Оптическая спектроскопия антиферромагнитных корреляций и страйпового состояния в сверхпроводнике YBa₂Cu₃O₆₊x

Представлены результаты измерений температурных зависимостей спектров поглощения пленок YBa2Cu3O6+х в антиферромагнитной (АФ) и металлической (сверхпроводящей, Тc = 88 К) фазах. В области энергий 1,3-2,6 эВ исследована температурная эволюция полос поглощения, которые диагностируют электронные и спин...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Опубліковано в: :	Физика низких температур
Дата:	2002
Автори:	Самоваров, В.Н., Вакула, В.Л., Либин, М.Ю., Уютнов, С.А., Сергеева, Г.Г.
Формат:	Стаття
Мова:	Russian
Опубліковано:	Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України 2002
Теми:	Сильно коррелированные системы и высокотемпературная сверхпроводимость
Онлайн доступ:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/128672
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Оптическая спектроскопия антиферромагнитных корреляций и страйпового состояния в сверхпроводнике YBa₂Cu₃O₆₊x / В.Н. Самоваров, В.Л. Вакула, М.Ю. Либин, С.А. Уютнов, Г.Г. Сергеева // Физика низких температур. — 2002. — Т. 28, № 8-9. — С. 934-951. — Бібліогр.: 51 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-128672
record_format	dspace
spelling	Самоваров, В.Н. Вакула, В.Л. Либин, М.Ю. Уютнов, С.А. Сергеева, Г.Г. 2018-01-13T11:20:36Z 2018-01-13T11:20:36Z 2002 Оптическая спектроскопия антиферромагнитных корреляций и страйпового состояния в сверхпроводнике YBa₂Cu₃O₆₊x / В.Н. Самоваров, В.Л. Вакула, М.Ю. Либин, С.А. Уютнов, Г.Г. Сергеева // Физика низких температур. — 2002. — Т. 28, № 8-9. — С. 934-951. — Бібліогр.: 51 назв. — рос. 0132-6414 PACS: 74.72.Bk https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/128672 Представлены результаты измерений температурных зависимостей спектров поглощения пленок YBa2Cu3O6+х в антиферромагнитной (АФ) и металлической (сверхпроводящей, Тc = 88 К) фазах. В области энергий 1,3-2,6 эВ исследована температурная эволюция полос поглощения, которые диагностируют электронные и спиновые корреляции, а также степень металлизации (кислородно-медной гибридизации). Показано, что в металлической фазе в псевдощелевом состоянии ниже Т * = 120±10 К достаточно резко возникают полосы поглощения, присущие АФ фазе, в том числе электрон-двухмагнонная (А+J)-полоса, отражающая развитие сильных АФ корреляций. В отличие от диэлектрика (A+J)-полоса имеет тонкую структуру, связанную с рождением как взаимодействующих, так и невзаимодействующих магнонов. При этом она сосуществует с полосами, обусловленными сильной металлизацией. Полученные результаты доказывают фазовое расслоение при Tc < T < T * с образованием страйповой сверхструктуры, состоящей из металлических и диэлектрических (с ближним АФ упорядочением) областей. Эта сверхструктура сохраняется в сверхпроводящем (СП) состоянии, причем на СП переходе происходит дополнительное усиление АФ корреляций. Совокупность результатов дает независимые оптические свидетельства в пользу несомненного участия АФ корреляций в сверхпроводимости. Наведено результати вимірів температурних залежностей спектрів поглинання плівок YBa2Cu3O6+x в антиферомагнітній (АФ) та металічній (надпровідній, Tc = 88 К) фазах. В області енергій 1,3–2,6 еВ дослiджено температурну еволюцію смуг поглинання, які діагностують електронні та спінові кореляції, а також ступінь металізації (киснево-мідної гібридизації). Показано, що в металічній фазі у псевдощілинному стані нижче T* = 120±10 К досить різко виникають смуги поглинання, що притаманні АФ фазі, у тому числі електрон-двомагнонна (A+J)-смуга, яка відображає розвиток сильних АФ кореляцій. На відміну від діелектрика (A+J)-смуга має тонку структуру, пов’язану з народженням як взаємодіючих, так і невзаємодіючих магнонів. При цьому вона співіснує зі смугами, що обумовлені сильною металізацією. Отримані результати доводять фазове розшарування при Tc < T < T* з утворенням страйпової надструктури з металічних та діелектричних (з близьким АФ упорядкуванням) областей. Ця надструктура зберігається у надпровідному (НП) стані, причому на НП переході відбувається додаткове посилення АФ кореляцій. Сукупність результатів дає незалежні оптичні свідоцтва на користь безперечної участі АФ кореляцій у надпровідності. Results of measurements of the temperature dependence of the absorption spectra of YBa2Cu3O6+x films in the antiferromagnetic and metallic (superconducting, Tc=88 K) phases are presented. The temperature evolution of the absorption bands, which are diagnostic for the electron and spin correlations and the degree of metallization (oxygen–copper hybridization), is investigated in the energy region 1.3–2.6 eV. It is shown that in the metallic phase in the pseudogap state below T=120±10 K there is a sharp rise of these absorption bands characteristic of the antiferromagnetic (AF) phase, including the electron–two-magnon (A+J) band, which reflects the development of strong AF correlations. In contrast to the insulator, here the (A+J) band has a fine structure due to the creation of both interacting and noninteracting magnons, and it coexists with the bands due to the strong metallization. The results demonstrate phase separation at Tc<T<T, with the formation of a stripe superstructure consisting of metallic and insulating (with short-range antiferromagnetic ordering) regions. This superstructure is preserved in the superconducting state, and an additional enhancement of the AF correlations occurs at the superconducting transition. Taken together, the results provide independent optical evidence of the undoubted participation of AF correlations in the superconductivity. Работа подготовлена к юбилею Виктора Валентиновича Еременко. Работа частично поддержана Государственным фондом фундаментальных исследований Министерства образования и науки Украины. ru Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України Физика низких температур Сильно коррелированные системы и высокотемпературная сверхпроводимость Оптическая спектроскопия антиферромагнитных корреляций и страйпового состояния в сверхпроводнике YBa₂Cu₃O₆₊x Optical spectroscopy of antiferromagnetic correlations and the stripe state in the superconductor YBa₂Cu₃O₆₊x Article published earlier
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
title	Оптическая спектроскопия антиферромагнитных корреляций и страйпового состояния в сверхпроводнике YBa₂Cu₃O₆₊x
spellingShingle	Оптическая спектроскопия антиферромагнитных корреляций и страйпового состояния в сверхпроводнике YBa₂Cu₃O₆₊x Самоваров, В.Н. Вакула, В.Л. Либин, М.Ю. Уютнов, С.А. Сергеева, Г.Г. Сильно коррелированные системы и высокотемпературная сверхпроводимость
title_short	Оптическая спектроскопия антиферромагнитных корреляций и страйпового состояния в сверхпроводнике YBa₂Cu₃O₆₊x
title_full	Оптическая спектроскопия антиферромагнитных корреляций и страйпового состояния в сверхпроводнике YBa₂Cu₃O₆₊x
title_fullStr	Оптическая спектроскопия антиферромагнитных корреляций и страйпового состояния в сверхпроводнике YBa₂Cu₃O₆₊x
title_full_unstemmed	Оптическая спектроскопия антиферромагнитных корреляций и страйпового состояния в сверхпроводнике YBa₂Cu₃O₆₊x
title_sort	оптическая спектроскопия антиферромагнитных корреляций и страйпового состояния в сверхпроводнике yba₂cu₃o₆₊x
author	Самоваров, В.Н. Вакула, В.Л. Либин, М.Ю. Уютнов, С.А. Сергеева, Г.Г.
author_facet	Самоваров, В.Н. Вакула, В.Л. Либин, М.Ю. Уютнов, С.А. Сергеева, Г.Г.
topic	Сильно коррелированные системы и высокотемпературная сверхпроводимость
topic_facet	Сильно коррелированные системы и высокотемпературная сверхпроводимость
publishDate	2002
language	Russian
container_title	Физика низких температур
publisher	Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України
format	Article
title_alt	Optical spectroscopy of antiferromagnetic correlations and the stripe state in the superconductor YBa₂Cu₃O₆₊x
description	Представлены результаты измерений температурных зависимостей спектров поглощения пленок YBa2Cu3O6+х в антиферромагнитной (АФ) и металлической (сверхпроводящей, Тc = 88 К) фазах. В области энергий 1,3-2,6 эВ исследована температурная эволюция полос поглощения, которые диагностируют электронные и спиновые корреляции, а также степень металлизации (кислородно-медной гибридизации). Показано, что в металлической фазе в псевдощелевом состоянии ниже Т * = 120±10 К достаточно резко возникают полосы поглощения, присущие АФ фазе, в том числе электрон-двухмагнонная (А+J)-полоса, отражающая развитие сильных АФ корреляций. В отличие от диэлектрика (A+J)-полоса имеет тонкую структуру, связанную с рождением как взаимодействующих, так и невзаимодействующих магнонов. При этом она сосуществует с полосами, обусловленными сильной металлизацией. Полученные результаты доказывают фазовое расслоение при Tc < T < T * с образованием страйповой сверхструктуры, состоящей из металлических и диэлектрических (с ближним АФ упорядочением) областей. Эта сверхструктура сохраняется в сверхпроводящем (СП) состоянии, причем на СП переходе происходит дополнительное усиление АФ корреляций. Совокупность результатов дает независимые оптические свидетельства в пользу несомненного участия АФ корреляций в сверхпроводимости. Наведено результати вимірів температурних залежностей спектрів поглинання плівок YBa2Cu3O6+x в антиферомагнітній (АФ) та металічній (надпровідній, Tc = 88 К) фазах. В області енергій 1,3–2,6 еВ дослiджено температурну еволюцію смуг поглинання, які діагностують електронні та спінові кореляції, а також ступінь металізації (киснево-мідної гібридизації). Показано, що в металічній фазі у псевдощілинному стані нижче T* = 120±10 К досить різко виникають смуги поглинання, що притаманні АФ фазі, у тому числі електрон-двомагнонна (A+J)-смуга, яка відображає розвиток сильних АФ кореляцій. На відміну від діелектрика (A+J)-смуга має тонку структуру, пов’язану з народженням як взаємодіючих, так і невзаємодіючих магнонів. При цьому вона співіснує зі смугами, що обумовлені сильною металізацією. Отримані результати доводять фазове розшарування при Tc < T < T* з утворенням страйпової надструктури з металічних та діелектричних (з близьким АФ упорядкуванням) областей. Ця надструктура зберігається у надпровідному (НП) стані, причому на НП переході відбувається додаткове посилення АФ кореляцій. Сукупність результатів дає незалежні оптичні свідоцтва на користь безперечної участі АФ кореляцій у надпровідності. Results of measurements of the temperature dependence of the absorption spectra of YBa2Cu3O6+x films in the antiferromagnetic and metallic (superconducting, Tc=88 K) phases are presented. The temperature evolution of the absorption bands, which are diagnostic for the electron and spin correlations and the degree of metallization (oxygen–copper hybridization), is investigated in the energy region 1.3–2.6 eV. It is shown that in the metallic phase in the pseudogap state below T=120±10 K there is a sharp rise of these absorption bands characteristic of the antiferromagnetic (AF) phase, including the electron–two-magnon (A+J) band, which reflects the development of strong AF correlations. In contrast to the insulator, here the (A+J) band has a fine structure due to the creation of both interacting and noninteracting magnons, and it coexists with the bands due to the strong metallization. The results demonstrate phase separation at Tc<T<T, with the formation of a stripe superstructure consisting of metallic and insulating (with short-range antiferromagnetic ordering) regions. This superstructure is preserved in the superconducting state, and an additional enhancement of the AF correlations occurs at the superconducting transition. Taken together, the results provide independent optical evidence of the undoubted participation of AF correlations in the superconductivity.
