Исследование псевдощелевого состояния в Bi₂Sr₂CaCu₂Ox и Bi₂Sr₂ZnCu₂Oy ВТСП материалах - Алиев, В.М.; Мамедова, А.Н.; Рагимов, С.С.; Селим-заде, Р.И.; Таиров, Б.А. (Физика низких температур, 2016)
Изучено влияние замещения кальция цинком на транспортные свойства системы BiSrCaCuO-2221.
Показано, что критические температуры Тс образцов Bi₂Sr₂CaCu₂Ox (В1) и Bi₂Sr₂ZnCu₂Oy (В2) близки
(81 К и 80,72 К). Однако удельное сопротивление ρ образца Bi₂Sr₂ZnCu₂Oy заметно возрастает, и отношение ρВ2 /ρВ1 ≈ 10 при 100 К. В рамках модели локальных пар рассмотрен механизм образования избыточной проводимости в Bi₂Sr₂CaCu₂Ox и Bi₂Sr₂ZnCu₂Oy с учетом теории Асламазова–Ларкина вблизи Тс.
Определена температура Т0 перехода от 2D флуктуационной области к 3D области (т.е. температура 2D–3D кроссовера). Рассчитаны длины когерентности флуктуационных куперовских пар вдоль оси с, ξс(0).
Показано, что замещение Са на Zn приводит к уменьшению ξс(0) почти в 1,5 раза (соответственно 4,8 Å и
3,3 Å), а также к сужению как области существования псевдощели, так и области сверхпроводящих
флуктуаций вблизи Тс. Определены температурная зависимость псевдощели Δ*
(Т) и значения Δ*
(Тс).
Увеличение ρ, его специфическая температурная зависимость и значительное уменьшение Т* в образце
В2 указывают на разрушение локальных пар при высоких температурах, т.е. на подавление псевдощели
при допировании Zn. Вивчено вплив заміщення кальцію цинком на транспортні властивості системи BiSrCaCuO-2221. Показано, що, критичні температури Тс зразків Bi₂Sr₂CaCu₂Ox (В1) та Bi₂Sr₂ZnCu₂Oy (В2) близькі (81 К та 80,72 К).
Проте питомий опір ρ зразка Bi₂Sr₂ZnCu₂Oy помітно зростає, і відношення ρВ2 /ρВ1 ≈ 10 при 100 К. У рамках
моделі локальних пар розглянуто механізм утворення надмірної провідності у Bi₂Sr₂CaCu₂Ox та
Bi₂Sr₂ZnCu₂Oy з урахуванням теорії Асламазова–Ларкіна біля Тс. Визначено температуру Т0 переходу від 2D
флуктуаційної області до 3D області (тобто температуру 2D–3D кросовера). Розраховано довжини
когерентності флуктуаційних куперівських пар уздовж осі с, ξс(0). Показано, що заміщення Са на Zn призводить до зменшення ξс(0) майже в 1,5 рази (відповідно 4,8 Å и 3,3 Å), а також до звуження як області
існування псевдощілини, так і області надпровідних флуктуацій біля Тс. Визначено температурну залежність
псевдощілини Δ*
(Т) та значення Δ*
(Тс). Збільшення ρ, його специфічна температурна залежність та значне
зменшення Т* в зразку В2 вказують на руйнування локальних пар при високих температурах, тобто на
пригнічення псевдощілини при допуванні Zn. We examine the effect of replacing calcium by zinc has on the transport properties of the BiSrCaCuO-2221 system. It is shown that the critical temperatures Tc of the Bi₂Sr₂CaCu₂Ox(B1) and Bi₂Sr₂ZnCu₂Oy(B2) samples are close (81 K and 80.72 K). However, the resistivity ρ of the Bi₂Sr₂ZnCu₂O y sample increases considerably, and the ratio ρ B₂/ρ B₁ ≈ 10 at 100 K. We use the local pair model to analyze the mechanism behind the formation of excess conductivity in Bi₂Sr₂CaCu₂Ox and Bi₂Sr₂ZnCu₂Oy(B2), with consideration of the Aslamazov-Larkin theory near Tc. We determined the temperature T₀ of the transition from the 2D fluctuation area to the 3D region (i.e., the 2D-3D crossover temperature). We calculated the coherence length of the fluctuation Cooper pairs along the c axis, ξ c(0). It is shown that substituting Zn for Ca reduces ξ c(0) by almost 1.5 times (4.8 Å and 3.3 Å, respectively), and also leads to a narrowing of both the pseudogap region and the superconducting fluctuation area near Tc. We determined the temperature dependence of the pseudogap Δ*T and Δ* ( Tc). The increase of ρ, its specific temperature dependence and the significant decrease of T* in sample B2, all point to the destruction of local pairs at all high temperatures, i.e., to the suppression of the pseudogap by Zn doping.
Remove selected