Некоторые особенности компрессионного изменения сверхпроводящих свойств квазидвумерных соединений на основе иттрия и диселенида ниобия с различной степенью отклонения от стехиометрии
Представлены результаты исследований влияния высокого гидростатического давления до 14 kbar на электросопротивление и критическую температуру слоистых монокристаллов YBa₂Cu₃O₇₋δ и Nb₁₋xSnxSe₂ с различной степенью отклонения от стехиометрии. Изломы на барических зависимостях Тc(Р) обсуждаются в терми...
Saved in:
| Published in: | Физика и техника высоких давлений |
|---|---|
| Date: | 2005 |
| Main Authors: | , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Донецький фізико-технічний інститут ім. О.О. Галкіна НАН України
2005
|
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/70156 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Некоторые особенности компрессионного изменения сверхпроводящих свойств квазидвумерных соединений на основе иттрия и диселенида ниобия с различной степенью отклонения от стехиометрии / М.А. Оболенский, Р.В. Вовк, А.В. Бондаренко, А.В. Самойлов // Физика и техника высоких давлений. — 2005. — Т. 15, № 3. — С. 89-99. — Бібліогр.: 24 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859832320131858432 |
|---|---|
| author | Оболенский, М.А. Вовк, Р.В. Бондаренко, А.В. Самойлов, А.В. |
| author_facet | Оболенский, М.А. Вовк, Р.В. Бондаренко, А.В. Самойлов, А.В. |
| citation_txt | Некоторые особенности компрессионного изменения сверхпроводящих свойств квазидвумерных соединений на основе иттрия и диселенида ниобия с различной степенью отклонения от стехиометрии / М.А. Оболенский, Р.В. Вовк, А.В. Бондаренко, А.В. Самойлов // Физика и техника высоких давлений. — 2005. — Т. 15, № 3. — С. 89-99. — Бібліогр.: 24 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Физика и техника высоких давлений |
| description | Представлены результаты исследований влияния высокого гидростатического давления до 14 kbar на электросопротивление и критическую температуру слоистых монокристаллов YBa₂Cu₃O₇₋δ и Nb₁₋xSnxSe₂ с различной степенью отклонения от стехиометрии. Изломы на барических зависимостях Тc(Р) обсуждаются в терминах наличия сингулярностей в электронном спектре двумерных решеток. Отмечается важность разделения «истинного» эффекта давления и эффекта, обусловленного перераспределением кислорода. Обнаружено, что энергия активации процесса релаксации электросопротивления является функцией распределения кислорода.
The effect of high hydrostatic pressure up to 14 kbar on electrical resistance and critical temperature of stratified single crystals YBa₂Cu₃O₇₋δ and Nb₁₋xSnxSe₂ with a different degree of deviation from stoichiometry has been investigated. Breaks on the dependences Тc(P) come into question in terms of the presence of singularities in the electronic spectrum of two-dimensional lattice. Importance of differentiation between «veritable» effect of pressure and effect conditioned by the redistribution of oxygen is marked. It is shown that the activation energy of the relaxation process of electrical resistivity is the function of oxygen distribution.
|
| first_indexed | 2025-12-07T15:33:09Z |
| format | Article |
| fulltext |
Физика и техника высоких давлений 2005, том 15, № 3
89
PACS: 74.72.−h
М.А. Оболенский, Р.В. Вовк, А.В. Бондаренко, А.В. Самойлов
НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ КОМПРЕССИОННОГО ИЗМЕНЕНИЯ
СВЕРХПРОВОДЯЩИХ СВОЙСТВ КВАЗИДВУМЕРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
НА ОСНОВЕ ИТТРИЯ И ДИСЕЛЕНИДА НИОБИЯ С РАЗЛИЧНОЙ
СТЕПЕНЬЮ ОТКЛОНЕНИЯ ОТ СТЕХИОМЕТРИИ
Харьковский национальный университет им. В.Н. Каразина
пл. Свободы, 4, г. Харьков, 61077, Украина
Статья поступила в редакцию 16 сентября 2004 года
Представлены результаты исследований влияния высокого гидростатического дав-
ления до 14 kbar на электросопротивление и критическую температуру слоистых
монокристаллов YBa2Cu3O7−δ и Nb1−xSnxSe2 с различной степенью отклонения от
стехиометрии. Изломы на барических зависимостях Тc(Р) обсуждаются в терминах
наличия сингулярностей в электронном спектре двумерных решеток. Отмечается
важность разделения «истинного» эффекта давления и эффекта, обусловленного
перераспределением кислорода. Обнаружено, что энергия активации процесса ре-
лаксации электросопротивления является функцией распределения кислорода.
