Доплеровский сдвиг второго порядка для спектральных линий естественной ширины при сверхпроводящем фазовом переходе

Волков, Владимир Петрович

Доплеровский сдвиг второго порядка для спектральных линий естественной ширины при сверхпроводящем фазовом переходе тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.05 ВАК РФ

Волков, Владимир Петрович АВТОР

кандидата физико-математических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ

Санкт-Петербург МЕСТО ЗАЩИТЫ

2006 ГОД ЗАЩИТЫ

01.04.05 КОД ВАК РФ

Диссертация по физике на тему «Доплеровский сдвиг второго порядка для спектральных линий естественной ширины при сверхпроводящем фазовом переходе»

Автореферат диссертации на тему "Доплеровский сдвиг второго порядка для спектральных линий естественной ширины при сверхпроводящем фазовом переходе"

На правах рукописи ВОЛКОВ Владимир Петрович

ДОПЛЕРОВСКИЙ СДВИГ ВТОРОГО ПОРЯДКА ДЛЯ СПЕКТРАЛЬНЫХ ЛИНИЙ ЕСТЕСТВЕННОЙ ШИРИНЫ ПРИ СВЕРХПРОВОДЯЩЕМ ФАЗОВОМ ПЕРЕХОДЕ

Специальности 01.04.05 - оптика 01.04.07- физика конденсированного состояния

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Санкт-Петербург 2006

Работа выполнена на кафедре Прикладной физики и оптики твердого тела Радиофизического факультета Санкт-Петербургского государственного

политехнического университета.

Научные руководители

доктор физ-мат.наук, профессор

Научный консультант доктор физ-мат.наук, профессор

Официальные оппоненты:

доктор физ-мат.наук, профессор

Серегин Павел Павлович Немов Сергей Алекасндрович

Гасумянц Виталий Эдуардович Семенов Валентин Георгиевич

Ведущая организация

Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской Академии Наук

Защита состоится << » _

2006 г. в « // » часов на заседании диссертационного совета Д 407.001.01 при ФГУП «Всероссийский научный центр «Государственный оптический институт имени С.И.Вавилова» по адресу: 199034, Санкт-Петербург, В.О., Биржевая линия, Д. 12.

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке ФГУП «Всероссийский научный центр «Государственный оптический институт имени С.И.Вавилова»

Автореферат разослан

Л г. о V

2006 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 407.001.01 доктор технических наук,/1 / / л

профессор /¡У /// Степанов Александр Иванович

¿00<2А

ВВЕДЕНИЕ Актуальность работы

Эффект Доплера в оптике заключается в изменении частоты колебаний электромагнитных волн, воспринимаемых приемником, при движении относительно друг друга источника и приемника электромагнитных волн. Если источник движется вдоль линии, соединяющей источник и приемник, то возникает продольный эффект Доплера, линейно зависящий от скорости. Если источник движется перпендикулярно линии, соединяющей источник и приемник, то возникает поперечный (релятивистский) эффект Доплера, квадратично зависящий от скорости (доплеровский сдвиг второго порядка).

М = (1)

6Т 2Мс {в)

здесь Б =у0 - v, у0 - частота электромагнитных волн, испускаемых источником, v - частота электромагнитных волн, воспринимаемая приемником, к - постоянная Больцмана, М - масса атома-излучателя, 0 - температура

Дебая, функция Дебая.

Наблюдение эффекта Доплера второго порядка для излучателей достаточно сложная проблема, связанная с малостью эффекта. Кроме того, однородное и неоднородное уширение спектральных линий излучающих центров в твердых телах в принципе не позволяет наблюдать доплеровский сдвиг второго порядка [минимальная ширина спектральных линий в твердом теле Сэ1ссп > 10"' см"1, тогда как по самым оптимистичным оценкам в оптическом диапазоне Б < 10'8 см"' для перепада температур 100 К].

Однако справедливость формулы (1) может быть проверена экспериментально путем измерения доплеровского сдвига второго порядка для бесфононных электромагнитных переходов в твердых телах, когда

реализуются спектральные линии естественной ширины 00 = — (здесь т0 -

время жизни энергетического уровня, Ь - постоянная Планка). Отклонение

-тческой зависимости (1)

экспериментальной зависимости Б(Т) от теорет

рос. национальная

библиотека

с.-Петербург

ОЭ

является следствием изменения электронной плотности кристалла, причем разность между экспериментальными и теоретическими значениями определяется как

I = а Др, (2)

здесь Др - разность электронных плотностей на исследуемых зондах при двух температурах, а - калибровочная постоянная используемого зонда.

Таким образом, соотношения (1) и (2) позволяют по температурной зависимости доплеровского сдвига второго порядка измерять температурные зависимости электронной плотности кристалла, хотя вплоть до последнего времени отсутствовали результативные исследования подобного рода. Однако возможность экспериментального измерения температурной зависимости электронной плотности кристалла представляет несомненный интерес для решения ряда проблем физики конденсированного состояния.

В частности, согласно микроскопической теории Бардина-Купера-Шриффера (БКШ) в основе явления сверхпроводимости лежат эффекты возникновения при температуре ниже критической температуры Тс связанных состояний электронов (куперовских пар) и последующего образования бозе-конденсата этих пар Иными словами, переход от нормального к сверхпроводящему состоянию должен сопровождаться изменением распределение электронной плотности в кристаллической решетке сверхпроводника. Однако ранние попытки обнаружить изменение электронной плотности при образовании бозе-конденсата куперовских пар в классическом сверхпроводнике Мэ38п методом измерения температурной зависимости доплеровского сдвига второго порядка на зонде "98п (во - 2,1.10"4 см'1) не были успешными Это может быть объяснено малой разрешающей способностью спектроскопии на зонде1198п, т.е. малой величиной « 4 (здесь 1тах - максимально достижимая величина I, кото-2С0

рая для И98п не превышает 3,2.10"3 см"1).

