Позитронная спектроскопия высокотемпературных сверхпроводников YBa2Cu3O7-δ, облученных малыми флюенсами быстрых нейтронов

Abstract

В высокотемпературном сверхпроводнике YBa2Cu3O7-δ (δ ≈ 0) при облучении флюенсами ф ≤ 10↑14 см↑-2 быстрых нейтронов в промежуточных слоях реализуется интенсивное подпороговое дефектообразование, когда число образованных дефектов более чем в 10³ раз превышает количество радиационных дефектов, созданных за счет ударного механизма. Дефектообразование проявляется при ф > 10¹¹ см↑-2, характеризуется созданием преимущественно дефектов катионов Ва и Cu1, понижением электронной плотности в слоях и сопровождается немонотонным уменьшением концентрации кластеров вакансий. Предполагается, что подпороговый механизм образования дефектов, связан с распадом коллективных возбуждений, число которых растет в неравновесных условиях нейтронного облучения.

У високотемпературному надпровіднику YBa2Cu3O7-δ (δ ≈ 0) при опроміненні флюенсами ф ≤ 10↑14 см↑-2 швидких нейтронів в проміжних шарах реалізується інтенсивне підпорогове дефектоутворення, при якому число утворених дефектів більш ніж в 10³ разів перевищує кількість радіаційних дефектів, створених за рахунок ударного механізму. Дефектоутворення виявляється, коли ф > 10¹¹ см↑-2, та характеризується створенням переважно катіонних дефектів Ва та Cu1, зниженням електронної густини в проміжних шарах і супроводжується немонотонним зменшенням концентрації кластерів вакансій. Запропонований підпороговий механізм утворення дефектів, пов’язаний з розпадом колективних збуджень, число яких росте в нерівноважному стані електронної густини при нейтронному опроміненні.

The intensive subthreshold defect formation occurs in the intermediate layers of YBa2Cu3O7-δ (δ ≈ 0) high temperature superconductor under neutron irradiation with low fluencies of 10¹¹ < ф ≤10↑14 сm↑-2. The number of defects created due to the low energy mechanism more than 10³ times exceeds the content of radiation defects formed owing to the impact mechanism. The subthreshold defect formation reveals in a decrease of the electron density in the intermediate layers with nonmonotone lowering concentration of vacancy clusters. The behavior of electron density is caused by formation of Ва and Cu1 cation defects and their accumulation in the thin surface layer of crystals. It is supposed that the subthreshold defect formation is related to the decay of collective excitations stimulated in the non equilibrium state of electron density under the neutron irradiation.