Физика низких температур, 2006, № 02

Исследование псевдощели в пленках YBCO резистивным методом с учетом перехода от БКШ к бозе-эйнштейновской конденсации

2006-01-01T00:00:00Z

Исследование псевдощели в пленках YBCO резистивным методом с учетом перехода от БКШ к бозе-эйнштейновской конденсации Соловьев, А.Л.; Дмитриев, В.М, Предложен новый подход к анализу избыточной проводимости σ(T), возникающей в пленках YBa₂Cu₃O₇–y (YBCO) с различным содержанием кислорода ниже характеристической температуры T* >> Tc. Подход основан на представлении о том, что σ(T) формируется в результате образования при T T* локальных пар (сильносвязанных бозонов), подчиняющихся статистике Бозе—Эйнштейна в интервале температур Tm < T < T*. При Tc mf < T < Tm пары подчиняются теории БКШ (Tc mf — критическая температура, отделяющая область фазового перехода от области критических флуктуаций). Таким образом, в системах Y123 при уменьшении температуры происходит переход от конденсации Бозе—Эйнштейна к конденсации типа БКШ. С учетом динамики образования сильносвязанных бозонов предложено уравнение, которое хорошо описывает зависимость σ(T) и в явном виде содержит параметр ∆*, который отождествлен с псевдощелью в ВТСП. Получены зависимости ∆*(T) для всех исследованных пленок.; Запропоновано новий підхід до аналізу надлишкової провідності σ(T), що виникає в плівках YBa₂Cu₃O₇–y (YBCO з різним змістом кисню нижче характеристичної температури Т* >> Tc. Підхід заснований на уявленні про те, що σ(T) формується в результаті утворення при Т Т* локальних пар (сильнозв’язаних бозонів), що підкоряються статистиці Бозе—Ейнштейна в інтервалі температур Тm < T < T*. При Tc mf < Т< Тm пари підкоряються теорії БКШ (Tc mf— критична температура, що відділяє область фазового переходу від області критичних флуктуацій). Таким чином, у системах Y123 при зменшенні температури відбувається перехід від конденсації Бозе—Ейнштейна до конденсації типу БКШ. З урахуванням динаміки утворення сильнозв’язаних бозонів запропоновано рівняння, що добре описує залежність σ(T і в явному виді містить параметр ∆*, що ототожнено із псевдощілиною у ВТНП. Отримано залежності ∆*(T) для всіх плівок, що досліджувалися.; A new approach to the analysis of excess conductivity σ(T) occurring in YBa₂Cu₃O₇–y (YBCO) films with different oxygen content below characteristic temperature T*>>Tc is proposed. The approach is based on the suggestion that σ(T) appears due to the formation of local pairs (strongly-coupled bosons) at T T* which follow the Bose–Einstein statistics at Tm < T < T*; at Tc mf < T < Tm the pairs follow the BCS theory (Tc mf is the critical temperature that separates the phase transition region from the region of critical fluctuatuions). Thus, in systems Y123 there occurs a transition from the Bose—Einstein condensation to the BCS one with decreasing temperature. With allowance made for the dynamics of strongly coupled boson formation, an equation is proposed which describes well the dependence σ(T)) and explicitly contains the parameter ∆* identified with the pseudogap in HTSC. The dependences ∆*(T) are obtained for each of the films studied.

Алексей Поликарпович Королюк (К 80-летию со дня рождения)

2006-01-01T00:00:00Z

Алексей Поликарпович Королюк (К 80-летию со дня рождения) 26 февраля 2006 г. исполняется 80 лет видному физику-экспериментатору, члену-корреспонденту Национальной академии наук Украины, лауреату Государственной премии УССР, ветерану Великой Отечественной войны Алексею Поликарповичу Королюку.

Динамические модули упругости ниобия при низких температурах: температурные зависимости в нормальном состоянии, влияние сверхпроводящего перехода, дислокационные эффекты

