Модификация зонного спектра ВТСП-соединений под действием легирования и влияние его параметров на значение критической температуры

• Автор: Мартынова, Ольга Александровна
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 308 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ И ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХ СВЕРХПРОВОДНИКОВ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)

1Л. История открытия и основные классы высокотемпературных сверхпроводников

1.2. Кристаллическая структура соединений УВа2Си30„ ВІ28г2Саи.іСин02„+4+8, Т12Ва2Са„.іСин02„+4+5, ВагСаСцАл+г+з
и ИсАСе.СиО

1.2Л. Система УВа2Си3Оу

1.2.2. Системы ВігЗггСаиСиА/+з ТІ2Ва2Са„., Си„02,1т4ьа и Н§Ва2Са„_ і Си„02л+2+д

1.2.3. Система ШСеСиОу

1.3. Особенности транспортных и сверхпроводящих свойств ВТСП различных систем

1.3.1. Удельное сопротивление
1.3.2. Коэффициент термоэдс
1.3.3. Коэффициент Холла
1.3.4. Динамика сверхпроводящих свойств
1.4. Анализ литературных данных об особенностях строения зонного спектра ВТСП-материалов и альтернативных моделей, используемых для описания транспортных свойств в нормальной фазе
1.4.1. Теоретические и экспериментальные исследования строения зонного спектра ВТСП-материалов
1.4.2. Альтернативные модели энергетического спектра, привлекаемые для описания электронных явлений переноса в ВТСП-материалах в нормальной фазе

1.5. Модель узкой зоны
1.5.1. Общие положения модели узкой зоны
1.5.2. Выражения для расчета температурных зависимостей кинетических коэффициентов
1.5.3. Изменение параметров проводящей зоны и системы
носителей заряда в УВагСизО с ростом дефицита кислорода
1.5.4. Асимметричная модель узкой зоны и ее применение к анализу транспортных свойств ВТСП на примере висмутовой
системы '
Выводы
ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТОВ
2.1. Требования к измерительным установкам
2.2. Измерение удельного сопротивления
2.3. Измерение коэффициента термоэдс
ГЛАВА 3. МОДИФИКАЦИЯ ЗОННОГО СПЕКТРА И СВЕРХПРОВОДЯЩИХ СВОЙСТВ В КАЛЬЦИЙ-СОДЕРЖАЩИХ ОБРАЗЦАХ ИТТРИЕВЫХ ВТСП
3.1. Специфические особенности свойств YBa2Cu307, проявляющиеся
при замещении иттрия кальцием
3.2. Исследованные образцы и результаты электрофизических
измерений
3.3. Модификация зонного спектра и параметров системы носителей
заряда в кальций-содержащих ВТСП иттриевой системы
3.4. Модификация сверхпроводящих свойств в кальций-содержащих образцах иттриевых ВТСП
Выводы
ГЛАВА 4. СТРОЕНИЕ И МОДИФИКАЦИЯ ЗОННОГО СПЕКТРА
В ВТСП ВИСМУТОВОЙ, ТАЛИЕВОЙ И РТУТНОЙ СИСТЕМ
4.1. Введение

4.2. Исходные данные для анализа
4.3. Электронный транспорт и сверхпроводящие свойства в ВТСП висмутовой, таллиевой и ртутной систем
4.4. Характер и механизмы изменения параметров зонного спектра и системы носителей заряда при легировании
4.4.1. Висмутовые ВТСП
4.4.2. Таллиевые В ТСП
4.4.3. Ртутные ВТСП
4.5. Общие особенности строения и трансформации зонного спектра в висмутовых, таллиевых и ртутных ВТСП и связь его параметров
со сверхпроводящими свойствами
Выводы
ГЛАВА 5. МОДИФИКАЦИЯ ЗОННОГО СПЕКТРА ПОД ДЕЙСТВИЕМ ЛЕГИРОВАНИЯ ЦЕРИЕМ В СИСТЕМЕ ШзСеСиО
5.1. Введение
5.2. Исследованные образцы и результаты электрофизических
измерений
5.3. Влияние легирования церием на зонный спектр ШгСедСиО
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Список работ автора по теме диссертации
Список литературы

1.3. Особенности транспортных и сверхпроводящих свойств ВТСП различных систем
Изучению и анализу транспортных свойств ВТСП - удельного сопротивления, р, коэффициента термоэдс, 5*, и коэффициента Холла, Ян, -посвящено огромное количество работ. Накопленный к настоящему времени большой объем экспериментальных данных на различных классах образцов -керамиках, ориентированных пленках, монокристаллах - позволяет выделить определенные закономерности температурных и концентрационных зависимостей кинетических коэффициентов различных классов ВТСП в нормальной фазе. Так, исследования показали, что транспортные свойства иттриевых сверхпроводников, с одной стороны, и бесцепочечных, в целом, с другой, демонстрируют общие черты, характерные для всех ВТСП, хотя и имеют, в ряде случаев, свою специфику. В данном параграфе мы опишем основные особенности температурных зависимостей р(7), 8(Т) и Ян (7), а также характер их трансформации при легировании образцов и выявим сходства и различия, присущие транспортным свойствам ВТСП систем У-Ва-Си-О, Вь8г-Са-Си-О, Т1-Ва-Са-Си-0, Н£-Ва-Са-Си-0 и Ш(Се)-Си-0.
1.3.1. Удельное сопротивление
Характерной особенностью большинства классов ВТСП является линейная зависимость удельного сопротивления от температуры в широкой области температур при составах, близких к оптимальным с точки зрения сверхпроводящих свойств. В исследованных в данной работе ВТСП иттриевой, висмутовой, таллиевой и ртутной систем эта особенность также наблюдается [37-49]. При этом температурный интервал, в котором сохраняется линейный ход р(I), простирается от Тс (за исключением участка вблизи сверхпроводящего перехода, где на ход р(1) оказывает влияние флуктуационный вклад в проводимость) до температур, когда начинают происходить изменения состава