Реферат Сверхпроводники

Страница 1 из 6 | Следующая страница
Новий безмедный надпровідник K-Bi-O
Відомо сімейство надпровідних сполук BaBi(Pb)O3. Всі ці надпровідники є "четверними": Ba-Pb-Bi-O чи Ba-K-Bi-O. У Японії (ISTEC, Токіо) шляхом синтезу за вищого тиску вперше одержали потрійний надпровідник K1-xBi1+xO3 [N.R.Khasanova et al., Physica З 305 (1998) 275]. Величина Tc становить близько 10К при 0? x? 0.1 і майже залежить від x у цьому діапазоні, а збільшення x>0.1 веде до втрати надпровідності. За даними рентгенівської та електронної дифракції кристалічна структура є кубічний перовскит.
Ревізія симетрії параметра ладу у "електронних" ВТСП
Більшість (хоча й все) експериментальних даних свідчить, що у ВТСП з дырочным типом провідності параметр сверхпроводящего порядку D має d-волновую симетрію. Таких ВТСП переважна більшість (YBa2Cu3O7,
La2-xSrxCuO4, Bi2Sr2CaCu2O8 тощо.). Що ж до нечисленних відомих сьогодні ВТСП з електронним типом провідності, найбільш вивченим із яких є Nd2-xCexCuO4, то довгий час вважали, що мені D має s-волновую симетрію.
Група японських фізиків з Nagoya University, Tohoku University і Japan Science and Technology Corporation виконала дослідження квазичастичных спектрів порушень в монокристаллах
Nd2-xCexCuO4 методом STM/STS [1]. Отримані результати показали, що D як анизотропен в імпульсному просторі, але й має
d-волновую симетрію. Автори [1] обговорюють, тип цієї симетрії – dxy-волна чи dx2-y2-волна – і схиляються на користь останньої.
[1] F.Hayashi et al., J. Phys. Soc. Jap., 1998, 67, p.3234
Сверхпроводимость Tl1.8Ba2.0Ca2.6Cu3.0O10+d в морозну погоду за високого тиску
Відомо, що критична температура Tc більшості ВТСП збільшується під тиском, досягаючи рекордного розміру Tc" 160К в HgBa2Ca2Cu3Ox при P" 30ГПа. Нещодавно з'явилося повідомлення [1] про аномальном зростанні Tc полікристалічних зразків ВТСП Tl1.8Ba2.0Ca2.6Cu3.0O10+d при P" 5ГПа. Автори [1] виявили, що Tc швидко зростає зі зростанням P від своєї початкового значення Tc=129К при P=0 і становить величини Tc=255К (звичайна російської зими температура!) при P=4.3ГПа. Ось тільки Tc, вимірювана в [1], на жаль, є не температуру нульового опору, а лише температуру початку зменшення (хоча й різкого) R(T) при охолодженні зразка. Зауважимо, стаття [1] є своєрідний "інтернаціональний вінегрет": написана китайськими фізиками англійською була опублікована українським журналі.
[1] C.Y.Han et al., ФНТ, 1998, 24, p.305
Завершена складання магнітної системи RHIC (Brookhaven)
1800 надпровідних магнітів встановлені частково випробувані у єдиній магнітної системі коллайдера важких релятивістських іонів (RHIC). На виготовлення знадобилися 21млн. метрів сверхпроводящего провідника і 900 тисяч годин робочого дня. Планується, перший випробувальний “пуск” пучка іонів буде зроблений березні 1999 року, а липні очікуються експерименти за першим зіткнення пучків. Постачальником первинного пучка іонів для RHIC стане найстарший брукхэвенский синхротрон (AGS), побудований ще 1960 року.
CERN Courier, December 1998
Сверхпроводящий фільтр
Вчені International Superconductivity Technology Center (Tokyo) що з NEC Corp. (Tokyo) розробили ВТСП фільтр від використання в супутникових систем зв'язку і базових станціях стільникових телефонів. У процесі вироблення подолана проблема, яка стояла перед такими фільтрами. Колишні конструкції ВТСП фільтрів несумісні з високими рівнями потужності, притаманними систем космічного зв'язку. ВТСП фільтр, анонсований ф. NEC, витримує удесятеро вищі рівні потужності порівнянні коїться з іншими ВТСП фільтрами.