issn	0132-6414
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/128672
citation_txt	Оптическая спектроскопия антиферромагнитных корреляций и страйпового состояния в сверхпроводнике YBa₂Cu₃O₆₊x / В.Н. Самоваров, В.Л. Вакула, М.Ю. Либин, С.А. Уютнов, Г.Г. Сергеева // Физика низких температур. — 2002. — Т. 28, № 8-9. — С. 934-951. — Бібліогр.: 51 назв. — рос.
work_keys_str_mv	AT samovarovvn optičeskaâspektroskopiâantiferromagnitnyhkorrelâciiistraipovogosostoâniâvsverhprovodnikeyba2cu3o6x AT vakulavl optičeskaâspektroskopiâantiferromagnitnyhkorrelâciiistraipovogosostoâniâvsverhprovodnikeyba2cu3o6x AT libinmû optičeskaâspektroskopiâantiferromagnitnyhkorrelâciiistraipovogosostoâniâvsverhprovodnikeyba2cu3o6x AT uûtnovsa optičeskaâspektroskopiâantiferromagnitnyhkorrelâciiistraipovogosostoâniâvsverhprovodnikeyba2cu3o6x AT sergeevagg optičeskaâspektroskopiâantiferromagnitnyhkorrelâciiistraipovogosostoâniâvsverhprovodnikeyba2cu3o6x AT samovarovvn opticalspectroscopyofantiferromagneticcorrelationsandthestripestateinthesuperconductoryba2cu3o6x AT vakulavl opticalspectroscopyofantiferromagneticcorrelationsandthestripestateinthesuperconductoryba2cu3o6x AT libinmû opticalspectroscopyofantiferromagneticcorrelationsandthestripestateinthesuperconductoryba2cu3o6x AT uûtnovsa opticalspectroscopyofantiferromagneticcorrelationsandthestripestateinthesuperconductoryba2cu3o6x AT sergeevagg opticalspectroscopyofantiferromagneticcorrelationsandthestripestateinthesuperconductoryba2cu3o6x
first_indexed	2025-11-24T04:28:26Z
last_indexed	2025-11-24T04:28:26Z
_version_	1850841478973095936
fulltext	Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2002, ò. 28, ¹ 8/9, ñ. 934–951 Îïòè÷åñêàÿ ñïåêòðîñêîïèÿ àíòèôåððîìàãíèòíûõ êîððåëÿöèé è ñòðàéïîâîãî ñîñòîÿíèÿ â ñâåðõïðîâîäíèêå YBa2Cu3O6+x Â. Í. Ñàìîâàðîâ, Â. Ë. Âàêóëà, Ì. Þ. Ëèáèí, Ñ. À. Óþòíîâ Ôèçèêî-òåõíè÷åñêèé èíñòèòóò íèçêèõ òåìïåðàòóð èì. Á. È. Âåðêèíà ÍÀÍ Óêðàèíû ïð. Ëåíèíà, 47, ã. Õàðüêîâ, 61103, Óêðàèíà E-mail: samovarov@ilt.kharkov.ua Ã. Ã. Ñåðãååâà Íàöèîíàëüíûé íàó÷íûé öåíòð «Õàðüêîâñêèé ôèçèêî-òåõíè÷åñêèé èíñòèòóò» óë. Àêàäåìè÷åñêàÿ, 1, ã. Õàðüêîâ, 61108, Óêðàèíà E-mail: gsergeeva@kipt.kharkov.ua Ñòàòüÿ ïîñòóïèëà â ðåäàêöèþ 15 ÿíâàðÿ 2002 ã., ïîñëå ïåðåðàáîòêè 13 ôåâðàëÿ 2002 ã. Ïðåäñòàâëåíû ðåçóëüòàòû èçìåðåíèé òåìïåðàòóðíûõ çàâèñèìîñòåé ñïåêòðîâ ïîãëî- ùåíèÿ ïëåíîê YBa2Cu3O6+õ â àíòèôåððîìàãíèòíîé (ÀÔ) è ìåòàëëè÷åñêîé (ñâåðõïðîâî- äÿùåé, Òc = 88 Ê) ôàçàõ. Â îáëàñòè ýíåðãèé 1,3–2,6 ýÂ èññëåäîâàíà òåìïåðàòóðíàÿ ýâîëþöèÿ ïîëîñ ïîãëîùåíèÿ, êîòîðûå äèàãíîñòèðóþò ýëåêòðîííûå è ñïèíîâûå êîð- ðåëÿöèè, à òàêæå ñòåïåíü ìåòàëëèçàöèè (êèñëîðîäíî-ìåäíîé ãèáðèäèçàöèè). Ïîêàçàíî, ÷òî â ìåòàëëè÷åñêîé ôàçå â ïñåâäîùåëåâîì ñîñòîÿíèè íèæå Ò= 120±10 Ê äîñòàòî÷íî ðåçêî âîçíèêàþò ïîëîñû ïîãëîùåíèÿ, ïðèñóùèå ÀÔ ôàçå, â òîì ÷èñëå ýëåêòðîí-äâóõìàãíîííàÿ (À+J)-ïîëîñà, îòðàæàþùàÿ ðàçâèòèå ñèëüíûõ ÀÔ êîððåëÿöèé. Â îòëè÷èå îò äèýëåêòðèêà (A+J)-ïîëîñà èìååò òîíêóþ ñòðóêòóðó, ñâÿçàííóþ ñ ðîæäåíèåì êàê âçàèìîäåéñòâóþùèõ, òàê è íåâçàèìîäåéñòâóþùèõ ìàãíîíîâ. Ïðè ýòîì îíà ñîñóùåñòâóåò ñ ïîëîñàìè, îáóñëîâëåííûìè ñèëüíîé ìåòàëëèçàöèåé. Ïîëó÷åííûå ðåçóëüòàòû äîêàçûâàþò ôàçîâîå ðàññëîåíèå ïðè Tc < T < T ñ îáðàçîâàíèåì ñòðàéïîâîé ñâåðõñòðóêòóðû, ñîñòîÿùåé èç ìåòàëëè÷åñêèõ è äèýëåêòðè÷åñêèõ (ñ áëèæíèì ÀÔ óïîðÿäî÷åíèåì) îáëàñòåé. Ýòà ñâåðõñòðóêòóðà ñîõðàíÿåòñÿ â ñâåðõïðîâîäÿùåì (ÑÏ) ñîñòîÿíèè, ïðè÷åì íà ÑÏ ïåðåõîäå ïðîèñõîäèò äîïîëíèòåëüíîå óñèëåíèå ÀÔ êîððåëÿöèé. Ñîâîêóïíîñòü ðåçóëüòàòîâ äàåò íåçàâèñèìûå îïòè÷åñêèå ñâèäåòåëüñòâà â ïîëüçó íåñîìíåííîãî ó÷àñòèÿ ÀÔ êîððåëÿöèé â ñâåðõïðîâîäèìîñòè. Íàâåäåíî ðåçóëüòàòè âèì³ð³â òåìïåðàòóðíèõ çàëåæíîñòåé ñïåêòð³â ïîãëèíàííÿ ïë³âîê YBa2Cu3O6+x â àíòèôåðîìàãí³òí³é (ÀÔ) òà ìåòàë³÷í³é (íàäïðîâ³äí³é, Tc = 88 Ê) ôàçàõ. Â îáëàñò³ åíåðã³é 1,3–2,6 åÂ äîñëiäæåíî òåìïåðàòóðíó åâîëþö³þ ñìóã ïîãëèíàííÿ, ÿê³ ä³àãíîñòóþòü åëåêòðîíí³ òà ñï³íîâ³ êîðåëÿö³¿, à òàêîæ ñòóï³íü ìåòàë³çàö³¿ (êèñíåâî-ì³äíî¿ ã³áðèäèçàö³¿). Ïîêàçàíî, ùî â ìåòàë³÷í³é ôàç³ ó ïñåâäîù³ëèííîìó ñòàí³ íèæ÷å T= 120±10 Ê äîñèòü ð³çêî âèíèêàþòü ñìóãè ïîãëèíàííÿ, ùî ïðèòàìàíí³ ÀÔ ôàç³, ó òîìó ÷èñë³ åëåêòðîí-äâîìàãíîííà (A+J)-ñìóãà, ÿêà â³äîáðàæàº ðîçâèòîê ñèëüíèõ ÀÔ êîðåëÿö³é. Íà â³äì³íó â³ä ä³åëåêòðèêà (A+J)-ñìóãà ìàº òîíêó ñòðóêòóðó, ïîâ’ÿçàíó ç íàðîäæåííÿì ÿê âçàºìîä³þ÷èõ, òàê ³ íåâçàºìîä³þ÷èõ ìàãíîí³â. Ïðè öüîìó âîíà ñï³â³ñíóº ç³ ñìóãàìè, ùî îáóìîâëåí³ ñèëüíîþ ìåòàë³çàö³ºþ. Îòðèìàí³ ðåçóëüòàòè äîâîäÿòü ôàçîâå ðîçøàðóâàííÿ ïðè Tc < T < T ç óòâîðåííÿì ñòðàéïîâî¿ íàäñòðóêòóðè ç ìåòàë³÷íèõ òà ä³åëåêòðè÷íèõ (ç áëèçüêèì ÀÔ óïîðÿäêóâàííÿì) îáëàñòåé. Öÿ íàäñòðóêòóðà çáåð³ãàºòüñÿ ó íàäïðîâ³äíîìó (ÍÏ) ñòàí³, ïðè÷îìó íà ÍÏ ïåðåõîä³ â³äáóâàºòüñÿ äîäàòêîâå ïîñèëåííÿ ÀÔ êîðåëÿö³é. Ñóêóïí³ñòü ðåçóëüòàò³â äàº íåçàëåæí³ îïòè÷í³ ñâ³äîöòâà íà êîðèñòü áåçïåðå÷íî¿ ó÷àñò³ ÀÔ êîðåëÿö³é ó íàäïðîâ³äíîñò³. PACS: 74.72.Bê © Â. Í. Ñàìîâàðîâ, Â. Ë. Âàêóëà, Ì. Þ. Ëèáèí, Ñ. À. Óþòíîâ, Ã. Ã. Ñåðãååâà, 2002 Ââåäåíèå Â íàñòîÿùåå âðåìÿ îïòè÷åñêàÿ ñïåêòðîñêîïèÿ ÿâëÿåòñÿ îäíèì èç íàèáîëåå èíôîðìàòèâíûõ ìå- òîäîâ èçó÷åíèÿ ìàãíèòíûõ âçàèìîäåéñòâèé è êîððåëÿöèé â ìàãíèòîóïîðÿäî÷åííûõ êðèñòàë- ëàõ è äîïèðîâàííûõ àíòèôåððîìàãíåòèêàõ. Ñâî- èì ðàçâèòèåì îïòè÷åñêàÿ ñïåêòðîñêîïèÿ ìàãíåòè- êîâ â çíà÷èòåëüíîé ñòåïåíè îáÿçàíà ðàáîòàì Â. Â. Åðåìåíêî è ó÷åíèêîâ åãî íàó÷íîé øêîëû. Â 60-õ ãã. ïðè èññëåäîâàíèè êàðáîíàòà ìàðãàíöà MnCO3 âïåðâûå áûëî îáíàðóæåíî âëèÿíèå àíòè- ôåððîìàãíèòíîãî (ÀÔ) óïîðÿäî÷åíèÿ íà ñïåê- òðû ïîãëîùåíèÿ ìàãíåòèêîâ, à âïîñëåäñòâèè ýòîò ýôôåêò áûë ïîäòâåðæäåí è èññëåäîâàí äëÿ ñà- ìûõ ðàçíîîáðàçíûõ ÀÔ äèýëåêòðèêîâ [1]. Â ðà- áîòå [2] â òîíêèõ ýêñïåðèìåíòàõ âïåðâûå ïî ñïåê- òðàì ïîãëîùåíèÿ áûëè îïðåäåëåíû ïàðàìåòðû ñïèíîâûõ âîëí â � -ôàçå òâåðäîãî êèñëîðîäà. Ïóáëèêàöèè [1,2] âî ìíîãèõ îòíîøåíèÿõ ÿâèëèñü áàçîâûìè äëÿ ñòàíîâëåíèÿ ìàãíèòîîïòèêè ïîãëî- ùåíèÿ, ëþìèíåñöåíöèè, äâóëó÷åïðåëîìëåíèÿ, ôî- òîèíäóöèðîâàííûõ ÿâëåíèé â äèýëåêòðè÷åñêèõ ìàãíåòèêàõ. Îáîáùåíèå ðåçóëüòàòîâ ïî íèçêîòåì- ïåðàòóðíîé ñïåêòðîñêîïèè ìàãíåòèêîâ íàøëî ñâîå îòðàæåíèå â èçâåñòíîé ìîíîãðàôèè Â. Â. Åðåìåíêî [3], à òàêæå â êíèãå [4], ïîäãîòîâëåííîé èì ñîâìå- ñòíî ñ ó÷åíèêàìè. Äëÿ ìåäíî-îêñèäíûõ ÂÒÑÏ, ÿâëÿþùèõñÿ äî- ïèðîâàííûìè àíòèôåððîìàãíåòèêàìè, âîïðîñ î äèàãíîñòèêå ÀÔ êîððåëÿöèé ïðèîáðåë îñîáóþ àê- òóàëüíîñòü â ñâÿçè ñ òåì, ÷òî îäèí èç âîçìîæíûõ ñöåíàðèåâ ñâåðõïðîâîäÿùåãî (ÑÏ) ñïàðèâàíèÿ âêëþ÷àåò ó÷àñòèå ÀÔ ôëóêòóàöèé [5–9]. Ñëåäóåò îòìåòèòü, ÷òî âîçìîæíîñòü ñâåðõïðîâîäèìîñòè ñ ó÷àñòèåì ÀÔ ñïèíîâûõ âîëí äîñòàòî÷íî äàâíî òåîðåòè÷åñêè äîêàçàë È. À. Ïðèâîðîöêèé [10]. Äëÿ ÂÒÑÏ, êàê è äëÿ àíòèôåððîìàãíåòèêîâ, ñíà÷àëà âîçíèê âîïðîñ î ÷óâñòâèòåëüíîñòè îïòè- ÷åñêèõ ñïåêòðîâ ê ôàçîâîìó ïåðåõîäó, â äàííîì ñëó÷àå ê ñâåðõïðîâîäèìîñòè. Âîîáùå ãîâîðÿ, ýòà çàäà÷à èìååò äàâíþþ èñòîðèþ. Äëÿ íèçêîòåìïå- ðàòóðíûõ ñâåðõïðîâîäíèêîâ íåîäíîêðàòíûå ýêñ- ïåðèìåíòû ïî îáíàðóæåíèþ âëèÿíèÿ ñâåðõïðîâî- äÿùåãî ïåðåõîäà íà ðàâíîâåñíûå îïòè÷åñêèå ñïåêòðû â âèäèìîé îáëàñòè ÷àñòîò �� 2 ýÂ äàëè îòðèöàòåëüíûé ðåçóëüòàò. Â îäíîé èç ïåðâûõ òà- êèõ ðàáîò Á. È. Âåðêèí è Á. Ã. Ëàçàðåâ åùå â 1948 ã. [11] ïûòàëèñü îáíàðóæèòü âëèÿíèå ÑÏ ïåðåõîäà íà ñïåêòðû ïðîïóñêàíèÿ è îòðàæåíèÿ îëîâà è ðòóòè. Èõ òùàòåëüíûå èçìåðåíèÿ íå âû- ÿâèëè êàêèõ-ëèáî àíîìàëèé íà ñâåðõïðîâîäÿùåì ïåðåõîäå, è îíè ïðèøëè ê âûâîäó î òîì, ÷òî ýëåê- òðîìàãíèòíûé îòêëèê ñëåäóåò èñêàòü «íà ÷àñòî- òàõ, áëèçêèõ ê ÷àñòîòå, õàðàêòåðèçóþùåé ýíåð- ãèþ ñâÿçè, ñâîéñòâåííóþ ýëåêòðîííîé æèäêîñòè â ñâåðõïðîâîäíèêå». Äëÿ îëîâà è ñâèíöà àíàëîãè÷- íûå ýêñïåðèìåíòû áûëè ïðîâåäåíû â çàðóáåæíûõ íàó÷íûõ öåíòðàõ â íà÷àëå 50-õ ãã. â ïåðèîä îáîñ- íîâàíèÿ ÁÊØ-êîíöåïöèè (ñì. îáñóæäåíèå â ðà- áîòå Äæ. Õèðøà [12]). Êàêèå-ëèáî àíîìàëèè íà ÑÏ ïåðåõîäå òàêæå íå íàáëþäàëèñü. Îòðèöàòåëü- íûå ðåçóëüòàòû ïî îáíàðóæåíèþ îïòè÷åñêîãî îò- êëèêà ñïîñîáñòâîâàëè ðàçâèòèþ èäåè î ñóùåñòâî- âàíèè ýíåðãåòè÷åñêîé ùåëè � S â ýëåêòðîííîì ñïåêòðå ñâåðõïðîâîäíèêà. Ïîñëå óñòàíîâëåíèÿ ùåëåâîãî õàðàêòåðà ñâåðõïðîâîäèìîñòè è, êàê ñëåäñòâèå, îáíàðóæåíèÿ íèçêî÷àñòîòíîãî îòêëèêà íà ÑÏ ñîñòîÿíèå íà «ùåëåâûõ» ÷àñòîòàõ �� S , îïòè÷åñêàÿ äèàãíîñòèêà ñâåðõïðîâîäèìîñòè â îá- ëàñòè �� S â òå÷åíèå äîëãèõ ëåò ñ÷èòàëàñü íå- ëîãè÷íîé. Ñèòóàöèÿ êàðäèíàëüíî èçìåíèëàñü ñ îòêðûòèåì ÂÒÑÏ. Ñíà÷àëà áûë îáíàðóæåí ýôôåêò ÷óâñòâè- òåëüíîñòè ñïåêòðîâ îïòè÷åñêîé ëþìèíåñöåíöèè ê ñâåðõïðîâîäèìîñòè â êóïðàòíûõ ÂÒÑÏ. Ýòî áûëî ñäåëàíî ïðàêòè÷åñêè îäíîâðåìåííî â ðàáîòàõ ãðóïï Â. Ã. Ñòàíêåâè÷à [13] è Â. Â. Åðåìåíêî [14]. Áûëî óñòàíîâëåíî ïðÿìîå âëèÿíèå ÑÏ ïåðåõîäà íà ñïåê- òðû êàòîäîëþìèíåñöåíöèè [14], à òàêæå ôîòîëþ- ìèíåñöåíöèè [13] YBCO â îáëàñòè 2–3 ýÂ. Çàòåì, ÷òî î÷åíü âàæíî, â ñîâìåñòíûõ ðàáîòàõ ãðóïïû È. ß. Ôóãîëü ñ íåìåöêèìè êîëëåãàìè [15,16] â ïëåíêàõ YBCO áûë âïåðâûå îáíàðóæåí çíà÷è- òåëüíûé îï- òè÷åñêèé îòêëèê ðàâíîâåñíîãî ïî- ãëîùåíèÿ íà ñâåðõïðîâîäÿùèé ïåðåõîä. Èçìå- ðåíèÿ ïðîâîäèëèñü íà ÷àñòîòàõ � 2 ýÂ, ò.å. äëÿ ýíåðãèé, çíà÷èòåëüíî ïðåâûøàþùèõ ýíåðãèþ ÑÏ ùåëè � S � 10–2 ýÂ. Îêàçàëîñü, ÷òî ñïåêòðû ñó- ùåñòâåííî èçìåíÿþòñÿ îò òåìïåðàòóðû â íîðìàëü- íîé ôàçå, îäíàêî ñòàíîâÿòñÿ òåìïåðàòóðíî-íåçàâè- ñèìûìè íèæå Tc. Èíûìè ñëîâàìè, áûë îáíàðóæåí ñêà÷îê òåìïåðàòóðíîé ïðîèçâîäíîé êîýôôèöèåíòà ïî- ãëîùåíèÿ.* Ýôôåêò ñëåäóåò ïðèçíàòü âåñüìà íåîæè- äàííûì, ïîñêîëüêó ðàíåå îí íå áûë ïðåäñêàçàí, à äëÿ íèçêî- òåìïåðàòóðíûõ ñâåðõïðîâîäíèêîâ âîîá- ùå îòñóòñòâîâàë ðàçäåë îïòè÷åñêîé ñïåêòðîñêîïèè . Äëÿ ðàçëè÷íûõ êóïðàòíûõ ÂÒÑÏ íà îñíîâå Y, La è Bi ÷óâñòâèòåëüíîñòü ê ñâåðõïðîâîäèìîñòè îïòè÷åñêèõ ñïåêòðîâ îòðàæåíèÿ è ïîãëîùåíèÿ áûëà ïîäòâåðæäåíà â øèðîêîé îáëàñòè ÷àñòîò îò Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2002, ò. 28, ¹ 8/9 935 Îïòè÷åñêàÿ ñïåêòðîñêîïèÿ àíòèôåððîìàãíèòíûõ êîððåëÿöèé * Ïî òåîðèè Õèðøà (Physica Ñ364–365, 37 (2001)) ÷óâñòâèòåëüíîñòü îïòè÷åñêèõ ñïåêòðîâ ê ñâåðõïðîâîäèìîñòè â äûðî÷íõ ÂÒÑÏ ñâÿçàíà ñ ôóíäàìåíòàëüíîé àñèììåòðèåé ñïàðèâàíèÿ ýëåêòðîíîâ è äûðîê (äûðî÷íûõ ïîëÿðîíîâ) â ñâåðõïðîâîäÿùåì ñîñòîÿíèè. 