Транспортные свойства систем с пониженной плотностью носителей заряда и псевдощелевое состояние в ВТСП материалах
Транспортные свойства систем с пониженной плотностью носителей заряда
· Впервые измерена температурная зависимость энергетической щели Δ(Т) высокотемпературных сверхпроводников YBa2Cu3O7-y [1, 2] и Bi2Sr2CaCu2Oх
[3].
· Показано, что, в отличие от классической сверхпроводимости БКШ, отношение 2Δ(0)/kBTc ≈ 5 для YBa2Cu3O7-y [1, 2] и 2Δ(0)/kBTc ≥ 6 для Bi2Sr2CaCu2Oх [3], указывающие на то, что это сверхпроводимость с сильной связью.
· Обнаружена необычная температурная зависимость динамического сопротивления Rd0 (T) контактов Nb-YBa2Cu3O7-y [2] при нулевом смещении, показывающая, что при уменьшении температуры квазичастицы в ВТСП не «вымерзают».
· Наблюдён эффект распаривающего воздействия СВЧ сигнала в таких контактах, указывающий на возможность существования локальных пар в ВТСП до T* ≈ 240 К [4].
· В контактах Nb-Ta2Ba2CaCu2Ox с Tc ≈ 100 K обнаружена стимуляция избыточного тока СВЧ излучением, что отражает сложную природу квазичастичного спектра и транспортных свойств новых сверхпроводников [5].
· Вперше виявлена і досліджена температурна залежність надлишкового струму (Iexc) в андріївських контактах Ag-Bi2223 (с Тс = 110 К) при T>>Tc [7].
Показано, що надлишковий струм впевнено спостерігається при Тpair = 180 K. При цьому в інтервалі Tc<T<Tpair температурна залежність Iизб(Т) є лінійною. Вище 180 К Iexc(Т) швидко зменшується і стає рівним нулю при 210 К. Відповідно до теорії, спостереження Iexc вище Тс прямо вказує на існування в ВТНП локальних пар [6]
з відмінним від нуля параметром порядку Δ, що і забезпечує виникнення Iexc за рахунок андріївського відбиття.
1. Веркин Б.И., Дмитриев В.М., Звягин А.И., Соловьев А.Л., Cеминоженко В.П., Христенко Е.В., Чурилов Г.Е. и др. Электрические и магнитные свойства сверхпроводящих соединений La(Ba,Sr)CuO и YBaCuO // ФНТ,
13, № 8, 253 (1987).
2. Дмитриев В.М., Соловьев А.Л., Дмитренко А.И. Вольт-амперные характеристики и энергетическая щель в высокотемпературных соединениях YBaCuO // ФНТ,
15, № 4, 256 (1989).
3. Дмитриев В.М., Соловьев А.Л., Дмитренко А.И., Ищенко Л.А., Коток Л.А. Энергетическая щель высокотомпературных сверхпроводников BiSrCaCuO // ФНТ,
15, № 5, 518 (1989).
4. Дмитриев В.М., Соловьев А.Л., Дмитренко А.И., Ищенко Л.А. Нелинейные свойства YBa2Cu3Ox в поле СВЧ излучения в диапазоне температур 4,2 -- 270К // ФНТ,
15, № 11, 1223 (1989).
5. Дмитриев В.М., Соловьев А.Л., Дмитренко А.И., Агафонов А.Б. Обнаружение неджозефсоновского нелинейного отклика точечного контакта ВТСП-нормальный металл на внешнее СВЧ излучение // ФНТ,
17, № 10, 1355 (1991).
Избыточная (флуктуационная) проводимость и псевдощель
в купратных и железосодержащих ВТСП
· Предложен новый обоснованный подход к анализу флуктуационной проводимости (ФЛП) в купратных ВТСП. В рамках этого подхода впервые исследована величина и температурная зависимость ФЛП в сверхрешётках YBCO-PrBCO [1, 2], в пленках YBa2Cu3O7-y со специально внедренными дефектами [3], в хорошо структурированных пленках YBa2Cu3O7-y с различным содержанием кислорода [4] и пленках YxPr1-xBa2Cu3O7-y [5].
· На основании анализа флуктуационной проводимости (ФЛП) в различных ВТСП системах развита модель локальных пар для описания физической природы псевдощели (ПЩ) в ВТСП [6].
· Впервые обнаружена и исследована температурная зависимость избыточного тока (Iexc) в андреевских контактах Ag-Bi2223 (с Тс = 110 К) при T>>Tc [7]. Показано, что избыточный ток уверенно наблюдается до Тpair = 180 K. При этом в интервале Tc<T<Tpair температурная зависимость Iизб(Т) является линейной. Выше 180 К Iexc(Т) быстро уменьшается и становится равной нулю при 210 К. Согласно теории, наблюдение Iexc выше Тс прямо указывает на существование в ВТСП локальных пар [6] с отличным от нуля параметром порядка Δ, что и обеспечивает возникновение Iexc за счёт андреевского отражения.
1. Volz W., Razavi F.S., Quirion G., Habermeier H.-U., Solovjov A.L. Magnetoresistance and the effect of superconducting fluctuations in YBaCuO/PrBaCuO superlattices // Phys. Rev. B,
55, № 10, 6631 (1997).
2. Solovjov A.L., Dmitriev V.M., Habermeier H.-U., Trofimov I.E. Analysis of fluctuation conductivity of YBCO-PrBCO superlattices // Phys.Rev. B,
55, № 13, 8551 (1997).
3. Solovjov A.L. Fluctuation conductivity in YBaCuO films with artificially produced defects // ФНТ,
28, № 11, 1138 (2002).
4. Соловьёв А.Л., Хабермайер Х-У., Хааге Т. Флуктуационная проводимость в пленках YBaCuO с различным содержаниием кислорода. I. Оптимально допированные и слабо допированные пленки // ФНТ,
28, № 1, 22 (2002). II. YBCO пленки с Тс~80 K // ФНТ, 28, № 2, 144 (2002).
5.
Соловьев А.Л., Дмитриев В.М. Флуктуационная проводимость и псевдощель в пленках Y1-хPrхBa2Cu3O7-y // ФНТ,
32, № 6, 753 (2006).
6.
Соловьев А.Л., Дмитриев В.М. Исследование псевдощели в пленках YBaCuO резистивным методом с учетом перехода от БКШ к Бозе-Эйнштейновской конденсации // ФНТ,
32, № 2, 139 (2006).
7.
Дьяченко А.И., Таренков В.Ю., Сидоров С.Л., Варюхин В.Н., Соловьев А.Л. Избыточный ток в контактах Bi2223–Ag при температуре выше критической // ФНТ, 39, № 4, 416 (2013).