Очевидно, что для получения надежной экспериментальной информации о процессах бозе-конденсации куперовских пар в сверхпроводниках методом измерения температурной зависимости доплеровского сдвига второго порядка необходимо выполнение следующих условий:

• зонд должен иметь высокую разрешающую способность, т.е. для него должно выполняться условие Я » 10;

• зонд должен заведомо находиться в заданном узле решетки;

• введение зонда в решетку не должно приводить к образованию дефектов, изменяющих симметрию локального окружения замещаемого узла;

• зонд должен быть кристаллическим (иметь заполненную или наполовину заполненную валентную оболочку), так что градиент электрического поля на зонде создается преимущественно ионами кристаллической решетки, он слабо зависит от температуры и, следовательно, слабо влияет на электронную плотность при изменении температуры.

Перечисленные выше условия в принципе могут быть выполнены для зондов 672п (во = 4,0.10"7 см"1, 1пах = 8.10"5 см"1) и 730е (00 = 1,25.10"6 см"1, 1тах = 2,5.10"3 см"1). Использование зонда Ь1Хп наиболее целесообразно в решетках металлокеидов меди (высокотемпературных сверхпроводниках) [типа Ьа2.х8гхСи04.УВа2Си]07.„ Т12Ва2Сап.]СипС)2п+4 или Н§Ва2Сап.1Сип02„+2 (п=1,2,3)]: для 672п Я ~ 200, возможно введения материнского атома 67Си в узлы меди (по механизму изотопного замещения) и материнского атома 670а в узлы редкоземельного металла [по механизму изоэлектронного замещения вследствие близости химических свойств галлия (элемент третьей группы Периодической системы) и редкоземельных металлов (также элементы третьей группы)] и, наконец, зонд Ъс12+ является кристаллическим.

Зонд 730е наиболее перспективен для исследования бозе-конденсации куперовских пар в решетках классических сверхпроводников [типа №)3А1] и полупроводников [твердые растворы (РЬ|_хБпх)1_21п7Те]: для зонда 730е разрешающая способность Я ~ 2000; материнский атом 73Ав входит в узлы ниобия решетки №>3А1 [по механизму изоэлектронного замещения вследствие], либо в катионные и анионные узлы решетки твердых растворов (РЬ1_х8пх)1.г1пгТе; и, наконец, зонд ве4^ является кристаллическим.

Отметим, что металлоксиды меди являются перспективными материалами для создания генераторов и детекторов электромагнитного излучения, а твердые растворы (РЬ|.х8пх)|.71п7Те широко используются в лазерной технике и в качестве фотоприемников. Цель работы:

На основе экспериментальных температурных зависимостей допле-ровского свдига второго порядка для спектральных линий естественной ширины на зондах и 3Ое получить информацию о влиянии бозе-конденсации куперовских пар на электронную плотность в узлах кристаллических решеток высокотемпературных сверхпроводников [Ьа, 858г0 15Си04, N<¿185Се015Си04, УВа2Си307_х, УВа2Си408, Т12Ва2СаСи2С>8, В^ГгСаСигОз, ^Ва2Си04, ^Ва2СаСи206], классических сверхпроводников [М)3А1] и полупроводниковых твердых растворов [(РЬ^Зп^.^п/Ге].

Данные, лежащие в основе настоящего исследования, были получены автором в рамках выполнения гранта Министерства образования РФ [1*] и гранта Российского фонда фундаментальных исследований [2*].

Научная новизна:

• Продемонстрировано, что измерение температурной зависимости доплеровского сдвига второго порядка для спектральных линий естественной ширины на зондах 61 Тп и 730е является эффективным методом исследования перераспределения электронной плотности в узлах кристаллической решетки при сверхпроводящем фазовом переходе.

• Установлено, что изменение электронной плотности Др в узлах кристаллической решетки при сверхпроводящем фазовом переходе зависит от стандартной корреляционной длины ^ для данной подрешетки (изменение Др тем больше, чем меньше а также существует минимально возможное значение стандартной корреляционной длины в сверхпроводящей фазе, причем для соединений, включающих несколько подрешеток, величина

различна для различных подрешеток. Положения, выносимые на защиту:

1. Измерение температурной зависимости доплеровского сдвига второго порядка для спектральных линий естественной ширины на зондах 61Ъп и 730е является эффективным методом исследования перераспределения электронной плотности в узлах кристаллической решетки при сверхпроводящем фазовом переходе.

2. Изменение электронной плотности Др в узлах кристаллических решеток при сверхпроводящем фазовом переходе тем больше, чем меньше стандартная корреляционная длина для данной подрешетки:

21 {К)

Ар(ат.ед.) = [0,05 ± 0,01] ехр Ар(ат.ед. ) = [0,10 ± 0,01] ехр Др{ат.ед.) = [0,18 ± 0,01] ехр

47 (К)

ТЛЮ

31(К)~

для узлов У и Ьа,

для узлов Си(1),

для узлов Си(2).

ад.

3. В сверхпроводящей фазе существует минимально возможное значение стандартной корреляционной длины причем для соединений, включающих несколько подрешеток, величина различна для различных подрешеток [для металлоксидов меди, имеющих в структуре две неэквивалентные позиции для атомов меди существуют два минимально возможных значения стандартной корреляционной длины: £0тт ~ 5 А для подрешетки Си(1) и £0тш ~ 2.5 А для подрешетки Си(2)].

Практическая важность работы

Результаты по определению изменения электронной плотности в решетках полуметаллов и полупроводников при переводе их в сверхпроводящее состояние могут иметь важное значение для разработки теории сверхпроводимости. Апробация работы

Результаты исследований опубликованы в журналах Российской Академии наук, а также докладывались на конференциях, посвященных проблемам физики конденсированного состояния: Fifth International Workshop on New Approaches to High-Tech: Nondestructive Testing and Computer Simulations in Science and Engineering. СПб. 2001; V Всероссийская конференции "Фундаментальные исследования в технических университетах". СПб. 2001; Всероссийская научная конференция «Физика полупроводников и полуметаллов». СПб. 2002; IV Международная конференция «Аморфные и микрокристаллические полупроводники». СПб.2004; IX Международная конференция «Мессбауэровская спектроскопия и ее применения». Екатеринбург. 2004; VI Всероссийская молодежная конференция по физике полупроводников и полупроводниковой опто- и наноэлек-тронике. СПб. 2004, «Политехнический симпозиум: Молодые ученые -промышленности Северо-Западного региона». СПбГПУ. 2005.