Одним из основных вопросов при исследовании физических свойств
слоистых соединений является выяснение роли и влияния размерности на
транспортные и сверхпроводящие свойства таких структур. Неоценимую
роль при этом играет применение высокого давления как инструмента, по-
зволяющего не только проверить адекватность различных теоретических
моделей, но и определить эмпирические пути улучшения критических пара-
метров сверхпроводящих соединений, что особенно важно для их практиче-
ского применения.
В рамках такого подхода из имеющегося к настоящему времени экспери-
ментального материала следует отметить нетривиальные результаты, полу-
ченные при изучении влияния одноосного давления на критическую темпера-
туру Tc двух видов квазидвумерных соединений: традиционного низкотемпе-
ратурного сверхпроводника NbSe2 [1] и высокотемпературного YBaCuO [2], у
которых было обнаружено изменение знака барических производных dTc/dP.
При этом для соединений на основе NbSe2 при увеличении давления от 0 до
3 kbar величина Tc возрастала от 7 до ~ 7.6 K, после чего уменьшалась до 6.8 K
при дальнейшем повышении давления до 6 kbar. С другой стороны, приложе-
ние нагрузки вдоль оси a монокристалла YBaCuO также приводило к увели-
Физика и техника высоких давлений 2005, том 15, № 3
90
чению Tc, в то время как при приложении нагрузки вдоль оси b она уменьша-
лась с близкими по величине значениями dTc/dP ≈ 2 K/GPa. Следует отметить,
что наблюдаемые эффекты не удалось объяснить в рамках традиционных
представлений о механизмах компрессионного изменения критической тем-
пературы в обоих соединениях. Так, например, в случае NbSe2 увеличение Tc
под давлением обычно связывалось с подавлением перехода в состояние вол-
ны зарядовой плотности (ВЗП), характерным для слоистых дихалькогенидов
переходных металлов. Однако для образцов с добавками олова Nb1−xSnxSe2
переход в состояние ВЗП не наблюдался вообще при сохранении эффекта из-
менения знака dTc/dP. В то же время для соединения YBaCuO, на первый
взгляд, такого эффекта не должно быть в силу того, что элементарная ячейка
в ab-плоскости имеет форму, близкую квадратной, что, в принципе, должно
исключать существенную анизотропию физических свойств вдоль кристалло-
графических направлений a и b. В свете всего вышесказанного, представляет
большой интерес вопрос о том, каким образом названные особенности будут
проявляться в случае применения гидростатического сжатия.
Методики исследований
В настоящей работе представлены результаты исследований влияния вы-
сокого гидростатического давления до 14 kbar на электросопротивление и
критическую температуру слоистых монокристаллов YBa2Cu3O7−δ с различ-
ной степенью дефицита кислорода (0.1 < δ < 0.5) и Nb1−xSnxSe2, допирован-
ных оловом (х = 0.1 и х = 0.15). Методика выращивания монокристаллов и
получения образцов с отклонением от стехиометрии подробно описана в [1,3].
Гидростатическое давление создавали в автономной камере типа пор-
шень−цилиндр по методике, описанной в [4]. Величину давления определя-
ли с помощью манганинового манометра, температуру − медьконстантано-
вой термопарой, вмонтированной в наружную поверхность камеры. Элек-
тросопротивление в ab-плоскости измеряли по стандартной четырехкон-
тактной схеме на постоянном токе 1−10 mA.
Экспериментальные результаты и их обсуждение
На рис. 1, 2 представлены результаты измерений соответственно темпе-
ратурных зависимостей электросопротивления R(T) при различных давлени-
ях и барических зависимостей критической температуры Tc(P). Видно, что
приложение давления приводит к уменьшению электросопротивления и
увеличению Tc для всех образцов. При этом, как и в [1], у соединений
Nb1−xSnxSe2 не наблюдалось особенностей поведения R(T), связанных с
электронным переходом в состояние ВЗП и обусловленных электронными
неустойчивостями, вызванными наличием совмещенных участков поверх-
ности Ферми. Таким образом, ВЗП-переход в исследованных образцах либо
полностью отсутствует, либо в значительной степени подавлен, и его влия-
ние на Tc не должно сказываться.
Физика и техника высоких давлений 2005, том 15, № 3
91
Рис. 1. Температурные зависимости электросопротивления кристалла YBa2Cu3O7−δ
с дефицитом кислорода δ ≈ 0.5 при давлениях P, kbar: 1 − 0, 2 − 4.3, 3 − 6.4, 4 − сра-
зу после снятия давления. На вставке а представлены сверхпроводящие переходы
монокристалла с δ < 0.1, кривым 1, 2, 3 соответствуют давления 0; 1.25 и 4 kbar. На
вставке б показаны сверхпроводящие переходы монокристалла с δ ≈ 0.45, кривым
1–6 соответствуют давления 0; 1.26; 2.53; 3.9; 5 и 8 kbar, кривая 7 измерена непо-
средственно после снятия давления
В то же время, как видно из рис. 2, при P = 0 увеличение дефицита кисло-
рода для монокристаллов YBa2Cu3O7−δ и повышение концентрации олова
для Nb1−xSnxSe2 приводит к понижению Tc для обоих соединений. При этом
обращает на себя внимание качественно подобный характер кривых Tc(P),
отмеченный наличием характерного излома в интервале давлений 2−3 kbar
(при которых происходило изменение знака dTc/dP для соединений NbSe2 и
Nb1−xSnxSe2 в случае приложения одноосного сжатия). В указанной области
давлений происходит уменьшение барических производных dTc/dP в 2.5−3
раза для обоих видов соединений (от 0.22 до 0.06 K/kbar для Nb1−xSnxSe2 и
от 1.44 до 0.53−0.56 K/kbar для YBa2Cu3O7−δ).
