Просмотр статьи


Номер журнала: 2009.3

Заголовок статьи: Температурное эхо сверхпроводящего фазового перехода

Резюме

Представлены результаты анализа экспериментальной теплоёмкости в широкой области нормального и сверхпроводящего состояний для образцов (R)Ba2Cu3O6+x (R = Y, Gd, Tm, Ho) с содержанием кислорода, близким к оптимальному допированию. Для всех образцов была обнаружена аномалия Th, которая устойчиво проявляется в интервале 250 – 290 K. Аномалия Тh по виду напоминает явление, связанное с фазовым переходом. Показано, что температура аномалии Тh коррелирует с температурой сверхпроводящей аномалии Tc и величины Th и Tc связаны соотношением Th  3Tc, что интерпретируется как «температурное эхо». Аномалии при температуре 3Tc также наблюдаются и в других сверхпро-водниках с сильной связью: Hg и Nb3Ge. Это позволяет предполагать, что явление «температурного эха» имеет общий характер и может наблюдаться не только в купратных высокотемпературных сверхпроводниках.

Авторы

В.Н.Наумов, М.А.Беспятов, Н.А.Немов, Т.Атаке

Библиография

1. Садовский М. В. Псевдощель в высокотемпературных сверхпроводниках // УФН. 2001. Т. 171, № 5. С. 539 – 564.
2. Loktev V. M., Quick R. M., Sharapov S. G. Phase fluctuations and pseudogap phenomena // Physics Reports. 2001. V. 349, № 1. P. 1 – 123.
3. Tallon J. L., Loram J. W. The doping dependence of T* – what is the real high-Tc phase dia-gram? // Physica C. 2001. V. 349, № 1. P. 53 – 68.
4. Carlson E. W., Emery V. J., Kivelson S. A., Orgad D. The Physics of Conventional and Un-conventional Superconductors. Berlin: Springer-Verlag, 2003.
5. Hott R., Kleiner R., Wolf T., Zwicknagl G. Frontiers in Superconducting Materials. Berlin: Springer-Verlag, 2004. 70 p.
6. Randeria M., Trivedi N., Moreo A., Scalettar R. T. Pairing and spin gap in the normal state of short coherence length superconductors // Phys. Rev. Lett. 1992. V. 69. P. 2001 – 2004.
7. Emery V. J., Kivelson S. A. Importance of phase fluctuations in superconductors with small superfluid density // Nature. 1995. V. 374. P. 434 – 437.
8. Chakravarty S., Laughlin R. B., Morr D. K., Nayak C. Hidden order in the cuprates // Phys. Rev. B. 2001. V. 63. P. 094503 – 094513.
9. Ivanov D. A., Lee P. A., Wen X.-G. Staggered-Vorticity Correlations in a Lightly Doped t-J Model: A Variational Approach // Phys. Rev. Lett. 2000. V. 84. P. 3958 – 3961.
10. Kaminski A., Rosenkranz S., Fretwell H. M., Campuzano J. C., Li Z., Raffy H., Cullen W. G., You H., Olson C. G., Varma C. M., Hochst H. Spontaneous breaking of time-reversal sym-metry in the pseudogap state of a high-Tc superconductor // Nature. 2002. V. 416. P. 610 – 613.
11. Naumov V. N. Electron heat capacity and moments of the phonon density of states for met-als and superconductors // Phys. Rev. B. 1994. V. 49. P. 13247 – 13250.
12. Bessergenev V. G., Kovalevskaya Yu. A., Naumov V. N., Frolova G. I. Electron and pho-non characteristics of YBa2Cu3O(7-d) // Physica C. 1995. V. 245. P. 36 – 40.
13. Naumov V. N., Frolova G. I., Amitin E. B. Analysis of experimental heat capacity of Ho-Ba2Cu3O7-d: Electron heat capacity, characteristics of phonon spectrum // Low Temp. Phys. 1996. V. 2. P. 432 – 434.
14. Naumov V. N., Frolova G. I., Amitin E. B., Fedorov V. E., Samoilov P. P. Electron heat ca-pacity and moments of phonon density of states of HoBa2Cu3O7-delta // Physica C: 1996. V. 262. P. 143 – 148.
15. Naumov V. N., Frolova G. I., Atake T. The extraction of phonon and electron properties from experimental heat capacity with new approximation based on high temperature expansion // Thermochimica Acta. 1997. V. 299. P. 101 – 108.
16. Ногтева В. В., Наумов В. Н., Лавров А. Н. Теплоемкость электронные и фононные ха-рактеристики YBa2Cu3O6.85 // ЖФХ. 1998. Т. 72. С.1798 – 1803.
17. Naumov V. N., Frolova G. I., Nogteva V. V., Matskevich N. I., McCallum R. W. Contribu-tions of Different Nature into Specific Heat of Superconducting Ceramics NdBa2Cu3O6.87 at Low Temperatures // Chem. Sustain. Dev. 2000. V. 8. P. 249 – 253.
