Индуцированная высоким давлением релаксация электросопротивления монокристаллов YBa₂Cu₃O₇

Индуцированная высоким давлением релаксация электросопротивления монокристаллов YBa₂Cu₃O₇

Исследовано влияние высокого гидростатического давления на электросопротивление в ab-плоскости монокристаллов YBa₂Cu₃O₇₋δ c недостатком кислорода. Установлено, что температурная зависимость электрического сопротивления определяется флуктуационной проводимостью вблизи Тс и рассеянием электронов на фо...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:
Bibliographische Detailangaben
Veröffentlicht in:Физика низких температур
Datum:2013
Hauptverfasser: Хаджай, Г.Я., Вовк, Р.В., Вовк, Н.Р.
Format: Artikel
Sprache:Russian
Veröffentlicht: Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України 2013
Schlagworte:
Электронные свойства проводящих систем
Online Zugang:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/118463
Tags: Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:Индуцированная высоким давлением релаксация электросопротивления монокристаллов YBa₂Cu₃O₇ / Г.Я. Хаджай, Р.В. Вовк, Н.Р. Вовк // Физика низких температур. — 2013. — Т. 39, № 6. — С. 684–689. — Бібліогр.: 29 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-118463
record_format dspace
spelling Хаджай, Г.Я.
Вовк, Р.В.
Вовк, Н.Р.
2017-05-30T12:05:55Z
2017-05-30T12:05:55Z
2013
Индуцированная высоким давлением релаксация электросопротивления монокристаллов YBa₂Cu₃O₇ / Г.Я. Хаджай, Р.В. Вовк, Н.Р. Вовк // Физика низких температур. — 2013. — Т. 39, № 6. — С. 684–689. — Бібліогр.: 29 назв. — рос.
0132-6414
PACS: 74.72.–h
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/118463
Исследовано влияние высокого гидростатического давления на электросопротивление в ab-плоскости монокристаллов YBa₂Cu₃O₇₋δ c недостатком кислорода. Установлено, что температурная зависимость электрического сопротивления определяется флуктуационной проводимостью вблизи Тс и рассеянием электронов на фононах в нормальном состоянии. Высокое давление вызывает перераспределение лабильного кислорода, приводящее к усилению фазового расслоения. Снятие давления сопровождается процессами релаксации как в фононной, так и в электронной подсистемах, характерные времена которых значительно отличаются друг от друга.
Досліджено вплив високого гідростатичного тиску на електроопір в ab-площині монокристалів YBa₂Cu₃O₇₋δ з нестачею кисню. Встановлено, що температурна залежність електричного опору визначається флуктуаційною провідністю поблизу Тс і розсіюванням електронів на фононах в нормальному стані. Високий тиск викликає перерозподіл лабільного кисню, що призводить до посилення фазового розшарування. Зняття тиску супроводжується процесами релаксації як у фононній, так в електронній підсистемах, характерні терміни яких значно відрізняються один від одного.
The influence of high hydrostatic pressure on elec-trical resistance in the ab plane of YBa₂Cu₃O₇₋δ single crystals with oxygen deficiency was investigated. It is found that the temperature dependence of the electrical resistance is determined by fluctuation conductivity near Tc, and by electron–phonon scattering in the normal state. High pressure causes redistribution of labile oxygen, resulting in an increased phase separation. The removal of pressure is accompanied by relaxation processes in the phonon and electron subsystems. Their relaxation time scales are significantly different from each other.
ru
Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України
Физика низких температур
Электронные свойства проводящих систем
Индуцированная высоким давлением релаксация электросопротивления монокристаллов YBa₂Cu₃O₇
Induced by high pressure the relaxation of the electrical resistance of YBa₂Cu₃O₇– single crystals
Article
published earlier
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
title Индуцированная высоким давлением релаксация электросопротивления монокристаллов YBa₂Cu₃O₇
spellingShingle Индуцированная высоким давлением релаксация электросопротивления монокристаллов YBa₂Cu₃O₇
Хаджай, Г.Я.
Вовк, Р.В.
Вовк, Н.Р.