Традиционное использование для качественного анализа зависимостей
Tc(Р) известной формулы Макмиллана [5] показывает, что в случае NbSe2
компрессионное возрастание Tc может обусловливаться как увеличением
температуры Дебая (т.е. изменением фононного спектра), с одной стороны,
так и изменением плотности состояний на уровне Ферми − с другой:
λ+µ−λ
λ+
−
θ
= ∗ )62.01(
)1(04.1exp
45.1
D
cT , (1)
Физика и техника высоких давлений 2005, том 15, № 3
92
Рис. 2. Барические зависимости критической температуры монокристаллов Nb1−xSnxSe2
при x = 0.1 (•) и 0.15 (○). На вставке а представлена зависимость критической тем-
пературы от давления для кристалла YBa2Cu3O7−δ с δ < 0.1; на вставке б − зависи-
мости критической температуры от давления для кристаллов YBa2Cu3O7−δ с δ ≈ 0.5
(■) и δ ≈ 0.45 (○); на вставке в − зависимости R300(Р) монокристаллов Nb1−xSnxSe2
при x = 0.1 (•) и 0.2 (○)
где θD – температура Дебая; µ* − экранированный кулоновский псевдопо-
тенциал, характеризующий отталкивание электронов; λ − константа элек-
трон-фононного взаимодействия, которая, в свою очередь, зависит от пара-
метров электронного и фононного спектров сверхпроводника:
2
2
( ) ( )F
D
N I
M
′ε 〈 − 〉
λ =
θ
k k , (2)
где N(εF) – плотность состояний на уровне Ферми, I – усредненный по по-
верхности Ферми матричный элемент электрон-фононного взаимодействия,
М – масса иона.
Можно предположить, что введение тяжелой примеси олова приводит к
понижению Tc, поскольку θD ~ M−1/2. Использование значений λ = 0.81 и µ* =
= 0.1 [6] дает оценочные величины θD =175.5 и θD = 177.8 K для х = 0.1 и х = 0.15
соответственно. Однако следует отметить, что оценки величины изменения
θD при относительно небольших давлениях 2−3 kbar дают значения, на по-
рядок меньшие соответствующих значений dTc/dP, полученных из экспери-
мента . Следовательно, изменение θD, по-видимому, не является решающим
фактором, определяющим зависимость Tc(Р), и эволюция Tc в условиях гид-
ростатического сжатия не может обусловливаться только «ужесточением»
Физика и техника высоких давлений 2005, том 15, № 3
93
фононного спектра, а, вероятно, в основном определяется изменением плот-
ности состояний на уровне Ферми.
Принимая во внимание тот факт, что оба соединения имеют близкий па-
раметр анизотропии и слоистую структуру, можно предположить, что изме-
нение величины dTc/dP является результатом наличия особенностей плотно-
сти состояний в спектре носителей заряда. Действительно, как известно из
литературных данных, в низкоразмерных системах всегда существуют зна-
чительные плоские участки на ферми-поверхности, приводящие к появле-
нию сингулярностей в функции состояний. В частности, для NbSe2 в [1] бы-
ло получено выражение для трехмерной плотности состояний
2
0
2 )(42/1~)( ε−−π EtaEN , (3)
в котором учтено, что закон дисперсии электронов вдоль оси с в NbSe2 соот-
ветствует взаимодействию лишь соседних слоев:
)cos(2)( zz aptp =ε . (4)
Из (3) видно, что в плотности состояний образуется «двуглавый» пик, ши-
рина которого 4t определяется интегралом межслоевого перекрытия волно-
вых функций t. В то же время численные расчеты электронной плотности
состояний N(E), проведенные в [7], показали, что уровень Ферми в NbSe2
расположен вблизи острого пика. Следовательно, при увеличении интеграла
перекрытия слоев, обусловленного давлением, плотность состояний на
уровне Ферми может проходить через максимум.