Финансовая поддержка осуществлялась:

Конкурсным центром фундаментального естествознания Министерства образования Российской Федерации (2001-2002 г.г.), Российским фондом фундаментальных исследований (2002-2004 г.г.), а также персональным грантом Министерства образования и науки РФ поддержки научно-исследовательской работы аспирантов (2004 г.).

Личный вклад автора заключается в обосновании целей исследования, выборе объектов исследования, в получении основных данных путем обработки экспериментальных температурных зависимостей релятивистского доплеровского сдвига, обобщении и анализе полученных результатов.

Структура и объем диссертации

Диссертационная работа состоит из Введения, четырех глав и раздела Основные результаты. Диссертация изложена на 115 страницах машинопе-чатного текста, включает 34 рисунка, 2 таблицы и 125 наименований библиографии.

1. ЭФФЕКТ ДОПЛЕРА ВТОРОГО ПОРЯДКА И ВОЗМОЖНОСТИ ЕГО ПРИМЕНЕНИЯ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭЛЕКТРОННОЙ ПЛОТНОСТИ В СВЕРХПРОВОДНИКАХ

С привлечением собственных оригинальных данных автора [1] рассмотрены принципы использования эффекта Доплера второго порядка для экспериментального определения электронной плотности в сверхпроводниках и идентификации куперовских пар при сверхпроводящем фазовом переходе. Рассмотрены фундаментальные свойства сверхпроводников и основы теории сверхпроводимости БКШ. В заключение приводится постановка задачи исследования.

2. ХАРАКТЕРИСТИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ МЕТОДИК

Приводятся характеристики экспериментальных установок и объектов исследования, использованных в отчетах [1*,2*]. Источники квантов готовились методом диффузии 67Си, 61 и 7 Аб в соединения, синтезированные по стандартной методике. Спектры 73Аз(730е) снимались на спектрометре МС-2201, а спектры 67Си(67гп) и 670а(^п) - на спектрометре МС-2201 с модернизированной системой движения. Температура поглотителя поддерживалась постоянной (10±2) К, а температура источника менялась от (10±1) до (90±1). В качестве контрольных объектов для металлоксидов меди (для которых не наблюдалось перехода в сверхпроводящее состояние) были выбраны составы, которые получали путем термообработке соответствующих сверхпроводящих образцов. Для твердых растворов (РЬ|. х8пх)1-21п2Те в качестве контрольного был выбран твердый раствор (РЬо48поб)о971поозТе. В таблице даны сведения об образцах и их мессбау-эровских спектрах, использованных в работе.

3. ИЗМЕНЕНИЕ ЭЛЕКТРОННОЙ ПЛОТНОСТИ В ПОЛУМЕТАЛЛИЧЕСКИХ МЕТАЛЛОКСИДАХ МЕДИ [1,2,7]

Последовательность обработки экспериментальных данных:

• Определялось положение центрального сдвига спектра в для данного соединения (контрольного и сверхпроводящего) при различных температурах (относительно его положения при Т = Тс);

• Строились температурные зависимости БОГ) и для контрольного соединения по формуле (1) определялась теоретическая температурная зависимость доплеровского сдвига второго порядка О(Т).

• Для сверхпроводящего соединения для каждой температуры определялся химический сдвиг как разность I = [Б - Б] (здесь О - расчетное значение доплеровского сдвига второго порядка), строилась температурная зависимость I и путем экстраполяции этой зависимости на Т = 0 К определялось предельное значение химического сдвига 10.

Таблица

Состав образца, материнский изотоп, Тс Узел, занятый зондом Температуры измерения спектров, К

N(1,85Се0.15СиО4:<"Си> 22К Си 11,15,18,22,25,40,58,70,85

Ьа1.858го.15Си04:<"Си, 37К Си 10,22,31,37, 55,70, 85

Ьа, 858г„ ,5Си04:<"Оа, 37К У 11,24, 33,37,45, 75, 87

УВа2Си3066:<"Си, 50К Си(1),Си(2) 11,20, 32,44, 50,75, 85

УВа2Сиз069:6/Си, 90К Си(1),Си(2) 12, 30, 54, 60, 70, 90

УВагСизОб^'Са, 90К У 12, 30, 52, 90

УВа2Си408:'"Си, 80К Си(1),Си(2) 12,26,35,46,57,69,74,80,90

УВа2Си4О8:<"Оа,80К У 10,25,42, 50,61,80, 87

Т12Ва2СаСи208:',/Си, 60К Си 11,21,29, 38,46, 60,70

В128г2СаСи208:<"Си, 80К Си 10,21,29,42,50,62,71,80,87

Н8Ва2СаСи206:'"Си, 93К Си 11,30,43,60, 86,93

HgBa2Cu04:<"Cu, 79К Си 10,33,41,62,75,79,86

М^^Ав, Ш № 6,14,18,78,297

[(РЬо 48по б)о.841по.1бТе]: ^Ав, ~4К РЬ 2,4,78,297

[(РЬО.38по.5)О 841п0.,бТе]:"А5, ~4К РЬ 2,4,78,297

Г(РЬо.48по.б)о.841п(,.,бТе1: "АБ, ~4К Те 2,4,78,297

[(РЬо58по.5)о841по.,бТе]:"Аз, ~4К Те 2,4,78,297

Строилась зависимость 1<, от Тс"' для узлов Си(1) и Си(2) (рис.1). Согласно формуле (2), зависимость 10 = Г(ТС"1) тождественна зависимости изменения электронной плотности Ар от Тс"'. Иными словами, изменение электронной плотности при сверхпроводящем переходе зависит от «размера» куперовских пар, т.е. от стандартной корреляционной длины 4о> которая в теории БКШ определяется как ~ Тс . Оказалось, что эта зависимость носит экспоненциальный характер для узлов Си(1), Си(2), ЬаиУ.

Максимально возможное изменение электронной плотности на ядрах 61 Хп при сверхпроводящем переходе составляет для узлов Си(1) (0.10 ± 0.01) ат.ед. и для узлов Си(2) (0.18 ± 0.01) ат.ед., и эти величины соответствует минимально возможным «размерам» куперовской пары 4""" в подрешетках Си(1) и Си(2). Существование минимального «размера» куперовских пар связано с невозможностью существования куперовских пар I с расстоянием между компонентами, меньшего некоторой критической

длины (сравнимой с размерами атома-зонда).