Электронные свойства проводящих систем
title_short Индуцированная высоким давлением релаксация электросопротивления монокристаллов YBa₂Cu₃O₇
title_full Индуцированная высоким давлением релаксация электросопротивления монокристаллов YBa₂Cu₃O₇
title_fullStr Индуцированная высоким давлением релаксация электросопротивления монокристаллов YBa₂Cu₃O₇
title_full_unstemmed Индуцированная высоким давлением релаксация электросопротивления монокристаллов YBa₂Cu₃O₇
title_sort индуцированная высоким давлением релаксация электросопротивления монокристаллов yba₂cu₃o₇
author Хаджай, Г.Я.
Вовк, Р.В.
Вовк, Н.Р.
author_facet Хаджай, Г.Я.
Вовк, Р.В.
Вовк, Н.Р.
topic Электронные свойства проводящих систем
topic_facet Электронные свойства проводящих систем
publishDate 2013
language Russian
container_title Физика низких температур
publisher Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України
format Article
title_alt Induced by high pressure the relaxation of the electrical resistance of YBa₂Cu₃O₇– single crystals
description Исследовано влияние высокого гидростатического давления на электросопротивление в ab-плоскости монокристаллов YBa₂Cu₃O₇₋δ c недостатком кислорода. Установлено, что температурная зависимость электрического сопротивления определяется флуктуационной проводимостью вблизи Тс и рассеянием электронов на фононах в нормальном состоянии. Высокое давление вызывает перераспределение лабильного кислорода, приводящее к усилению фазового расслоения. Снятие давления сопровождается процессами релаксации как в фононной, так и в электронной подсистемах, характерные времена которых значительно отличаются друг от друга. Досліджено вплив високого гідростатичного тиску на електроопір в ab-площині монокристалів YBa₂Cu₃O₇₋δ з нестачею кисню. Встановлено, що температурна залежність електричного опору визначається флуктуаційною провідністю поблизу Тс і розсіюванням електронів на фононах в нормальному стані. Високий тиск викликає перерозподіл лабільного кисню, що призводить до посилення фазового розшарування. Зняття тиску супроводжується процесами релаксації як у фононній, так в електронній підсистемах, характерні терміни яких значно відрізняються один від одного. The influence of high hydrostatic pressure on elec-trical resistance in the ab plane of YBa₂Cu₃O₇₋δ single crystals with oxygen deficiency was investigated. It is found that the temperature dependence of the electrical resistance is determined by fluctuation conductivity near Tc, and by electron–phonon scattering in the normal state. High pressure causes redistribution of labile oxygen, resulting in an increased phase separation. The removal of pressure is accompanied by relaxation processes in the phonon and electron subsystems. Their relaxation time scales are significantly different from each other.
issn 0132-6414
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/118463
citation_txt Индуцированная высоким давлением релаксация электросопротивления монокристаллов YBa₂Cu₃O₇ / Г.Я. Хаджай, Р.В. Вовк, Н.Р. Вовк // Физика низких температур. — 2013. — Т. 39, № 6. — С. 684–689. — Бібліогр.: 29 назв. — рос.
work_keys_str_mv AT hadžaigâ inducirovannaâvysokimdavleniemrelaksaciâélektrosoprotivleniâmonokristallovyba2cu3o7
AT vovkrv inducirovannaâvysokimdavleniemrelaksaciâélektrosoprotivleniâmonokristallovyba2cu3o7
AT vovknr inducirovannaâvysokimdavleniemrelaksaciâélektrosoprotivleniâmonokristallovyba2cu3o7
AT hadžaigâ inducedbyhighpressuretherelaxationoftheelectricalresistanceofyba2cu3o7singlecrystals
AT vovkrv inducedbyhighpressuretherelaxationoftheelectricalresistanceofyba2cu3o7singlecrystals
AT vovknr inducedbyhighpressuretherelaxationoftheelectricalresistanceofyba2cu3o7singlecrystals
first_indexed 2025-11-24T02:23:23Z
last_indexed 2025-11-24T02:23:23Z
_version_ 1850840003419045888