0,3 äî 3 ýÂ: â ÑÏ ôàçå ïðè Ò < Òc ñïåêòðû îòðà- æåíèÿ è ïîãëîùåíèÿ ñòàíîâÿòñÿ íå çàâèñÿùèìè îò òåìïåðàòóðû [17–19]. Âïîëíå åñòåñòâåííî âîç- íèêëà èíòåðåñíàÿ èäåÿ — âûäåëèòü â ñïåêòðàõ êóïðàòîâ îïòè÷åñêóþ îñîáåííîñòü, îáóñëîâëåí- íóþ ìàãíèòíûìè ñòåïåíÿìè ñâîáîäû, è ïðîñëå- äèòü çà åå ýâîëþöèåé ïðè èçìåíåíèè òåìïåðàòóðû îò êîìíàòíîé äî Òc è â ñàìîé ÑÏ ôàçå. Ýòà çàäà- ÷à, íàïðàâëåííàÿ â êîíå÷íîì ñ÷åòå íà âûÿñíåíèå ðîëè ìàãíèòíûõ âçàèìîäåéñòâèé â ôîðìèðîâàíèè âûñîêîòåìïåðàòóðíîé ñâåðõïðîâîäèìîñòè, îêàçà- ëàñü íåïðîñòîé. Ñóùåñòâåííûå ðåçóëüòàòû â ýòîì íàïðàâëåíèè ïîëó÷åíû ñðàâíèòåëüíî íåäàâíî äëÿ ïëåíîê YBCO ñëàáîãî äîïèðîâàíèÿ â ðàáî- òàõ Â. Â. Åðåìåíêî ñ êîëëåãàìè [20,21], â êîòî- ðûõ áûëà èäåíòèôèöèðîâàíà ýëåêòðîí-äâóõìàã- íîííàÿ ïîëîñà ïîãëîùåíèÿ A+J âáëèçè 2,15 ýÂ. Áûëî ïîêàçàíî, ÷òî (A+J)-ïîëîñà, îòðàæàþùàÿ ðàçâèòèå áëèæíèõ ÀÔ êîððåëÿöèé, ïîÿâëÿåòñÿ ïðè îõëàæäåíèè ìåòàëëè÷åñêèõ ïëåíîê YBCO è ñîõðàíÿåòñÿ â ÑÏ ôàçå. Âîïðîñ î ðîëè ÀÔ êîððåëÿöèé â ÑÏ ñïàðèâà- íèè äëÿ ìåäíî-îêñèäíûõ ÂÒÑÏ ÿâëÿåòñÿ îäíèì èç íàèáîëåå äèñêóññèîííûõ, ïðè÷åì íå ìåíåå îñò- ðî ñòîèò âîïðîñ î ïðèðîäå ïñåâäîùåëåâîãî (ÏÙ) ñîñòîÿíèÿ, ïðåäøåñòâóþùåãî â îáëàñòè òåìïåðà- òóð Tc < T < T* ñâåðõïðîâîäèìîñòè ñ d-âîëíîâûì ñïàðèâàíèåì (ñì., íàïðèìåð, [5–9,22]). Îáùå- ïðèíÿòîé òî÷êè çðåíèÿ íà ïðèðîäó è âçàèìîñâÿçü ÑÏ è ÏÙ ñîñòîÿíèé ïîêà íå ñóùåñòâóåò. Îäíàêî íàõîäèò âñå áîëüøåå ïîäòâåðæäåíèå ïðåäïîëîæå- íèå, ÷òî ñâåðõïðîâîäèìîñòü â ýòèõ ñîåäèíåíèÿõ ñâÿçàíà ñ ïðåäâàðèòåëüíûì ôàçîâûì ðàññëîåíè- åì îáðàçöîâ íà äèýëåêòðè÷åñêèå (ñ áëèæíèì ÀÔ óïîðÿäî÷åíèåì) è ìåòàëëè÷åñêèå êâàçèîäíîìåð- íûå ïîëîñêè (ñòðàéï-ôàçû) [23–26]. Ïîëîñêè ìåòàëëè÷åñêîãî õàðàêòåðà ñ êâàçèîäíîìåðíûì äâèæåíèåì äûðîê ðàçäåëåíû äèýëåêòðè÷åñêèìè è îáðàçóþò â ñîâîêóïíîñòè ôëóêòóèðóþùóþ âî âðåìåíè (� 10� 10 ñ) è ïðîñòðàíñòâå ñòðàéïîâóþ ñâåðõñòðóêòóðó. Øèðèíà êàæäîãî ñòðàéïà ñî- ñòàâëÿåò íåñêîëüêî ïîñòîÿííûõ ðåøåòêè äëÿ èî- íîâ Cu2+. Íàèáîëåå ÷óâñòâèòåëüíûì ê ñòðàé- ïîâîé ñòðóêòóðå ñ÷èòàåòñÿ ìåòîä íåóïðóãîãî íåéòðîííîãî ðàññåÿíèÿ [24], îäíàêî â êðàòêîì ñî- îáùåíèè [27] Â. Â. Åðåìåíêî ñ ñîàâòîðàìè ïðîäå- ìîíñòðèðîâàëè, ÷òî îïòè÷åñêàÿ ñïåêòðîñêîïèÿ ïî- ãëîùåíèÿ òàêæå ìîæåò èäåíòèôèöèðîâàòü îáðà- çîâàíèå ñòðàéïîâîé ñâåðõñòðóêòóðû â YBCO. Â íàñòîÿùåé ðàáîòå ïðîâåäåíû èçìåðåíèÿ òåìïå- ðàòóðíûõ çàâèñèìîñòåé ñïåêòðîâ ïîãëîùåíèÿ äèýëåê- òðè÷åñêèõ ïëåíîê YBa2Cu3O6+x c õ = 0,3–0,35 è ñâåðõïðîâîäÿùåé ïëåíêè YBa2Cu3O6+x îïòèìàëüíî- ãî äîïèðîâàíèÿ ñ õ � 0,85 è Òc = 88 Ê. Â îáëàñòè 1,2–2,6 ýÂ ïðîñëåæåíà òåìïåðàòóðíàÿ ýâîëþöèÿ ðàç- íûõ ïîëîñ ïîãëîùåíèÿ, êîòîðûå äèàãíîñòèðóþò ýëåêòðîííûå è ñïèíîâûå êîððåëÿöèè, à òàêæå ñòåïåíü êèñëîðîäíî-ìåäíîé pd-ãèáðèäèçàöèè â àêòèâíîé ïëîñ- êîñòè CuO2. Îïòè÷åñêèå äàííûå ïîêàçàëè, ÷òî ñòå- ïåíü pd-ãèáðèäèçàöèè ñèëüíî óâåëè÷èâàåòñÿ ïðè ìåòàëëèçàöèè (äîïèðîâàíèè), íî ñ òåìïåðàòóðîé îíà èçìåíÿåòñÿ ñëàáî è íå ÿâëÿåòñÿ ðåøàþùèì ôàêòîðîì äëÿ ïîÿâëåíèÿ ñâåðõïðîâîäèìîñòè. Áî- ëåå òîíêèå ýôôåêòû ðàçâîðà÷èâàþòñÿ ñ ó÷àñòèåì ìàãíèòíîé ïîäñèñòåìû ïðè îõëàæäåíèè ìåòàëëè- ÷åñêîé ïëåíêè íèæå Ò= 120 10 Ê. Â ÏÙ ñî- ñòîÿíèè ïðè Ò < Ò äîñòàòî÷íî ðåçêî ïîÿâëÿåòñÿ ýëåêòðîí-äâóõìàãíîííàÿ (À+J)-ïîëîñà ïîãëîùå- íèÿ, òîíêàÿ ñòðóêòóðà êîòîðîé ñîñòîèò èç äâóõ ìàêñèìóìîâ ïðè 2,145 è 2,28 ýÂ. Ýòè ìàêñèìóìû ìîãóò áûòü îòíåñåíû ê äîïîëíèòåëüíîìó âîçáóæ- äåíèþ ïðè ýëåêòðîííîì À-ïåðåõîäå âçàèìîäåéñò- âóþùèõ (3J-ðåçîíàíñ) è íåâçàèìîäåéñòâóþùèõ (4J-ðåçîíàíñ) ìåæäó ñîáîé ìàãíîíîâ, ãäå J – îá- ìåííàÿ ýíåðãèÿ. Òàêàÿ êàðòèíà ïðÿìî óêàçûâàåò íà ðàçâèòèå íèæå T* ñèëüíûõ ÀÔ êîððåëÿöèé. Ïðè ýòîì (A+3J)-êîìïîíåíòà, õàðàêòåðíàÿ äëÿ ÀÔ ôàçû, ñîñóùåñòâóåò ñ B-ïîëîñàìè ïîãëîùå- íèÿ, õàðàêòåðíûìè äëÿ ìåòàëëà. Ýòîò ýôôåêò îò- ðàæàåò ñòðàéïîâîå ôàçîâîå ðàññëîåíèå â ÏÙ ñî- ñòîÿíèè íà äèýëåêòðè÷åñêèå (ñ áëèæíèì ÀÔ óïîðÿäî÷åíèåì) è ìåòàëëè÷åñêèå îáëàñòè. Âîç- íèêøåå ðàññëîåíèå ñîõðàíÿåòñÿ â ÑÏ ôàçå, ïðè- ÷åì íà ÑÏ ïåðåõîäå ïðîèñõîäèò óñèëåíèå ÀÔ êîððåëÿöèé (óñèëåíèå 3J- è 4J-ðåçîíàíñîâ). Â öå- ëîì, ïîëó÷åííûå íàìè ðåçóëüòàòû îêàçàëèñü âïîëíå äîñòàòî÷íûìè, ÷òîáû ñäåëàòü âûâîä, ÷òî â íîðìàëüíîì ñîñòîÿíèè ýëåêòðîííàÿ ñèñòåìà ïðè ïîíèæåíèè T «ïîäãîòàâëèâàåòñÿ» ê ïîÿâëåíèþ ñâåðõïðîâîäèìîñòè ïóòåì ðàçâèòèÿ ÀÔ êîððåëÿ- öèé, êîòîðûå ñîõðàíÿþòñÿ â ÑÏ ôàçå. Òàêèì îá- ðàçîì, ìåòîä îïòè÷åñêîé ñïåêòðîñêîïèè ïîãëîùå- íèÿ, íå èìåþùèé àíàëîãà äëÿ êëàññè÷åñêèõ ñâåðõïðîâîäíèêîâ, ïðèâîäèò ê íåçàâèñèìîìó âû- âîäó î íåñîìíåííîì ó÷àñòèè ÀÔ êîððåëÿöèé â ôîðìèðîâàíèè ñâåðõïðîâîäèìîñòè â YBCO. 1. Ýêñïåðèìåíò Èçìåðåíèÿ ñïåêòðîâ ïîãëîùåíèÿ áûëè âûïîë- íåíû íà òðåõ ïëåíêàõ YBa2Cu3O6+x, êîòîðûå â äàëüíåéøåì îáîçíà÷àþòñÿ YS370, BH609 è BH611. Ïëåíêà ñåðèè «YS» èçãîòîâëåíà ìåòîäîì ïðÿìîòî÷íîãî ðàñïûëåíèÿ ìèøåíåé â Ôèçè÷åñêîì èíñòèòóòå óíèâåðñèòåòà ã. Ýðëàíãåíà (Ãåðìàíèÿ), à ïëåíêè ñåðèè «BH» áûëè ïðèãîòîâëåíû ìåòîäîì ëàçåðíîé àáëÿöèè â èññëåäîâàòåëüñêîì öåíòðå ôèðìû «Ñèìåíñ» ã. Ýðëàíãåíà. Âñå ïëåíêè áûëè 936 Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2002, ò. 28, ¹ 8/9 Â. Í. Ñàìîâàðîâ è äð. âûðàùåíû íà ïîäëîæêàõ (100) SrTiO3, èìåëè îðèåíòàöèþ c-îñè êðèñòàëëà ïåðïåíäèêóëÿðíî ïîäëîæêå è òîëùèíó � = 2300 Å. Ïëåíêè YS370 è BH609 ÿâëÿþòñÿ äèýëåêòðè÷åñêèìè ñ ïåðèîäàìè ðåøåòêè âäîëü îñè ñ 11,842 Å è 11,820 Å. Ýòèì çíà÷åíèÿì îòâå÷àþò èíäåêñû äîïèðîâàíèÿ x � 0,3 è x � 0,35, ò.å. ïëåíêè íàõîäÿòñÿ âáëèçè ïåðåõîäà äèýëåêòðèê–ìåòàëë. Ïëåíêà BH611 ÿâëÿåòñÿ ìå- òàëëè÷åñêîé ñ ïåðèîäîì ðåøåòêè âäîëü c-îñè 11,695 Å , êîòîðîìó ñîîòâåòñòâóåò èíäåêñ äîïèðî- âàíèÿ x � 0,85. Ïî ìàãíèòíûì èçìåðåíèÿì òåìïå- ðàòóðà ñâåðõïðîâîäÿùåãî ïåðåõîäà äëÿ ïëåíêè BH611 ðàâíà 88 Ê, øèðèíà ïåðåõîäà ñîñòàâëÿåò îêîëî 1 Ê. Óäåëüíîå ñîïðîòèâëåíèå ýòîé ïëåíêè äëÿ ab-ïëîñêîñòè êðèñòàëëà ab(100Ê) ñîñòàâëÿåò ïðèìåðíî 100 ìêÎì�ñì. Ýêñïåðèìåíòàëüíàÿ ìåòîäèêà èçìåðåíèÿ ñïåê- òðîâ ïîãëîùåíèÿ (êîýôôèöèåíòîâ ïîãëîùåíèÿ � (� )) äîñòàòî÷íî ïîäðîáíî èçëîæåíà â [20,21]. Îòìåòèì òîëüêî íàèáîëåå ñóùåñòâåííûå ìîìåí- òû. Îïòè÷åñêèå èçìåðåíèÿ áûëè âûïîëíåíû â íå- ïîëÿðèçîâàííîì ñâåòå (E \|\| ab-ïëîñêîñòè êðèñòàë- ëà), ïðè ýòîì îáëó÷åíèå ïëåíîê ïðîâîäèëîñü ÷åðåç ìîíîõðîìàòîð ÌÄÐ-12 â àâòîìàòè÷åñêîì ðåæèìå çàïèñè äàííûõ è ñêàíèðîâàíèÿ ñïåêòðîâ. Äëÿ T � 300 Ê äàíû àáñîëþòíûå ñïåêòðû ïîãëî- ùåíèÿ â åäèíèöàõ îïòè÷åñêîé ïëîòíîñòè � ��( ). Äàííûå ïðè îõëàæäåíèè ïëåíîê ïðåäñòàâëå- íû â âèäå çàâèñèìîñòåé ðàçíîñòíîãî ñïåêòðà � (� �) = � �(� ,T) – � �(� ,T0), ãäå T0 – íà÷àëüíàÿ òåìïåðàòóðà, îòíîñèòåëüíî êîòîðîé ïðîâîäèëîñü îõëàæäåíèå ïëåíîê. Âåëè÷èíû � (� �) îïðåäåëÿ- ëèñü ïî ñîîòíîøåíèþ � (� �) = ln[t0(� )/t(� )], ãäå t0(� ) è t(� ) – èçìåðåííûå ñïåêòðû ïðîïóñêà- íèÿ ïëåíîê ïðè òåìïåðàòóðàõ T0 è T. Ýòî ñîîòíî- øåíèå õîðîøî âûïîëíÿåòñÿ äàæå áåç ó÷åòà òåìïå- ðàòóðíûõ èçìåíåíèé êîýôôèöèåíòà îòðàæåíèÿ R(� ). Â îáëàñòè ýíåðãèé 1,2–3 ýÂ, ãäå ïðîâîäè- ëèñü èçìåðåíèÿ, îòðàæåíèå äëÿ äèýëåêòðè÷åñêîé è ìåòàëëè÷åñêîé ôàç YBCO ìàëî äëÿ îáeèõ ïî- ëÿðèçàöèé â ab-ïëîñêîñòè, R � 10% [28]. Òåìïå- ðàòóðíûå èçìåíåíèÿ îòðàæåíèÿ ïðè îõëàæäåíèè ïëåíîê òàêæå ìàëû, ñîñòàâëÿÿ � R/� T � 10� 4 Ê� 1 [29], ÷òî çàìåòíî ìåíüøå òåìïåðàòóðíûõ èçìåíå- íèé ïðîïóñêàíèÿ. Ïîýòîìó èñïîëüçîâàíèå ïðèâå- äåííîãî âûøå âûðàæåíèÿ äëÿ îïðåäåëåíèÿ � (� �) ïî ñïåêòðàì ïðîïóñêàíèÿ âïîëíå íàäåæíî. 2. Êëàññèôèêàöèÿ îïòè÷åñêèõ ïåðåõîäîâ è ïðèíöèïû àíàëèçà ñïåêòðîâ ïîãëîùåíèÿ Äëÿ öåëîñòíîñòè âîñïðèÿòèÿ ôèçè÷åñêîé êàðòè- íû öåëåñîîáðàçíî èçëîæèòü ïðèíÿòóþ êëàññèôèêà- öèþ ïåðåõîäîâ è òå ïîäõîäû, êîòîðûìè ìû ðóêîâî- äñòâîâàëèñü ïðè àíàëèçå îïòè÷åñêèõ îñîáåííîñòåé. Â ñïåêòðàëüíîé îáëàñòè ÈÊ- è âèäèìîãî äèà- ïàçîíà ïðè �� < 3 ýÂ ñïåêòð ïîãëîùåíèÿ YBCO îïðåäåëÿåòñÿ ñîâîêóïíîñòüþ ìåæçîííûõ è âíóò- ðèçîííûõ ïåðåõîäîâ, à òàêæå dd-ïåðåõîäîâ â èîíå Cu2+. Â èòîãå ñïåêòð îêàçûâàåòñÿ âåñüìà ñëîæíûì, ìíîãîêîìïîíåíòíûì, è äëÿ åãî èíòåð- ïðåòàöèè òðåáóåòñÿ îïðåäåëåííàÿ êàðòèíà ðàñïðå- äåëåíèÿ ïëîòíîñòè ñîñòîÿíèé N(E) â ñî÷åòàíèè ñî ñõåìîé ðàñùåïëåíèÿ dd-ïåðåõîäîâ â ïîëå êèñëîðîäíûõ ëèãàíäîâ. Â îñíîâó èäåíòèôèêàöèè èçìåðåííûõ ñïåêòðîâ ïîãëîùåíèÿ ïîëîæåíà ñèñ- òåìà ýëåêòðîííûõ ïåðåõîäîâ, ñõåìàòè÷åñêè ïîêà- çàííàÿ íà ðèñ. 1. Ýòà êàðòèíà îòðàæàåò íàèáîëåå ïðèíöèïèàëüíûå îñîáåííîñòè ñòðóêòóðû ýëåêòðîí- íûõ ñîñòîÿíèé êóïðàòíûõ ÂÒÑÏ. Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2002, ò. 28, ¹ 8/9 937 Îïòè÷åñêàÿ ñïåêòðîñêîïèÿ àíòèôåððîìàãíèòíûõ êîððåëÿöèé Ðèñ. 1. Ðàñùåïëåíèå d-óðîâíåé èîíà Cu2+ â êðèñòàëëè÷å- ñêîì ïîëå òåòðàãîíàëüíîé ñèììåòðèè D4h ïðè àêñèàëüíîì ðàñòÿæåíèè çà ñ÷åò âíóòðåííèõ ïîëåé (à). Ðàñïðåäåëåíèå ïëîòíîñòè ñîñòîÿíèé N(E) ïðè óìåðåííîì (á) è ñèëüíîì (â) äîïèðîâàíèè. Ñòðåëêàìè óêàçàíû îïòè÷åñêèå ïåðåõîäû, ðàññìàòðèâàåìûå ïðè àíàëèçå èçìåðåííûõ ñïåêòðîâ ïîãëî- ùåíèÿ YBCO â âèäèìîé îáëàñòè ÷àñòîò. Ðèñóíêè äàíû áåç ñîáëþäåíèÿ ìàñøòàáà (îáîçíà÷åíèÿ ñì. â òåêñòå). Ìåæçîííûå ïåðåõîäû ñ ïåðåíîñîì çàðÿäà Ýòè ïåðåõîäû îòðàæàþò ñâîåîáðàçèå ðàñïðåäå- ëåíèÿ ïëîòíîñòè ñîñòîÿíèé N(E) â 2D-êîððåëè- ðîâàííûõ ìåäíî-êèñëîðîäíûõ ñèñòåìàõ [6,30]. Íèæíÿÿ pd-ãèáðèäèçèðîâàííàÿ õàááàðäîâñêàÿ çîíà (LHB) îòäåëåíà îò âåðõíåé õàááàðäîâñêîé çîíû (UHB), îáðàçîâàííîé â îñíîâíîì ìåäíûìè d-îðáèòàëÿìè, îïòè÷åñêîé ùåëüþ âåëè÷èíîé Eg. Ïðèðîäà ùåëè îáóñëîâëåíà ïåðåíîñîì çàðÿäà îò êèñëîðîäà ê ìåäè. Â äèýëåêòðèêå YBa2Cu3O6+x (x < 0,4) âåëè÷èíà Eg � 1,7 ýÂ [31]. Â ìåòàëëè÷å- ñêîé ôàçå YBCO ùåëü ñîõðàíÿåòñÿ âïëîòü äî îá- ëàñòè îïòèìàëüíîãî äîïèðîâàíèÿ (x � 0,9), íî ïðè ñâåðõäîïèðîâàíèè, êîãäà êóïðàòíûå ÂÒÑÏ ñòàíîâÿòñÿ 3D-ìåòàëëàìè è íà÷èíàþò òåðÿòü ñâåðõïðîâîäÿùèå ñâîéñòâà, ùåëü çàïîëíÿåòñÿ çîííûìè ñîñòîÿíèÿìè. Ìåæçîííûì ïåðåõîäàì ñ ïåðåíîñîì çàðÿäà (Charge-transfer transitions, CT-ïåðåõîäû) ïðè �� > Eg ñîîòâåòñòâóåò êîíòè- íóàëüíàÿ êîìïîíåíòà ñïåêòðà ïîãëîùåíèÿ, êîòî- ðóþ â òåðìèíàõ îïòè÷åñêîé ïëîòíîñòè îáîçíà÷èì êàê (� �)CT. A-ïåðåõîäû èç êîððåëÿöèîííîãî ïèêà ïëîòíîñòè ñîñòîÿíèé Äðóãèå òèïû ìåæçîííûõ îïòè÷åñêèõ ïåðåõî- äîâ âîçíèêàþò èç-çà ñóùåñòâîâàíèÿ íà âåðøèíå LHB óçêîãî êîððåëÿöèîííîãî À-ïèêà ïëîòíîñòè ñîñòîÿíèé. Â êîððåëèðîâàííûõ ñèñòåìàõ À-ïèê ïëîòíîñòè ñîñòîÿíèé âîçíèêàåò íåçàâèñèìî îò âû- áðàííîãî ïîäõîäà äëÿ ïîëó÷åíèÿ ñïåêòðàëüíîãî ðàñïðåäåëåíèÿ N(E): îäíîçîííàÿ õàááàðäîâñêàÿ ìîäåëü ñ ó÷åòîì [32] è áåç ó÷åòà [30] ÀÔ ôëóê- òóàöèé, ïîëÿðîííàÿ ìîäåëü ìåäíî-êèñëîðîäíûõ ñèíãëåòîâ Æàíãà–Ðàéñà [33], ìîäåëü êîëëåêòèâ- íîãî ðåçîíàíñà Êîíäî [34]. Â ðàìêàõ tJ-ïîäõîäà ïîÿâëåíèå A-ïèêà â ñòðóêòóðå N(E) ÿâëÿåòñÿ ñëåäñòâèåì âçàèìîäåéñòâèÿ íîñèòåëåé çàðÿäà ñ ÀÔ ôëóêòóàöèÿìè, êîòîðûå èíòåíñèâíî ðàçâè- âàþòñÿ â êóïðàòíûõ îêñèäàõ â îáëàñòè òåìïå- ðàòóð íèæå ýíåðãèè îáìåííîãî âçàèìîäåéñòâèÿ J � 4t2/U � 103 Ê, ãäå t � 0,2–0,3 ýÂ — àìïëèòó- äà ìåæäîóçåëüíîãî ïåðåíîñà, à U � 2–3 ýÂ — çíà- ÷åíèå ýôôåêòèâíîé õàááàðäîâñêîé ýíåðãèè. Â ýòîì ñëó÷àå øèðèíà A-ïèêà îïðåäåëÿåòñÿ ïðîöåññàìè ðîæäåíèÿ (èñ÷åçíîâåíèÿ) ìàãíîíîâ ïðè äâèæåíèè äûðîê è èìååò õàðàêòåðíîå çíà÷åíèå � 3� 4 J [8,32]. Â ñïåêòðàõ ïîãëîùåíèÿ A-ïèê ïëîòíîñòè ñîñòîÿíèé äîëæåí ïðîÿâëÿòüñÿ â âèäå A-ïîëîñû øèðèíîé ìàñøòàáà J, ðàñïîëîæåííîé ïðè E � Eg (â äàëü- íåéøåì (� �)À-êîìïîíåíòà). Îòìåòèì, ÷òî ïàðàìåòðû A-ïèêà â 2D-ñèñòåìàõ ÿâëÿþòñÿ àíèçîòðîïíûìè. Òàê, âäîëü Ã–Ì-íàïðàâ- ëåíèÿ çîíû Áðèëëþýíà íîñèòåëè èíòåíñèâíî âçàè- ìîäåéñòâóþò ñ ÀÔ ôëóêòóàöèÿìè è, êàê ñëåäñòâèå, èìåþò áîëüøóþ ìàññó (hot quasiparticles), íî äëÿ äðóãèõ íàïðàâëåíèé 2D-çîíû Áðèëëþýíà âçàèìî- äåéñòâèå ñèëüíî îñëàáëåíî (cold quasiparticles) (ñì. [9] è ññûëêè â íåé). Ïîñêîëüêó èçìåðåíèÿ ïðîâåäå- íû íàìè ñ èñïîëüçîâàíèåì íåïîëÿðèçîâàííîãî ñâåòà, òî, ñîãëàñíî èçâåñòíûì ïðàâèëàì, ïîãëîùåíèå, ñâÿ- çàííîå ñ ïåðåõîäàìè èç çîíû òÿæåëûõ äûðîê, äîìè- íèðóåò íàä ïîãëîùåíèåì, ñâÿçàííûì ñ ïåðåõîäàìè èç çîíû ëåãêèõ äûðîê. (A+J)-ïåðåõîäû ñ äîïîëíèòåëüíûì âîçáóæäåíèåì ìàãíîííîé ïîäñèñòåìû Åùå îäèí òèï îïòè÷åñêèõ ïåðåõîäîâ âîçíèêà- åò, åñëè îäíîâðåìåííî ñ A-ïåðåõîäàìè ïðîèñõî- äèò âîçáóæäåíèå ìàãíîííîé ÀÔ ïîäñèñòåìû. Ýòè (A+J)-ïåðåõîäû ïðåâûøàþò A-ïåðåõîäû íà âåëè- ÷èíó ýíåðãèè 3J–4J äâóõìàãíîííûõ âîçáóæäåíèé â YBCO è â ñïåêòðàõ ïîãëîùåíèÿ äîëæíû ïðîÿâ- ëÿòüñÿ â âèäå óçêîé (A+J)-ïîëîñû (êîìïîíåíòà (� �)A+J). Âíóòðèçîííûå MIR-ïåðåõîäû Â ìåòàëëè÷åñêîé ôàçå YBCO, êîãäà óðîâåíü Ôåðìè ðàñïîëîæåí â îáëàñòè A-ïèêà ïëîòíîñòè ñîñòîÿíèé, âîçìîæíû êîíòèíóàëüíûå âíóòðèçîí- íûå ïåðåõîäû èç ãëóáèíû âàëåíòíîé çîíû LHB â îòêðûâàþùóþñÿ ñ äîïèðîâàíèåì îáëàñòü äûðî÷- íûõ ñîñòîÿíèé. Íèçêî÷àñòîòíàÿ ãðàíèöà ýòèõ MIR-ïåðåõîäîâ èìååò çíà÷åíèå, áëèçêîå ê øèðèíå A-ïèêà, ò.