, В.Н.Моргун, В.П.Попов, Н.Н.Чеботаев, А.С.Панфилов, А.И.Смирнов, О.А.Миронов, С.В.Чистяков, И.Ю.Скрылев. Синтез и физические свойства монокристаллов YBaCuO //ФНТ ,- 1990,-т.16, № 9,- С.1103-1127.
. А.Л. Соловьев, В. М. Дмитриев. Флуктуационная проводимость и псевдощель в пленках Y1-xPrxBa2Cu3O7-y // ФНТ,-2006,Т. 32, №6.-С.753-760.
17. S. Hikami, A.I. Larkin. Theory of layer structure superconductors.// Modern
Phys. Lett., .B2, p.p. 693-698 (1988).