fulltext © Г.Я. Хаджай, Р.В. Вовк, Н.Р. Вовк, 2013 Low Temperature Physics/Физика низких температур, 2013, т. 39, № 6, c. 684–689 Индуцированная высоким давлением релаксация электросопротивления монокристаллов YBa2Cu3O7– Г.Я. Хаджай, Р.В. Вовк, Н.Р. Вовк Харьковский национальный университет им. В.Н. Каразина, пл. Свободы, 4, г. Харьков, 61022, Украина E-mail: gkhadjai@univer.kharkov.ua; r.v.vovk@mail.ru Статья поступила в редакцию 30 ноября 2012 г., после переработки 23 января 2013 г. Исследовано влияние высокого гидростатического давления на электросопротивление в ab-плоскости монокристаллов YBa2Cu3O7– c недостатком кислорода. Установлено, что температурная зависимость электрического сопротивления определяется флуктуационной проводимостью вблизи Тс и рассеянием электронов на фононах в нормальном состоянии. Высокое давление вызывает перераспределение ла- бильного кислорода, приводящее к усилению фазового расслоения. Снятие давления сопровождается процессами релаксации как в фононной, так и в электронной подсистемах, характерные времена которых значительно отличаются друг от друга. Досліджено вплив високого гідростатичного тиску на електроопір в ab-площині монокристалів YBa2Cu3O7– з нестачею кисню. Встановлено, що температурна залежність електричного опору визна- чається флуктуаційною провідністю поблизу Тс і розсіюванням електронів на фононах в нормальному стані. Високий тиск викликає перерозподіл лабільного кисню, що призводить до посилення фазового розшарування. Зняття тиску супроводжується процесами релаксації як у фононній, так в електронній підсистемах, характерні терміни яких значно відрізняються один від одного. PACS: 74.72.–h Купратные сверхпроводники. Ключевые слова: монокристаллы YВaCuO, дефицит кислорода, гидростатическое давление, лабильный кислород, флуктуационная проводимость, рассеяние электронов, релаксация электросопротивления. В отсутствие микроскопической теории высокотем- пературной сверхпроводимости (ВТСП) [1] особое зна- чение приобретают экспериментальные методики, по- зволяющие проверить адекватность многочисленных теоретических моделей, а также определить эмпириче- ские пути повышения критических параметров ВТСП соединений. Одним из таких важнейших методов явля- ется применение высоких давлений [2–10]. При этом следует отметить, что присутствие в структуре ряда ВТСП (в частности, в соединении YBa2Cu3O7–δ, система 1–2–3) лабильной компоненты приводит к возможной реализации в таких соединениях так называемых «ис- тинного» [2,4,6,9] и «релаксационного» [3,5,7,8] эффек- тов давления. Первый эффект условно связывают с из- менением параметров решетки, электрон-фононного взаимодействия, связей между слоями и т.д. [11], в то время как «релаксационный» эффект обусловлен изме- нением количества носителей тока под давлением, в свою очередь, связанным с перераспределением ла- бильного кислорода [3,5,7,8]. В работе [9] нами было исследовано влияние «истинного» эффекта давления на нормальный электротранспорт кислороддефицитных монокристаллов YBa2Cu3O7–δ. В то же время, как отме- чалось выше, важной особенностью ВТСП соединений системы YBa2Cu3O7–δ является возможность реализа- ции в них неравновесного состояния при определенной степени дефицита кислорода [12–14], которое может быть индуцировано посредством внешних воздействий, например температуры [13,14] или высокого давления [3,5,7,8,11]. Это состояние сопровождается перераспре- делением лабильного кислорода и структурной релакса- цией, что, в свою очередь, оказывает значительное влияние на электротранспортные параметры системы [7,8,13,14]. Важную роль при этом играет степень от- клонения от кислородной стехиометрии [6–8,12–14]. Все эти явления чрезвычайно важны для создания но- вых сверхпроводящих материалов с высокой токонесу- щей способностью. Характерная особенность образцов с mailto:gkhadjai@univer.kharkov.ua Индуцированная высоким давлением релаксация электросопротивления монокристаллов YBa2Cu3O7– Low Temperature Physics/Физика низких температур, 2013, т. 39, № 6 685 дефицитом кислорода (δ ≥ 0,3) — уширение их рези- стивных переходов в сверхпроводящее состояние под давлением [3,4,7,8,10]. Причина такого поведения к на- стоящему времени окончательно не