Контакт:
G. Pindoria, e-mail: Помилка! Закладання не визначено.
Гігантський изотоп-эффект в сверхпроводнике La2-xSrxCuO4
Лантановая кераміка вже принесла Alex'у Muller'у нобелівську премію. І тепер – новий подарунок. Muller з співавторами знайшов у сверхпроводнике La2-xSrxCuO4 гігантський изотоп-эффект.
Дві групи експериментаторів, очолювані A.Bianconi (Римський університет) і K.A.Muller'ом (Цюрихський університет) досліджували структуру спектральних ліній в La1.94Sr0.06CuO4 поблизу краю рентгенівського поглинання (методом XANES, чутливим до локальних спотворень кисневого оточення атомів міді). Експерименти проводилися на джерелі синхротронного випромінювання в Греноблі.
Вигляд спектра визначається статистичним розподілом “миттєвих фотографій” кристалічною грати (з дуже характерною часом 10-15с) на масштабах порядку 5A. Під час експерименту для зразка La2-xSrxCuO4 нижче деякою температури Т* форма спектральних ліній різко змінювалася, що пов'язують із заморожуванням флуктуацій і виникненням поляронного упорядкування типу смуг (lattice-charge stripes). При заміні 16O на 18O температура Т* зростає зі 110К до 170К. У цьому изотоп-эффект для температури сверхпроводящего переходу Тс набагато менше (і іншого знака: для зразка, з 16O Тс" 8К, а й у зразка, з 18O Тс приблизно за 1К нижче. Настільки величезний изотопический зрушення температури Т* автори пояснюють важливою роллю поляронных ефектів освіти смуг. Така інтерпретація накладає певні обмеження на можливі мікроскопічні механізми, відповідальні виникнення, як полосчатой структури, і сверхпроводящего стану.
Помилка! Закладання не визначено., версія від 5.01.99
Верхнє критичне полі борокарбида YNi2B2C
Виміри верхнього критичного поля Hc2 в надпровідниках ускладнюються наявністю “паразитного” парамагнитного сигналу, обумовленого недосконалістю зразка (наявністю областей нормальної фази). Тому під час експериментів з визначення Hc2(T) в борокарбиде YNi2B2C група американських і південнокорейських фізиків приділила особливу увагу якості досліджених ними монокристалів [M.-O.Mun et al., Physica З 303 (1998) 57]. Вони змогли понизити парамагнетичний сигнал рівня 10% від мінімального приводимого у літературі й одержати в такий спосіб імовірніші значення Hc2. Виявилося, що в усьому вивченому діапазоні температур 9K < T < Tc " 15K (0 < Hc2 < 3Тл) залежність Hc2(T) має позитивну кривизну. Інакше кажучи, швидкість зростання Hc2 при зниженні температури збільшується, а ознаки виходу Hc2 на константу при T ® 0 відсутні. Цікаво, що той самий вид крива Hc2(T) має й у “overdoped” ВТСП. Це “збіг” може випливати з подібності механізмів надпровідності борокарбидов і ВТСП.
Легированная Си-О площину: ще одне спроба описати основне стан
Проблема основного стану слаболегированных 2D купратов досі активно дискутується під час безлічі суперечливих експериментальних результатів і теоретичних моделей. Картину ускладнюють дві обставини (до речі, вони ж зумовлюють різнорідність експериментальних даних):
наявність далекого і/або ближнього магнітного порядку й
істотно різна рухливість дірок при легировании вихідної діелектричним матриці різними типами допантов.
Приміром, модельне з'єднання La2CuO4 можна легувати трьома принципово у різний спосіб: домішкою заміщення в позицію La (1) чи Cu (2) і навіть домішкою запровадження у вигляді сверхстехиометрического кисню (3). У разі через велике рухливості кисню система демонструє макроскопическое фазове розшарування на дырочно-богатую і дырочно-бедную фази, розміри яких можуть досягати масштабу кількох мікрон. За всього розмаїття ВТСП систем, система La2CuO4+х – єдина, де явище фазового розшарування відбувається на макроскопічних масштабах. Саме ця явище лягло основою ставлення до легованої Сu-О площині, як і справу нестабільної щодо фазового розшарування. У цьому слід пам'ятати, у разі “важких” домішок (Sr замість La і Li замість Cu) система може розшаровуватися лише з мікрорівні. У першому наближенні розміри виникаючих “фаз” визначаються виграшем в магнітної енергії і програшем в кінетичної.