å. 0,3–0,4 ýÂ, ìàêñèìóì ïîãëîùåíèÿ ïðèõîäèòñÿ íà 0,5–0,6 ýÂ, à âûñîêî÷àñòîòíîå êðû- ëî ìåäëåííî ñïàäàåò èç-çà áîëüøîé øèðèíû âà- ëåíòíîé çîíû è ìîæåò ïîýòîìó çàõâàòûâàòü äàæå âèäèìûé äèàïàçîí âïëîòü äî �� = 3 ýÂ [6,19,20]. dd-ïåðåõîäû â èîíå Cu2+ Â ýëåìåíòàðíîé ÿ÷åéêå YBCO èîí Cu2+ íàõî- äèòñÿ â îñíîâàíèè ïèðàìèäû CuO5, èìåÿ îêðó- æåíèå èç 5 êèñëîðîäíûõ ëèãàíäîâ: 4 àòîìà â ïëîñêîñòè CuO2 è 1 àòîì àïåêñíîãî êèñëîðîäà. Êà÷åñòâåííàÿ ñõåìà ðàñùåïëåíèÿ d-îðáèòàëåé Cu2+ â îêòàýäðè÷åñêîì îêðóæåíèè ïðåäñòàâëåíà íà ðèñ.1, ãäå èñõîäíûå eg-äóáëåò è t2g-òðèïëåò â îêòàýäðå CuO6 ðàñùåïëÿþòñÿ çà ñ÷åò îñëàáëåíèÿ àêñèàëüíîãî ïîëÿ àòîìîâ àïåêñíîãî êèñëîðîäà, â òîì ÷èñëå ïðè óäàëåíèè îäíîãî èç íèõ. Â ïðå- äåëüíîì ñëó÷àå îòñóòñòâèÿ äâóõ àòîìîâ àïåêñíîãî êèñëîðîäà ðàñùåïëåíèå îòâå÷àåò ïëîñêî-êâàäðàò- íîìó êîìïëåêñó CuO4. Äëÿ ïîëÿðèçàöèè E \|\| ab íàèáîëüøèé âêëàä â ïîãëîùåíèå äîëæíû äàâàòü ïåðåõîäû d dxy x y � �2 2 è d dyz xz x y, � �2 2 íà îðáè- òàëü Cu2+(d x y2 2� ) ñ äûðî÷íûì ñîñòîÿíèåì. Îäíà- êî â ñïåêòðàõ ïîãëîùåíèÿ ñèììåòðèéíîå ïðàâèëî 938 Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2002, ò. 28, ¹ 8/9 Â. Í. Ñàìîâàðîâ è äð. äëÿ d-îðáèòàëåé íàêëàäûâàåò çàïðåò íà dd-ïåðå- õîäû. Â ìåäüñîäåðæàùèõ îêñèäàõ êîíå÷íàÿ ñòå- ïåíü pd-ãèáðèäèçàöèè (ñòåïåíü êîâàëåíòíîñòè) ñíèìàåò çàïðåò íà dd-ïåðåõîäû [35]. Â äèýëåê- òðè÷åñêîé ôàçå YBCO è äðóãèõ êóïðàòîâ dd-ïå- ðåõîäû íàáëþäàþòñÿ â âèäå ñëàáîèíòåíñèâíûõ ïîëîñ ñ êîýôôèöèåíòàìè ïîãëîùåíèÿ � � 104 ñì–1 [20,36], ÷òî, ïî-âèäèìîìó, ñâÿçàíî ñ îñëàáëåííîé pd-ãèáðèäèçàöèåé [35]. Â òî æå âðåìÿ â ñïåêòðàõ êîìáèíàöèîííîãî ðàññåÿíèÿ (ÊÐ) dd-ïåðåõîäû âûðàæåíû î÷åíü õîðîøî. Íàïðèìåð, â ñïåêòðàõ ÊÐ ïåðåõîä d dxy x y � �2 2 îò÷åòëèâî âèäåí â äè- ýëåêòðè÷åñêîé ôàçå YBa2Cu3O6+x (x � 0,4) â âèäå óçêîé ïîëîñû, öåíòðèðîâàííîé âáëèçè 1,5–1,56 ýÂ ñ ïîëóøèðèíîé � 0,1 ýÂ [37]. Â ìåòàëëè÷åñêîé ôàçå èç-çà óñèëåíèÿ pd-ãèáðèäèçàöèè êîýôôèöè- åíò ïîãëîùåíèÿ äëÿ dd-ïåðåõîäîâ âîçðàñòàåò äî çíà÷åíèé, ñðàâíèìûõ ñ êîýôôèöèåíòàìè äëÿ ðàç- ðåøåííûõ CT-ïåðåõîäîâ, � � 105 ñì–1 [20,21], íî â ñïåêòðàõ ÊÐ ïåðåõîä d dxy x y � �2 2 ïðè ìåòàëëè- çàöèè ñèëüíî îñëàáëÿåòñÿ [37]. Ðàíåå â ñïåê- òðàõ ïîãëîùåíèÿ ìåòàëëè÷åñêîé ôàçû YBCO óìåðåííîãî äîïèðîâàíèÿ ñ x � 0,7 ïåðåõîäû d dxy x y � �2 2 è d dxz yz x y, � �2 2 íàáëþäàëèñü â âèäå óçêèõ ïîëîñ ïðè 1,5 ýÂ è 2,4 ýÂ [20,21]. Ñëåäóÿ îáî- çíà÷åíèÿì, ïðèíÿòûì â [20], ýòè dd-ïåðåõîäû îáîç- íà÷èì êàê Bd 1 (d dxy x y � �2 2 ) è B d dd xz yz x y 2 2 2( ), � � , à êîýôôèöèåíòû îïòè÷åñêîé ïëîòíîñòè — (� �)1B è (� �)2B. Òàêèì îáðàçîì, ñïåêòðàëüíûé ñîñòàâ ïîãëîùå- íèÿ YBCO â îáëàñòè 1–3 ýÂ (ñì. ðèñ. 1) äîëæåí îïðåäåëÿòüñÿ ñóììîé øåñòè êîìïîíåíò. 1. Êîíòèíóàëüíàÿ ìåæçîííàÿ ñîñòàâëÿþùàÿ (� �)CT ïðè �� Eg äëÿ ïåðåõîäîâ ñ ïåðåíîñîì çà- ðÿäà îò êèñëîðîäà ê ìåäè, CT-êîìïîíåíòà. 2. Êîíòèíóàëüíàÿ ñîñòàâëÿþùàÿ îò êîðîòêîâîë- íîâîãî êðûëà âíóòðèçîííîé MIR-êîìïîíåíòû, (� �)MIR. Êîìïîíåíòû MIR è CT çàäàþò íåïðåðûâ- íûé ôîí ïîãëîùåíèÿ â îáëàñòè ÷àñòîò 1–3 ýÂ. 3. Óçêîïîëîñíàÿ (� �)A-êîìïîíåíòà A-ïåðåõîäîâ èç êîððåëÿöèîííîãî ìàêñèìóìà ïëîòíîñòè ñîñòîÿ- íèé ÷åðåç îïòè÷åñêóþ ùåëü áåç âîçáóæäåíèÿ ìàã- íèòíûõ ñòåïåíåé ñâîáîäû, À-ïîëîñà. 4. Óçêîïîëîñíàÿ (� �)A+J-êîìïîíåíòà (A+J)-ïå- ðåõîäîâ èç êîððåëÿöèîííîãî ìàêñèìóìà ïëîòíîñòè ñîñòîÿíèé ÷åðåç îïòè÷åñêóþ ùåëü ñ äîïîëíèòåëü- íûì âîçáóæäåíèåì ìàãíèòíûõ ñòåïåíåé ñâîáîäû, (À+J)-ïîëîñà; 5. Óçêîïîëîñíàÿ (� �)1B-êîìïîíåíòà äëÿ dd- ïå- ðåõîäîâ d dxy x y � �2 2 , îáóñëîâëåííàÿ pd-ãèáðèäè- çàöèåé â ïëîñêîñòè CuO2, Bd 1 -ïîëîñà. 6. Óçêîïîëîñíàÿ (� �)2B-êîìïîíåíòà äëÿ dd- ïå- ðåõîäîâ d dxz yz x y, � �2 2 , îáóñëîâëåííàÿ pd-ãèáðè- äèçàöåé â ïîïåðå÷íîì îòíîñèòåëüíî ïëîñêîñòè CuO2 íàïðàâëåíèè, Bd 2 -ïîëîñà; Êàê ïîêàçûâàþò ðåçóëüòàòû íàñòîÿùåé ðàáî- òû, à òàêæå [20,21], ðàññìîòðåííûå êîìïîíåíòû ïîãëîùåíèÿ ìîãóò âûñòóïàòü ýôôåêòèâíûì èíñò- ðóìåíòàðèåì äëÿ èçó÷åíèÿ ýâîëþöèè êîððåëÿöè- îííîãî, ìàãíèòíîãî è êîâàëåíòíîãî âêëàäîâ â ñïåêòð íîñèòåëåé ïðè èçìåíåíèè òåìïåðàòóðû è óðîâíÿ äîïèðîâàíèÿ YBCO. 3. Äèýëåêòðè÷åñêàÿ ôàçà YBCO Íà ðèñ. 2 ïðèâåäåíû ñïåêòðû ïîãëîùåíèÿ äè- ýëåêòðè÷åñêèõ ïëåíîê YS370 ñ x � 0,3 è BH609 ñ x � 0,35 â ñïåêòðàëüíîé îáëàñòè 1,4–2,8 ýÂ ïðè 300 Ê. Ðåçóëüòàòû äàíû â êîîðäèíàòàõ îïòè÷åñêàÿ ïëîòíîñòü � � – ïðèâåäåííàÿ ýíåðãèÿ E/E0, ãäå E0 – ïîëîæåíèå ìîùíîãî A-ïèêà ïîãëîùåíèÿ. Êàê âèäíî íà ðèñ. 2,à, õàðàêòåð ñïåêòðîâ è ïîëîæåíèå îñíîâíûõ îñîáåííîñòåé ïðàêòè÷åñêè ñîâïàäàþò â îáåèõ ïëåíêàõ è, ñëåäîâàòåëüíî, íå çàâèñèò îò ñïî- ñîáà èõ ïðèãîòîâëåíèÿ. Êîððåëÿöèîííûé A-ïèê ïîãëîùåíèÿ ñ èíòåíñèâíîñòüþ (� �)A = 2,2–2,7 ïðèõîäèòñÿ íà ýíåðãèþ E A 0 177� , ýÂ. Ñ âûñîêî÷àñ- òîòíîé ñòîðîíû îò A-ïèêà âáëèçè 2,12 ýÂ õîðîøî ïðîÿâëÿåòñÿ (A+J)-ïîëîñà. Ýòè äâå ïîëîñû ðàñïî- ëîæåíû íà ôîíå êîíòèíóàëüíîé CT-êîìïîíåíòû (âíóòðèçîííàÿ MIR-êîìïîíåíòà â äèýëåêòðè÷å- ñêîé ôàçå îòñóòñòâóåò). Ïîëîñà A+J öåíòðèðîâàíà ïðè E A m0 2� �� è îòñòîèò îò A-ïîëîñû íà ýíåðãèþ äâóõìàãíîííîãî âîçáóæäåíèÿ 3J, êîòîðàÿ ïî äàííûì ïîãëîùåíèÿ è ÊÐ äëÿ äèýëåêòðè÷åñêîé è ñëàáîìå- òàëëèçèðîâàííîé ôàçû YBCO ñîñòàâëÿåò �� 2m = = 0,33–0,35 ýÂ [6,38–40]. Äëÿ êîëè÷åñòâåííîãî îïèñàíèÿ èçìåðåííûõ äàííûõ ïðîâåäåíî ìîäåëüíîå ðàçëîæåíèå ñïåê- òðà ïîãëîùåíèÿ ïëåíêè BH609 íà òðè îñíîâíûå êîìïîíåíòû: (� �)fit = (� �)A + (� �)A+J+ (� �)CT. Ïîëîñû A è A+J îïèñûâàëèñü ãàóññîâûìè êîíòóðà- ìè, à ìåæçîííàÿ CT-êîìïîíåíòà – êâàäðàòè÷íîé çà- âèñèìîñòüþ îò ýíåðãèè: � � � � � � � � � � � � � fit � � �� i i i ii CT gE E E E E exp , 0 2 2 2 2 (1) ãäå i = A, A+J. ×àñòîòíàÿ çàâèñèìîñòü äëÿ ìåæ- çîííîãî CT-ïîãëîùåíèÿ (� �)CT � (E – Eg) 2 õà- ðàêòåðíà äëÿ ïåðåõîäîâ, îáóñëîâëåííûõ «õâîñòà- ìè» ïëîòíîñòè ñîñòîÿíèé âíóòðè îïòè÷åñêîé ùåëè, à òàêæå ñèëüíûì ðàññåÿíèåì íîñèòåëåé çà- ðÿäà [41]. Â õàááàðäîâñêèõ ñèñòåìàõ ñóùåñòâîâà- íèå òàêèõ õâîñòîâ ÿâëÿåòñÿ ïðÿìûì ñëåäñòâèåì âçàèìîñâÿçè ïëîòíîñòåé ñîñòîÿíèé UHB è LHB Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2002, ò. 28, ¹ 8/9 939 Îïòè÷åñêàÿ ñïåêòðîñêîïèÿ àíòèôåððîìàãíèòíûõ êîððåëÿöèé [30]. Â ñëó÷àå õîðîøî âûðàæåííûõ õâîñòîâ ïëîò- íîñòè ñîñòîÿíèé â YBCO ýòà çàâèñèìîñòü áûëà âå- ðèôèöèðîâàíà â îïòè÷åñêèõ ýêñïåðèìåíòàõ [42]. Ìîäåëüíîå ðàçëîæåíèå èçìåðåííîãî ñïåêòðà äëÿ ïëåíêè BH609 ïîêàçàíî íà ðèñ. 2,á. Ïðèâå- äåì ïàðàìåòðû ýòîãî ðàçëîæåíèÿ, êîòîðûå ïîçâî- ëÿþò îïèñûâàòü ýêñïåðèìåíòàëüíûé ñïåêòð ñ òî÷- íîñòüþ íå õóæå 4% âî âñåì äèàïàçîíå èçìåðåíèé (â ñêîáêàõ óêàçàíû çíà÷åíèÿ ïàðàìåòðîâ àíàëî- ãè÷íîãî ðàçëîæåíèÿ äëÿ ïëåíêè YS370). 1. Ãàóññîâà À-ïîëîñà: E A 0 177� , ýÂ ( 175, ýÂ), äèñïåðñèÿ �A = 0,14 ýÂ ( 0,12 ýÂ), àìïëèòóäíûé êîýôôèöèåíò � A= 0,64 ýÂ (0,44 ýÂ). 2. Ãàóññîâà ( )À J� -ïîëîñà: E A J 0 � � 2,12 ýÂ, (2,06 ýÂ), äèñïåðñèÿ � A J� � 0,17 ýÂ ( 0,17 ýÂ), � A+J = 0,41 ýÂ (0,30 ýÂ). 3. Ìåæçîííàÿ ÑÒ-êîìïîíåíòà: Eg = 1,77 ýÂ (1,75 ýÂ), àìïëèòóäíûé êîýôôèöèåíò � CT = = 14 ýÂ� 1 ( 12,1 ýÂ� 1). Êàê âèäíî, â ñïåêòðå ïîãëîùåíèÿ äèýëåêòðè÷å- ñêîé ôàçû ïðè 300 Ê îòñóòñòâóþò dd-ïîëîñû. Â ýòîé ñâÿçè îòìåòèì, ÷òî èõ ìîæíî âûäåëèòü òîëü- êî ïðè íàãðåâàíèè äèýëåêòðè÷åñêîé (ïîëóïðîâîä- íèêîâîé) ïëåíêè YBCO [20]. Îíè ïîÿâëÿþòñÿ ïðè 1,56 ýÂ (Bd 1 ) è 2,4 ýÂ (Bd 2 ) â âèäå ñðàâíèòåëüíî ñëàáûõ ñïåêòðàëüíûõ îñîáåííîñòåé ñ àìïëèòóäîé (� �)B � 0,1 è êîýôôèöèåíòîì � B � 0,02 ýÂ. Ïëåíêè íà ãðàíèöå ïåðåõîäà äèýëåêòðèê–ìåòàëë íàõîäÿòñÿ â àêòèâàöèîííîì ðåæèìå ïðîâîäèìîñòè, è óñèëå- íèå Bd 1 -, Bd 2 -ïîëîñ ñëåäóåò çà ðîñòîì ìåòàëëèçà- öèè ïðè ïîâûøåíèè òåìïåðàòóðû. Ìû òàêæå íà- áëþäàëè ïîÿâëåíèå ýòèõ ïîëîñ â ýêñïåðèìåíòàõ ïðè ôîòîìåòàëëèçàöèè (ôîòîäîïèðîâàíèè) îõëà- æäåííûõ äî 80 Ê ïëåíîê YBCO ñ x � 0,35. Ýòè ýêñïåðèìåíòû íàãëÿäíî ïîêàçàëè, ÷òî dd-ïîëîñû Bd 1 è Bd 2 ìîãóò âûñòóïàòü îïòè÷åñêèìè çîíäàìè ìåòàëëèçàöèè, ÷òî ïîäòâåðäèëè íàøè äàííûå äëÿ ìåòàëëèçèðîâàííîé ïëåíêè BH611, ïðèâåäåííûå â ñëåäóþùåì ðàçäåëå. Ðàññìîòðèì èíòåðåñíûé âîïðîñ î òåìïåðàòóð- íûõ èçìåíåíèõ ñïåêòðîâ ïîãëîùåíèÿ äèýëåêòðè÷å- ñêèõ ïëåíîê ïðè èõ îõëàæäåíèè â îáëàñòü ÀÔ ôàçû. Äëÿ ïëåíîê YBCO ñ èíäåêñîì x � 0,3–0,35 òåìïåðàòóðà ÀÔ ïåðåõîäà ëåæèò âáëèçè TN � 250–200 Ê [43]. Óñòàíîâèòü áîëåå òî÷íîå êî- ëè÷åñòâåííîå ñîîòâåòñòâèå TN èíäåêñó äîïèðîâàíèÿ õ âåñüìà çàòðóäíèòåëüíî èç-çà ðåçêî ñïàäàþùåé íà ãðàíèöå ïåðåõîäà äèýëåêòðèê–ìåòàëë çàâèñèìîñòè TN(x) ïðè ðîñòå õ. Ïðåäñòàâèì ðàçíîñòíûå ñïåêòðû �� (� ,T) – � �(� ,T0) îòíîñèòåëüíî íà÷àëü- íîé òåìïåðàòóðû Ò0 â îáëàñòè 1,5–2,6 ýÂ. Íà ðèñ. 3,a äàíû ðåçóëüòàòû èçìåðåíèé � (� �) ïðè îõëàæäåíèè ïëåíêè YS370 îò Ò0 = 280 Ê äî 146, 102 è 80 Ê. Îò- ÷åòëèâî âèäíî, ÷òî â ÀÔ ôàçå ïîãëîùåíèå â ìàêñè- ìóìàõ À- è (À+J)-ïîëîñ âîçðàñòàåò, � (� �) > 0. Îäíîâðåìåííî ñèëüíî îñëàáëÿåòñÿ êðàñíîå êðûëî À-ïîëîñû â îáëàñòè �� < 1,65 ýÂ, ãäå � (� �) < 0, ò.å. À-êîíòóð ïðè îõëàæäåíèè ñóæàåòñÿ (À-êîíòóð ìî- æåò áûòü àñèììåòðè÷íûì). Çàìåòíûå òåìïåðàòóð- íûå èçìåíåíèÿ äëÿ À- è (À+J)-ïîëîñ ïðîèñõîäÿò íà ôîíå îòíîñèòåëüíî ñëàáûõ èçìåíåíèé äëÿ ÑÒ-êîì- ïîíåíòû. Ñðàçó îòìåòèì, ÷òî ñèëüíàÿ òåìïåðàòóð- íàÿ çàâèñèìîñòü À- è ( À+J)-ïîëîñ â ÀÔ ôàçå ñâè- äåòåëüñòâóåò î ïðÿìîé âçàèìîñâÿçè ýòèõ ïîëîñ ñ 940 Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2002, ò. 28, ¹ 8/9 Â. Í. Ñàìîâàðîâ è äð. Ðèñ. 2. Àáñîëþòíûå ñïåêòðû ïîãëîùåíèÿ äèýëåêòðè÷å- ñêèõ ïëåíîê YBa2Cu3O6+x c x � 0,3 (ïëåíêà YS370) è x � 0,35 (ïëåíêà BH609) ïðè 300 Ê . Ñïëîøíîé ëèíèåé ïîêàçàíî ìîäåëüíîå îïèñàíèå ñïåêòðà (à). Ðàçëîæåíèå èçìåðåííîãî ñïåêòðà äëÿ ïëåíêè BH609 íà ñïåêòðàëüíûå ñîñòàâëÿþùèå (á). ÀÔ ñòåïåíÿìè ñâîáîäû. Ñ ýòîé òî÷êè çðåíèÿ ïîêà- çàòåëüíû äàííûå íà ðèñ. 3,á, äåìîíñòðèðóþùèå òåìïåðàòóðíûå èçìåíåíèÿ � (� �) îòíîñèòåëüíî T0 = = 205 Ê äëÿ êîýôôèöèåíòà ïîãëîùåíèÿ ïðè ýíåð- ãèè êâàíòà 1,6 ýÂ, ò.