установлена. Сле- дует также отметить, что, несмотря на значительное число работ, посвященных исследованиям релаксаци- онных процессов в системе 1–2–3 при высоком давле- нии, многие аспекты этого явления, например, такие, как перенос заряда и характер перераспределения в ва- кансионной подсистеме, остаются все еще окончательно невыясненными. Очевидно, определенную роль играет тот факт, что существенная часть экспериментальных результатов была получена на керамических, текстури- рованных и поликристаллических образцах с высоким содержанием межгранулярных связей [2–5]. Учитывая сказанное выше, в настоящей работе бы- ли проведены исследования влияния гидростатическо- го давления до 8 кбар на электротранспортные харак- теристики и структурную релаксацию в ab-плоскости монокристаллических образцов YBa2Cu3O7–δ с пони- женным содержанием кислорода (δ ≈ 0,5) и критиче- ской температурой Тс ≈ 50 К. Монокристаллы YBa2Cu3O7 выращивали по рас- твор-расплавной технологии в золотом тигле по мето- дике, описанной в [6–10]. Для получения образцов с оптимальным содержанием кислорода отобранные кристаллы отжигали в потоке кислорода при темпера- туре 400 °С в течение пяти суток. Для уменьшения содержания кислорода проводили их отжиг в течение суток в атмосфере воздуха при температуре 600 °С. Электрические контакты создавали по стандартной че- тырехзондовой схеме при помощи серебряной пасты. Гидростатическое давление создавали в автономной камере типа поршень–цилиндр [9]. Величину давления измеряли с помощью манганинового манометра, тем- пературу — медь-константановой термопарой, вмон- тированной в наружную поверхность камеры на уров- не образца. Для определения влияния перераспре- деления кислорода проводили измерения по истечении нескольких суток после приложения–снятия давления по мере завершения релаксационных процессов. На рис. 1 показаны температурные зависимости электросопротивления образца ρab(T), измеренные в ab-плоскости, при различных давлениях. Видно, что Рис. 1. Температурные зависимости электросопротивления YBa2Cu3O7– с 0,5 в плоскости слоев на различных стадиях процесса приложения–снятия давления: эксперимент (точки), аппроксимации по (1), (2) (линии); исходное состояние (1, ), непосредственно после приложения давления p = 7,8 кбар, (2, ), после выдержки образца при комнатной температуре и p = 7,8 кбар в течение недели (3, ), непосредственно после снятия давления (4, ), после выдержки образца при атмосфер- ном давлении в течение трех суток (5, ). Вставки: d /dT в области сверхпроводящего перехода (a), d /dT для исходного состояния, линия — расчет по (1), (2) (б). Г.Я. Хаджай, Р.В. Вовк, Н.Р. Вовк 686 Low Temperature Physics/Физика низких температур, 2013, т. 39, № 6 уменьшение содержания кислорода помимо пониже- ния критической температуры от 92 до 50 К и увели- чения абсолютного значения удельного электросопро- тивления от 2 до 7,5 Ом м привело к переходу от квазиметаллического поведения кривых ρab(T) [6] к зависимостям, с характерной s-образной формой. На вставке (а) к рис. 1 показаны производные d /dT в области сверхпроводящего перехода. Видно, что при понижении содержания кислорода ширина перехода в сверхпроводящее состояние существенно возрастает по сравнению с исходным образцом. Это, по-видимому, свидетельствует о появлении в образце признаков фазо- вого расслоения [7,8,10]. Приложение давления приво- дит к понижению электросопротивления и росту Тс (см. табл. 1) со скоростью dТс/dР ≈ 0,82 К кбар –1 , что согла- суется с литературными данными [2–10]. Как отмечалось в работах [8,10], отклонение от сте- хиометрии по кислороду может приводить к тому, что зависимости dRab(T)/dT в области сверхпроводящего перехода становятся асимметричными, приобретают ступенчатую форму (см. вставку (а) на рис. 1) или на этих зависимостях появляются дополнительные пики. Согласно [4,8,10], максимумы на этих зависимостях соответствуют Тс. В условиях эксперимента отчетливо выраженных пиков на резистивных переходах не на- блюдалось, что может быть связано