Яка форма зарядовых флуктуацій реалізовуватимуть практично, знов-таки залежить від типу конкретної системи. Наприклад, магнітна сприйнятливість La(Sr)CuO4 системи трактувалася [1] як система антифазных доменів, де носії струму сконцентровані межах доменних стінок. Система La2CuO4+x з низькою рухливістю кисню як наслідок, із повною відсутністю макроскопічного розшарування не входить у модель з дырочно-богатыми доменними стінками, ні тим більше адекватно описується в моделі дырочно-богатых крапель з розмірами, залежними від рухливості кисню [2]. Крім цього, значний блок робіт (переважно по пружному розсіюванню нейтронів) сьогодні вже на кристалах з великою рухливістю надлишкового кисню присвячений виявлення і дослідженню кисневою сверхструктуры і структурам, що з кисневим упорядкуванням (stripes, stagers etc.).
Нарешті, недавно з'явився ще один робота, що стосується питання у тому, чого ж виглядає допированная Сu-О площину з погляду розподілу є у ній надлишкового заряду. Изучалась система La2Cu(Li)O4. Відомо, що заміщення міді літієм дає найнижчу рухливість дірок в La2CuO4 (опір dR/dT<0 в усій області концентрацій і температур!). ЯКР дослідження на 139La у цій системі [3] і порівняння результатів з цими для La(Sr) системи під аналогічною поведінкою привели авторів до висновку, що нечуттєвість результатів експерименту до характеру допирующей домішки і рухливості надлишкових дірок потребує перегляду уявлень про основне стані легованої Сu-О площині. Діяльність зроблено спробу запровадити уявлення про нове колективної структурі надлишкових дірок. Хоча ідея нова безумовно заслуговує на увагу, але доведеться ще з відповіддю, наскільки вона застосовна всім системам і, як, у зв'язку з цим, можна говорити про універсальному поведінці легованої Сu-О площині. А.Захаров
Cho et al. Phys. Rev. Lett., 1993, 70, p.222
Pomjakushin et al. Phys. Rev. B, 1998, 58, p.12350
Suh et al. Phys. Rev. Lett.,1998, 81, p.2791
Сверхпроводниковый магніт для LHC
16 липня 1998 року у CERN'е продемонстровано успішна робота сверхпроводникового дипольного магніту майбутньої коллайдера LHC. У з розробки й виготовленні магніту брали участь італійський INFN (Національний інститут ядерної фізики) і промислова компанія Ansaldo Energia. INFN в співдружності з CERN розробили конструкцію сверхпроводящего магніту, а Ansaldo Energia виготовила його.
Магніт було встановлено на випробувальному стенді в LHC на початку червня і охолоджений до температури 1.8К, у своїй було досягнуто проектне значення магнітного поля 8.3Тл. Після збільшення поля до значення 8.6Тл сверхпроводниковый магніт перейшов у нормальний стан.
При вазі близько 26т і довжині 15 –16м магніт має довжину магнітного ділянки 14.2м при 1.9К, внутрішній діаметр кожної з цих двох апертур - 56мм.
Червнева демонстрація є частиною із серії випробувань магніту, у яких магніт термоциклировали і науково досліджували якість магнітного поля і системи захисту магніту за його перехід у нормальний стан.
CERN Courier, 1998, 38(6), p.17
Нова серія ВТСП (цього разу з хромом)
Японські фізики з National Institute for Research in Inorganic Materials (Tsukuba, Ibaraki) синтезували дев'ять сполук, які стосуються новому гомологическому ряду (Cu0.5Cr0.5)Sr2Can-1CunO2n+3+d (n=1? 9), де n є, щодо справи, число верств CuO2 в елементарної осередку. Всі ці сполуки мають тетрагональную структуру з періодами a" 0.39нм і з" 0.8+0.32? (n-1)нм. Tc=81К, 103К, 71К, 65К, 32К, 10К при n=2; 3; 4; 5; 6; 7 відповідно. При n=1; 8; і 9-те надпровідність відсутня. За даними електронної мікроскопії високого дозволу кристаллографические верстви (перпендикулярні осі з) чергуються гаразд SrO-(Cu0.5Cr0.5)O-SrO-CuO2-(Ca-CuO2)n-1. Атоми ме-ди і хрому в шарах (Cu,Cr)O розподілені випадково (якщо якесь впорядкування і має місце, воно локальне і неповне). Джерелами дырочных носіїв є надлишкові атоми кисню і/або вакансії атомів міді в шарах (Cu,Cr)O.