18. Naumov V. N., Romanenko A. I., Frolova G. I., Nogteva V. V., Anikeeva O. B., Atake T. Heat capacity peculiarity of 90 K samples of YBa2Cu3O6+x above Tс // Physica C. 2003. V. 388–389. P. 359 – 360.
19. Наумов В. Н., Мацкевич Н. И., Ногтева В. В., Стенин Ю. Г. Энтальпия, энтропия и те-плоемкость YBa2Cu3O6.90: аномальные и регулярные вклады // ЖФХ. 2003. Т.77. С.406–412.
20. Naumov V. N., Frolova G. I., Romanenko A. I., Anikeeva O. B., Matskevich N. I., Stenin Yu. G. The observation of phase transition near 470 K in YBa2Cu3O6.9 // Physica C. 2004. V. 408-410. P. 733 – 735.
21. Наумов В. Н., Мацкевич Н. И., Фролова Г. И., Аникеева О. Б., Романенко А. И., Сте-нин Ю. Г. Фазовый переход, обусловленный спонтанным нарушением симметрии барье-ров для атомов кислорода в YBa2Cu3Ox и релаксационные явления - быстрый и медлен-ный процессы // Труды 1-ой Международной конференций «Фундаментальные проблемы высокотемпературной сверхпроводимости». Москва – Звенигород 2004. С.152 – 153.
22. Naumov V. N., Romanenko A. I., Frolova G. I., Matskevich N. I., Anikeeva O. B., Stenin Yu. G. Spontaneous violation of barrier symmetry for oxygen atoms as a II kind phase transition in YBa2Cu3Ox: fast and slow processes // Proceedings of 11th APAM Seminar, «The Progresses in Functional Materials», 2004. P.107 – 109.
23. Naumov V. N., Frolova G. I., Atake T. Anomalous behaviur of superconductor Ho-Ba2Cu3O6.95 in the normal state temperature region // Proceedings of 11th APAM Seminar, «The Progresses in Functional Materials». 2004. P. 110 – 112.
24. Наумов В. Н., Фролова Г. И., Атаке Т. Температурное эхо от сверхпроводящего фазо-вого перехода в теплоемкости HoBa2Cu3O6.95 // Труды 1-ой Международной конферен-ций «Фундаментальные проблемы высокотемпературной сверхпроводимости». Москва – Звенигород 2004. С.195 – 196.
25. Loram J. W., Mirza K. A., Cooper J. R., Liang W. Y. Electronic specific heat of YBa2Cu3O6+x from 1.8 to 300 K // Phys. Rev. Lett. 1993. V.71. P. 1740 – 1743.
26. Janod E., Junod A., Graf T., Wang K.-Q., Triscone G., Muller J. Split superconducting tran-sitions in the specific heat and magnetic susceptibility of YBa2Cu3Ox versus oxygen content // Physica C. 1993. V. 216. P. 129 – 139.
27. Nakazava Y., Takeya J., Ishikava M. Anomalous peak structure of specific heat around Tc of Ba2YCu3Oy // Physica C. 1994. V. 225. P. 71 – 78.
28. Yahya A. K., Koh A. K., Abd-Shukor R. Comparative study of ultrasonic velocity in differ-ently annealed and quenched GdBaSrCu3O7−δ superconductors // Phys. Lett. A. 1999. V. 259. P. 295 – 301.
29. Nagel P., Pasler V., Meingast C., Rykov A. I., Tajima S. Anomalously Large Oxygen-Ordering Contribution to the Thermal Expansion of Untwinned YBa2Cu3O6.95 Single Crystals: A Glasslike Transition near Room Temperature // Phys. Rev. Lett. 2000. V. 85. P. 2376 – 2379.
30. Максимов Е. Г. Проблема высокотемпературной сверхпроводимости. Современное состояние // УФН. 2000. Т. 170, № 10. С. 1033 – 1061.
31. Наумов В. Н., Рахменкулов Ф. С., Федоров В. Е., Мищенко А. В. Тепловые свойства диселенида ниобия в интервале температур 4.7-314 K // ЖФХ. 1983. Т. 57. С. 33 – 37.
32. Гусынин В. П., Локтев В. М., Шарапов С. Г. Поведение парамагнитной восприимчи-вости 2D металла при переходах между нормальной, псевдощелевой и сверхпроводящей фазами // ФНТ. 1997. Т. 23, №11. С. 1247 – 1249.
33. Amitin E. B., Lebedeva E. G., Paukov I. E. The heat capacity of mercury in the range 5-300 K and the energy of formation and concentration of equilibrium vacancies in mercury. Russ. J. Phys. Chem. 1979. V. 53. P. 1528 – 1530.
34. Паташинский А. З., Покровский В. Л. Флуктуационная теория фазовых переходов. М.: Наука, 1982. 197 с.

Ключевые слова

теплоёмкость, сверхпроводимость, фазовые переходы, псевдощелевые явления, сверхпроводники с сильной связью.

Скачать полный текст