с наличием перко- ляционных путей протекания тока по фазе с более вы- сокой Тс [6]. В то же время значительное уширение СП перехода, по сравнению с исходным, оптимально допи- рованным кислородом образцом, и наличие слабовыра- женного остаточного максимума на кривой 5 может свидетельствовать о появлении в образце как минимум двух фаз, имеющих различные критические темпе- ратуры перехода в сверхпроводящее состояние [8,10]. Согласно [3], в качестве таких температур могут быть приняты температуры начала и конца резистивного пе- рехода (Тсо и Тсf) в сверхпроводящее состояние. Как следует из рис. 1 и табл. 1, выдержка образца при комнатной температуре в процессе приложения–снятия давления, кроме абсолютного изменения величины Тс, приводит к существенным качественным изменениям ширины и формы сверхпроводящего перехода (рис. 1, вставка (a)). Выдержка (отжиг) образца под давлением (этап 3) приводит к уменьшению величины производной d ab/dT в области сверхпроводящего перехода более чем в два раза по сравнению с этапом 2 и к значительному уширению перехода. Сброс давления (этап 4) вызывает только незначительное увеличение d ab/dT, и лишь вы- держка образца при комнатной температуре в течение трех суток при атмосферном давлении (этап 5) приводит к возврату d ab/dT. Барическая производная dТс/dР воз- растает на этапе 3 и далее практически не изменяется (см. табл. 1). Все это дает нам основание предположить, что увеличение давления вызывает перераспределение лабильного кислорода, что приводит к изменению фазо- вого состава образца. Это влияет на форму кривой сверхпроводящего перехода. При уменьшении давления происходит обратное перераспределение. Подобное яв- ление возможно, например, в случае реализации процес- са восходящей диффузии [8,10]. На каждом этапе процесса приложения–снятия дав- ления электрическая проводимость образца в интервале Тс–300 К может быть аппроксимирована как сумма про- водимости, которая ограничена рассеянием электронов на фононах (s–s и s–d процессы [15]) и флуктуационной проводимости (2D модель Асламазова–Ларкина [16]): Таблица 1. Параметры аппроксимации электрического сопротивления по (1), (2) и характеристики сверхпроводящего пере- хода для различных состояний образца Параметры аппроксимации Состояние образца Исходное состояние, р = 0 Непосредственно после приложения давления р = 7,8 кбар После выдержки в течение недели при р = 7,8 кбар Непосредственно после снятия давления, р = 0 После вы- держки в течение трех дней при р = 0 Δfin, % Tc, К 49,80 54,92 56,18 48,94 49,82 0,04 Δ Tc, К 1,1 3,6 3,3 3,4 0,9 18 (d /dT)max, 10 –6 Ом∙м/К 0,56 0,23 0,21 0,27 0,62 11 dTc/dР, К/кбар –– 0,65 0,82 0,93 0,82 –– 0, 10 –6 Ом∙м 1,14 0,98 0,94 1,18 1,09 – 4 C3, 10 –5 Ом∙м 1,77 0,93 0,67 1,26 1,94 10 C5, 10 –5 Ом∙м 7,0 7,3 7,3 7,1 7,5 7 , К 690 698 696 667 702 2 b0∙10 6 2,4 2,4 2,2 1,7 3,0 25 d, Å 9,9 11,1 9,9 5,2 11,5 15 Индуцированная высоким давлением релаксация электросопротивления монокристаллов YBa2Cu3O7– Low Temperature Physics/Физика низких температур, 2013, т. 39, № 6 687 1 scat , AL (1) 2 scat 0 0 3 5( )(1– ), , i ib T / 2 0 e (e 1) Tn n x n n x T x C dx , (2) Здесь 0 — остаточное сопротивление; 3, 5 — вкла- ды в сопротивление за счет внутризонного (s–s про- цессы, 5) и межзонного (s–d процессы, 3) рассеяния на фононах; — температура Дебая [15]; b0 зависит от формы кривой плотности электронных состояний, эф- фективных масс носителей тока и энергии Ферми [17,18]; AL = e 2 /(16ħd ), = ln (T/Tc) — приведенная температура, Tc — критическая температура в при- ближении среднего поля, T Tc, d — расстояние меж- ду проводящими слоями в ВТCП [16]. Величину Tc определяли по положению максимума производной d /dT. Параметры такой аппроксимации, которые обеспе- чивают наименьшее среднее отклонение порядка 1% от экспериментальных значений в интервале Tc–300 К, приведены в табл. 1 вместе с данными о состоянии об- разца. Результаты расчетов сопротивления по формулам (1), (2) изображены на рис. 1 сплошными линиями. На вставке (б) к рис. 1 приведены экспериментальные и рассчитанные по (1), (2) значения производных d /dT для исходного состояния образца. Из таблицы видно, в частности, что через трое суток выдержки образца без давления при комнатной температуре только величины Tc (и связанный с нею кислородный дефицит ), ΔTc, а также низкотемпературное значение (d /dT)max верну- лись к своим начальным значениям. Параметры, которые характеризуют рассеяние элект- ронов на фононах ( 0, С3, С5, ), медленнее возвраща- ются к начальным значениям, т.