Транспортні виміру Hc2 в YBa2Cu3O7-x при низьких температурах
При T<<Tc величина верхнього критичного поля Hc2 в ВТСП значно перевищує максимальні значення H постійного магнітного поля, генерованого сучасними магнітами. Тож виміру Hc2 доводиться використовувати імпульсні магнітні поля. Саме такими було знайдено величина Hcc2=(110? 135)Тл для ВТСП YBa2Cu3O7-x при T=(2 ? 4)K і паралельному кристаллографической осі з напрямі магнітного поля [1-3]. Діяльність [4] міжнародного колективу австралійських (University of New South Wales; CSIRO), японських (University of Tokyo; International Technology Center), американських (Los Alamos National Laboratory) і російських (Арзамас-16) фізиків було досліджувана вплив на тонкі плівки YBa2Cu3O7-x перпендикулярного осі з магнітного половіючі жита із H~300Тл. Встановлено, що диссипация починається при Hab =150Тл. Це значно менше оцінки Habс2=670Тл, зробленою виходячи з експериментальних значень довжини когерентності x в Y-123. Отже, причиною порушення надпровідності є досягнення “парамагнитного краю”, а чи не зменшення характерною магнітної довжини нижче масштабу x .
Nakagawa et al., to be published.
L.Smith et al., J. Low Temp. Phys.,1994, 95, p.75
D.Goettee et al., Physica B, 1994, 194-196, p.1805
S.Dzurak et al., Phys. Rev. B, 1998, 57, p.14084
Сверхпроводимость 2DEG
Експерименти С.В.Кравченко, виконані по закордонах, мали великого резонансу у світі. Про це вже неодноразово повідомляв ПерсТ. Наблюдаемое металеве стан двумерного електронного газу (2DEG) в кремнієвому польовому транзисторі (MOSFET) за дуже низьких температурах суперечило загальноприйнятої теорії металів, за якою двомірні метали за нульової температурі звертаються до ізолятори.
Детальна теорія спостережуваного явища залишився розробляється, але можна зробити деякі безсумнівні затвердження. Головне полягає у цьому, що теорія ферми-жидкости не застосовна до досить розрідженому 2DEG, яка має середнє відстань між електронами велике проти боровским радіусом. І тут (враховуючи ферми-статистику електронів) енергія кулонівського взаємодії електронів перевищує кінетичну енергію. Подходящей на цей випадок моделлю є латтинжерова рідина (Luttinger liquid), та її застосування навіть до одномірною лідерів дає не те згоду, то в протиріччя з експериментом. Можливо, головним її недоліком є ігнорування спина електрона, отже, і обмінного взаємодії.
Тому вчені з University of Illinois at Urbana-Champaign (США) пропонують обійтися добре відомими засобами, а чи не залучати поки слабко вивчені моделі. Вони вважають, що спостережуваний Кравченка ефект є перехід ізолятор (велика частка фази вигнеровского кристала в неупорядоченном 2DEG)-сверхпроводник. На думку авторів, усі підстави при цьому є: передусім, критичне поведінка від зовнішніх магнітного і електричного полів. Відомо, що магнітне полі руйнує синглетную надпровідність, коли спарені електрони мають нульової сумарний спін. Можливим кандидатом для спарювання електронів називається поверховий плазмон. На відміну від своєї тривимірного побратима вона має бесщелевой спектр, тобто. існує про всяк частоті. На жаль, ця вимога залишається лише гіпотезою, т.к. конкретні розрахунки не виконані. Зауважимо принагідно, що у значний вплив
Страница 1 из 6 | Следующая страница

Схожі реферати:

Навігація