Исследование влияния беспорядка кристаллической решетки на электронные, сверхпроводящие и магнитные свойства пленок и массивных материалов

· Обнаружено изменение характера прыжковой проводимости системы слабосвязанных гранул после перехода гранул в сверхпроводящее состояние. Показано, что в этом случае поведение прыжковой проводимости определяется сверхпроводящей щелью, которая играет роль диэлектрической щели [1, 2, 3].

· Установлены основные механизмы возвратных эффектов в сверхпроводимости неоднородных систем (гранулированные и ультратонкие несплошные пленки): а) конкуренция активированного туннелирования куперовских пар и одночастичных возбуждений (для гранулированных и островковых пленок); б) влияние квантовых флуктуаций фазы электронов в системе связанных джозефсоновских контактов с существенным влиянием диссипативных процессов в контактах (для ультратонких несплошных пленок) [4-5].

· Обнаружено влияние беспорядка кристаллической решетки на величину и температурную зависимость неупругой релаксации электронов [5, 6].

· Исследовано влияние структурной и фазовой неоднородности на сверхпроводящие и магнитные свойства металлов и сложных оксидов переходных элементов [5, 8-17].

· Установлено, что резистивные переходы в сверхпроводящее состояние рутенокупратов RuSr₂Gd_1.5Ce_0.5Cu₂O_10-d и купратов La2-xSrxCuO4, приготовленных методом твердофазного синтеза, определяются неоднородной гранулярной структурой образцов, характеризуемых внутригранульной, Тco, и межгранульной, Tcg, температурами сверхпроводящего перехода. В рутенокупратах RuSr2Gd1.5Ce0.5Cu2O10-d ниже 20 К теплоемкость выявляет аномалию Шотки (Schottky). Возникновение этой низкотемпературной аномалии объясняется расщеплением основного терма ⁸S_7/2 парамагнитных ионов Gd³⁺ внутренним и внешним магнитными полями [13-15].

· Показано, что в транспортных свойствах ультратонкой холодноосаждённой пленки золота вблизи контролируемого толщиной перехода металл-изолятор при низких температурах могут одновременно проявляться одномерные (1D) и двумерные (2D) квантовые интерференционные эффекты слабой локализации и электрон-электронного взаимодействия, обусловленные неоднородным электронным транспортом [18].

· На примере купрата лантана La2-xSrxCuO4 показано, что в сильно коррелированных системах при уменьшении концентрации примеси ниже критической (в пределе x ® 0) происходит усиление композиционной неупорядоченности решетки. Это приводит к «размытию» фазового перехода и подавлению антиферромагнитного порядка (понижению температуры Нееля TN) [19-20]