е. время их релаксации, по крайней мере, превышает трое суток. Более всего из- менились параметры b0 (24%) и e 2 /(16ħd) (16%). Чувст- вительность параметра b0 к состоянию образца свиде- тельствует о том, что уровень Ферми находится на склоне минимума кривой плотности электронных со- стояний (псевдощель). Значения температуры Дебая соответствуют литературным данным [19]; величины межслоевого расстояния d согласуются с литературными данными [16] для этапов 1–3 и 5. Значение d для этапа 4 достаточно мало, что свидетельствует о существенном искажении структуры образца после резкого снятия дав- ления, которое затем исчезает при отжиге (выдержке) образца при комнатной температуре. О резком искаже- нии структуры образца после этапа 4 свидетельствуют также резкие изменения параметров и b0 (см. табл. 1). По данными [21] о связи между Тс и нами построе- на зависимость концентрации кислорода для высоко- температурной и низкотемпературной фаз, а также мак- симума зависимости d (Т)/dT от изменений давления (рис. 2). Согласно [8,21], низкотемпературная (обеднен- ная кислородом) фаза может формироваться на двойни- ковых границах. Последние всегда возникают в моно- кристаллах при насыщении кислородом как следствие сегнетоэластического тетра–орто перехода, минимизи- рующего упругую энергию кристалла [22,23]. При этом высокотемпературная (обогащенная кислородом) фаза образуется непосредственно в объеме сверхпроводника. Видно, что приложение давления приводит к увеличе- нию объемной концентрации кислорода, вероятно, за счет заполнения кислородных вакансий. С этим, по- видимому, связано и соответствующее уменьшение ос- таточного сопротивления 0. Следует также отметить, что зависимость, получен- ная для низкотемпературной фазы, ведет себя анти- симметрично относительно высокотемпературной фа- зы. Это может служить косвенным подтверждением высказанного ранее предположения о возможности реализации процесса восходящей диффузии в иссле- дуемом образце в процессе его отжига при высоком давлении. Как показано в теоретической работе [24], такие эффекты могут быть обусловлены собственными дефектами, которыми в нашем случае являются вакан- сии лабильного кислорода. При этом зависимость, по- лученная для Тс, определяемой по максимуму d (Т)/dT в области СП перехода, достаточно слабо изменяется в процессе отжига под давлением, что, по-видимому, отражает проявление так называемого «истинного» эффекта давления [2,4,6,9], о котором говорилось во вступительной части работы. На этапе 4, по-видимому, происходит резкое умень- шение объемной концентрации кислорода, что и при- водит к уменьшению вследствие уменьшения плот- ности вещества между слоями (см., например, [25]). Тогда уменьшение межслоевого расстояния d на чет- вертом этапе также может быть связано с уменьшени- ем плотности объемного кислорода. Рис. 2. Изменение концентрации кислорода для Тс разных фаз в процессе приложения–снятия высокого давления. Г.Я. Хаджай, Р.В. Вовк, Н.