å. íà íèçêî÷àñòîòíîì êðûëå À-ïîëîñû. Âèäíî, ÷òî ïðè ïîíèæåíèè òåìïåðàòóðû îò T0 = 205 Ê (T0 � TN) ïðîèçâîäíàÿ òåìïåðàòóð- íûõ èçìåíåíèé áûñòðî óâåëè÷èâàåòñÿ, íî çàòåì îíà ðåçêî óìåíüøàåòñÿ âïëîòü äî íóëÿ â îáëàñòè íèæå 50–60 Ê. Ïîäîáíûé õîä ñïåêòðàëüíûõ ïàðàìåòðîâ ïîëîñ ïîãëîùåíèÿ, ôîðìèðóåìûõ ýêñèòîí-ìàãíîí- íûìè âçàèìîäåéñòâèÿìè, õàðàêòåðåí è õîðîøî èç- âåñòåí äëÿ êëàññè÷åñêèõ ÀÔ äèýëåêòðèêîâ, èìåþùèõ ñïèíîâóþ ùåëü, íàïðèìåð äëÿ äâó- ìåðìåðíîãî [NH3(CH2)2NH3]MnCl4, êâàçèîäíîìåð- íîãî CsMnCl3�2H2O è òðåõìåðíîãî MnF2 [4,44]. Òåîðåòè÷åñêèå èññëåäîâàíèÿ òåìïåðàòóðíîé çà- âèñèìîñòè ïîãëîùåíèÿ â ýòèõ ìàòåðèàëàõ ïîêàçà- ëè, ÷òî äèñïåðñèÿ ïîëîñ â ÀÔ ôàçå õîðîøî îïè- ñûâàåòñÿ çàêîíîì � �� T T /k Tn N B� �� 1 exp( )� , ãäå � N – âåëè÷èíà ñïèí-âîëíîâîé ùåëè, à n = 2, 3 îáîçíà÷àåò ðàçìåðíîñòü ñèñòåìû (äëÿ áåñùåëåâîãî ÀÔ ñîñòîÿíèÿ â ñëó÷àå 3D êðèñòàëëà � (T) � T3) [44]. Ýòà çàâèñèìîñòü ïðèâîäèò ê ñèëüíûì òåìïå- ðàòóðíûì èçìåíåíèÿì ïîëîñ ïîãëîùåíèÿ â ÀÔ ôàçå, íî ñ ïî÷òè ïîðîãîâûì äëÿ íèçêîðàçìåðíûõ ñèñòåì õàðàêòåðîì âûõîäà íà òåìïåðàòóðíî-íåçà- âèñèìûé ó÷àñòîê � = const ïðè T /kN B� � . Íà ðèñ.3,á ñïëîøíîé êðèâîé ïîêàçàíà òåîðåòè÷åñêàÿ çàâèñèìîñòü � (� �)fit = � �(T) – � � (T0 = 205 K) äëÿ ðàçíîñòíîãî ïîãëîùåíèÿ ãàóññîâîé A-ïîëîñû ïðè �� = 1,6 ýÂ, ïîñòðîåííàÿ ñ èñïîëüçîâàíèåì � (T) äëÿ 2D ñëó÷àÿ (n = 2). Ïðè ýòîì ïðåäïîëàãà- åòñÿ ñîõðàíåíèå ïëîùàäè A-êîíòóðà ïðè óìåíüøå- íèè òåìïåðàòóðû îò 300 Ê, ò.å. äëÿ ãàóññèàíîâ � �(T) è � �(T0) ïðèíèìàåòñÿ � A = const. Â òî æå âðåìÿ äèñïåðñèÿ îïèñûâàåòñÿ âûðàæåíèåì � � � �� T T T /k TN B� � � �0 exp( � , ãäå � – íîðìè- ðîâî÷íàÿ êîíñòàíòà. ×òîáû ñâÿçàòü � ñ ïîäãîíî÷- íûìè ïàðàìåòðàìè � (T = 0) è � N, äëÿ ãàóññèàíà � (T0 = 205 K) ïðèíèìàëîñü, ÷òî � (T0) = = � (300 K). Õîðîøåå ñîãëàñèå ýêñïåðèìåíòàëüíûõ äàííûõ è òåîðåòè÷åñêîé êðèâîé ïîëó÷åíî ïðè ñëå- äóþùèõ çíà÷åíèÿõ ïàðàìåòðîâ: � (T = 0) = 0,04 ýÂ, � N = 6 ìýÂ. Âåëè÷èíà � N çàäàåò òåìïåðàòóðó � 65 Ê, íèæå êîòîðîé òåìïåðàòóðíûå èçìåíåíèÿ A-ïîëîñû â ÀÔ ôàçå äîëæíû áûòü íåçíà÷èòåëüíûìè. Ïîëó÷åí- íîå çíà÷åíèå � N ñîãëàñóåòñÿ ñ íåçàâèñèìûìè èç- ìåðåíèÿìè ñïèí-âîëíîâîé ùåëè � N = 3–6 ìýÂ â äèýëåêòðè÷åñêîé ôàçå YBCO íåéòðîííûì ìåòî- äîì (ñì. îáñóæäåíèå â [45]). Òàêèì îáðàçîì, äàí- íûå íà ðèñ.3 äîêàçûâàþò, ÷òî A-ïîëîñà ïîãëîùå- íèÿ è ñâÿçàííàÿ ñ íåé (A+J)-ïîëîñà ôîðìèðóþòñÿ â ðåçóëüòàòå ýëåêòðîí-ìàãíîííîãî âçàèìîäåéñò- âèÿ. Ïðè ýòîì äèñïåðñèÿ A-ïîëîñû, ïî-âèäèìîìó, îïðåäåëÿåòñÿ äëèííîâîëíîâûìè ìàãíîíàìè, à ïî- ëîæåíèå è ïàðàìåòðû ýëåêòðîí-äâóõìàãíîííîé (A+J)-ïîëîñû ñâÿçàíû ñ ìàãíîíàìè íà êðàþ çîíû Áðèëëþýíà, ãäå ïëîòíîñòü ìàãíîííûõ ñîñòîÿíèé áëèçêà ê ìàêñèìàëüíîé. Îñòàíîâèìñÿ áîëåå ïîäðîáíî íà òåìïåðàòóðíûõ èçìåíåíèÿõ (A+J)-ïîëîñû. Íà ðèñ. 4 ïðåäñòàâñòàâ- Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2002, ò. 28, ¹ 8/9 941 Îïòè÷åñêàÿ ñïåêòðîñêîïèÿ àíòèôåððîìàãíèòíûõ êîððåëÿöèé Ðèñ. 3. Ðàçíîñòíûå ñïåêòðû ïîãëîùåíèÿ � ( )� � � � �� ( ) ( )T T0 , èçìåðåííûå äëÿ ïëåíêè YS370 c x � 03, îòíîñèòåëüíî íà÷àëüíîé òåìïåðàòóðû T0 = 280 Ê (à). Òåìïåðàòóðíîå ïîâåäåíèå êîýôôèöèåíòà ïîãëîùåíèÿ � ( )� � � [ ( ) (� �T � 205 K)] îòíîñèòåëüíî òåìïåðàòóðû T0 � 205 Ê (T0 � ÒN) â ÀÔ ôàçå ïëåíêè YS370. Ýíåðãèÿ êâàíòà ñâåòà 1,6 ýÂ. Ñïëîøíîé ëèíèåé ïîêàçàíà òåîðåòè- ÷åñêàÿ çàâèñèìîñòü (á). ëåíû äàííûå � (� �)A+J = � �(� ,T) – � �(� ,140 Ê) äëÿ (A+J)-êîíòóðà â ÀÔ ôàçå ïëåíêè YS370, èçìå- ðåííûå îòíîñèòåëüíî òåìïåðàòóðû T0=140 Ê. Âèä- íî, ÷òî (A+J)-ïîëîñà â ÀÔ ôàçå íå èìååò òîíêîé ñòðóêòóðû è õîðîøî îïèñûâàåòñÿ îäèíî÷íûì ãàóññîâûì êîíòóðîì, îáîçíà÷åííûì íà ðèñ. 4 ñïëîø- íîé êðèâîé. Óçêàÿ (A+J)-ïîëîñà ðàñïîëà- ãàåòñÿ íà ôîíå êîíòèíóàëüíûõ èçìåíåíèé äëÿ ìåæçîííîé ïîëîñû ïîãëîùåíèÿ, äëÿ êîòîðîé � (� �)CT = �� CT�� ,T) – � �CT(� ,140 Ê) � – 0,05. Ðàçíîñòíûé ñïåêòð � (� �)A+J äîëæåí, êàê è äëÿ A-êîíòóðà, îïðåäåëÿòüñÿ ðàçíîñòüþ äâóõ ãàóññèà- íîâ ïðè ðàçëè÷íûõ òåìïåðàòóðàõ. Åñëè äèñïåðñèÿ ãàóññèàíà îò òåìïåðàòóðû â îáëàñòè ÀÔ ôàçû ìå- íÿåòñÿ ñëàáî, òî ðàçíîñòü � (� �)A+J ÿâëÿåòñÿ ïðàê- òè÷åñêè ÷èñòûì ãàóññèàíîì ñ � A+J = const è àìïëè- òóäíûì êîýôôèöèåíòîì �� A+J = � (T) – � (140 Ê). Ýòî îáúÿñíÿåòñÿ òåì, ÷òî äëÿ ìàãíîííûõ âîçáóæäå- íèé ñ ýíåðãèåé íà êðàþ çîíû Áðèëëþýíà âûïîë- íÿåòñÿ ñèëüíîå íåðàâåíñòâî T << /kB, è äëÿ (A+J)-êîíòóðà äèñïåðñèþ âî âñåé îáëàñòè ÀÔ ôàçû äåéñòâèòåëüíî ìîæíî ïîëàãàòü òåìïåðàòóð- íî-íåçàâèñèìîé. Àïïðîêñèìèðóþùèå êðèâûå íà ðèñ. 4 ïîçâîëÿþò ãîâîðèòü, ÷òî ïðè T < TN äèñ- ïåðñèÿ êîíòóðà ñîñòàâèëà � A+J = 0,05 ýÂ, ò.å. ïðè ïåðåõîäå â ÀÔ ñîñòîÿíèå îíà óìåíüøèëàñü â íå- ñêîëüêî ðàç ïî ñðàâíåíèþ ñî çíà÷åíèåì 0,17 ýÂ ïðè 300 Ê; â ñàìîé ÀÔ ôàçå ïðè îõëàæäåíèè îò 140 äî 20 Ê äèñïåðñèÿ èçìåíÿåòñÿ ñëàáî. Â òî æå âðåìÿ, êàê âèäíî íà ðèñ. 4, â ÀÔ ôàçå ñ óìåíüøåíèåì òåìïåðàòóðû çàìåòíî âîçðàñòàåò ñèëà îñöèëëÿòîðà (A+J)-ïåðåõîäà. Òàê, ïðè îõëà- æäåíèè îò 140 äî 102 Ê äîáàâêà ê àìïëèòóäíî- ìó êîýôôèöèåíòó ñîcòàâëÿåò �� A J� � � (102 Ê)– – � (140 K) = 0,0036 ýÂ = 0,012 � (300 Ê), à ïðè äàëüíåéøåì îõëàæäå- íèè äî 44 Ê èçìåíåíèÿ äîñ- òèãàþò �� A+J = 0,01 ýÂ = 0,033 � (300 Ê). Òàêèì îáðàçîì, â äèýëåêòðè÷åñêîé ôàçå ïðè ïåðåõîäå îò áëèæíåãî ÀÔ óïîðÿäî÷åíèÿ ïðè T > TN ê äàëüíå- ìó ÀÔ óïîðÿäî÷åíèþ ïðè T < TN äèñïåðñèÿ (A+J)-ïîëîñû óìåíüøàåòñÿ, àìïëèòóäà ïîëîñû (âåðîÿòíîñòü îïòè÷åñêîãî ïåðåõîäà) óâåëè÷èâàåò- ñÿ è ïðîäîëæàåò óâåëè÷èâàòüñÿ âïëîòü äî 44 Ê. Â îáëàñòè T � 44 Ê âñå òåìïåðàòóðíûå èçìåíåíèÿ ïðåêðàùàþòñÿ (ñì. ðèñ. 4), òàê æå êàê äëÿ A-ïå- ðåõîäîâ, ñ êîòîðûìè ãåíåòè÷åñêè ñâÿçàíû ýëåê- òðîí-äâóõìàãíîííûå (A+J)-ïåðåõîäû. Åùå ðàç îáðàòèì âíèìàíèå íà òî, ÷òî â ÀÔ ôàçå ãàóññîâ (A+J)-êîíòóð âî âñåé îáëàñòè èññëåäóåìûõ òåìïå- ðàòóð ÿâëÿåòñÿ áåññòðóêòóðíûì. 4. Ìåòàëëè÷åñêàÿ ôàçà YBCO Ðàññìîòðèì òåïåðü àáñîëþòíûå ñïåêòðû ïîãëîùå- íèÿ ìåòàëëè÷åñêîé ôàçû YBa2Cu3O6+x (x � 0,85) âáëèçè îïòèìàëüíîãî äîïèðîâàíèÿ ñ Tc = 88 Ê, à òàê- æå èçìåíåíèÿ ñïåêòðàëüíîãî ñîñòàâà ïîãëîùåíèÿ ïðè òåìïåðàòóðíîì ïðîõîæäåíèè ÏÙ è ÑÏ ñîñòîÿíèé. Íà ðèñ. 5,a ïîêàçàí àáñîëþòíûé ñïåêòð ïîãëîùåíèÿ ïëåíêè BH611 ïðè 300 Ê â îáëàñòè 1,2–2,6 ýÂ, à íà ðèñ. 5,á ïðåäñòàâëåíî ìîäåëüíîå ðàçëîæåíèå ñïåê- òðà íà ñîñòàâëÿþùèå. Ñïåêòð ñîäåðæèò ÷åòûðå êîìïîíåíòû: Bd 1 -ïîëîñó, Bd 2 -ïîëîñó, CT-êîìïîíåí- òó è ïîñòîÿííóþ â îáëàñòè 1,2–2,6 ýÂ MIR-êîìïî- íåíòó. Ðàçëîæåíèå ñïåêòðà íà ýòè êîìïîíåíòû ïî- çâîëÿåò îïèñàòü ýêñïåðèìåíòàëüíûå äàííûå ñ òî÷íîñòüþ íå õóæå 1% (îòíîñèòåëüíîå îòëè÷èå ýêñ- ïåðèìåíòàëüíîãî è ìîäåëüíîãî (fit) ñïåêòðîâ � � � � � �[ ] / exp exp � � �� fit ïîêàçàíî íà âñòàâêå ðèñ. 5,á). Ñóììàðíûé ìîäåëüíûé ñïåêòð ( ) ( ) ( ) ( ) ( )� � � � �� fit B B CT MIR� � � �1 2 èìå- åò ñëåäóþùèå ïàðàìåòðû: 1) äëÿ ãàóññîâîé Bd 1 -ïîëîñû: E B 0 1 15� , ýÂ, äèñïåðñèÿ � 1B = 0,38 ýÂ, àìïëèòóäíûé êîýôôèöèåíò � 1B = 0,57 ýÂ; 2) äëÿ ãàóññîâîé Bd 2 -ïîëîñû: E B 0 2 2 38� , ýÂ, � 2B = 0,26 ýÂ, � 2B = 0,19 ýÂ; 3) äëÿ CT-êîìïîíåíòû: Eg = 1,85 ýÂ, � CT = = 4,3 ýÂ� 1 (óâåëè÷åíèå âåëè÷èíû îïòè÷åñêîé ùå- ëè ïî ñðàâíåíèþ ñ äèýëåêòðèêîì ìîæíî ñâÿçàòü ñ ïîÿâëåíèåì äûðî÷íîé çîíû ìàñøòàáà 0,1 ýÂ); 4) äëÿ êîðîòêîâîëíîâîãî êðûëà MIR-êîìïî- íåíòû óðîâåíü ïîãëîùåíèÿ ïðèíÿò ïîñòîÿííûì, (� �)MIR = 2,3. 942 Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2002, ò. 28, ¹ 8/9 Â. Í. Ñàìîâàðîâ è äð. Ðèñ. 4. Ðàçíîñòíûé ñïåêòð ïîãëîùåíèÿ � ( ) ( )� �� T � � �( )T0 , èçìåðåííûé îòíîñèòåëüíî T0 = 140 Ê äëÿ ÀÔ ôàçû ïëåíêè YS370 â îáëàñòè (A+J)-ìàêñèìóìà. Ñïëîø- íûìè ëèíèÿìè ïîêàçàíû ìîäåëüíûå ãàóññèàíû. Òàêèì îáðàçîì, ïðè 300 Ê â ñïåêòðàëüíîì ñî- ñòàâå ïîãëîùåíèÿ îòñóòñòâóþò A- è (A+J)-ïîëî- ñû, ÷òî ñëåäóåò ñâÿçàòü ñ ñèëüíûì ïîäàâëåíèåì â ôàçå îïòèìàëüíîãî äîïèðîâàíèÿ çàðÿäîâûõ è ñïèíîâûõ êîððåëÿöèé. Â òî æå âðåìÿ î÷åíü ìîù- íûìè ÿâëÿþòñÿ dd-ïîëîñû Bd 1 è Bd 2 , ÷òî îáóñëîâ- ëåíî óñèëåíèåì â ìåòàëëè÷åñêîé ôàçå ñòåïåíè pd-ãèáðèäèçàöèè (ñòåïåíè êîâàëåíòíîñòè) êàê â ïëîñêîñòè CuO2, òàê è ïîïåðå÷íîì íàïðàâëåíèè. Ïðîòèâîïîëîæíûé õàðàêòåð ïîâåäåíèÿ êîððåëÿ- öèîííîé A-ïîëîñû è «êîâàëåíòíûõ» B-ïîëîñ îò äîïèðîâàíèÿ ñâèäåòåëüñòâóåò î òîì, ÷òî pd-ãèá- ðèäèçàöèÿ è ýëåêòðîííûå êîððåëÿöèè êîíêóðè- ðóþò ìåæäó ñîáîé. Ïî ìåðå óâåëè÷åíèÿ ÷èñëà íîñèòåëåé pd-ãèáðèäèçàöèÿ âîçðàñòàåò, ò.å. âîç- ðàñòàåò ñòåïåíü êîâàëåíòíîñòè êðèñòàëëà, íî ýëåêòðîííûå (õàááàðäîâñêèå) êîððåëÿöèè îñëàá- ëÿþòñÿ, ò.å. îñëàáëÿåòñÿ ñòåïåíü èîííîñòè êðè- ñòàëëà. Ïðè ýòîì ïðîèñõîäèò ñèëüíîå çàòóõàíèå ìàãíîíîâ ïî êàíàëó îáðàçîâàíèÿ ýëåêòðîí-äûðî÷- íûõ ïàð è, êàê ñëåäñòâèå, îòñóòñòâóåò (A+J)-ïî- ëîñà. ×òîáû îòâåòèòü íà âîïðîñ, êàêèå èçìåíåíèÿ â ýëåêòðîííûõ âçàèìîäåéñòâèÿõ íåîáõîäèìû äëÿ ïîÿâëåíèÿ ñâåðõïðîâîäèìîñòè, ñëåäóåò èññëåäîâàòü òåìïåðàòóðíóþ ýâîëþöèþ ñïåêòðàëüíîãî ñîñòàâà ïîãëîùåíèÿ. Ðàññìîòðèì â ýòîé ñâÿçè ðàçíîñòíûå ñïåêòðû � (��) = ��(�,T) – ��(�,152 Ê), êîòîðûå õàðàêòåðèçóþò èçìåíåíèÿ ñïåêòðàëüíîãî ñîñòàâà ïîãëîùåíèÿ ïëåíêè BH611 îòíîñèòåëüíî íà÷àëüíîé òåìïåðàòóðû T0 = 152 Ê â äèàïàçîíå Bd 1 -, A- è (A+J)-ïîëîñ. Äàííûå äëÿ òåìïåðàòóð T = 129, 100, 80, 42 è 22 Ê ïðåäñòàâëåíû íà ðèñ. 6. Â ýòèõ èçìåðåíèÿõ ñêàíèðîâàíèå ïî ÷àñòîòå îñóùåñòâëÿ- ëîñü ñ øàãîì 10 íì (� 3,5�10� 2 ýÂ). Òàêîé äîñòàòî÷- íî áîëüøîé øàã ñêàíèðîâàíèÿ ïîçâîëÿåò ïðîäå- ìîíñòðèðîâàòü íàèáîëåå îáùèå çàêîíîìåðíîñòè òåìïåðàòóðíûõ èçìåíåíèé âñåãî ñïåêòðà. Â ñëåäóþ- ùåì ðàçäåëå ïðèâåäåíû äàííûå, ïîëó÷åííûå ñ øà- ãîì ñêàíèðîâàíèÿ â 10 ðàç ìåíüøå, ÷òî ïîçâîëèëî âû- ÿâèòü òîíêóþ ñòðóêòóðó (A+J)-ïîëîñû. Êàê âèäíî íà ðèñ. 6, ïðè ïîíèæåíèè òåìïåðà- òóðû ïîãëîùåíèå ïëåíêè óìåíüøàåòñÿ â èçìåðåí- Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2002, ò. 28, ¹ 8/9 943 Îïòè÷åñêàÿ ñïåêòðîñêîïèÿ àíòèôåððîìàãíèòíûõ êîððåëÿöèé Ðèñ. 5. Àáñîëþòíûé ñïåêòð ïîãëîùåíèÿ ìåòàëëèçèðî- âàííîé ïëåíêè BH611 ñ x � 0,85 ïðè 300 Ê. Ñïëîøíîé êðèâîé ïîêàçàíà ìîäåëüíàÿ çàâèñèìîñòü (à). Ðàçëîæå- íèå ìîäåëüíîãî ñïåêòðà ïîãëîùåíèÿ íà 4 ñîñòàâëÿþùèå. Íà âñòàâêå ïîêàçàíî îòíîñèòåëüíîå îòëè÷èå ýêñïåðèìåí- òàëüíîãî è ìîäåëüíîãî ñïåêòðîâ (á). Ðèñ. 6. Ýâîëþöèÿ ñïåêòðàëüíîãî ñîñòàâà ïîãëîùåíèÿ ìå- òàëëèçèðîâàííîé ïëåíêè BH611 (Tc � 88 Ê) ïðè îõëàæäå- íèè îòíîñèòåëüíî íà÷àëüíîé òåìïåðàòóðû T0 = 152 Ê. Äàííûå äëÿ òåìïåðàòóð 22 è 42 Ê äëÿ íàãëÿäíîñòè ñìå- ùåíû âíèç íà âåëè÷èíû 0,04 è 0,02 îòíîñèòåëüíî äàí- íûõ äëÿ 80 Ê. Ñòðåëêàìè óêàçàíû ïîëîñû, ïîÿâëÿþùèåñÿ ïðè îõëàæäåíèè. íîé ñïåêòðàëüíîé îáëàñòè 1,25–2,5 ýÂ , � (� �)<0. Áîëåå âàæíî, ÷òî äëÿ èíòåðâàëà 129–152 Ê óçêî- ïîëîñíûå îñîáåííîñòè îòñóòñòâóþò, íàáëþäàåòñÿ òîëüêî êîíòèíóàëüíîå îñëàáëåíèå ïîãëîùåíèÿ, ïðè÷åì ñàìè èçìåíåíèÿ � (� �) = –(0,01–0,03) íå- áîëüøèå. Ïîä÷åðêíåì, ÷òî ïðè T > 152 Ê âïëîòü äî êîìíàòíûõ òåìïåðàòóð ýòè èçìåíåíèÿ åùå ìåíüøå è íîñÿò òàêîé æå êîíòèíóàëüíûé õàðàê- òåð. Ýíåðãåòè÷åñêîå ïîâåäåíèå ýòîé ôîíîâîé ñî- ñòàâëÿþùåé äëÿ íàãëÿäíîñòè âûäåëåíî ïóíêòèð- íîé ëèíèåé. Òàêîå øèðîêîïîëîñíîå èçìåíåíèå ñïåêòðà îáÿçàíî ïðåæäå âñåãî îñëàáëåíèþ MIR- è CT-êîìïîíåíò. Â îáëàñòè �� 1 ýÂ, êàê íåñëîæíî çàìåòèòü, ýòà ôîíîâàÿ ñîñòàâëÿþùàÿ èçìåíÿåò çíàê, � (� �) > 0. Ýòî ïðîèñõîäèò èç-çà òîãî, ÷òî â îáëàñòè �� < 1 ýÂ, ãäå ñêîíöåíòðèðîâàí MIR-ìàê- ñèìóì, ïîãëîùåíèå ïðè ïîíèæåíèè òåìïåðàòóðû óâåëè÷èâàåòñÿ [6,19,20]. Ìû íå áóäåì îñòàíàâëè- âàòüñÿ íà ïåðåðàñïðåäåëåíèè èíòåíñèâíîñòåé âíóòðè ñàìîãî MIR-êîíòóðà ïîãëîùåíèÿ, à ñîñðå- äîòî÷èì âíèìàíèå íà ïîâåäåíèè óçêîïîëîñíûõ îñîáåííîñòåé ñïåêòðà. Äëÿ îáëàñòè òåìïåðàòóð T > 130 Ê ìîæíî óò- âåðæäàòü, ÷òî óçêîïîëîñíûå êîíòóðû ïîãëî- ùåíèÿ ÿâëÿþòñÿ òåìïåðàòóðíîíåçàâèñèìûìè, ïî- ñêîëüêó äëÿ íèõ � (� �) � 0. Ñëåäîâàòåëüíî, êîí- òóðû Bd 1 -, Bd 2 -ïîëîñ, ïðèñóòñòâóþùèå â ñïåêòðå ïðè 300 Ê (ñì. ðèñ. 5), íå èçìåíÿþò ñâîèõ ïàðà- ìåòðîâ ïðè îõëàæäåíèè ïëåíêè, è ïî-ïðåæíåìó îòñóòñòâóþò ïîëîñû A è A+J, ôîðìèðóåìûå ýëåê- òðîí-ìàãíîííûìè