4. ИЗМЕНЕНИЕ ЭЛЕКТРОННОЙ ПЛОТНОСТИ В Г4Ь3А1 И ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ТВЕРДЫХ РАСТВОРАХ [3-6] Соединение ЫЬзА1

Температурная зависимость центрального сдвига в спектров для атомов "ве в решетке 1\ГЬ3А1 (Тс=18.6 К) приведена на рис.2. Видно, что зависимость 8(Т) в температурном интервале 19-297 К описывается форму- | лой (3), если использовать дебаевскую температуру 9=300 К. Для области температур Т < Тс величина в зависит от температуры более резко, чем это следует из формулы (3), и в выражении (2) следует принимать во внимание • член, который ответственен за проявление бозе-конденсации куперовских пар.

Я т-1 15 - ^■^Чл 1о = 20,6е"31х

3 Ч ^ К2 = 0,87

10 - >ч

Л 5 • 1о = 11,3е — _

0 1^ = 0,87

0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 1/Тс [1/К]

Рис.1. Экспоненциальная зависимость от Тс~' предельного значения химического сдвига 10 спектра й7гп2+ в узлах типа Си(2) (для сверхпроводящих образцов Ьа]8^го,5Си04, Ш18;Се0 цСи04, ¥Ва2Си306 % УВа2Сщ066> УВа2Си40$, Т12Ва2СаСи208, В1£г2СаСи2Оь, ЩВа2Си04 и ЩВа2СаСи20) (верхняя кривая) и в узлах типа Си(1) (для сверхпроводящих образцов УВа2СщОьь ¥Ва2СизОа & ¥Ва2Си40&) (нижняя кривая)

Полупроводниковые твердые растворы (РЬ1.х8п31)1.г1пгТе

Для изучения бозе-конденсации куперовских пар в полупроводниковых твердых растворах (РЬ1.х8пх)1_21п2Те с использованием изотопа 730е были выбраны (РЬо48по.б)о8Дпо1бТе и (РЬ0 58по.5)о вДпо 1бТе (Тс = 4 К).. Как видно из рис.3 и 4, экспериментальная температурная зависимость центрального сдвига спектра Б, отвечающего зонду 730е в катионной и анион-10

ной подрешетках контрольного образца в температурном интервале 2-297 К совпадает с теоретической зависимостью доплеровского сдвига второго порядка от температуры D(T), если использовать дебаевскую температуру 9= 130 К.

Для сверхпроводящих твердых растворов зависимость S(T) для спектров, отвечающих зонду 73Ge в катионной подрешетке, при Т > Тс также описывается зависимостью D(T), однако при Т < Тс зависимость S(T) отклоняется от теоретической зависимости (1), и следует принимать во внимание температурную зависимость химического сдвига- переход в сверхпроводящее состояние сопровождается возрастанием электронной плотности на ядрах 73Ge в катионной подрешетке.

Nb3Al:73As

0 10 20 100 200 300

т,к

Рис.2 Температурная зависимость центрального сдвига S спектра NbjAl:73As. Сплошной линией проведена температурная зависимость доплеровского сдвига второго порядка в дебаевском приближении в= 300 К.

Как видно из рис.4, экспериментальная зависимость S(T) в для случая зонда 73Ge в анионной подрешетке сверхпроводящих твердых растворов в температурном интервале 2 - 297 К практически совпадает с теоретической зависимостью доплеровского сдвига второго порядка от температуры D(T).

Следовательно, для анионной подрешетки не наблюдается изменения электронной плотности при переходе соединения в сверхпроводящее состояние (или, по крайней мере, это изменение не может быть зарегистрировано методом измерения температурной зависимости доплеровского сдвига второго порядка на изотопе7 ве).

Иными словами, для решеток твердых растворов (РЬ|.х8пх)|.г1пгТе имеет место пространственная неоднородность бозе-конденсата (изменение электронной плотности при переходе от нормального к сверхпроводящему состоянию оказывается существенно большим для катионной подрешетки по сравнению с анионной подрешеткой).

О -7 -21 -28

О -35

-42

сл

-49 -56

1.5 2.0

• lPSO.4SnO.6jO.S4IllO.J5Ti

* (РЬОJSn0.Sj0.S41п0.16Т«

100 200 100

т,к

Рис 3. Температурные зависимости центрального сдвига 5 спектров 73Се в катионных узлах твердых растворов (РЬ> ^п,)¡_,1п-Те Сплошной линией показана температурная зависимость 5 для случая доплеровского сдвига второго порядка при в - 130 К

Наблюдается отчетливая корреляция между изменением электронной плотности на ядрах 73Се (мерой этого изменения служит величина I = Б - Б, где Б - центральный сдвиг экспериментального спектра при Т « Тс, Б - доплеровский сдвиг второго порядка при той же температуре) и величиной критической температуры Тс: для Тс = 18.6 К (соединение 12

1чГЬзА1) 1=(11 ± 2).Ю'6 см"1, тогда как для Тс ~ 4 К (сплав (РЬо48поб)о841по1бТе) I = (5 ± 2).Ю'6 см"1.

-7

-21

и -28

О -35

-42

•

-49

-56

• 1РЙ0.45ив.«]0Л4МЛ6Те О (rn.4Sne.iJ0.97ta0.0JTe

1.5 2.0

100 200 300

Т17

^ Хж.

Рис.4. Температурные зависимости центрального сдвига 5 спектров 73(7е в анионных узлах твердых растворов (РЬ-, ¡Бп^) ] ,г1п2Те. Сплошной линией показана температурная зависимость Б для случая доплеровского сдвига второго порядка при в = 130 К.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

1. Продемонстрировано, что измерение температурной зависимости доплеровского сдвига второго порядка на зондах 1Тх\ и 730е является эффективным методом исследования перераспределения электронной плотности в узлах кристаллической решетки при сверхпроводящем фазовом переходе.