Необходимо отметить, что при исследованиях высокотемпературных со-
единений важность роли сингулярностей в электронном спектре подчерки-
валась еще на ранних этапах изучения [8] и в дальнейшем неоднократно
подтверждалась экспериментально, в частности фотоэмиссионной спектро-
скопией и результатами измерения скачка теплоемкости [9]. Из теоретиче-
ских работ следует отметить модель, рассмотренную в [10], где было пока-
зано, что для кристаллов с Tc ≈ 90 K уровень Ферми лежит в долине между
двумя пиками плотности состояний, которая на уровне Ферми N(EF) суще-
ственным образом зависит от анизотропии. Увеличение отношения (a − b)/a
вызывает рост расстояния между пиками плотности состояний и соответст-
венно понижение N(EF) и Tc. Уменьшение же отношения (a − b)/a приводит
к сближению пиков плотности состояний, что вызывает рост N(EF) и Тc. Как
отмечалось выше, такая закономерность изменения Тc наблюдалась экспери-
ментально при исследовании влияния одноосного сжатия вдоль осей a и b на
критическую температуру монокристаллов с Тc ≈ 90 K [2]: при приложении
нагрузки вдоль оси a критическая температура повышалась, а вдоль оси b
она уменьшалась. При воздействии гидростатического давления величина
отношения (a − b)/a изменяется слабо, поскольку определяется только раз-
личием модулей сжатия вдоль осей a и b. Поэтому изменение критической
Физика и техника высоких давлений 2005, том 15, № 3
94
температуры стехиометрических образцов с Тc ≈ 90 K при воздействии гид-
ростатического давления относительно мало. Для кристаллов нестехиомет-
рического состава с Тc ≈ 60 K уровень Ферми сдвинут с середины зоны и
расположен в стороне от сингулярности Ван Хова. Поэтому, если величина
критической температуры в первую очередь определяется плотностью элек-
тронных состояний, то при воздействии гидростатического давления уровень
Ферми должен смещаться в сторону пика плотности состояний.
В пользу последнего предположения свидетельствуют данные, показан-
ные на рис. 3, на котором представлены диаграммы Tс ~ dlnTс/dlnV кристал-
лов с дефицитом кислорода δ ≈ 0.5 и δ ≈ 0.45 (соответственно 1, 2), а также
образца состава, близкого к стехиометрическому δ ≤ 0.1 (3), рассчитанные с
учетом объемных модулей (100 GPa при δ < 0.1 и 115 GPa при δ > 0.1 [11]).
На зависимостях dlnTс/dlnV(Tс) для образцов нестехиометрического состава
наблюдается излом, который может свидетельствовать о переходе из 60-
градусной фазы в 90-градусную, различающиеся по величине dTс/dP.
Таким образом, сопоставление результатов исследования влияния гидро-
статического давления на Tc слоистых соединений YBa2Cu3O7−δ и Nb1−xSnxSe2
дает основание предположить, что особенности на зависимостях Tc(Р) являют-
ся следствием изменений в энергетическом спектре носителей. Это может быть
обусловлено либо другой валентностью замещающего элемента, влияющего
50 55 60
0
5
10
15
20
25
30
35
40
dl
nT
c/d
ln
V
Tc, K
85 90 95
321
Рис. 3. Диаграммы Tc ~ dlnTc/dlnV кристаллов YBa2Cu3O7−δ с дефицитом кислорода
δ ≈ 0.5 (1) и δ ≈ 0.45 (2), а также образца состава, близкого к стехиометрическому
δ ≤ 0.1 (3), рассчитанные с учетом объемных модулей (100 GPa при x < 0.1 и 115 GPa
при x > 0.1 [11])
Физика и техника высоких давлений 2005, том 15, № 3
95
на плотность носителей, либо изменением параметров кристаллической ре-
шетки в результате понижения содержания кислорода, что, в свою очередь,
влияет на электронный энергетический спектр.
Действительно, согласно рентгенографическим исследованиям, прове-
денным в [12], насыщение кислородом вызывает изменения параметров кри-
сталлической решетки от а = 3.872 Å, b = 3.879 Å, с = 11.809 Å до а = 3.833 Å,
b = 3.898 Å, с = 11.700 Å, т.е. увеличение орторомбического искажения.
Это, в свою очередь, приводит к росту степени расщепления критической
точки Ван Хова. Интересно отметить, что аналогичные особенности пове-
дения барических производных dTc/dP в зависимости от изменения состава
наблюдались в монокристаллах NbSe2, интеркалированных дейтерием до
2 at.%, что приводило к росту dTc/dP в 2−3 раза по сравнению с чистым об-
разцом [13].
Принимая во внимание указанные аналогии, а также учитывая результаты
работ [1,10], в которых были рассмотрены модели, предполагающие наличие
сингулярностей в электронном спектре двумерных решеток, можно предпо-
ложить, что изменение состава в таких соединениях, по-видимому, может
приводить к сдвигу уровня Ферми относительно особенностей плотности
состояний.