1. Белевцев Б.И., Комник Ю.Ф., Фомин А.В. Эффекты сверхпроводимости в гранулированных пленках индия в условиях сильной локализации электронов // ФНТ, 11, № 11, 1143-1147 (1985).
2. Belevtsev B.I., Komnik Y.F., Fomin A.V. Superconductivity effects near the metal-insulator transition in granular indium films // J. Low Temp. Phys. 69, (5-6), 401-417 (1987).
3. Белевцев Б.И., Далакова Н.В., Панфилов А.С. Эффекты сверхпроводимости в прыжковой проводимости монокристалла La2CuO4 с избытком кислорода // ФНТ, 23, № 4, 375-383 (1997). 4. Belevtsev B.I., Komnik Y.F., Fomin A.V. // Reentrant phenomena in superconductivity of ultrathin amorphous bismuth-films // J. Low Temp. Phys. 75, (5-6), 331-347 (1989).
5. Белевцев Б.И. Сверхпроводимость и локализация электронов в неупорядоченных двумерных металлических системах // УФН, 160, № 1, 65-98 (1990).
6. Komnik Yu.F., Kashirin V.Yu., Belevtsev B.I., Beliayev E.Yu.. Temperature variation of the time of inelastic electron relaxation in disordered bismuth films // Phys. Rev. B50, № 20, 15298-15303 (1994).
7. Belevtsev B.I., Komnik Yu.F., Beliayev E.Yu. Electron relaxation in disordered gold films // Phys. Rev. B., 58, № 12, 8079-8086 (1998).
8. Belevtsev B.I., Dalakova N.V., PanfilovA.S. Superconductivity effects in hopping conductivity of single-crystal La2CuO4 with excess oxygen// Physica C, 282, 1223-1224 (1997).
9. Belevtsev B.I., Dalakova N.V., PanfilovA.S. Non-linear effects in hopping conduction of single-crystal La2CuO4+d // Fizika Nizkikh Temperatur. 24, №11, 1086-1094 (1998).
10. Белевцев Б.И., ДалаковаН.В., Бондаренко А.В., Панфилов А.С., Брауде И.С. Анизотропия прыжкового магнитосопротивления антиферромагнитных монокристаллов La2CuO4+d // ФНТ, 29, №4, 400-405 (2003).
11. Belevtsev B.I., Volchok I.V., Dalakova N.V., Dotsenko V.I., Ivanchenko L.G., Kuznichenko A.V., Logvinov I.I. Effect of gamma-irradiation on superconductivity in polycrystalline YBa₂Cu₃O_(7-d) // Phys. Status Solidi A-Appl. Res. 181, (2), 437-450 (2000).
12. Belevtsev B.I., Krasovitsky V.B., Bobkov V.V., Naugle D.G., Rathnayaka K.D.D., Parasiris A. Influence of high-energy electron irradiation on properties of La_1-xCa_xMnO₃ (x≈1/3) films // Eur. Phys. J. B 15, (3), 461-467 (2000).
13. Naugle D.G., Rathnayaka K.D.D., Krasovitsky V.B., Belevtsev B.I., Anatska M.P., Agnolet G., Felner I. Transport, thermal, and magnetic properties of RuSr2Gd1.5Ce0.5Cu2O10-d, a magnetic superconductor // J. Appl. Phys., 99, 08M501-08M503 (2006).

14. Belevtsev B.I., Beliayev E.Yu., Naugle D.G., Rathnayaka K.D.D., Anatska M.P., and Felner I., Granular superconductivity in polycrystalline ruthenocuprate RuSr₂(Gd_1.5Ce_0.5) Cu₂O_10-d: magnetoresistive and magnetization studies // J. Phys.: Condens. Matter., 19, 036222 (13 pages) (2007).
15. Далакова Н. В., Белевцев Б.И., Беляев Е. Ю., Савина Ю. А., Юзефович О. И., Бенгус С. В., Бобрышева Н.П. Сверхпроводимость керамических образцов La_1.85Sr_0.15CuO₄ // "Известия РАН (Сер. физич).", 78, № 4, 486-489 (2014).
16. Belevtsev B.I., Naugle D.G., Rathnayaka K.D.D., Parasiris A., Fink-Finowicki J., Extrinsic inhomogeneity effects in magnetic, transport and magnetoresistive properties of La_1-xCa_xMnO₃ (x ≈ 0.33) crystal prepared by the floating zone method // Physica B, 355, pp. 341-351 (2005).
17. Belevtsev B.I., Dalakova N.V., Osmolowsky M.G., Beliayev E.Yu., Selutin A.A., Transport and magnetotransport properties of cold-pressed CrO₂ powder, prepared by hydrothermal synthesis // Journal of Alloys and Compounds, 479 (2009) 11–16.
18. Belevtsev B.I., Beliayev E.Yu., Kolesnichenko Yu.A. 1D and 2D quantum interference effects in electron transport in Au film // Int. J. Mod. Phys. B, 27, 1350026 (2013).
19. Далакова Н.В., Белевцев Б.И., Беляев Е.Ю., Панфилов А.С., Бобрышева Н.П.,. Селютин А.А. Нелинейные эффекты в проводимости слаболегированных купратов La2–xSrxCuO4 в антиферромагнитном состоянии при низких температурах // ФНТ, 40, № 5, с. 513-526 (2014).
20. Далакова Н.В., Белевцев Б.И., Беляев Е.Ю., Панфилов А.С., Бобрышева Н.П. Подавление антиферромагнитного порядка в слабодопированных керамических образцах La2–xSrxCuO4 // ИЗВЕСТИЯ РАН. СЕРИЯ ФИЗИЧЕСКАЯ, 78, № 4, с. 398–402 (2014).