The temperature echo of the superconducting phase transition
Abstract
An analysis of experimental heat capacity in а wide area is presented for series of samples (R)Ba2Cu3O6+x (R= Y, Gd, Tm, Ho) with the oxygen maintenance near optimal to value. For all samples the anomaly Th was discovered which occurred steadily in the interval 250-290 K. The anomaly Th looks like a phase transition anomaly. It was shown that the anomaly Th correlates with superconducting anomaly Tc, temperatures Th and Tc being connected by the ratio Th ≈ 3Tc, that is interpreted, as temperature «echo». Anomalies at 3Tc were also detected in heat capacity of low temperature superconductors Hg and Nb3Ge. It allows to assume, that the phenomenon of a temperature «echo», has the general of character, and can be observed not only in cuprate high-temperature superconductors.
About the Authors
V. N. Naumov
Институт неорганической химии им. А.В. Николаева СО РАН
Russian Federation
Russian Federation
M. A. Bespyatov
Институт неорганической химии им. А.В. Николаева СО РАН
Russian Federation
Russian Federation
N. A. Nemov
Институт неорганической химии им. А.В. Николаева СО РАН
Russian Federation
Russian Federation
T. .. Atake
Russian Federation
References
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 diagram? // 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 Unconventional 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 symmetry 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 metals 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 phonon 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 HoBa2Cu3O7-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 capacity 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 характеристики 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. Contributions 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 теплоемкость 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., Стенин Ю. Г. Фазовый переход, обусловленный спонтанным нарушением симметрии барьеров для атомов кислорода в YBa2Cu3Ox и релаксационные явления - быстрый и медленный 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 HoBa2Cu3O6.95 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 фазового перехода в теплоемкости HoBa2Cu3O6.95 // Труды 1-ой Международной конференций «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 transitions 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 differently 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 восприимчивости 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.
Review
For citations:
Naumov V.N., Bespyatov M.A., Nemov N.A., Atake T... The temperature echo of the superconducting phase transition. The Herald of the Siberian State University of Telecommunications and Information Science. 2009;(3):79-93. (In Russ.)
Views:
268
Email this article 