2006-01-01T00:00:00Z

Динамические модули упругости ниобия при низких температурах: температурные зависимости в нормальном состоянии, влияние сверхпроводящего перехода, дислокационные эффекты Паль-Валь, П.П.; Нацик, В.Д.; Паль-Валь, В.Н. Исследованы низкотемпературные упругие свойства кристаллов ниобия различной чистоты и ориентации в нормальном (N) и сверхпроводящем (S) состояниях. Эксперименты выполнены методом составного вибратора на частотах ≈ 90 кГц. В температурном интервале 2–12 К получены температурные зависимости модуля Юнга E(Т) и модуля сдвига G(Т) в N- и S-состояниях. Установлено, что как температурные зависимости величин отдельных компонент модулей упругости в нормальном состоянии Mn(T), так и зависимости ∆Mns(T)-Mn(T)-Ms(T) в ряде случаев имеют особенности (аномалии), которые не удается удовлетворительно объяснить в рамках теоретического описания прямого взаимодействия акустических деформаций кристаллической решетки металла с электронными и фононными возбуждениями. В частности, обнаружено, что для быстроохлажденных образцов существует область температур, в которой наблюдается аномальное увеличение модулей упругости при N–S-переходе. Для интерпретации этих аномалий привлечены представления о резонансном взаимодействии звуковых колебаний с низкоэнергетическими дислокационными возбуждениями. Показано, что они являются следствием суперпозиции низкотемпературной динамической дислокационной релаксации и квазистатического термодинамического изменения электронного вклада в модули упругости при температурах ниже Tc. Полученные данные сопоставлены с известными результатами высоко- частотных измерений на частотах 10–30 МГц.; Досліджено низькотемпературні пружні властивості кристалів ніобію різної чистоти й орієнтації у нормальному (N) й надпровідному (S) станах. Експерименти виконані методом складеного вібратора на частотах ≈ 90 кГц. У температурному інтервалі 2–12 К отримані температурні залежності модуля Юнга E(T) і модуля зсуву G(N) у N- і S-станах. Установлено, що як температурні залежності величин окремих компонентів модулів пружності у нормальному стані Mn(T), так і залежності ∆Mns(T)-Mn(T)-Ms(T) у ряді випадків мають особливості (аномалії), які не вдається задовільно пояснити у рамках теоретичного опису прямої взаємодії акустичних деформацій кристалічної гратки металу з електронними й фононними збудженнями. Зокрема, виявлено, що для швидкоохолоджених зразків існує область температур, у якій спостерігається аномальне збільшення модулів пружності при N–S-переході. Для інтерпретації цих аномалій залучено уявлення про резонансну взаємодію звукових коливань із низькоенергетичними дислокаційними збудженнями. Показано, що вони є наслідком суперпозиції низькотемпературної динамічної дислокаційної релаксації й квазистатичної термодинамічної зміни електронного внеску у модулі пружності нижче температури Tc. Отримані дані зіставлені з відомими результатами високочастотних вимірів на частотах 10–30 МГц.; The low-temperature elastic properties of niobium crystals of different purity and orientations are investigated in normal (N) and superconducting (S) states. The experiments are carried out by the composite vibrator technique at frequencies 90 kHz. Temperature dependences of Young’s modulus E(T) and shear modulus G(T) in the normal and superconducting states are measured in the temperature range 2 K < T < 12 K. It is found that both the temperature dependences of elastic moduli in normal state Mn(T) as well as the dependences ∆Mns(T)-Mn(T)-Ms(T) have in some cases features (anomalies) that can not be explained within the theoretical description of direct interaction of crystal lattice acoustic deformations with electron and phonon excitations in metals. In particular, it is established that for rapidly cooled samples there exists a temperature range where an anomalous increase in the elastic moduli is observed at the N–S transition. To interpret these anomalies, a concept of resonant interaction of sound oscillations with low-energy dislocation excitations is suggested. It is shown, that the anomalies may be due to the superposition of the low-temperature dynamic dislocation relaxation and a quasistatic thermodynamic change of the electron contribution to the elastic moduli at temperatures below Tc. The data obtained are compared with the results known from the high-frequency experiments at frequencies 10–30 MHz.

Low temperature mixed spin state of Co³⁺ in LaCoO₃ evidenced from Jahn–Teller lattice distortions

2006-01-01T00:00:00Z

Low temperature mixed spin state of Co³⁺ in LaCoO₃ evidenced from Jahn–Teller lattice distortions Gnezdilov, V.; Choi, K.-Y.; Pashkevich, Yu.; Lemmens, P.; Shiryaev, S.; Bychkov, G.; Barilo, S.; Fomin, V.; Yeremenko, A.V. One- and multi-phonon excitations of the single crystalline LaCoO₃ were studied using Raman spectroscopy in the temperature region of 5–300 K. First-order Raman spectra show a larger number of phonon modes than allowed for the rhombohedral structure. Additional phonon modes are interpreted in terms of activated modes due to lattice distortions, arising from the Jahn–Teller (JT) activity of the intermediate-spin (IS) state of Co³⁺ ions. In particular, the 608-cm⁻¹ stretching-type mode shows anomalous behavior in peak energy and scattering intensity as a function of temperature. The anomalous temperature dependence of the second-order phonon excitations spectra is in accordance with the Franck–Condon mechanism that is characteristic for a JT orbital order.