2. Согласно данным по измерению температурной зависимости доплеровского сдвига второго порядка на изотопе Ь1Ъп для соединений на основе металлоксидов меди (высокотемпературных сверхпроводников):

• изменение электронной плотности Др в узлах меди, лантана и иттрия кристаллических решеток 11а, 858г015С11О4, Ш| 85Се015С11О4, УВа2Си3069, УВа2Си30бб, УВа2Си408, Т12Ва2СаСи208, ВЬ8г2СаСи208, ^Ва2СиО„,

Н§Ва2СаСи20б при сверхпроводящем фазовом переходе тем больше, чем меньше стандартная корреляционная длина для данной подрешетки;

зависимости Ар от Т, Ар(ат.ед.) = [0,05 ± 0,01] ехр

носят экспоненциальный характер 21 (К)

Ар(ат.ед.) = [0,10 ± 0,01] ехр

Др{ат.ед.) = [0,18 ± 0,01] ехр

47(£)

31 (К) Ш)

для узлов У и Ьа,

для узлов Си(1),

для узлов Си(2);

• в сверхпроводящей фазе существует минимально возможное значение стандартной корреляционной длины , причем для соединений, включающих две подрешетки меди [УВа2СичОб ч, УВа2Си3Обб, УВа2Си408,], величина различна для подрешеток Си(1) и Си(2).

2. Согласно данным по измерению температурной зависимости доплеров-ского сдвига второго порядка на изотопе Зве для полупроводниковых твердых растворов (РЬ1.х8пх)].21п2Те и классического сверхпроводника №зА1:

• перевод полупроводниковых твердых растворов в сверхпроводящее состояние сопровождается возрастанием электронной плотности в катион-ных узлах, тогда как в анионных узлах электронная плотность не изменяется (т.е. обнаруживается пространственная неоднородности бозе-конденсата куперовских пар);

• наблюдается корреляция между изменением электронной плотности в узлах кристаллической решетки и величиной критической температуры Т(. - для Тс = 18.6 К [соединение Гч[Ь3А1] изменение электронной плотности в два раза выше, чем для Тс = 4 К [сплав (РЬ0,5п0 о)о 84^о 1бТе].

Цитируемая литература

1*. Серегин П.П, Бондарезский С.И., Насрединов Ф.С., Серегин Н.П., Волков В.П. «Экспериментальное исследование пространственной неоднородности бозе-конденсата купсровских пар в решетках высокотемпературных сверхпроводников методом эмиссионной мессбауэровской спектроскопии». Аннотированные отчеты по гранту Министерства образования РФ. СПбГПУ. 2001-2002 г.г.

2*. Немов С.А., Бондаревский С.И., Волков В.П., Насрединов Ф.С., Серегин П.П., Серегин Н.П., Черняев А В. Влияние двухэлектронных примесных состояний с отрицательной корреляционной энергией на сверхпрово-

дящий фазовый переход в полупроводниках. Отчеты по гранту РФФИ. СПбГПУ. 2002-2004 г.г.

Список работ, отражающих основные результаты диссертации

1. Seregin Nikita P., Seregin Pavel P., Nasredinov Farit S., Ali Hazem M., Volkov Vladimir P. Experimental observation of Bose condensation in high-temperature superconductors. Fifth International Workshop on New Approaches to High-Tech: Nondestructive Testing and Computer Simulations in Science and Engineering. Proc. SPIE. 2002. v.4627. p.80-83.

2. Н.П.Серегин, Т.Р.Степанова, Ю.В.Кожанова, В.П.Волков, П.П.Серегин, Н.Н.Троицкая. Влияние перехода порядок-беспорядок в электронной подсистеме кристалла на электронную плотность в узлах решетки. ФТП. 2003. т.37. с.830-834.

3. С.А.Немов, П.П.Серегин, Ю.В.Кожанова, В.П.Волков, Н.П.Серегин, С.М.Иркаев, Д.В.Шамшур. Наблюдение методом мессбауэровской спектроскопии процесса Бозе-конденсации в полупроводниковых твердых растворах (Pb04Sn06)оs4n0 i6Te. ФТТ. 2003. т.45. с.1938-1940.

4. С.А.Немов, П.П.Серегин, В.П.Волков, Н.П.Серегин, Д.В.Шамшур. Наблюдение бозе-конденсации куперовских пар в полупроводниковых твердых растворах (Pbi.xSnx),.7InzTe. ФТП. 2004. т.38. с.190-193.

5. С.А.Немов. П.П.Серегин, Ю.В.Кожанова, Н.Н.Троицкая, В.П.Волков, Н.П.Серегин, В.Ф.Шамрай. Изменение электронной плотности при сверхпроводящем фазовом переходе в №зА1. ФТТ. 2004. т.46. с.228-230.

6. В.П.Волков. Изменение электронной плотности в узлах кристаллической решетки полупроводниковых твердых растворов (Pbi.xSnx):_zInzTe при сверхпроводящем фазовом переходе. Тезисы докладов VI Всероссийской молодежной конференции по физике полупроводников и полупроводниковой опто- и наноэлектронике. СПб. 2004. с.6.

7. Е.И.Теруков, В.П.Волков. Изменение электронной плотности в узлах решетки при сверхпроводящем фазовом переходе. Письма в ЖТФ. 2006. т.32. Вып.6. с.36-41.

ХОРЬ А

О 6- . 9786

Отпечатано ООО "АБЕВЕГА", 197183, Санкт-Петербург, ул Савушкина, д. 12, тел 496-09-94

Тираж 100 экз

Содержание диссертации автор исследовательской работы: кандидата физико-математических наук, Волков, Владимир Петрович

Введение

1.1. Эффект Доплера второго порядка

1.2. Сверхпроводимость

1.3. Спектроскопические исследования сверхпроводников

1.4. Постановка задачи исследования

2. ХАРАКТЕРИСТИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ МЕТОДИК

2.1. Изотопы

2.2. Спектрометры

2.3. Математическая обработка спектров

2.4. Идентификация образцов

3. ИЗМЕНЕНИЕ ЭЛЕКТРОННОЙ ПЛОТНОСТИ В ПОЛУМЕТАЛЛИЧЕСКИХ МЕТАЛЛОКСИДАХ МЕДИ [42,43,48]

3.1. Введение

3.2. Температурная зависимость доплеровского сдвига второго порядка

3.3. Изменение электронной плотности в узлах меди при фазовом переходе и корреляционная длина

3.4. Модели взаимодействия примесного зонда с электронной подсистемой

Введение диссертация по физике, на тему "Доплеровский сдвиг второго порядка для спектральных линий естественной ширины при сверхпроводящем фазовом переходе"

4.2. Соединение Nb3Al 86

4.3. Полупроводниковые твердые растворы (PbixSnx)izInzTe 89

4.4. Заключение 94 ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ 95 Литература 97

Список работ, отражающих основные результаты диссертации 114

ВВЕДЕНИЕ Актуальность работы

Для случая оптики твердого тела при тепловом движении атомов в решетке линейный доплеровский член по скорости усредняется, однако квадратичный член остается отличным от нуля. Если атомы источника и приемника находятся в одинаковых химических состояниях, а температура приемника поддерживается постоянной, то температурная зависимость доплеровского сдвига второго порядка в дебаевском приближении имеет здесь D =v0 - v, v0 - частота электромагнитных волн, испускаемых источником, v - частота электромагнитных волн, воспринимаемая приемником, к -постоянная Больцмана, М - масса атома-излучателя, 0 - температура Дебая,

F - функция Дебая.