Р. Вовк 688 Low Temperature Physics/Физика низких температур, 2013, т. 39, № 6 Из табл. 1 следует, что под давлением существенно возрастает критическая температура Тс, уменьшается остаточное сопротивление 0 и s–d рассеяние элект- ронов на фононах С3. Определенную роль при этом могут играть специфические механизмы квазичастич- ного взаимодействия, обусловленные присутствием в системе структурной и кинематической анизотропии [26–29]. Параметр С5 почти не уменьшается. Таким образом, высокое давление вызывает в первую очередь перераспределение лабильного кислорода, как ранее установлено, например, в [5,8,10]. В свою очередь перераспределение лабильного кислорода при измене- ниях давления приводит к процессам, которые прояв- ляются в изменениях параметров аппроксимации. Перераспределение лабильного кислорода при изме- нении давления влияет как на сверхпроводящий пере- ход, так и на рассеяние электронов на фононах таким образом, что для разных процессов времена релаксации оказываются различными. Можно предположить, что при изменении концентрации объемного кислорода из- за изменений давления изменяется пространственное распределение и размеры кластеров низко- и высоко- температурных фаз [7,8,13,14]. Последнее предполагает диффузионное перемещение кислорода на расстояние порядка размеров кластеров. Причем изменение фазово- го состава и дефектности образца по-разному влияют на сверхпроводящие характеристики и рассеяние электро- нов, что и приводит к разной скорости релаксации для различных процессов. В заключение кратко просуммируем результаты, полученные в настоящей работе. Температурная зави- симость электрического сопротивления YBa2Cu3O7– с 0,5 в плоскости слоев имеет «металлический» ха- рактер и в интервале Тс–300 К может быть аппрокси- мирована с учетом рассеяния электронов на фононах и флуктуационной проводимости Асламазова–Ларкина. Индуцированное высоким давлением перераспределе- ние лабильного кислорода приводит к увеличению концентрации объемного кислорода за счет заполнения кислородных вакансий. Перераспределение лабильно- го кислорода можно считать обратимым, но времена релаксации отдельных процессов значительно отлича- ются друг от друга. 1. В.А. Кашурников, А.В. Красавин, Современные проблемы физики твердого тела. Высокотемпературная сверх- проводимость, МИФИ, Москва (2002). 2. R. Griessen, Phys. Rev. B 36, 5284 (1987). 3. Α. Driessen, R. Griessen, N. Koeman, E. Salomons, R. Brou- wer, D.G. de Groot, K. Heeck, H. Hemmes, and J. Rector, Phys. Rev. Β 36, 5602 (1987). 4. H.A. Borges and M.A. Continentino, Solid State Commun. 80, 197 (1991). 5. W.H. Fietz, R. Quenzel, K. Grube, J. Metzger, T. Weber, and H.A. Ludwig, Physica С 235, 1786 (1994). 6. R.V. Vovk, M.A. Obolenskii, A.A. Zavgorodniy, A.V. Bon- darenko, I.L. Goulatis, A.V. Samoilov, and A. Chroneos, J. Alloys Compaunds 453, 69 (2008). 7. R.V. Vovk, A.A. Zavgorodniy, M.A. Obolenskii, I.L. Goulatis, A. Chroneos, and V.M. Pinto Simoes, J. Mater. Sci.: Mater. Electron. 22, 20 (2011). 8. R.V. Vovk, Z.F. Nazyrov, M.A. Obolenskii, I.L. Goulatis, A. Chroneos, and V.M. Pinto Simoes, Philos. Mag. 91, 2291 (2011). 9. Р.В. Вовк, Г.Я. Хаджай, М.А. Оболенский, ФНТ 38, 323 (2012) [Low Temp. Phys. 38, 255 (2012)]. 10. R.V. Vovk, G.Ya. Khadzhai, Z.F. Nazyrov, I.L. Goulatis, and A. Chroneos, Physica B 407, 4470 (2012). 11. R.P. Gupta and M. Gupta, Phys. Rev. B 51, 11760 (1995). 12. J.D. Jorgencen, Pei Shiyou, P. Lightfoot, H. Shi, A.P. Paulikas, and B.M.W. Veal, Physica C 167, 571 (1990). 13. Р.В. Вовк, М.А. Оболенский А.В. Бондаренко, А.А. Про- дан, ФНТ 23, 1178 (1997) [Low Temp. Phys. 23, 882 (1997)]. 14. R.V. Vovk, M.A. Obolenskii, A.A. Zavgorodniy, I.L. Goulatis, V.I. Beletskii, and A. Chroneos, Physica C 469, 203 (2009). 15. L. Colquitt, J. Appl. Phys. 36, 2454 (1965). 16. L.G. Aslamazov and A.I. Larkin, Phys. Lett. 26А, 238 (1968). 17. T. Aisaka and M.J. Shimizu, Phys. Soc. Jpn. 28, 646 (1970). 18. Е.A. Жураковский, В.Ф. Немченко, Кинетические свой- ства и электронная структура фаз внедрения, Наукова думка, Kиев (1989). 19. D. Varshney, R.K. Singh, and A.K. Khaskalam, Phys. Status Solidi B 206, 749 (1998). 20. T. Krekels, H. Zou, G. van Tendeloo, D. Wagener, M. Buch- geister, S.M. Hosseini, and P. Herzog, Physica C 196, 363 (1992). 21. R.V. Vovk, M.A. Obolenskii, A.V. Bondarenko, I.L. Goulatis, A.V. Samoilov, A.I. Chroneos, and V.M. Pinto Simoes, J. Alloys Compaunds 464, 58 (2008). 22. R.V. Vovk, M.A. Obolenskii, Z.F. Nazyrov, I.L. Goulatis, A. Chroneos, and V.M. Pinto Simoes, J. Mater Sci.: Mater. Electron. 