âçàèìîäåéñòâèÿìè. Îäíàêî ïðè 100 Ê íàáëþäàåòñÿ èíàÿ êàðòèíà (ñì. Ðèñ. 6). Íà êîíòèíóàëüíîì ôîíå ïîëîñû Bd 1 , A, A+J óæå äîñòàòî÷íî ÷åòêî âèäíû. Ïðè äàëü- íåéøåì ïîíèæåíèè òåìïåðàòóðû äî 80 Ê è íèæå îíè ñòàíîâÿòñÿ âñå áîëåå âûðàæåííûìè. Â ÑÏ ôàçå ýòè óçêîïîëîñíûå îñîáåííîñòè ñîõðàíÿþòñÿ âïëîòü äî êîíå÷íîé òåìïåðàòóðû èçìåðåíèé 22 Ê, ïðè÷åì èõ ïàðàìåòðû íå èçìåíÿþòñÿ. Ïðåæäå ÷åì ïðîâåñòè êîëè÷åñòâåííûé àíàëèç èçìåðåííûõ ñïåêòðîâ, îáðàòèì âíèìàíèå íà òî, ÷òî óçêîïîëîñíûå îñîáåííîñòè âîçíèêàþò â èí- òåðâàëå 100–130 Ê. Ïîÿâëåíèå A- è (A+J)-ïîëîñ, ÿðêî âûðàæåííûõ äëÿ ÀÔ ôàçû äèýëåêòðèêà, ïðÿìûì îáðàçîì ñâèäåòåëüñòâóåò, ÷òî ìåòàëëèçè- ðîâàííàÿ ñèñòåìà â ýòîì èíòåðâàëå òåìïåðàòóð ñäâèãàåòñÿ ê ÀÔ óïîðÿäî÷åíèþ. Äðóãèìè ñëîâà- ìè, ïîÿâëåíèå ïðè T < 130 Ê ïîëîñ A è A+J îáÿ- çàíî âîçíèêíîâåíèþ áëèæíåãî ÀÔ óïîðÿäî÷åíèÿ ñ êîðîòêîâîëíîâûìè ìàãíîíàìè, êîòîðûå òîëüêî è ìîãóò ñóùåñòâîâàòü â ìåòàëëå. Â ñàìûõ ðàçëè÷íûõ ýêñïåðèìåíòàõ ñ YBCO óìåðåííîãî è îïòèìàëüíîãî äîïèðîâàíèÿ â îáëàñ- òè òåìïåðàòóð íèæå ïîðîãîâîé (� 160 Ê) îáíàðó- æåíû àíîìàëèè, ïðåäøåñòâóþùèå ñâåðõïðîâîäè- ìîñòè [8,22,24]. Òàê, äëÿ YBCO ñ Tc � 85 Ê, ïî äàííûì ðåçèñòèâíûõ èçìåðåíèé, ßÌÐ è òåïëîåì- êîñòè, ýòà ïîðîãîâàÿ òåìïåðàòóðà T* � 110 Ê. Ïî íåéòðîííûì äàííûì äëÿ YBa2Cu3O6,8 çíà÷åíèå T* = 115 15 Ê, ïðè÷åì ïðè T < T* óìåíüøàåòñÿ âêëàä â ìíèìóþ ÷àñòü ìàãíèòíîé âîñïðèèì÷èâîñòè îò ñïèíîâûõ âîçáóæäåíèé ñ ýíåðãèåé ìåíåå 20 ìýÂ [6,24]. Ýòî ïîçâîëÿåò ãîâîðèòü îá îáðàçîâàíèè ïðè T < T* ñïèíîâîé ïñåâäîùåëè. Òàêèì îáðàçîì, âûäåëåííûé íàìè ïî îïòè÷å- ñêèì ñïåêòðàì îñîáûé èíòåðâàë òåìïåðàòóð 100–130 Ê ïîäòâåðæäàåòñÿ ðÿäîì äðóãèõ èçìåðå- íèé. Äàæå ïðè êà÷åñòâåííîì ðàññìîòðåíèè îáíà- ðóæåííûé ýôôåêò ïîÿâëåíèÿ â ýòîì èíòåðâàëå A- è (A+J)-ïîëîñ ìîæåò ñëóæèòü íåçàâèñèìûì äîêàçàòåëüñòâîì îïðåäåëÿþùåãî âêëàäà ÀÔ ôëóêòóàöèé â ïðèðîäó ÏÙ ñîñòîÿíèÿ. Ïåðåéäåì ê êîëè÷åñòâåííîìó àíàëèçó èçìåðåí- íûõ ñïåêòðîâ. Íà ðèñ. 7 ïðåäñòàâëåíà ìîäåëüíàÿ çàâèñèìîñòü, îïèñûâàþùàÿ ðàçíîñòíûé ñïåêòð ïîãëîùåíèÿ â îáëàñòè ÑÏ ôàçû ïðè 80, 42 è 22 Ê îòíîñèòåëüíî 152 Ê. Çäåñü æå äàíî ðàçëîæåíèå ìîäåëüíîé çàâèñèìîñòè íà ñïåêòðàëüíûå êîìïî- íåíòû. Õîðîøî âèäíî, ÷òî êîíòóðû ïîãëîùåíèÿ ïðè òðåõ òåìïåðàòóðàõ ïðàêòè÷åñêè ñîâïàäàþò, ò.å. ÑÏ ôàçà «çàìîðàæèâàåò» ñïåêòðàëüíûé ñî- ñòàâ ïîãëîùåíèÿ, âîçíèêøèé â ïñåâäîùåëåâîì ñî- ñòîÿíèè. Ìîäåëüíàÿ êðèâàÿ íà ðèñ. 7,à ïîñòðîåíà ñ ó÷åòîì ñëåäóþùèõ òåìïåðàòóðíûõ èçìåíåíèé: � � � � � � � � � �� fit fit fit fit fit� � � � �1B A A J MIR , ïðè ýòîì ïåðâûå òðè ñëàãàåìûå èìåþò âèä � � � � � �� i i i fit fit fit� �( ) ( )22 152K K äëÿ i=1B, A, A+J. Êîìïîíåíòó � �� MIR fit ïîäáèðàëè â âèäå ôóíêöèè îò ÷àñòîòû, ïîçâîëÿþùåé îïèñàòü ôîíîâóþ ñîñòàâëÿþùóþ ðàçíîñòíîãî ñïåêòðà. Ïîñêîëüêó âûøå 152 Ê ïîëîñû ïîãëîùåíèÿ A è A+J îòñóòñòâó- þò, òî ïðè 22 Ê � �� A fit è � �� A J� fit ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé ÷èñòûå ãàóññèàíû ñ ïîäãîíî÷íûìè ïàðàìåòðà- ìè � è � . Ïîâåäåíèå � �� 1B fit îïðåäåëÿåòñÿ ðàçíî- ñòüþ äâóõ ãàóññèàíîâ ïðè 22 è 152 Ê, ïðè÷åì, ñëå- äóÿ äàííûì íà ðèñ. 5, ìû ïîëàãàëè ðàâåíñòâî ãàóññèàíîâ ïðè 152 è 300 Ê: � �� 1 152 B fit ( )K � � �� 1 300 B fit ( )K . Äàäèì êîëè÷åñòâåííûå õàðàêòåðè- ñòèêè ðàçëîæåíèÿ, êîòîðîå âåñüìà õîðîøî îïèñûâà- åò ýêñïåðèìåíòàëüíûå ðåçóëüòàòû. 1. Äëÿ MIR-êîìïîíåíòû � �� MIR fit � � �0 21, � 0 25 4, /E (MIR-óðîâåíü íà ðèñ. 7), ò.å. èçìåíå- íèå çíàêà òåìïåðàòóðíîãî õîäà âûñîêî÷àñòîòíîãî êðûëà MIR-êîìïîíåíòû ïðîèñõîäèò âáëèçè E = = 1,05 ýÂ, ãäå � �� MIR fit � 0. Îòìåòèì, ÷òî òåìïå- 944 Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2002, ò. 28, ¹ 8/9 Â. Í. Ñàìîâàðîâ è äð. ðàòóðíûå èçìåíåíèÿ CT-êîìïîíåíòû ìîæíî ñ÷èòàòü âêëþ÷åííûìè ýôôåêòèâíûì îáðàçîì â ïîâåäåíèå � �� MIR fit . 2. Äëÿ A-ïîëîñû ïàðàìåòðû ãàóññîâîãî êîíòó- ðà â ÑÏ ôàçå òàêîâû: E A 0 185� , ýÂ, äèñïåðñèÿ � A � ! "#$ ýÂ, àìïëèòóäíûé êîýôôèöèåíò � A � = 0,02 ýÂ. Ñëåäîâàòåëüíî, äèñïåðñèÿ A-êîíòóðà â ïëåíêå ñ x � 0,85 ñîâïàäàåò ñî çíà÷åíèåì � A = 0,12–0,14 ýÂ â ïàðàìàãíèòíîé ôàçå (300 Ê) äëÿ ïëåíîê ñ x � (0,3–0,35). 3. Äëÿ (A+J)-ïîëîñû ãàóññîâû ïàðàìåòðû â ÑÏ ôàçå ñëåäóþùèå: E A J 0 218� � , ýÂ, � A+J = 0,16 ýÂ è � A+J = 0,032 ýÂ. Äèñïåðñèÿ ýòîãî êîíòóðà òàê- æå ïðàêòè÷åñêè ðàâíà âåëè÷èíå äèñïåðñèè � A J� � = 0,17 ýÂ â ñëó÷àå äèýëåêòðè÷åñêîé ïëåíêè â ïàðà- ìàãíèòíîé ôàçå ñ x = (0,3–0,35). 4. Äëÿ êîâàëåíòíîé Bd 1 -ïîëîñû (E B 0 1 15� , ýÂ) äèñïåðñèÿ ïðè îõëàæäåíèè ïëåíêè çàìåòíî óìå- íüøèëàñü îò � 1B = 0,38 ýÂ (300 Ê) äî 0,3 ýÂ (22 Ê), ïî÷òè íà 30%, íî àìïëèòóäíûé êîýôôè- öèåíò èçìåíèëñÿ ñëàáåå: � 1B = 0,57 ýÂ (300 Ê) è 0,5 ýÂ (22 Ê). Ñëåäóåò ïîä÷åðêíóòü, ÷òî ñóæåíèå dd-ïîëîñ ïîãëîùåíèÿ ÿâëÿåòñÿ õàðàêòåðíîé îñî- áåííîñòüþ äëÿ àíòèôåððîìàãíåòèêîâ ïðè ïðîõî- æäåíèè ÀÔ ïåðåõîäà [3,4]. Â òî æå âðåìÿ, íå- áîëüøèå òåìïåðàòóðíûå èçìåíåíèÿ � 1B ãîâîðÿò î òîì, ÷òî ñòåïåíü pd-ñìåøèâàíèÿ, äîñòèãíóòàÿ ïðè 300 Ê çà ñ÷åò õèìè÷åñêîãî äîïèðîâàíèÿ, ñî- õðàíÿåòñÿ ïðè ïîíèæåíèè òåìïåðàòóðû. Â ðàáî- òå [21], ãäå èçìåðÿëèñü îïòè÷åñêèå õàðàêòåðè- ñòèêè äëÿ Bd 1 -ïîëîñû ïëåíêè YBCO ñ x � 0,7, òàêæå áûëè îáíàðóæåíû íåáîëüøèå èçìåíåíèÿ óðîâíÿ pd-ãèáðèäèçàöèè îò òåìïåðàòóðû. Â òî æå âðåìÿ äàæå íåáîëüøîå óâåëè÷åíèå èíäåêñà x îò 0,7 äî 0,9, êîãäà Tc âîçðàñòàåò îò 74 äî 90 Ê, ïðèâîäèò ê óâåëè÷åíèþ êîýôôèöèåíòà � 1B áîëåå ÷åì â 5 ðàç [20,21]. Òàêèì îáðàçîì, êîëè÷åñòâåííûå õàðàêòåðèñòèêè èçìåðåííûõ ñïåêòðîâ ñâèäåòåëüñòâóþò, ÷òî â ÏÙ ñîñòîÿíèè è íåïîñðåäñòâåííî â ÑÏ ñîñòîÿíèè äèñ- ïåðñèÿ A- è (A+J)-ïîëîñ ïðàêòè÷åñêè ñîâïàäàåò ñ òàêîâîé äëÿ äèýëåêòðè÷åñêîé ôàçû ñ õîðîøî ðàçâè- òûìè ÀÔ êîððåëÿöèÿìè. Ïîñêîëüêó â ïñåâäîùåëå- âîì ñîñòîÿíèè ýëåêòðîí-ìàãíîííûå ïîëîñû A è A+J ñîñóùåñòâóþò ñ õîðîøî âûðàæåííîé êîâàëåíòíîé Bd 1 -ïîëîñîé, òî ÀÔ ôëóêòóàöèè ðàçâèâàþòñÿ â óñ- ëîâèÿõ ñèëüíîé pd-ãèáðèäèçàöèè. Â äèýëåêòðè÷å- ñêîé ôàçå, êàê áûëî ïîêàçàíî â ðàçä. 3, òàêîå ñîñó- ùåñòâîâàíèå íå íàáëþäàåòñÿ. Îäíàêî ñòåïåíü pd-ãèáðèäèçàöèè â ìåòàëëå ñ òåìïåðàòóðîé ïî÷òè íå ìåíÿåòñÿ (� 1B � const), ò.å. ãèáðèäèçàöèÿ íå ÿâ- ëÿåòñÿ ðåøàþùèì ôàêòîðîì â ôîðìèðîâàíèè ñâåðõïðîâîäèìîñòè. Áîëåå òîíêèå ìåõàíèçìû, îò- âåòñòâåííûå çà ñâåðõïðîâîäèìîñòü, îáóñëîâëåíû ðàçâèòèåì ÀÔ ôëóêòóàöèé â ïñåâäîùåëåâîì ñî- ñòîÿíèè, îá ýòîì ñâèäåòåëüñòâóåò îáíàðóæåííûé Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2002, ò. 28, ¹ 8/9 945 Îïòè÷åñêàÿ ñïåêòðîñêîïèÿ àíòèôåððîìàãíèòíûõ êîððåëÿöèé Ðèñ. 7. Ýêñïåðèìåíòàëüíûå äàííûå è ìîäåëüíûå çàâèñè- ìîñòè äëÿ èçìåíåíèÿ êîýôôèöèåíòà ïîãëîùåíèÿ � ( )� � = � �� ( ) ( )T T0 ïðè îõëàæäåíèè ïëåíêè BH611 (Tc � 88 Ê) îò T0 = 152 Ê äî ÑÏ ôàçû. Ïðÿìîå ñðàâíåíèå äàííûõ ñ ìîäåëüíîé çàâèñèìîñòüþ (à). Ðàçëîæåíèå ìîäåëüíîé çàâèñè- ìîñòè íà ñïåêòðàëüíûå êîìïîíåíòû. Çà íóëåâîé óðîâåíü äëÿ B-, A- è (A+J)-êîìïîíåíò ïðèíÿòà MIR-êîìïîíåíòà ïîãëîùå- íèÿ (MIR-óðîâåíü). Íåîáû÷íûé âèä B-êîìïîíåíòû ñâÿçàí ñ òåì, ÷òî îíà îïðåäåëÿåòñÿ ðàçíîñòüþ äâóõ ãàóññèàíîâ ïðè 152 Ê è T = 22, 42, 80 Ê. Ðàçíîñòíûå ñïåêòðû äëÿ A- è (A+J)-êîìïîíåíò, îòñóòñòâóþùèõ ïðè 152 Ê, ÿâëÿþòñÿ ÷èñ- òûìè ãàóññèàíàìè (á). ýôôåêò ïîÿâëåíèÿ A- è (A+J)-ïîëîñ ïðè T � T= = 120 10 Ê. Â ýòîé ñâÿçè åñòåñòâåííî âîçíèêàåò âîïðîñ: êà- êèì îáðàçîì â ÏÙ, à òàêæå â ÑÏ îáëàñòÿõ ñîâìå- ùàþòñÿ òàêèå ïðîòèâîïîëîæíûå ïî ñâîåé ñóòè ñî- ñòîÿíèÿ êàê ôëóêòóàöèîííîå äèýëåêòðè÷åñêîå (àíòèôåððîìàãíèòíîå) è ìåòàëëè÷åñêîå ñ ñèëü- íîé pd-ãèáðèäèçàöèåé? Äëÿ îòâåòà íà ýòîò âî- ïðîñ áûëè ïðîâåäåíû èññëåäîâàíèÿ òîíêîé ñòðóêòóðû (A+J)-ïîëîñû, êîòîðûå äàëè îïòè÷å- ñêèå ñâèäåòåëüñòâà ôàçîâîãî ðàññëîåíèÿ (ïîÿâëå- íèÿ ñòðàéïîâîé ñâåðõñòðóêòóðû) ïðè T < T. 5. Ñòðóêòóðà (A+J)-ïîëîñû ïîãëîùåíèÿ â ìåòàëëè÷åñêîé ôàçå YBCO Â ýêñïåðèìåíòàõ òîíêàÿ ñòðóêòóðà (A+J)-ïî- ëîñû ïîãëîùåíèÿ áûëà âûäåëåíà ïðè ñêàíèðîâà- íèè ñïåêòðîâ ñ øàãîì 1 íì, ÷òî ñîîòâåòñòâóåò ïðèìåðíî 3�10� 3 ýÂ â äèàïàçîíå ÷àñòîò 2–2,4 ýÂ, ãäå ðàñïîëîæåíà (A+J)-ïîëîñà. Â òåìïåðàòóðíîì äèàïàçîíå 170–20 Ê â ðåæèìå îõëàæäåíèÿ áû- ëè âûïîëíåíû èçìåðåíèÿ ðàçíîñòíûõ ñïåêòðîâ � (� �)A+J = � �(� ,T1) – � �(� ,T2) â äîñòàòî÷íî óç- êèõ èíòåðâàëàõ îò T2 äî T1. Íà ðèñ. 8 ïðåäñòàâëåíû ðàçíîñòíûå ñïåêòðû � (� �)A+J äëÿ ïëåíêè BH611 ñ x � 0,85 â ïÿòè òåì- ïåðàòóðíûõ èíòåðâàëàõ (T1 � T � T2). Äàííûå, îáîçíà÷åííûå öèôðîé 1, îòíîñÿòñÿ ê èíòåðâàëó 150 Ê � T � 170 Ê , ò.å. äëÿ îáëàñòè T > T. Âèäíî, ÷òî â ýòîì èíòåðâàëå óçêîïîëîñíàÿ (A+J)-êîìïîíåíòà ïî-ïðåæíåìó îòñóòñòâóåò, êàê è ïðè 300 Ê, î ÷åì ìû óæå ãîâîðèëè âûøå. Äàí- íûå 2 îòíîñÿòñÿ ê èíòåðâàëó 155–112 Ê, âêëþ- ÷àþùåì â ñåáÿ çíà÷åíèå T � 120 Ê. Îò÷åòëèâî âèäíî, ÷òî ïðè ïðîõîæäåíèè òåìïåðàòóðû îáðà- çîâàíèÿ ÏÙ ñîñòîÿíèÿ ýëåêòðîí-äâóõìàãíîííûé ìàêñèìóì íå ïðîñòî âîçíèêàåò, à ïîÿâëÿåòñÿ â âèäå äóáëåòíîé ñòðóêòóðû ñ ìàêñèìóìàìè ïðè E A J 01 2145� � , ýÂ è E A J 02 2 28� � , ýÂ. (Â îáëàñòè ýíåðãèé íèæå 2 ýÂ ðîñò ïîãëîùåíèÿ îáóñëîâëåí ïîÿâëåíèåì À-êîíòóðà.) Òàêèì îáðàçîì, áîëåå äåòàëüíûå èçìåðåíèÿ ïîêàçûâàþò, ÷òî â ÏÙ ñî- ñòîÿíèè (A+J)-ïîëîñà èìååò òîíêóþ ñòðóêòóðó. Ñïëîøíîé êðèâîé ïîêàçàíà ñóììà äâóõ ãàóññèàíîâ ýòîãî äóáëåòà ñ ïàðàìåòðàìè � 1 A+J = 0,053 ýÂ, � 2 A+J = 0,045 ýÂ è � 1 A+J = 0,0024 ýÂ, � 2 A+J = = 0,0015 ýÂ. Ïîä÷åðêíåì, ÷òî äëÿ ÏÙ ñîñòîÿíèÿ äèñïåðñèÿ êàæäîãî äóáëåòà ïðàêòè÷åñêè ñîâïàäàåò ñ òàêîâîé äëÿ ÀÔ ôàçû äèýëåêòðèêà. Ïðè äàëü- íåéøåì îõëàæäåíèè â èíòåðâàëå îò T2 = 113 Ê äî T1 = 98 Ê (Òñ < T < T) òåìïåðàòóðíûå èçìåíåíèÿ äëÿ âîçíèêøåãî äóáëåòà ïðåêðàùàþòñÿ (äàííûå 3), � (� �)A+J = 0. Îäíàêî ( ñì. äàííûå 4) ïðè ïðîõîæ- äåíèè ÑÏ ïåðåõîäà (Tc = 88 Ê) â èíòåðâàëå òåìïå- ðàòóð 100–70 Ê ïðîèñõîäèò äîïîëíèòåëüíîå óâåëè- ÷åíèå àìïëèòóä êàæäîãî ìàêñèìóìà, ò.å. óâåëè÷å- íèå âåðîÿòíîñòè ýëåêòðîí-äâóõìàãíîííîãî âîçáóæäå- íèÿ. Àìïëèòóäíàÿ äîáàâêà �� 1 A+J = 0,0018 ýÂ è �� 2 A+J = 0,0007 ýÂ, ÷òî ñîñòàâëÿåò � 50 % îò íà÷àëü- íûõ àìïëèòóä êîìïîíåíò, ïîÿâèâøèõñÿ â ÏÙ ñî- ñòîÿíèè â èíòåðâàëå 112–155 Ê. Äèñïåðñèÿ êîíòóðà (çàòóõàíèå ìàãíîíîâ) ïðè ïðîõîæäåíèè Òñ íå èçìå- íÿåòñÿ. Ïðè äàëüíåéøåì îõëàæäåíèè îò 71 äî 20 Ê, óæå â ÑÏ ôàçå, òåìïåðàòóðíûå èçìåíåíèÿ íå ïðîèñ- õîäÿò (� (� �)A+J = 0, äàííûå 5), ò.å. ñàìà äóáëåòíàÿ ñòðóêòóðà è åå ïàðàìåòðû ñîõðàíÿþòñÿ íåèçìåííû- ìè âî âñåé îáëàñòè ÑÏ ñîñòîÿíèÿ. Â ïðåäûäóùåì ðàçäåëå ìû óæå ãîâîðèëè, ÷òî ïîÿâëåíèå (A+J)-ïîëîñû ïðè ïîíèæåíèè òåìïåðà- òóðû ÿâëÿåòñÿ ñâèäåòåëüñòâîì òîãî, ÷òî ìåòàëëè- çèðîâàííàÿ ôàçà YBCO ñäâèãàåòñÿ ê áëèæíåìó ÀÔ óïîðÿäî÷åíèþ. Îäíàêî â ïàðàìàãíèòíîì è ÀÔ ñîñòîÿíèÿõ äèýëåêòðèêà òîíêàÿ ñòðóêòóðà ïî- ëîñû A+J îòñóòñòâîâàëà (ñì. ðèñ. 4). Ñëåäîâà- òåëüíî, â ìåòàëëå áëèæíåå ÀÔ óïîðÿäî÷åíèå èìå- åò ñâîè îñîáåííîñòè. Êàê ïîêàçûâàåò àíàëèç ýòèõ äàííûõ, ïðîâåäåííûé â ñëåäóþùåì ðàçäåëå, òîí- 946 Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2002, ò. 28, ¹ 8/9 Â. Í. Ñàìîâàðîâ è äð. Ðèñ. 8. Òåìïåðàòóðíûå èçìåíåíèÿ ñïåêòðîâ ïîãëîùå- íèÿ �� ( ) ( )T T1 2 äëÿ ñâåðõïðîâîäÿùåé ïëåíêè YBCO. Òåìïåðàòóðû T1 è T2 äëÿ êàæäîé îáëàñòè èç- ìåðåíèé ïðèâåäåíû ñëåâà îò ýêñïåðèìåíòàëüíûõ äàí- íûõ. Äàííûå 2 ñîîòâåòñòâóþò îáëàñòè îòêðûòèÿ ïñåâ- äîùåëåâîãî, à äàííûå 4 – ñâåðõïðîâîäÿùåãî ñîñòîÿíèé. Ñïëîøíûìè êðèâûìè ïîêàçàíû ìîäåëüíûå êðèâûå â âèäå ñóììû äâóõ ãàóññèàíîâ. êàÿ ñòðóêòóðà (A+J)-ïîëîñû îòðàæàåò ïîÿâëåíèå â ÏÙ è ÑÏ ñîñòîÿíèÿõ ôàçîâîãî ðàññëîåíèÿ â âèäå ñòðàéïîâîé ñâåðõñòðóêòóðû, ïðåäñòàâëÿþ- ùåé ñîáîé ÷åðåäîâàíèå äèýëåêòðè÷åñêèõ è ìåòàë- ëè÷åñêèõ êâàçèîäíîìåðíûõ ïîëîñîê. Èìåííî òà- êàÿ ïðîñòðàíñòâåííàÿ ñòðóêòóðà ïîçâîëÿåò ñîâ- ìåñòèòü â ìåòàëëå, ñ îäíîé ñòîðîíû, õîðîøî ðàç- âèòûå ÀÔ ôëóêòóàöèè (äèýëåêòðè÷åñêèå ïîëîñ- êè), à ñ äðóãîé – ïîäâèæíûå äûðî÷íûå íîñèòåëè, êîòîðûå íå ðàçðóøàþò ÀÔ ôëóêòóàöèè (ìåòàë- ëè÷åñêèå ïîëîñêè ñ ñèëüíîé êèñëîðîäíî-ìåäíîé ãèáðèäèçàöèåé). 