خواص ساختاری، الکترونی و دینامیک شار ابررسانای Gd ( Ba2 -x Pr x ) Cu3O7+δ

به منظور مطالعه خواص ساختاری، الکترونی و دینامیک شار، نمونه های تک فاز و چند بلوری Gd ( Ba2 -x Pr x ) Cu3O7+δ با 1 00/ x0 ≥ 0 ≥0/ 100 ساخته و مورد ارزیابی قرار گرفتند. نحوه تغییرات پارامترهای شبکه و حجم سلول واحد بر حسب آلایش x ) Pr )، مقدار اکسیژن بیشتر از 7، مشاهده حد حل پذیری و بروز گذار اور تورومبیک - تتراگونال برحسب و عدم مشاهده هرگونه فاز ناخالصی بر پایه Gd همگی حاکی از حضور اتم P در مکان Ba است. چنین ادعایی از مقایسه کمیتهای بالا با موارد مشابه در ترکیب Gd ( Ba2 -x Pr x ) Cu3O7+δ , همچنین مقادیر مختلف آلایش بحرانیPr برای بروز گذار ابررسانا - عایق در دو ترکیب بالا به خوبی قابل اثبات است. در بعضی از مقادیر آلایشPr یک برآمدگی نامتعارف در منحنی (T)p در دمای حدود 80 - 90K مشاهده شد. حضور اتمهای Ba در مکان اتم نادر زمین (R) منجر به بروز ابررسانایی در برخی از نواحی دانه ها شده است که به صورت یک برآمدگی در منحنى (T)p مشاهده می شود. رژیم غالب رسانشی فاز هنجار نمونه ها، رسانش پرشی با برد متغیر در دو بعد ( 2D - VRH ) به دست آمده است. آلایش Pr قویا حاملها را در فاز هنجار جایگزیده کرده که سرانجام منجر به اضمحلال ابررسانش می شود. مقدار آلایش بحرانی Pi برای اضمحلال ابررسانایی (گذار ابررسانا- عایق) در ترکیب مورد مطالعه، 0 / 25 و برای مشاهده گذار فلز-عایق، 0 / 2 است. مطالعه ترکیبات دیگر ابررساناهای دمای بالا نیز حاکی از تمایز این دو گذار است. حضورPr در مکان Ba در ساختار ترکیبات 123 HTSC افزایش دمای گشایش شبه گاف ,T و اضمحلال ابررسانش پایه 123-Gd می شود. مطالعه ,T در دو ترکیب یاد شده نیز حاکی از اثر مخرب تر Pr در مکان Ba نسبت به مکان R است. نمودار فاز ارایه شده بر اساس تغییرات دمای گذار ابررسانایی و دمای گشایش شبه گاف برحسب میزان آلایش حفره شبیه نمودارهای فاز میدان متوسط ارایه شده همانند RVB است. مقاومت مغناطیسی نمونه ها نیز اندازه گیری شدند و در چارچوب مدلهای خزش شار و AH مورد بررسی قرار گرفتند. چگالی جریان بحرانی به دست آمده، (T) H 2 ( 0 ) H C2 و طول همدوسی ابررسانایی نشان می دهند که آلایش PF همانند ارتباطات ضعیف، انرژی میخکوبی شار مغناطیسی را کاهش می دهد. همچنین رفتار دو بعدی HTSC به خصوص ترکیبات اخیر در مقایسه با سیستمهای الکترونی دو بعدی یعنی MOSFET ها و لایه های بسیار نازک ابررساناهای متعارف مورد مطالعه قرار گرفتند. وجود شباهت های زیاد در این سیستمها می تواند ناشی از منشا فیزیکی یکسانی باشد. چنین مطالعه مقایسه ای می تواند فیزیک پیچیده ابررساناهای دمای بالا و گازهای الکترونی دو بعدی را بیشتر قابل ارزیابی قرار دهد. نتایج این تحقیق حاکی از اهمیت مکان Pr در ترکیبات HTSC123 برای فهم سازوکار اضمحلال ابررسانش توسط آلایش Pr است. بنابراین، هر نظریه جامع باید براساس مکان Pr در سلول واحد ارایه شده و در مقایسه با نتایج تجربی نیز به ترتیبی، مکان Pr باید به طور دقیق تعیین شود

Keywords:

Gd ( Ba2 -x Pr x ) Cu3O7+δ -جاینشینی PR شبه گاف , جنبه های دو بعدی , مقاومت مغناطیسی , دینامیک شار