Необходимо отметить, что все вышесказанное относится к так называе-
мому «истинному» эффекту давления, обусловленному непосредственным
сжатием образца. В работах [14,15] по исследованию влияния давления на
транспортные свойства беспримесных образцов, а также в серии работ по
изучению влияния давления на кислородное упорядочение в керамических
соединениях с добавками Ca, Sr и различных редкоземельных элементов
[16−20] было показано, что при определении dTc/dP следует различать два
эффекта, связанных с уменьшением объема элементарной ячейки и перерас-
пределением кислорода. С целью максимального уменьшения влияния пере-
распределения кислорода непосредственно после приложения давления на-
ми проводилось быстрое (15−20 min) охлаждение камеры с образцом до
температур, при которых отсутствуют релаксационные эффекты. Затем на
отогреве производили измерение R(T) до комнатных температур, после чего
осуществляли измерения временных зависимостей. После этого производи-
ли повторные измерения R(T) в цикле охлаждение−нагревание. Результаты
измерений Тc(Р) и ∆Тc(Р) для кристалла с дефицитом кислорода δ ≈ 0.45
приведены в таблице.
Величину Тc определяли по середине резистивного перехода в сверхпро-
водящее состояние на уровне R = RN /2, где RN − остаточное электросопро-
тивление в нормальном состоянии. Ширину сверхпроводящих переходов
∆Тc получали как разность температур Tc
0 и Tc
f (начала и конца сверхпрово-
дящего перехода), соответствующих значениям электросопротивления
0.95RN и 0.05RN.
Физика и техника высоких давлений 2005, том 15, № 3
96
Таблица
Результаты измерений Тc(Р) и ∆Тc(Р)
До выдержки при Т = 300 K После выдержки при Т = 300 K
P, kbar Тс, K ∆Тс, K Тс, K ∆Тс, K
0 50.6 2.4 50.6 2.4
1.26 52.4 2.4 52.5 2.7
2.53 53.0 2.8 53.0 2.9
3.90 54.0 2.9 54.1 3.2
5.00 54.8 3.2 54.8 3.4
8.00 56.6 3.5 56.7 4.1
После снятия
давления 50.6 3.5 50.6 2.8
Трое суток после
снятия давления 50.6 3.5 50.5 2.4
Как видно из результатов, представленных в таблице, критическая темпе-
ратура, определяемая по середине сверхпроводящего перехода, практически
не зависит от времени выдержки образца при комнатной температуре, а оп-
ределяется только величиной приложенного давления. В то же время шири-
на сверхпроводящего перехода возрастает при таких условиях и практиче-
ски не меняется при измерениях, выполненных непосредственно после при-
ложения–снятия давления, что, по-видимому, вызвано влиянием перерас-
пределения кислорода. Это предположение подтверждается и результатами,
полученными в [21,22], где было показано, что приложение гидростатиче-
ского давления приводит к изменению ширины и формы (высоты ступенек)
сверхпроводящего перехода кислороддефицитных образцов YBaCuO при
фиксированной Tc, что может быть обусловлено перераспределением кисло-
рода между фазами, характеризующимися различным содержанием кисло-
рода и типом его упорядочения. Например, при увеличении давления часть
кислорода из фазы с меньшей Tc мигрирует в фазу с большей критической
температурой, а при уменьшении давления происходит обратное перерас-
пределение. При этом оценка размеров кластеров L0 = (Dt)1/2 дает величину
30–300 Å, сопоставимую с расстоянием 50–400 Å, полученным из нейтроно-
графических [23] и оптических [24] исследований, на котором реализуется упо-
рядочение кислорода в монокристаллах с δ ≈ 0.5 при комнатной температуре.
В пользу данного предположения свидетельствуют и результаты измере-
ний изотермической релаксации электросопротивления под действием гидро-
статического давления, из которых методом изменения наклона кривых и ме-
тодом разрезов была определена энергия активации процесса, составившая
величину 3·103 K. При этом следует отметить, что после выдержки образцов
на протяжении 20 h при комнатной температуре величина энергии активации
увеличилась до 12·103 K. Такая зависимость энергии активации от времени
выдержки образца при фиксированной температуре свидетельствует о том,
что энергия активации тоже является функцией распределения кислорода.
Физика и техника высоких давлений 2005, том 15, № 3
97
Выводы
В заключение необходимо еще раз отметить важность разделения эффек-
та непосредственного уменьшения объема элементарной ячейки и перерас-
пределения кислорода в процессе приложения давления к образцам YBaCuO
нестехиометрического состава. При этом барические зависимости критиче-
ской температуры, определяемой по средине сверхпроводящего перехода,
испытывают качественно схожее поведение с аналогичными зависимостями,
полученными для монокристаллов диселенида ниобия с примесью олова.