Наблюдение эффекта Доплера второго порядка достаточно сложная проблема, связанная с малостью эффекта. Кроме того, однородное и неоднородное уширение спектральных линий излучающих центров в твердых телах в принципе не позволяет наблюдать доплеровский сдвиг второго по

1) рядка [минимальная ширина спектральных линий в твердом теле G3KCn > Ю'1 см"1, тогда как по самым оптимистичным оценкам в оптическом диапазоне D < 10"8 см"1 для перепада температур 100 К].

Однако справедливость формулы (1) может быть проверена экспериментально путем измерения доплеровского сдвига второго порядка для бес-фононных электромагнитных переходов в твердых телах, когда реализуются спектральные линии естественной ширины

G0=-, (2)

Го здесь т0 - время жизни энергетического уровня, h - постоянная Планка.

Отклонение экспериментальной зависимости D(T) от теоретической зависимости (1) является следствием изменения электронной плотности кристалла, причем разность между экспериментальными и теоретическими значениями определяется как [1]

I = а Ар, (3) здесь Ар - разность электронных плотностей на исследуемых зондах при двух температурах, ос - калибровочная постоянная используемого зонда.

Таким образом, соотношения (1) и (3) позволяют по температурной зависимости доплеровского сдвига второго порядка измерять температурные зависимости электронной плотности кристалла, хотя вплоть до последнего времени отсутствовали результативные исследования подобного рода. Однако возможность экспериментального измерения температурной зависимости электронной плотности кристалла представляет несомненный интерес для решения ряда проблем физики конденсированного состояния.

В частности, согласно микроскопической теории Бардина-Купера-Шриффера (БКШ) в основе явления сверхпроводимости лежат эффекты возникновения при температуре ниже критической температуры Тс связанных состояний электронов (куперовских пар) и последующего образования бозе-конденсата этих пар [2]. Иными словами, переход от нормального к сверхпроводящему состоянию должен сопровождаться изменением распределение электронной плотности в кристаллической решетке сверхпроводника. Является очевидным, что сравнение экспериментальных и теоретических величин изменения электронной плотности при сверхпроводящем фазовом переходе может служить критерием выбора моделей, описывающих явление сверхпроводимости. Особенно это стало актуальным после открытия явления высокотемпературной сверхпроводимости [3], описание которой в рамках традиционной микроскопической теории БКШ, используемой для описания низкотемпературных (классических) сверхпроводников, не является общепринятым.

Однако ранние попытки обнаружить изменение электронной плотности при образовании бозе-конденсата куперовских пар в классическом сверхпроводнике Nb3Sn методом измерения температурной зависимости допле-ровского сдвига второго порядка на зонде 119Sn (G0 = 2,1.10'4 см"1) не были успешными [4,5]. Позднее были предприняты попытки экспериментального обнаружения бозе-конденсата куперовских пар с помощью измерения температурной зависимости релятивистского доплеровского сдвига на примес

Ч Г 1 ных атомах Fe (G0 = 3,8.10" см" ) в решетках высокотемпературных сверхпроводников УВа2Си307 [6], (Bi,Pb)2Sr2Ca2Cu30io [7] и (Tl,Pb)(Sr,Ba)2Ca2O10 [8]. Однако и результаты этих работы не были успешными - при переводе соединений из нормального в сверхпроводящее состояние не обнаружено различий между экспериментальными и теоретическими зависимостями D(T).

Это может быть объяснено малой разрешающей способностью спектроскопии на зонде119Sn, т.е. малой величиной R- *шах » 4 (здесь Imax - мак

2G0 т 119п 57т-1 симально достижимая величина I, которая для Sn и Fe не превышает 3,2.10'3 см'1).

• зонд должен иметь высокую разрешающую способность, т.е. для него должно выполняться условие R » 10;

• зонд должен заведомо находиться в заданном узле решетки;

Перечисленные выше условия в принципе могут быть выполнены для зондов 67Zn (G0 = 4,0.10'7 см"1, Imax~ 8.10"5 см"1) и 73Ge (G0= 1,25.10"6 см"1, Imax

7 | гп 2,5.10" см* ). Использование зонда Zn наиболее целесообразно в решетках металлоксидов меди (высокотемпературных сверхпроводниках) [типа La2-xSrxCu04, YBa2Cu307.x, Tl2Ba2Can,Cun02n+4 или HgBa2Can.iCun02n+2 (n= 1,2,3)]: для Zn R ~ 200, возможно введения материнского атома Сив узлы меди (по механизму изотопного замещения) и материнского атома 67Ga в узлы редкоземельного металла [по механизму изоэлектронного замещения вследствие близости химических свойств галлия (элемент третьей группы Периодической системы) и редкоземельных металлов (также элементы третьей группы)] и, наконец, зонд Zn2+ является кристаллическим [937].

Зонд Ge наиболее перспективен для исследования бозе-конденсации куперовских пар в решетках классических сверхпроводников [типа Nb3Al] и полупроводников [твердые растворы (Pbi.XSnx)izInzTe]: для зонда Ge раз

ТХ решающая способность R ~ 2000; материнский атом As входит в узлы ниобия решетки Nb3Al [по механизму изоэлектронного замещения вследствие], либо в катионные и анионные узлы решетки твердых растворов (PbixSnx)i-zInzTe; и, наконец, зонд Ge4+ является кристаллическим [38,39].