6. Îáñóæäåíèå è âûâîäû Ìíîãèå íåòðèâèàëüíûå ñâîéñòâà ìåäíî-îêñèä- íûõ ÂÒÑÏ â íîðìàëüíîé è ÑÏ ôàçàõ ÿâëÿþòñÿ ïðîÿâëåíèåì ôóíäàìåíòàëüíûõ îñîáåííîñòåé íèçêîðàçìåðíûõ ñèñòåì, â êîòîðûõ õîðîøî ðàç- âèòû ñêàëÿðíûå (çàðÿäîâûå) è âåêòîðíûå (ñïè- íîâûå) êîððåëÿöèè. Â êîíå÷íîì èòîãå, èìåííî ýòè êîððåëÿöèè îïðåäåëÿþò îïòè÷åñêèå ñâîéñòâà êóïðàòíûõ ÂÒÑÏ, êîòîðûå íå íàáëþäàþòñÿ â êëàññè÷åñêèõ ìåòàëëàõ è ëåãèðîâàííûõ ïîëóïðî- âîäíèêàõ. Â íàñòîÿùåé ðàáîòå ãëàâíîé ÿâëÿëàñü çàäà÷à âûÿñíåíèÿ ïðèðîäû ïñåâäîùåëåâîãî ñî- ñòîÿíèÿ, ïðåäøåñòâóþùåãî ñâåðõïðîâîäèìîñòè, è ñîáñòâåííî ñâåðõïðîâîäÿùåãî ñîñòîÿíèÿ YBCO. Îáñóäèì îñíîâíûå ðåçóëüòàòû, îáðàùàÿ âíèìà- íèå, ïðåæäå âñåãî, íà ïîâåäåíèå óçêîïîëîñíûõ îñîáåííîñòåé ñïåêòðà. 1. Â ñïåêòðàõ ïîãëîùåíèÿ YBCO â âèäèìîé îáëàñòè ÷àñòîò ìîæíî âûäåëèòü ñëåäóþùèå óçêèå ïîëîñû ñ äèñïåðñèåé îêîëî 0,1 ýÂ, êîòîðûå äèàã- íîñòèðóþò: – âêëàä êîððåëÿöèîííîãî ïèêà ïëîòíîñòè ñî- ñòîÿíèé (êîððåëÿöèîííàÿ A-ïîëîñà ïðè �� Eg); – âêëàä ÀÔ êîððåëÿöèé (ýëåêòðîí-äâóõìàã- íîííàÿ ïîëîñà A+J ïðè �� Eg + �� 2m); – ñòåïåíü pd-ñìåøèâàíèÿ (ñòåïåíü êîâàëåíò- íîñòè) â àêòèâíîé ïëîñêîñòè CuO2 (Bd 1 -ïîëîñà äëÿ dd-ïåðåõîäîâ ïðè �� 1,5 ýÂ). Êàê ïîêàçû- âàþò äàííûå íàñòîÿùåé ðàáîòû, à òàêæå [20], ïî- ëîñà Bd 1 ìîæåò ñëóæèòü îïòè÷åñêèì çîíäîì ìå- òàëëèçàöèè êàê íà ïåðåõîäå äèýëåêòðèê–ìåòàëë, òàê è â ñàìîé ìåòàëëè÷åñêîé ôàçå. 2. Â äèýëåêòðè÷åñêîé ôàçå YBCO èíòåãðàëü- íàÿ èíòåíñèâíîñòü Bd 1 -ïîëîñû ïî êðàéíåé ìåðå íà ïîðÿäîê ìåíüøå èíòåíñèâíîñòåé A- è (A+J)-ïî- ëîñ ïîãëîùåíèÿ. Ýòî ÿâëÿåòñÿ ñëåäñòâèåì ñëàáîé ìåòàëëèçàöèè CuO2 è ñóùåñòâîâàíèåì â YBCO ëîêàëèçîâàííûõ «ìåäíûõ» äûðîê. Â òî æå âðåìÿ â ñïåêòðàõ ïàðàìàãíèòíîãî è ÀÔ ñîñòîÿíèé äèýëåêòðèêà î÷åíü õîðîøî âûðàæåíû A- è (A+J)-ïîëîñû êàê ñëåäñòâèå ðàçâèòûõ ÀÔ êîððå- ëÿöèé. Ïðè ïåðåõîäå â ÀÔ ôàç äàëüíåãî óïîðÿ- äî÷åíèÿ ïðè T < TN ïîãëîùåíèå â ìàêñèìóìàõ ýòèõ ïîëîñ (� �)A,A+J � � % � ñóùåñòâåííî óñèëèâà- åòñÿ. Ýòè ïîëîñû ÷óâñòâèòåëüíû ê ÀÔ êîððåëÿ- öèÿì êàê áëèæíåãî, òàê è äàëüíåãî ïîðÿäêà. Ñó- ùåñòâîâàíèå A- è (A+J)-ïîëîñ â êóïðàòíûõ ÂÒÑÏ íîñèò, ïî-âèäèìîìó, îáùèé õàðàêòåð: èõ àíàëîãè ìîæíî îáíàðóæèòü ïðè 300 Ê â ñïåêòðàõ îïòè÷åñêîé ïðîâîäèìîñòè (âáëèçè êðàÿ ôóíäà- ìåíòàëüíîãî ïîãëîùåíèÿ ñ ïåðåíîñîì çàðÿäà) â öåëîì ðÿäå äèýëåêòðèêîâ, ñîäåðæàùèõ ïëîñêîñòü CuO2 [6]. 3. Ïðè óâåëè÷åíèè èíäåêñà äîïèðîâàíèÿ êîð- ðåëÿöèîííàÿ A-ïîëîñà è äâóõìàãíîííàÿ (A+J)-ïî- ëîñà óøèðÿþòñÿ è áûñòðî îñëàáåâàþò. Ñëåäû ýòèõ ïîëîñ ïðè 300 Ê ìîæíî âûäåëèòü òîëüêî â ñëàáî è óìåðåííî äîïèðîâàííîé ìåòàëëè÷åñêîé ïëåíêå YBCO ñ x � 0,7. Ïðè îïòèìàëüíîì äîïè- ðîâàíèè (x � 0,85) îíè îòñóòñòâóþò, îòðàæàÿ ïî- äàâëåíèå â ìåòàëëå ïðè 300 Ê çàðÿäîâûõ è ñïèíî- âûõ êîððåëÿöèé. Âìåñòå ñ òåì èíòåãðàëüíàÿ èíòåíñèâíîñòü Bd 1 -ïîëîñû âîçðàñòàåò ïî÷òè â 5 ðàç ïðè ïåðåõîäå îò YBCO äèýëåêòðèêà ñ x � 0,35 ê ìåòàëëè÷åñêîé ôàçå ñ x � 0,7 [20] è, êàê ïîêà- çûâàþò äàííûå íàñòîÿùåé ðàáîòû, ïî÷òè â 20 ðàç ïðè ïåðåõîäå ê ôàçå îïòèìàëüíîãî äîïèðîâàíèÿ. Òåì íå ìåíåå ïðè 300 Ê óñèëåíèå pd-ãèáðèäèçà- öèè è îñëàáëåíèå ÀÔ êîððåëÿöèé íå ïðèâîäÿò ê ñâåðõïðîâîäèìîñòè, ò.å. êèñëîðîäíî-ìåäíàÿ ãèá- ðèäèçàöèÿ (êîâàëåíòíîñòü) âûñòóïàåò êàê íåîáõî- äèìûé, íî íåäîñòàòî÷íûé ôàêòîð äëÿ ïîÿâëåíèÿ ñâåðõïðîâîäèìîñòè. Êàê ïîêàçûâàþò èçìåðåíèÿ ñïåêòðîâ ïîãëîùåíèÿ, ïðè ïîíèæåíèè òåìïåðàòó- ðû èìåííî â ìàãíèòíîé ïîäñèñòåìå YBCO ðàçâî- ðà÷èâàþòñÿ áîëåå òîíêèå ïðîöåññû, îòâåòñòâåí- íûå çà ñâåðõïðîâîäèìîñòü. 4. Ïðè îõëàæäåíèè ìåòàëëèçèðîâàííûõ ïëå- íîê YBCO ñïåêòðàëüíûé ñîñòàâ èõ ïîãëîùåíèÿ íå èçìåíÿåòñÿ âïëîòü äî íåêîòîðîé êðèòè÷åñêîé îáëàñòè âáëèçè T > Tc. Äëÿ îïòèìàëüíî äîïèðî- âàííûõ YBCO íå èçìåíÿþòñÿ ïàðàìåòðû Bd 1 -ïî- ëîñû, à â ñïåêòðå, êàê è ïðè 300 Ê, îòñóòñòâóþò A- è (A+J)-ïîëîñû. Ìîæíî óòâåðæäàòü, ÷òî â èí- òåðâàëå T< T � 300 Ê òåìïåðàòóðà íå âëèÿåò íà ñòåïåíü pd-ñìåøèâàíèÿ, îñòàþòñÿ ñèëüíî ïîäàâ- ëåííûìè ÀÔ êîððåëÿöèè. Äðóãèìè ñëîâàìè, ñëà- áûå ÀÔ ôëóêòóàöèè íå îêàçûâàþò ñóùåñòâåííîãî âëèÿíèÿ íà äâèæåíèå äûðî÷íûõ íîñèòåëåé, êîòî- ðîå ïðîèñõîäèò â ïðîñòðàíñòâå äîñòàòî÷íî îäíî- ðîäíûõ ìåäü-êèñëîðîäíûõ êîâàëåíòíûõ ñâÿçåé. 5. Ñïåêòðàëüíàÿ (ôèçè÷åñêàÿ) êàðòèíà êàðäè- íàëüíî èçìåíÿåòñÿ ïðè îõëàæäåíèè â èíòåðâàëå Tc < T � T, ãäå YÂÑÎ ïåðåõîäèò â ïñåâäîùåëå- âîå (ïî íåéòðîííûì äàííûì) ñîñòîÿíèå, ïðåäøå- Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2002, ò. 28, ¹ 8/9 947 Îïòè÷åñêàÿ ñïåêòðîñêîïèÿ àíòèôåððîìàãíèòíûõ êîððåëÿöèé ñòâóþùåå ñâåðõïðîâîäèìîñòè. Äëÿ YBCO îïòè- ìàëüíîãî äîïèðîâàíèÿ â íàñòîÿùåé ðàáîòå ïî îïòè÷åñêèì äàííûì ïîëó÷åíî çíà÷åíèå T= 120 ± 10 Ê, ÷òî ñîãëàñóåòñÿ ñ íåéòðîííûìè äàííûìè (T= 115 15 Ê) [24]. Â ïðåääâåðèè ñâåðõïðîâî- äèìîñòè ïðè T � T* â ñïåêòðàëüíîì ñîñòàâå äîñòà- òî÷íî ðåçêî ïîÿâëÿþòñÿ A- è (A+J)-ïîëîñû ïî- ãëîùåíèÿ, õàðàêòåðíûå äëÿ ïàðàìàãíèòíîãî è ÀÔ ñîñòîÿíèé YBCO. Äèñïåðñèÿ ýòèõ ïîÿâèâøèõñÿ ïîëîñ ñîñòàâëÿåò � A,A+J = 0,12–0,16 ýÂ, ÷òî ñîâïà- äàåò ñî çíà÷åíèÿìè � A,A+J = 0,12–0,17 ýÂ äëÿ ïà- ðàìàãíèòíîãî äèýëåêòðè÷åñêîãî ñîñòîÿíèÿ ïðè 300 Ê, â êîòîðîì õîðîøî âûðàæåíû ÀÔ ôëóê- òóàöèè áëèæíåãî ïîðÿäêà. Îäíîâðåìåííî ïðè T � T* ïðîèñõîäèò çàìåòíîå ñóæåíèå ïî÷òè íà 30% Bd 1 -ïîëîñû, ÷òî õàðàêòåðíî äëÿ dd-ïåðåõî- äîâ ïðè ïåðåõîäå ìàãíèòîóïîðÿäî÷åííûõ ìàòå- ðèàëîâ â ÀÔ ôàçó [3,4]. Òàêèì îáðàçîì, íàøè äàííûå, íåñîìíåííî, ñâèäåòåëüñòâóþò î òîì, ÷òî ÏÙ ñîñòîÿíèå îáÿçàíî ñóùåñòâîâàíèþ ðàçâèòûõ ÀÔ ôëóêòóàöèé. Ïîñêîëüêó çíà÷åíèÿ äèñïåðñèè A- è (A+J)-ïîëîñ ñîâïàäàþò ñ òàêîâûìè äëÿ äè- ýëåêòðèêà YBCO, òî äëèíà âîëíû ìàãíèòíûõ âîçáóæäåíèé äîëæíà áûòü ìåíüøå êîððåëÿöèîí- íîé äëèíû & ÀÔ � "! Å äëÿ ÀÔ ôëóêòóàöèé â ìå- òàëëèçèðîâàííîé ïëîñêîñòè CuO2 [6]. Â ýòîì ñëó÷àå â îáëàñòÿõ, ðàçìåðû êîòîðûõ ìåíüøå & ÀÔ, ñóùåñòâóþò ôëóêòóàöèîííûå ñïèíîâûå âîëíû. Â ïðåäåëàõ òàêîé îáëàñòè ñèòóàöèÿ íèæå T* îêàçû- âàåòñÿ âïîëíå àíàëîãè÷íîé áëèæíåìó ÀÔ óïîðÿ- äî÷åíèþ äèýëåêòðèêà âáëèçè TN. Ïðèðîäà A- è (A+J)-ïîëîñ â ìåòàëëå è, ïðåæäå âñåãî, îñîáåííîñòè A+J, íàèáîëåå ÷óâñòâèòåëüíîé ê ÀÔ ôëóêòóàöèÿì, ñîãëàñóåòñÿ ñ äàííûìè ïî íåéòðîííîìó ðàññåÿíèþ â YBCO. Òàê, ïî ýòèì äàííûì ïðè ïîíèæåíèè òåìïåðàòóðû â îáëàñòè T � T* íàðÿäó ñ îáðàçîâàíèåì ñïèíîâîé ïñåâäî- ùåëè óñèëèâàþòñÿ ôëóêòóàöèè ìàãíèòíîãî ìî- ìåíòà mres 2 . Ôëóêòóàöèÿì m dres res 2 � ''( ) � �( ) ñî- îòâåòñòâóåò âîçíèêíîâåíèå ðåçîíàíñíîãî ïèêà äëÿ ìíèìîé ÷àñòè ìàãíèòíîé âîñïðèèì÷èâîñòè '') res íà ÷àñòîòå àêóñòè÷åñêîé ÀÔ ìîäû �� res � 40 ìýÂ [24]. Ïðè ýòîì, êàê ïîêàçûâàþò íàøè îïòè÷åñêèå äàííûå, èíòåãðàëüíàÿ èíòåíñèâíîñòü Bd 1 -ïîëîñû â ÏÙ ñîñòîÿíèè íå èçìåíÿåòñÿ, ò.å. ñîõðàíÿåòñÿ ñòåïåíü pd-ñìåøèâàíèÿ. Â èòîãå ïîëó÷àåòñÿ íå- îáû÷íàÿ êàðòèíà, êîãäà ñèëüíûå ÀÔ êîððåëÿöèè (A- è (A+J)-ïîëîñû) ñîñóùåñòâóþò ñ ñèëüíîé ìå- òàëëèçàöèåé (Bd 1 -ïîëîñà). Òàêîå ñîñóùåñòâîâàíèå íå íàáëþäàåòñÿ â äèýëåêòðèêå, à òàêæå â ìåòàëëè- ÷åñêîé ôàçå âûøå T, âêëþ÷àÿ 300 Ê. Ëîãè÷íî ïðåäïîëîæèòü ñëåäóþùóþ ôèçè÷åñêóþ êàðòèíó èíòåðïðåòàöèè ïîäîáíîãî ñîñóùåñòâîâàíèÿ. Äû- ðî÷íûé íîñèòåëü ñîçäàåò âîêðóã ñåáÿ îáëàñòü ñèëü- íûõ êîâàëåíòíûõ ñâÿçåé (ñ óìåíüøåííûìè äëèíà- ìè ãèáðèäèçèðîâàííûõ Cu–O ñâÿçåé), ãäå ýëåê- òðîííûå è ñïèíîâûå êîððåëÿöèè ïîäàâëåíû, íî âíå ýòîé îáëàñòè ñîõðàíÿåòñÿ ìàòðèöà õîðîøî âû- ðàæåííûõ ÀÔ êîððåëÿöèé. Ïîäîáíîå îáðàçîâà- íèå, ñëåäóÿ [46], ìîæíî íàçâàòü êîððåëÿöèîííûì ïîëÿðîíîì, îäåòûì â øóáó ÀÔ ôëóêòóàöèé. Îä- íàêî ýòî òîëüêî ïåðâûé øàã ê ïîíèìàíèþ ôàçîâî- ãî ðàññëîåíèÿ â ÏÙ ñîñòîÿíèè YBCO. Áîëåå òî÷- íàÿ êàðòèíà ñëåäóåò èç ðàññìîòðåíèÿ òîíêîé ñòðóêòóðû (A+J)-ïîëîñû. 6. Òùàòåëüíûå èçìåðåíèÿ ïîêàçûâàþò, ÷òî â ïñåâäîùåëåâîì ñîñòîÿíèè (A+J)-ïîëîñà èìååò äóáëåòíóþ ñòðóêòóðó è ñîñòîèò èç äâóõ óçêèõ ìàêñèìóìîâ ñ ýíåðãèÿìè E A J 01 2145� � , ýÂ è E A J 02 2 28� � , ýÂ. Äèñïåðñèÿ êàæäîãî èç íèõ (� 0,05 ýÂ) ñîâïàäàåò ñ äèñïåðñèåé îäèíî÷íîãî (A+J)-êîíòóðà â ÀÔ ôàçå äèýëåêòðèêà ïðè íèç- êèõ òåìïåðàòóðàõ. Îò ñîáñòâåííî ýëåêòðîííîãî A-ïåðåõîäà ( ,E A 0 185� ýÂ) ïåðâûé ìàêñèìóì (A+3J) îòñòîèò íà âåëè÷èíó 0,3 ýÂ, à âòîðîé (A+4J) – íà 0,43 ýÂ, ÷òî ñîñòàâëÿåò â åäèíèöàõ îáìåííîé ýíåðãèè 3J è 4J . Ýòè äàííûå ìîæíî àíàëèçèðîâàòü ñ äâóõ òî÷åê çðåíèÿ: âî-ïåðâûõ, ïðèâëå÷ü ðåçóëüòàòû ïî íåóïðóãîìó ðàññåÿíèþ íåéòðîíîâ â YBCO è, âî-âòîðûõ, àíàëèçèðîâàòü ïðè÷èíó ïîÿâëåíèÿ â îïòè÷åñêèõ ñïåêòðàõ ïîãëî- ùåíèÿ ìåòàëëè÷åñêîé ôàçû 4J-ðåçîíàíñà, îòñóò- ñòâóþùåãî â ÀÔ äèýëåêòðè÷åñêîé ôàçå. Ïî íåéòðîííûì äàííûì [8,24], â YBCO íå- ñêîëüêî âûøå Tc ïðîèñõîäèò ðàñùåïëåíèå ïèêà íåóïðóãîãî ðàññåÿíèÿ íà ñïèíîâûõ ôëóêòóàöèÿõ èç-çà îáðàçîâàíèÿ íåñîðàçìåðíîé ñâåðõñòðóêòóðû (ñòðàéïîâîé ñòðóêòóðû). Ðàçíèöà âîëíîâûõ âåê- òîðîâ, îòâåòñòâåííûõ çà ðàñùåïëåíèå íåéòðîííîãî ïèêà, ñîñòàâëÿåò � k = 0,2 Å� 1 äëÿ îáëàñòè îïòè- ìàëüíîãî äîïèðîâàíèÿ. Ýòîé âåëè÷èíå â ïåðâîì ïðèáëèæåíèè ñîîòâåòñòâóåò ýíåðãåòè÷åñêàÿ ðàçíè- öà � E = � k�v = 0,12 ýÂ, ãäå �v = 0,6 ýÂ�Å – ñêî- ðîñòü ñïèíîâûõ âîëí â YBCO [6,47]. Çíà÷åíèÿ íåéòðîííîãî è îïòè÷åñêîãî ðàñùåïëåíèé � E õîðî- øî ñîãëàñóþòñÿ ìåæäó ñîáîé. Ðàññìîòðèì òåïåðü îáðàçîâàíèå ñòðàéïîâîé ñâåðõñòðóêòóðû ñ òî÷êè çðåíèÿ ïðè÷èíû ïîÿâëå- íèÿ 4J-ðåçîíàíñà, ÷òî îñîáåííî ïîêàçàòåëüíî äëÿ êàðòèíû ðàññëîåíèÿ íà äèýëåêòðè÷åñêèå è ìåòàë- ëè÷åñêèå ïîëîñêè. Â YBCO-äèýëåêòðèêå, ïî íà- øèì äàííûì (ñì. ðèñ. 4), à òàêæå ïî äàííûì ÊÐ [48,49], íàèáîëåå èíòåíñèâíûì ÿâëÿåòñÿ 3J-ðåçî- íàíñ, îáÿçàííûé ðîæäåíèþ äâóõ âçàèìîäåéñòâóþ- ùèõ ìàãíîíîâ ñ ýíåðãèåé ñâÿçè J. Âåðîÿòíîñòü ðîæ- äåíèÿ êâàíòîì ñâåòà â äèýëåêòðèêå äâóõ íåâçàèìî- äåéñòâóþùèõ ìàãíîíîâ ñ îáùåé ýíåðãèåé 4J ìàëà. Íàïðèìåð, â ñïåêòðàõ ÊÐ êóïðàòíûõ ÂÒÑÏ 4J-ðå- 948 Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2002, ò. 28, ¹ 8/9 Â. Í. Ñàìîâàðîâ è äð. çîíàíñ íàáëþäàëñÿ òîëüêî â âèäå ñëàáîé îñîáåí- íîñòè â äèýëåêòðè÷åñêîé ôàçå, ïðèâîäÿ ê íå- áîëüøîé àñèììåòðèè ïîëîñû äâóõìàãíîííîãî ðàññåÿíèÿ [48]. Íåîáõîäèìî îòìåòèòü, ÷òî â êóï- ðàòíûõ ÂÒÑÏ, ñîãëàñíî òåîðåòè÷åñêèì âûâîäàì, âåðîÿòíîñòü âîçáóæäåíèÿ 3J- è 4J-ðåçîíàíñîâ äîëæíà ðåçêî óâåëè÷èâàòüñÿ äëÿ êâàíòîâ ñâåòà ñ ýíåðãèåé âáëèçè îïòè÷åñêîé ùåëè ñ ïåðåíîñîì çàðÿäà Eg [48]. Â ñëó÷àå îáðàçîâàíèÿ ñòðàéïîâîé ñâåðõñòðóêòóðû ñòàíîâèòñÿ âîçìîæíûì âîçáóæ- äàòü ìàãíîíû èç ðàçíûõ äèýëåêòðè÷åñêèõ ïîëî- ñîê, ðàçäåëåííûõ ìåòàëëè÷åñêîé ïîëîñêîé. Â ýòîì ñëó÷àå èç-çà çíà÷èòåëüíîãî óìåíüøåíèÿ ìàãíîííî- ãî âçàèìîäåéñòâèÿ äîëæíà óâåëè÷èâàòüñÿ àìïëèòó- äà 4J-ðåçîíàíñà. Ïîñêîëüêó âðåìÿ îïòè÷åñêîãî ïåðåõîäà ñ ïîãëîùåíèåì ñâåòà ( � 10� 14 ñ) ñóùåñò- âåííî ìåíüøå âðåìåíè æèçíè (� 10� 10 ñ) [24] ôëóê- òóèðóþùåé ñòðàéï-ñòðóêòóðû, îïòè÷åñêàÿ äèàãíî- ñòèêà äàåò êâàçèñòàöèîíàðíóþ êàðòèíó ýòîé ñòðóêòóðû. Òàêèì îáðàçîì, íàøè îïòè÷åñêèå äàííûå îäíî- çíà÷íî ñâèäåòåëüñòâóþò î òîì, ÷òî ÏÙ ñîñòîÿíèå ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ñâåðõñòðóêòóðó ñ ïðîñòðàíñò- âåííî ðàçäåëåííûìè îáëàñòÿìè ìåòàëëè÷åñêîãî è äèýëåêòðè÷åñêîãî òèïîâ, ïðè÷åì â äèýëåêòðè÷å- ñêèõ îáëàñòÿõ ñóùåñòâóþò ôëóêòóàöèîííûå ñïè- íîâûå âîëíû. Ýòà ñòðóêòóðà âåñüìà ðåçêî âîçíè- êàåò ïðè T = T, è ïðè äàëüíåéøåì ïîíèæåíèè òåìïåðàòóðû âïëîòü äî Tc åå ïàðàìåòðû ñîõðàíÿ- þòñÿ ïî÷òè íåèçìåííûìè. Îòìåòèì, ÷òî íåéòðîí- íûå äàííûå èç-çà áîëüøîãî øàãà òåìïåðàòóðíîãî ñêàíèðîâàíèÿ íå âûÿâëÿþò òàêèå âàæíûå äå- òàëè òåìïåðàòóðíîé ýâîëþöèè ñòðàéïîâîé ñòðóê- òóðû [24]. 