Учитывая слоистую структуру и близкий параметр анизотропии обоих со-
единений, а также принимая во внимание результаты работ по приложению
одноосного давления [1,2] и теоретической модели [10], логично предполо-
жить, что характерные изломы в области малых давлений на зависимостях
Tc(P) обоих соединений могут быть обусловлены смещением уровня Ферми
в сторону особенностей плотности состояний при воздействии гидростати-
ческого давления. Увеличение в несколько раз энергии активации процесса
релаксации электросопротивления в случае отжига при комнатных темпера-
турах и выдержки под гидростатическим давлением может свидетельство-
вать о переходе к другому механизму упорядочения лабильной компоненты.
Работа поддержана ГФФИ Украины согласно договору ф7/394-2001.
1. М.А. Оболенский, Х.Б. Чашка, В.И. Белецкий, В.М. Гвоздиков, ФНТ 15, 984
(1989).
2. U. Welp, M. Grimsditch, S. Flesher, W. Nessler, J. Downey, G.W. Crabtree, J. Guim-
pel, Phys. Rev. Lett. 69, 2130 (1992).
3. М.А. Оболенский, А.В. Бондаренко, М.О. Зубарева, ФНТ 15, 1152 (1989).
4. Е.С. Ицкевич, ПТЭ № 4, 148 (1963).
5. W.L. McMillan, Phys. Rev. 167, 331 (1968).
6. Х.Б. Чашка, В.И. Белецкий, М.А. Оболенский, ФНТ 17, 833 (1991).
7. N.J. Dorant, B. Ricco, D.J. Titterton, G. Wexler, J. Phys. C11, 685 (1978).
8. P.A. Lee, N. Reed, Phys. Rev. Lett. 58, 2691 (1987).
9. C.C. Tsuei, C.C. Chi, D.M. Newns, P.C. Pattnaik, M. Daumling, Phys. Rev. Lett. 69,
2134 (1992).
10. V.M. Gvozdikov, Physica С235−240, 2127 (1994).
11. И.В. Александров, А.Ф. Гончаров, С.М. Стишов, Письма в ЖЭТФ 47, 357 (1988).
12. А.В. Бондаренко, Б.И. Веркин, М.О. Зубарева, М.А. Оболенский, Препринт
ФТИНТ, Харьков (1988).
13. Д.Д. Балла, А.В. Бондаренко, М.А. Оболенский, Х.Б. Чашка, Тез. докл. ІІ Всесо-
юзного симпозиума «Неоднородные электронные состояния», Новосибирск
(1987), с. 68.
14. J. Metzler, T. Weber, W.H. Fietz, K. Grube, H.A. Ludwig, T. Wolf, H. Wuhl, Physica
С214, 371 (1993).
15. W.H. Fietz, R. Quenzel, K. Grube, J. Metzler, T. Weber, H.A. Ludwig, Physica C235,
1786 (1994).
Физика и техника высоких давлений 2005, том 15, № 3
98
16. В.И. Маркович, В.П. Дьяконов, Ф.А. Бойко, Г.Г. Левченко, И.М. Фита, ФТТ 36,
1672 (1994).
17. В.П. Дьяконов, Г.Г. Левченко, В.И. Маркович, И.М. Фита, Н.А. Дорошенко, ФТТ
37, 2826 (1995).
18. M. Baran, V.P. Dyakonov, L. Gladczuk, G.G. Levchenko, S. Piechota, H. Szymczak,
Physica C241, 383 (1995).
19. М. Баран, Л. Гладчук, В.П. Дьяконов, В.И. Маркович, И.М. Фита, Г. Шимчак,
ФНТ 22, 1360 (1996).
20. В.П. Дьяконов, Л. Гладчук, Г.Г. Левченко, Г. Шимчак, ФТТ 38, 3283 (1996).
21. M.A. Obolenskii, A.V. Bondarenko, R.V. Vovk, A.A. Prodan, D.D. Balla, The materi-
als of the second international conference «Materials science of high-temperature su-
perconductivity», Kharkov (1995), p. 205.
22. D.D. Balla, A.V. Bondarenko, R.V. Vovk, M.A. Obolenskii, A.A. Prodan, Low Temp.
Phys. 23, 777 (1997).
23. F. Heinmaa, H. Lütgemeier, S. Pecker, G. Krabbes, M. Buchgeister, Appl. Magn.
Reson. 3, 689 (1992).
24. K. Widder, A. Zibold, M. Merz, H.P. Geserich, A. Erb, G. Müller-Vogt, Physica
C232, 82 (1994).
M.A. Obolenskii, R.V. Vovk, A.V. Bondarenko, A.V. Samoilov
SOME FEATURES OF COMPRESSION CHANGES
IN SUPERCONDUCTING PROPERTIES OF QUASI-TWO-DIMENSIONAL
COMPOUNDS BASED ON YTTRIUM AND NIOBIUM DISELENIDE
OF DIFFERENT DEGREE OF DEVIATION FROM STOICHIOMETRY
The effect of high hydrostatic pressure up to 14 kbar on electrical resistance and critical
temperature of stratified single crystals YBa2Cu3O7−δ and Nb1−xSnxSe2 with a different
degree of deviation from stoichiometry has been investigated. Breaks on the dependences
Тc(P) come into question in terms of the presence of singularities in the electronic spec-
trum of two-dimensional lattice. Importance of differentiation between «veritable» effect
of pressure and effect conditioned by the redistribution of oxygen is marked. It is shown
that the activation energy of the relaxation process of electrical resistivity is the function
of oxygen distribution.