Отметим, что металлоксиды меди являются перспективными материалами для создания генераторов и детекторов электромагнитного излучения, а твердые растворы (Pbi.xSnx)i.zInzTe широко используются в лазерной технике и в качестве фотоприемников. Цель работы:

На основе экспериментальных температурных зависимостей доплеров-ского свдига второго порядка для спектральных линий естественной ширины на зондах 67Zn и 73Ge получить информацию о влиянии бозе-конденсации куперовских пар на электронную плотность в узлах кристаллических решеток высокотемпературных сверхпроводников [Lai.ssSro.isCuO^ Nd,.85Ceo.,5Cu04, YBa2Cu307.x, YBa2Cu408, Tl2Ba2CaCu208, Bi2Sr2CaCu208, HgBa2Cu04, HgBa2CaCu206], классических сверхпроводников [Nb3Al] и полупроводниковых твердых растворов [(Pb \xSnx)\zInzTe].

Данные, лежащие в основе настоящего исследования, были получены автором в рамках выполнения гранта Министерства образования РФ [40] и гранта Российского фонда фундаментальных исследований [41].

Научная новизна:

• Продемонстрировано, что измерение температурной зависимости до-плеровского сдвига второго порядка для спектральных линий естественной

7 71 ширины на зондах Zn и Ge является эффективным методом исследования перераспределения электронной плотности в узлах кристаллической решетки при сверхпроводящем фазовом переходе.

• Установлено, что изменение электронной плотности Ар в узлах кристаллической решетки при сверхпроводящем фазовом переходе зависит от стандартной корреляционной длины ^ для данной подрешетки (изменение Ар тем больше, чем меньше а также существует минимально возможное u v* f ГП1П w 1 значение стандартной корреляционной длины д0 в сверхпроводящей фазе, причем для соединений, включающих несколько подрешеток, величина £0ШШ различна для различных подрешеток. Положения, выносимые на защиту:

1. Измерение температурной зависимости доплеровского сдвига второго fn порядка для спектральных линий естественной ширины на зондах Zn и Ge является эффективным методом исследования перераспределения электронной плотности в узлах кристаллической решетки при сверхпроводящем фазовом переходе.

2. Изменение электронной плотности Ар в узлах кристаллических решеток при сверхпроводящем фазовом переходе тем больше, чем меньше стандартная корреляционная длина для данной подрешетки:

21 (К)

Ар(ат.ед.) = [0,05 ± 0,01] ехр

Ауо(ат.ед.) = [0,10 ± 0,01] ехр

Ш).

47 (К) Z(K) для узлов Y и La, для узлов Си(1),

Ар(ат.ед.) = [0,18 ± 0,01] ехр

31 (К) для узлов Си(2). тсда

3. В сверхпроводящей фазе существует минимально возможное значение к* у mn w стандартной корреляционной длины д0 , причем для соединении, включающих несколько подрешеток, величина £0m,n различна для различных под-решеток [для металлоксидов меди, имеющих в структуре две неэквивалентные позиции для атомов меди существуют два минимально возможных значения стандартной корреляционной длины: <ff0min ~ 5 А для подрешетки Си(1) и С" ~ 2.5 А для подрешетки Си(2)].

Практическая важность работы

Результаты исследований опубликованы в журналах Российской Академии наук, а также докладывались на конференциях, посвященных проблемам физики конденсированного состояния: Fifth International Workshop on New Approaches to High-Tech: Nondestructive Testing and Computer Simulations in Science and Engineering. СПб. 2001; V Всероссийская конференции "Фундаментальные исследования в технических университетах". СПб. 2001; Всероссийская научная конференция «Физика полупроводников и полуметаллов». СПб. 2002; IV Международная конференция «Аморфные и микрокристаллические полупроводники». СПб.2004; IX Международная конференция «Мессбауэровская спектроскопия и ее применения». Екатеринбург. 2004; VI Всероссийская молодежная конференция по физике полупроводников и полупроводниковой опто- и наноэлектронике. СПб. 2004, «Политехнический симпозиум: Молодые ученые - промышленности Северо-Западного региона». СПбГПУ. 2005.

Финансовая поддержка осуществлялась:

Личный вклад автора заключается в обосновании целей исследования, выборе объектов исследования, в получении основных данных по температурным зависимостям релятивистского доплеровского сдвига, обобщении и анализе полученных результатов.

Структура и объем диссертации

Заключение диссертации по теме "Оптика"

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

1. Продемонстрировано, что измерение температурной зависимости допле-ровского сдвига второго порядка на зондах Zn и Ge является эффективным методом исследования перераспределения электронной плотности в узлах кристаллической решетки при сверхпроводящем фазовом переходе.

2. Согласно данным по измерению температурной зависимости доплеровского сдвига второго порядка на изотопе 67Zn для соединений на основе ме-таллоксидов меди (высокотемпературных сверхпроводников):

• .-изменение электронной плотности Ар в узлах меди, лантана и иттрия кристаллических решеток Lai.g5Sro.i5Cu04, Ndi.g5Ceo.i5Cu04, YBa2Cu306.9, YBa2Cu3066, YBa2Cu408, Tl2Ba2CaCu208, Bi2Sr2CaCu208, HgBa2Cu04, HgBa2CaCu206 при сверхпроводящем фазовом переходе тем больше, чем меньше стандартная корреляционная длина для данной подрешетки;

• зависимости Ар от Ту1 носят экспоненциальный характер

2\(К)

Ар(ат.ед.) = [0,05 ± 0,01] ехр

Ар(ат.ед.) = [0,10 ± 0,01] ехр

Ар(ат.ед.) = [0,18 ± 0,01] ехр

К)

ЩК) ТС(К)

31 (К) хт для узлов Y и La, для узлов Си(1), для узлов Си(2);

• в сверхпроводящей фазе существует минимально возможное значение стандартной корреляционной длины £0ШШ, причем для соединений, включающих две подрешетки меди [YBa2Cu306.9, УВа2Си30б.б, YBa2Cu40g,], величина различна для подрешеток Си(1) и Си(2).