7. Ïðè ïðîõîæäåíèè ÑÏ ïåðåõîäà âåñü ñïåê- òðàëüíûé ñîñòàâ ïîãëîùåíèÿ, ñôîðìèðîâàâøèéñÿ â ïñåâäîùåëåâîì ñîñòîÿíèè, îñòàåòñÿ, ò.å. ñîõðà- íÿåòñÿ ñòðàéïîâàÿ ñòðóêòóðà. Îäíàêî ïðè ÑÏ ïåðåõîäå â Tc ïðîèñõîäèò äîïîëíèòåëüíîå óâåëè- ÷åíèå ïðèìåðíî íà 50 % àìïëèòóä 3J- è 4J-ðåçî- íàíñîâ. Äèñïåðñèÿ êàæäîãî ðåçîíàíñà ïðè ýòîì íå èçìåíÿåòñÿ. Óâåëè÷åíèå èíòåãðàëüíîé èíòåíñèâíî- ñòè ðåçîíàíñîâ âáëèçè Tc ïðîèñõîäèò ñòîëü æå ðåç- êî, êàê è ïðè îáðàçîâàíèè ÏÙ ñîñòîÿíèÿ. Ïîäîáíîå îáñòîÿòåëüñòâî ìîæíî òðàêòîâàòü êàê ïðåâðàùåíèå ïñåâäîùåëè â ñïåêòðå ìàãíèòíûõ âîçáóæäåíèé â ðå- àëüíóþ ñïèíîâóþ ùåëü äëÿ ìàãíîííûõ ñîñòîÿíèé ñ ýíåðãèåé ìåíüøå 20 ìýÂ [24]. Óñèëåíèå ðåçîíàíñîâ ìîæíî òàêæå òðàêòîâàòü êàê ñëåäñòâèå ïîÿâëåíèÿ íèæå Tc áîëåå ðåãóëÿðíîé ñòðàéïîâîé ñòðóêòóðû. Â ýòîì ñëó÷àå äîëæíî ïðîèñõîäèòü äîïîëíèòåëü- íîå ïåðåðàñïðåäåëåíèå ïëîòíîñòè ìàãíèòíûõ ñî- ñòîÿíèé ïî âñåé çîíå Áðèëëþýíà. Ïðè òåìïåðàòó- ðàõ ïðèìåðíî íà 10 Ê íèæå Tc ëþáûå èçìåíåíèÿ ñïåêòðàëüíîãî ñîñòàâà è ïàðàìåòðîâ ïîëîñ ïîãëî- ùåíèÿ ïðåêðàùàþòñÿ. Ìîæíî ãîâîðèòü, ÷òî â óñëîâèÿõ õîðîøî ðàçâèòîãî ñâåðõïðîâîäÿùåãî ïà- ðàìåòðà ïîðÿäêà ôèçè÷åñêàÿ êàðòèíà äëÿ ñòðàéïî- âîé ñâåðõñòðóêòóðû «çàìîðàæèâàåòñÿ» ïîäîáíî òîìó, êàê ýòî ïðîèñõîäèò â ÏÙ ñîñòîÿíèè. 8. Òàêèì îáðàçîì, ñëåäóåò ïðèçíàòü, ÷òî îïòè- ÷åñêèå ñïåêòðû ïîãëîùåíèÿ ïëåíîê YBCO â âè- äèìîì äèàïàçîíå ÷àñòîò äàþò íåçàâèñèìûå è äîñ- òàòî÷íî óáåäèòåëüíûå ñâèäåòåëüñòâà â ïîëüçó ó÷àñòèÿ ìàãíèòíîé ÀÔ ïîäñèñòåìû â ôîðìèðîâà- íèè ñòðàéïîâîé ñòðóêòóðû ïñåâäîùåëåâîãî è ñâåðõïðîâîäÿùåãî ñîñòîÿíèé. Íà ÑÏ ïåðåõîäå ïðîèñõîäèò óñèëåíèå ÀÔ êîððåëÿöèé. Ïî-âèäè- ìîìó, ñâåðõïðîâîäÿùèé ïåðåõîä ïðîèñõîäèò êàê äâóìåðíûé ñ áîëüøîé òåìïåðàòóðíîé îáëàñòüþ äâóìåðíûõ ñâåðõïðîâîäÿùèõ ôëóêòóàöèé. Ñâåðõ- ïðîâîäèìîñòü ðàçâèâàåòñÿ, ñêîðåå âñåãî, çà ñ÷åò óñòàíîâëåíèÿ ãëîáàëüíîé ôàçîâîé êîãåðåíòíîñòè ìåæäó ìåòàëëè÷åñêèìè ñòðàéï-ôàçàìè. Âíèìà- òåëüíîå ðàññìîòðåíèå ýëåêòðîííûõ ïðîöåññîâ è âçàèìîäåéñòâèé ìàãíèòíûõ, ôîíîííûõ è äûðî÷- íûõ ïîäñèñòåì â ÂÒÑÏ [50,51] ïîêàçûâàåò íåîá- õîäèìîñòü ïðèâëå÷åíèÿ ìîäåëè ìàãíèòîóïðóãîãî ïîëÿðîíà äëÿ îïèñàíèÿ íîðìàëüíûõ è ñâåðõïðî- âîäÿùèõ ñâîéñòâ ÂÒÑÏ â óñëîâèÿõ ôàçîâîãî ðàñ- ñëîåíèÿ. Îïòè÷åñêèå äàííûå ïî ïîãëîùåíèþ, êàê ïðèâåäåííûå âûøå, òàê è îïóáëèêîâàííûå â [6,49,50], âîçìîæíî èíòåðïðåòèðîâàòü â ðàìêàõ ïîëÿðîííîé ìîäåëè êâàçè÷àñòè÷íûõ âîçáóæäåíèé â ýòèõ ñîåäèíåíèÿõ (ýòîìó âîïðîñó áóäåò ïîñâÿ- ùåíî îòäåëüíîå ñîîáùåíèå). Îòìåòèì òàêæå, ÷òî ïîñêîëüêó îïòè÷åñêèå èçìåðåíèÿ ìîæíî ïðîâî- äèòü â ïîëÿðèçîâàííîì ñâåòå, òî íàøè ðåçóëüòàòû äàþò ïåðñïåêòèâíóþ âîçìîæíîñòü èññëåäîâàòü íî- âûì ìåòîäîì àíèçîòðîïèþ ÀÔ êîððåëÿöèé â ïñåâ- äîùåëåâîì ñîñòîÿíèè, à òàêæå àíèçîòðîïèþ ñâåðõ- ïðîâîäÿùåãî ïàðàìåòðà ïîðÿäêà. Ðàáîòà ïîäãîòîâëåíà ê þáèëåþ Âèêòîðà Âà- ëåíòèíîâè÷à Åðåìåíêî. Ðàáîòà ÷àñòè÷íî ïîääåðæàíà Ãîñóäàðñòâåííûì ôîíäîì ôóíäàìåíòàëüíûõ èññëåäîâàíèé Ìèíè- ñòåðñòâà îáðàçîâàíèÿ è íàóêè Óêðàèíû. 1. Â. Â. Åðåìåíêî, À. È. Áåëÿåâà, ÓÔÍ 98, 27 (1969). 2. Â. Â. Åðåìåíêî, Þ. Ã. Ëèòâèíåíêî, Ò. È. Ãàðáåð, Ïèñüìà â ÆÝÒÔ 7, 378 (1968). 3. Â. Â. Åðåìåíêî, Ââåäåíèå â îïòè÷åñêóþ ñïåêòðî- ñêîïèþ ìàãíåòèêîâ, Íàóêîâà äóìêà, Êèåâ (1975). 4. V. V. Eremenko, N. F. Kharchenko, Yu. G. Litvinenko, and V. M. Naumenko, Magneto-Optics and Spectroscopy of Antiferromagnets, Springer- Verlag, Berlin (1992). 5. A. Millis, P. Montoux, and D. Pines, Phys. Rev. B42, 167 (1990). Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2002, ò. 28, ¹ 8/9 949 Îïòè÷åñêàÿ ñïåêòðîñêîïèÿ àíòèôåððîìàãíèòíûõ êîððåëÿöèé 6. M. Imada, A. Fujimori, and Y. Tokura, Rev. Mod. Phys. 70, 1039 (1998). 7. Ã. Ã. Ñåðãååâà, Þ. Ï. Ñòåïàíîâñêèé, À. Â.×å÷êèí, ÔÍÒ 24, 1029 (1998). 8. Ñ. Ã. Îâ÷èííèêîâ, ÓÔÍ 167, 1043 (1997). 9. T. Timusk and B. Statt, Rep. Prog. Phys. 62, 61 (1999). 10. È. À. Ïðèâîðîöêèé, ÆÝÒÔ 43, 2255 (1962). 11. Á. È. Âåðêèí, Á. Ã. Ëàçàðåâ, Èçâ. ÀÍ ÑÑÑÐ, ñåð. ôèç. 12, 598 (1948). 12. J. E. Hirsch, Physica C199, 305 (1992). 13. Â. Ã. Ñòàíêåâè÷, Í. Þ. Ñâå÷íèêîâ, Ê. Â. Êàç- íà÷ååâ, Ð. À. Êèíê, Õ. Ý. Íèýäðàèñ, Â. Í. Ãîëóáåâ, Â. ß. Êîñûåâ, Þ. Í. Ñèìèðñêèé, Ì. Á. Öåòëèí, Ïèñüìà â ÆÝÒÔ 47, 321 (1988). 14. Â. Â. Åðåìåíêî, È. ß. Ôóãîëü, Â. Í. Ñàìîâàðîâ, Â. Ì. Æóðàâëåâ, Ïèñüìà â ÆÝÒÔ 47, 529 (1988). 15. È. ß. Ôóãîëü, Â. Í. Ñàìîâàðîâ, Þ. È. Ðûáàëêî, Â. Ì. Æóðàâëåâ, Ï. Áåðáåðèõ, ÑÔÕÒ 4, 109 (1991). 16. I. Fugol, G. Saemann-Ischenko, V. Samovarov, Yu. Rybalko, V. Zhuravlev, Y. Ströbel, B. Holzapfel, and P. Berberich, Solid State Commun. 80, 201 (1991). 17. H. L. Dewing and E. K. H. Salje, Supercond. Sci. Technol. 5, 50 (1992). 18. È. ß. Ôóãîëü, Â. Í. Ñàìîâàðîâ, À. Ì. Ðàòíåð, Â. Ì. Æóðàâëåâ, Ã. Çàéìàíí-Èùåíêî, Ì. Ëèïïåðò, Á. Õîëüöàïôåëü, Î. Ìàéåð, ÔÍÒ 18, 1338 (1992). 19. C. H. Rüscher and M. Götte, Solid State Commun. 85, 393 (1993). 20. Â. Â. Åðåìåíêî, Â. Í. Ñàìîâàðîâ, Â. Í. Ñâèùåâ, Â. Ë. Âàêóëà, Ì. Þ. Ëèáèí, Ñ. À. Óþòíîâ, ÔÍÒ 26, 739 (2000). 21. Â. Â. Åðåìåíêî, Â. Í. Ñàìîâàðîâ, Â. Ë. Âàêóëà, Ì. Þ. Ëèáèí, Ñ. À. Óþòíîâ, ÔÍÒ 26, 1091 (2000). 22. V. M. Loktev, R. M. Quick, and S. G. Sharapov, Phys.Rep. 349, 1 (2001). 23. V. J. Emery, S. A. Kivelson, and O. Zachar, Phys. Rev. B56, 6120 (1997). 24. P. Dai, H. A. Mook, and F. Dogan, Phys. Rev. Lett. 80, 1738 (1998); P. Dai, H. A. Mook, S. M. Hayden, G. Aeppli, T. G. Perring, R. D. Hunt, and F. Dogan, Science 284, 1344 (1999). 25. J. Zaanen, Nature 404, 714 (2000). 26. A. Bianconi, D. Di Castro, G. Bianconi, A. Pifferi, N. L. Saini, F. C. Chou, D. C. Johnston, and M. Colapietro, Physica C341–348, 1719 (2000). 27. Â. Â. Åðåìåíêî, Â. Í. Ñàìîâàðîâ, Â. Ë. Âàêóëà, Ì. Þ. Ëèáèí, Ñ. À. Óþòíîâ, Â. Ì. Ðàøêîâàí, ÔÍÒ 27, 1327 (2001). 28.S. L. Cooper, D. Reznik, A. Kotz, M. A. Karlov, R. Lin, M. V. Klein, W. C. Lee, J. Giapintzakis, D. M. Ginsberg, B. W. Veal, and A. P. Paulikas, Phys. Rev. B47, 8233 (1993). 29. M. J. Holcomb, C. L. Perry, J. P. Collman, and W. A. Little, Phys. Rev. B53, 6734 (1996). 30. E. Dagotto, Rev. Mod. Phys. 66, 763 (1994). 31. S. L. Cooper, G. A. Thomas, A. J. Millis, P. E. Sule- wski, J. Orenstein, D. H. Rapkine, S-W. Cheong, and P. L. Trevor, Phys. Rev. B42, 10785 (1990). 32. N. Bulut, Turk. J. Phys. 20, 548 (1996). 33. F. C. Zhang and T. M. Rice, Phys. Rev. B37, 3759 (1988). 34. Th. Pruschke, M. Jarrell, and I. K. Freericks, Adv. Phys. 44, 187 (1995). 35. Â. Ì. Ëîêòåâ, ÔÍÒ 20, 173 (1994). 36. J. D. Perkins, R. J. Birgeneau, J. M. Graybeal, M. A. Kastner, and D. S. Kleinberg, Phys. Rev. B58, 9390 (1998). 37. D. Salamon, P. Abbamonte, Ran Liu, M. V. Klein, W. C. Lee, D. M. Ginsberg, I. I. Tartakovskii, and B. W. Veal, Phys. Rev. B53, 886 (1996). 38. J.Lorenzana, G. A. Sawatzky, Phys.Rev. B52, 9576 (1995). 39. D. Reznik, S. L. Cooper, M. V. Klein, W. C. Lee, D. M. Ginsbårg, A. A. Maksimov, A. V. Puchkov, I. I. Tartakovskii, and S-W. Cheong, Phys. Rev. B48, 7624 (1993). 40. À. À. Ìàêñèìîâ, Ä. À. Ïðîíèí, Ñ. Â. Çàéöåâ, È. È. Òàðòàêîâñêèé, Ì. Â. Êëåéí, Á. Ó. Âèë, ÆÝÒÔ 116, 684 (1999). 41. Â. Â. Ñîáîëåâ, Â. Â. Íåìîøêàëåíêî, Ýëåêòðîííàÿ ñòðóêòóðà òâåðäûõ òåë â îáëàñòè ôóíäàìåíòàëüíîãî êðàÿ ïîãëîùåíèÿ, Íàóêîâà äóìêà, Êèåâ (1992). 42. Â. Ä. Îêóíåâ, Ç. À. Ñàìîéëåíêî, ÔÒÒ 33, 2811 (1991). 43. J. M. Tranquada, J. Less Common Metals 153, 181 (1989). 44. À. Â. Åðåìåíêî, È. Ñ. Êà÷óð, Â. Ã. Ïèðÿòèíñêàÿ, Â. Â. Ñëàâèí, ÔÍÒ 18, 380 (1992). 45. V. L. Aksenov and V. V. Kabanov, Phys. Rev. B49, 3524 (1994). 46. J. B. Goodenough and J. Zhou, Phys. Rev. B49, 4251 (1994). 47. Þ. À. Èçþìîâ, Í. Ì. Ïëàêèäà, Þ. Í. Ñêðÿáèí, ÓÔÍ 159, 621 (1989). 48. A. V. Chubukov and D. M.. Frenkel, Phys. Rev. Lett. 74, 3057 (1995). 49. M. A. Kastner and R. J. Birgeneau, Rev. Mod. Phys. 70, 897 (1998). 50. M. Grüninger, D. van der Marel, A. Damascelli, A. Zibold, H. P. Geserish, A. Erb, M. Kläser, Th. Wolf, T. Nunner, and T. Kopp, Physica. C313–318, 286 (1999). 51. Á. À. Èâàíîâ, Å. Â. Òàðòàêîâñêàÿ, ÔÍÒ 24, 1095 (1999). Optical spectroscopy of antiferromagnetic correlations and stripe state in a YBa2Cu3O6+x superconductor V. N. Samovarov, V. L. Vakula, M. Yu. Libin, S. A. Uyutnov, and G. G. Sergeeva The results of measurements of the absorp- tion spectra of YBa2Cu3O6+x films in the anti- ferromagnetic (AFM) and metallic (supercon- 950 Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2002, ò. 28, ¹ 8/9 Â. Í. Ñàìîâàðîâ è äð. ducting, Tc = 88 K) phases are presented as a function of temperature. In the spectral range of 1.3–2.6 eV we studied the temperature evolu- tion of the absorption bands which probe the electronic and spin correlations as well as the degree of metallization (oxygen-copper hybri- dization). It is shown that for the metallic phase the absorption bands which are typical of the AFM phase arise quite sharply in the pseudogap state below T* = 120 ± 10 K. This is also true for the (A+J) electron-bimagnon band that displays the development of strong AFM correlations. Contrary to the dielectric case, the (A+J) band in the metallic phase has a fine structure related to excitation of both interac- ting and non-interacting magnons. It coexists with the bands which are due to strong me- tallization. The results obtained can serve as a proof of the phase separation at Tc < T < T* with the formation of a stripe superstructure consisting of metallic and dielectric (with short-range AFM order) regions. The super- structure persists in the superconducting (SC) state, being enhanced additionally at the SC transition. The results taken as a whole give in- dependent optical evidence for participation of the AFM correlations in superconductivity. Äîáàâëåíèå ïðè êîððåêòóðå Êàê âèäíî íà ðèñ. 5 è 6, äëÿ ìåòàëëè÷åñêîé ôàçû YBCO ïîëîæåíèå Bd 1-ïîëîñû ìîæíî îïðåäåëèòü êàê 1,4 ýÂ áåç ñóùåñòâåííîãî âëèÿíèÿ íà òðàêòîâêó ôèçè- ÷åñêèõ ðåçóëüòàòîâ. Çíà÷åíèå 1,4 ýÂ â åùå ëó÷øåé ñòå- ïåíè, ÷åì ïðèíÿòîå íàìè 1,5 ýÂ, ñîãëàñóåòñÿ ñ äàííûìè òåîðåòè÷åñêîé ðàáîòû J. Lorenzana and G. Seibold (to be published in Phys. Rev. Lett., 2002), ëþáåçíî ïðåä- ñòàâëåííîé íàì àâòîðàìè. Â ýòîé ðàáîòå ïîêàçàíî, ÷òî ïðè äîïèðîâàíèè è îáðàçîâàíèè ñòðàéïîâîãî ñîñòîÿíèÿ â La Sr CuO2 4� x x äîëæíà âîçíèêàòü (óñèëèâàòüñÿ) ïîëî- ñà ïîãëîùåíèÿ ïðè 1,3 ýÂ îäíîâðåìåííî ñ îñëàáëåíèåì ìåæçîííûõ ïåðåõîäîâ. Òàêàÿ êàðòèíà êîëè÷åñòâåííî è êà÷åñòâåííî õîðîøî ñîãëàñóåòñÿ ñ íàøèìè äàííûìè, ïî êîòîðûì Bd 1-ïîëîñà óñèëèâàåòñÿ, à ìåæçîííûå ïåðåõî- äû îñëàáåâàþò ïðè ïîíèæåíèè òåìïåðàòóðû. Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2002, ò. 28, ¹ 8/9 951 Îïòè÷åñêàÿ ñïåêòðîñêîïèÿ àíòèôåððîìàãíèòíûõ êîððåëÿöèé

Оптическая спектроскопия антиферромагнитных корреляций и страйпового состояния в сверхпроводнике YBa₂Cu₃O₆₊x

Репозитарії

Схожі ресурси