Fig. 1. Temperature dependences of electrical resistivity of the crystal YBa2Cu3O7−δ with
the deficit of oxygen δ ≈ 0.5 at pressures P, kbar: 1 − 0, 2 − 4.3, 3 − 6.4, 4 − at once after
pressure relief. In the insert а superconducting transitions of single crystal are shown with
δ < 0.1, to the curves 1, 2, 3 pressures of 0, 1.25 and 4 kbar correspond. In the insert б
superconducting transitions of single crystal are shown with δ ≈ 0.45, to the curves 1–6
pressures of 0; 1.26; 2.53; 3.9; 5 and 8 kbar correspond, the curve 7 is measured at once
after pressure relief
Fig. 2. Baric dependences of critical temperature of single crystals Nb1−xSnxSe2 at x = 0.1
(•) and 0.15 (○). Insert а: dependence of critical temperature on pressure for the crystal
YBa2Cu3O7−δ with δ < 0.1; insert б: dependences of critical temperature on pressure for
Физика и техника высоких давлений 2005, том 15, № 3
99
the crystals YBa2Cu3O7−δ with δ ≈ 0.5 (■) and δ ≈ 0.45 (○); insert в: R300(Р) dependences
of single crystals Nb1−xSnxSe2 at x = 0.1 (•) and 0.2 (○)
Fig. 3. Diagrams of the Tc ~ dlnTc/dlnV for crystals YBa2Cu3O7−δ with the deficit of oxy-
gen δ ≈ 0.5 and δ ≈ 0.45 (1, 2), and for stoichiometric composition of δ ≤ 0.1 (3), calcu-
lated with bulk moduli taken into account (100 GPa at x < 0.1 and 115 GPa at x > 0.1
[11])
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-70156 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0868-5924 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T15:33:09Z |
| publishDate | 2005 |
| publisher | Донецький фізико-технічний інститут ім. О.О. Галкіна НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Оболенский, М.А. Вовк, Р.В. Бондаренко, А.В. Самойлов, А.В. 2014-10-30T15:22:57Z 2014-10-30T15:22:57Z 2005 Некоторые особенности компрессионного изменения сверхпроводящих свойств квазидвумерных соединений на основе иттрия и диселенида ниобия с различной степенью отклонения от стехиометрии / М.А. Оболенский, Р.В. Вовк, А.В. Бондаренко, А.В. Самойлов // Физика и техника высоких давлений. — 2005. — Т. 15, № 3. — С. 89-99. — Бібліогр.: 24 назв. — рос. 0868-5924 PACS: 74.72.−h https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/70156 Представлены результаты исследований влияния высокого гидростатического давления до 14 kbar на электросопротивление и критическую температуру слоистых монокристаллов YBa₂Cu₃O₇₋δ и Nb₁₋xSnxSe₂ с различной степенью отклонения от стехиометрии. Изломы на барических зависимостях Тc(Р) обсуждаются в терминах наличия сингулярностей в электронном спектре двумерных решеток. Отмечается важность разделения «истинного» эффекта давления и эффекта, обусловленного перераспределением кислорода. Обнаружено, что энергия активации процесса релаксации электросопротивления является функцией распределения кислорода. The effect of high hydrostatic pressure up to 14 kbar on electrical resistance and critical temperature of stratified single crystals YBa₂Cu₃O₇₋δ and Nb₁₋xSnxSe₂ with a different degree of deviation from stoichiometry has been investigated. Breaks on the dependences Тc(P) come into question in terms of the presence of singularities in the electronic spectrum of two-dimensional lattice. Importance of differentiation between «veritable» effect of pressure and effect conditioned by the redistribution of oxygen is marked. It is shown that the activation energy of the relaxation process of electrical resistivity is the function of oxygen distribution. Работа поддержана ГФФИ Украины согласно договору ф7/394-2001. ru Донецький фізико-технічний інститут ім. О.О. Галкіна НАН України Физика и техника высоких давлений Некоторые особенности компрессионного изменения сверхпроводящих свойств квазидвумерных соединений на основе иттрия и диселенида ниобия с различной степенью отклонения от стехиометрии Деякі особливості компресійної зміни надпровідних властивостей квазідвовимірних сполук на основі ітрію та діселеніду ніобію з різним ступенем відхилення від стехіометрії Some features of compression changes in superconducting properties of quasi-two-dimensional compounds based on yttrium and niobium diselenide of different degree of deviation from stoichiometry Article published earlier |