23, 1255 (2012). 23. A.V. Bondarenko, V.A. Shklovskij, M.A. Obolenskii, R.V. Vovk, A.A. Prodan, M. Pissas, D. Niarchos, and G. Kallias, Phys. Rev. B 58, 2445 (1998). 24. Дж. Займан, Электроны и фононы, Изд-во Иностр. лит., Москва (1962). 25. А.М. Косевич, УФН 114, 507 (1974). 26. R.V. Vovk, C.D.H. Williams, and A.F.G. Wyatt, Phys. Rev. B 69, 144524 (2004). 27. D.H.S. Smith, R.V. Vovk, C.D.H. Williams, and A.F.G. Wyatt, New J. Phys. 8, 128 (2006). 28. D.H.S. Smith, R.V. Vovk, C.D.H. Williams, and A.F.G. Wyatt, Phys. Rev. B 72, 054506 (2005). 29. R.V. Vovk, M.A. Obolenskii, A.A. Zavgorodniy, D.A. Lotnyk, and K.A. Kotvitskaya, Physica B: Condens. Matter 404, 3516 (2009). http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0921453494921148 http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0921453494921148 http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0921453494921148 http://publish.aps.org/search/field/author/A.%20V.%20Bondarenko http://publish.aps.org/search/field/author/V.%20A.%20Shklovskij http://publish.aps.org/search/field/author/M.%20A.%20Obolenskii http://publish.aps.org/search/field/author/R.%20V.%20Vovk http://publish.aps.org/search/field/author/R.%20V.%20Vovk http://publish.aps.org/search/field/author/A.%20A.%20Prodan http://publish.aps.org/search/field/author/M.%20Pissas http://publish.aps.org/search/field/author/D.%20Niarchos http://publish.aps.org/search/field/author/G.%20Kallias http://publish.aps.org/search/field/author/Ruslan%20V.%20Vovk http://publish.aps.org/search/field/author/Charles%20D.%20H.%20Williams http://publish.aps.org/search/field/author/Adrian%20F.%20G.%20Wyatt http://publish.aps.org/search/field/author/Ruslan%20V.%20Vovk http://publish.aps.org/search/field/author/Charles%20D.%20H.%20Williams http://publish.aps.org/search/field/author/Adrian%20F.%20G.%20Wyatt http://publish.aps.org/search/field/author/Adrian%20F.%20G.%20Wyatt http://publish.aps.org/search/field/author/Damian%20H.%20S.%20Smith http://publish.aps.org/search/field/author/Ruslan%20V.%20Vovk http://publish.aps.org/search/field/author/Charles%20D.%20H.%20Williams http://publish.aps.org/search/field/author/Adrian%20F.%20G.%20Wyatt http://publish.aps.org/search/field/author/Adrian%20F.%20G.%20Wyatt http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0921452609003366## http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0921452609003366## http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0921452609003366## http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0921452609003366## http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0921452609003366## http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0921452609003366## http://www.sciencedirect.com/science/journal/09214526 http://www.sciencedirect.com/science/journal/09214526/404/20 Индуцированная высоким давлением релаксация электросопротивления монокристаллов YBa2Cu3O7– Low Temperature Physics/Физика низких температур, 2013, т. 39, № 6 689 Induced by high pressure the relaxation of the electrical resistance of YBa2Cu3O7– single crystals G.Ya. Khadzhai, R.V. Vovk, and N.R. Vovk The influence of high hydrostatic pressure on elec- trical resistance in the ab plane of YBa2Cu3O7– sin- gle crystals with oxygen deficiency was investigated. It is found that the temperature dependence of the electrical resistance is determined by fluctuation con- ductivity near Tc, and by electron–phonon scattering in the normal state. High pressure causes redistribution of labile oxygen, resulting in an increased phase sepa- ration. The removal of pressure is accompanied by re- laxation processes in the phonon and electron subsys- tems. Their relaxation time scales are significantly different from each other. PACS: 74.72.–h Cuprate superconductors. Keywords: YВaCuO single crystals, oxygen deficiency, hydrostatic pressure, labile oxygen, fluctuation conduc- tivity, electron scattering, the relaxation of the electrical resistance.

Ähnliche Einträge