| spellingShingle | Некоторые особенности компрессионного изменения сверхпроводящих свойств квазидвумерных соединений на основе иттрия и диселенида ниобия с различной степенью отклонения от стехиометрии Оболенский, М.А. Вовк, Р.В. Бондаренко, А.В. Самойлов, А.В. |
| title | Некоторые особенности компрессионного изменения сверхпроводящих свойств квазидвумерных соединений на основе иттрия и диселенида ниобия с различной степенью отклонения от стехиометрии |
| title_alt | Деякі особливості компресійної зміни надпровідних властивостей квазідвовимірних сполук на основі ітрію та діселеніду ніобію з різним ступенем відхилення від стехіометрії Some features of compression changes in superconducting properties of quasi-two-dimensional compounds based on yttrium and niobium diselenide of different degree of deviation from stoichiometry |
| title_full | Некоторые особенности компрессионного изменения сверхпроводящих свойств квазидвумерных соединений на основе иттрия и диселенида ниобия с различной степенью отклонения от стехиометрии |
| title_fullStr | Некоторые особенности компрессионного изменения сверхпроводящих свойств квазидвумерных соединений на основе иттрия и диселенида ниобия с различной степенью отклонения от стехиометрии |
| title_full_unstemmed | Некоторые особенности компрессионного изменения сверхпроводящих свойств квазидвумерных соединений на основе иттрия и диселенида ниобия с различной степенью отклонения от стехиометрии |
| title_short | Некоторые особенности компрессионного изменения сверхпроводящих свойств квазидвумерных соединений на основе иттрия и диселенида ниобия с различной степенью отклонения от стехиометрии |
| title_sort | некоторые особенности компрессионного изменения сверхпроводящих свойств квазидвумерных соединений на основе иттрия и диселенида ниобия с различной степенью отклонения от стехиометрии |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/70156 |
| work_keys_str_mv | AT obolenskiima nekotoryeosobennostikompressionnogoizmeneniâsverhprovodâŝihsvoistvkvazidvumernyhsoedineniinaosnoveittriâidiselenidaniobiâsrazličnoistepenʹûotkloneniâotstehiometrii AT vovkrv nekotoryeosobennostikompressionnogoizmeneniâsverhprovodâŝihsvoistvkvazidvumernyhsoedineniinaosnoveittriâidiselenidaniobiâsrazličnoistepenʹûotkloneniâotstehiometrii AT bondarenkoav nekotoryeosobennostikompressionnogoizmeneniâsverhprovodâŝihsvoistvkvazidvumernyhsoedineniinaosnoveittriâidiselenidaniobiâsrazličnoistepenʹûotkloneniâotstehiometrii AT samoilovav nekotoryeosobennostikompressionnogoizmeneniâsverhprovodâŝihsvoistvkvazidvumernyhsoedineniinaosnoveittriâidiselenidaniobiâsrazličnoistepenʹûotkloneniâotstehiometrii AT obolenskiima deâkíosoblivostíkompresíinoízmíninadprovídnihvlastivosteikvazídvovimírnihspoluknaosnovíítríûtadíseleníduníobíûzríznimstupenemvídhilennâvídstehíometríí AT vovkrv deâkíosoblivostíkompresíinoízmíninadprovídnihvlastivosteikvazídvovimírnihspoluknaosnovíítríûtadíseleníduníobíûzríznimstupenemvídhilennâvídstehíometríí AT bondarenkoav deâkíosoblivostíkompresíinoízmíninadprovídnihvlastivosteikvazídvovimírnihspoluknaosnovíítríûtadíseleníduníobíûzríznimstupenemvídhilennâvídstehíometríí AT samoilovav deâkíosoblivostíkompresíinoízmíninadprovídnihvlastivosteikvazídvovimírnihspoluknaosnovíítríûtadíseleníduníobíûzríznimstupenemvídhilennâvídstehíometríí AT obolenskiima somefeaturesofcompressionchangesinsuperconductingpropertiesofquasitwodimensionalcompoundsbasedonyttriumandniobiumdiselenideofdifferentdegreeofdeviationfromstoichiometry AT vovkrv somefeaturesofcompressionchangesinsuperconductingpropertiesofquasitwodimensionalcompoundsbasedonyttriumandniobiumdiselenideofdifferentdegreeofdeviationfromstoichiometry AT bondarenkoav somefeaturesofcompressionchangesinsuperconductingpropertiesofquasitwodimensionalcompoundsbasedonyttriumandniobiumdiselenideofdifferentdegreeofdeviationfromstoichiometry AT samoilovav somefeaturesofcompressionchangesinsuperconductingpropertiesofquasitwodimensionalcompoundsbasedonyttriumandniobiumdiselenideofdifferentdegreeofdeviationfromstoichiometry |