3. Согласно данным по измерению температурной зависимости доплеров-ского сдвига второго порядка на изотопе 73Ge для полупроводниковых твердых растворов (PbixSnx)izInzTe и классического сверхпроводника Nb3Al:

• наблюдается корреляция между изменением электронной плотности в узлах кристаллической решетки и величиной критической температуры Тс - для Тс = 18.6 К [соединение Nb3Al] изменение электронной плотности в два раза выше, чем для Тс ~ 4 К [сплав (РЬо.48по.б)о.841по.1бТе].

4.4. Заключение

Методом измерения температурной зависимости доплеровского сдвига

73 второго порядка на изотопе Ge установлено, что перевод твердых растворов (Pbi.xSnx)izInzTe в сверхпроводящее состояние сопровождается возрастанием электронной плотности в катионных узлах, тогда как в анионных узлах электронная плотность не изменяется (т.е. обнаруживается своего рода пространственная неоднородности бозе-конденсата куперовских пар). Наблюдается отчетливая корреляция между изменением электронной плотности на ядрах ?3Ge и величиной критической температуры Тс: для Тс = 18.6 К (соединение Nb3Al) I = (130 ± 30) см"1, тогда как для Тс ~ 4 К (сплав (Pbo.4Sno.6)o.84lno.i6Te I = (60 ± 20) см"1.

Список источников диссертации и автореферата по физике, кандидата физико-математических наук, Волков, Владимир Петрович, Санкт-Петербург

1. Серегин П.П. Физические основы мессбауэровской спектроскопии. Изд. СПбГПУ. СПб. 2002.

2. Шриффер Дж. Теория сверхпроводимости. М. 1970.

3. Bednorz J.G., Muller К.A. Possible high Тс superconductivity in the Ba-La-Cu-O system. Z.Phys.B. 64, 189-195 (1986).

4. Shier J.S., Taylor R.D. Temperature-dependent isomer shift and anharmonic binding of 119Sn in Nb3Sn from Mossbauer-effect measurements. Phys.Rev. 174, 346-350(1968).

5. Lingam, L.S.; Shrivastava, K.N. Mossbauer second-order Doppler shift and the recoilless fraction of 119Sn in superconductors. Modern Physics Letters В 10, 1491-1495 (1996).

6. Cherepanov V.M., Chuev M.A., Tsymbal E.Yu., Sauer Ch., Zinn W., Ivanov S.A.Structural instability and thermal history effects in oxygen-reduced superconducting ceramic YBa2(Cu0.983Feo.oi7)306.8. Sol. St.Comm. 93,921-926(1995).

7. Sinnemann Th., Job R., Rosenberg M.Reduction of zero-phonon 57Fe Mossbauer fraction just above Tc in the (Bi,Pb)2Sr2Ca2Cu30io superconductor. Phys.Rev. B. 45, 4941-4944 (1992).

8. Серегин Н.П. Эмиссионная мессбауэровская спектроскопия на кристаллических зондах. Диссертация на соискание ученой степени доктора физико-математических наук. Институт аналитического приборостроения РАН. СПб. 2003.

9. Бондаревский С.И., Мастеров В.Ф., Серегин П.П. Центры меди в полупроводниковой и сверхпроводниковой фазах YBa2Cu307.x. ФТТ. 1990. т.32. Вып. 10. с.3150-3154.

10. Серегин П.П., Насрединов Ф.С., Мастеров В.Ф., Дарибаева Г.Т. Определение параметров тензора ГЭП в узлах решетки УВа2Сиз07-х методом эмиссионной мессбауэровской спектроскопии. Письма в ЖЭТФ. 1990. т.51. Вып.11. с.593-597.

11. Насрединов Ф.С., Мастеров В.Ф., Серегин Н.П., Серегин П.П. Параметры тензора градиента электрического поля в узлах меди для YBa2Cu307.y. Проблемы сравнения расчетных и экспериментальных значений. ЖЭТФ. 1991. т.99. Вып.З. с.1027-1040.

12. Seregin P.P., Nasredinov F.S., Masterov V.F., Daribaeva G.T. Electron Structure and Crystalline Field Parameters Determined by the Emission Mossbauer Spectroscopy for Copper Centres in УВа2Сиз07.х. Phys.stat.sol.(b). 1990. v. 159. N1. p.K97-101.

13. Серегин П.П., Серегин Н.П., Мастеров В.Ф., Насрединов Ф.С. Эффективные заряды атомов в YBa2Cu307, определенные методомэмиссионной мессбауэровской спектроскопии. Сверхпроводимость: физика, химия, технология. 1991. т.4. Вып.6. с. 1136-1143.

14. Мастеров В.Ф.,Насрединов Ф.,Серегин П.П.,Серегин Н.П.,Хужакулов Э.С. Локализация дырки в решетке La2.xSrxCu04, определенная методом эмиссионной мессбауэровской спектроскопии на изотопегщ гт

15. Cu( Zn). Сверхпроводимость: физика, химия, технология. 1991. т.4. Вып. 12. с.2362-2367.

16. Насрединов Ф.С., Мастеров В.Ф., Серегин П.П., Алпамишев П., Шадрин Е.Б., Щербатюк O.K. Параметры тензора ГЭП в узлах меди решетки La2.xSrxCu04. ФТТ. 1992. т.34. Вып.4. с.1313-1316.

17. Мастеров В.Ф.,Насрединов Ф.С.,Саидов Ч.С.,Серегин П.П., Щербатюк O.K. Параметры тензора кристаллического ГЭП в узлах меди решеток YBa2Cu307.x. ФТТ. 1992. т.34. Вып.7. с.2294-2297.

18. Мастеров В.Ф., Насрединов Ф.С., Серегин П.П., Саидов Ч.С., Шадрин Е.Б., Щербатюк O.K. Тензор кристаллического ГЭП в узлах меди решеток RBa2Cu307. Коэффициент Штернхеймера для центров Си2+. ФТТ. 1992. т.34. Вып. 10. с.3269-3273.

19. Мастеров В.Ф.,Насрединов Ф.С., Серегин Н.П., Серегин П.П., Саидов Ч.С. Пространственное распределение дырок в решетках RBa2Cu307. Сверхпроводимость: физика, химия, технология. 1992. т.5. Вып.10. с.1830-1841.

20. Серегин П.П., Мастеров В.Ф., Насрединов Ф.С., Саидов Ч.С. Тензор кристаллического ГЭП в узлах редкоземельных металлов и эффективные атомные заряды в решетках RBa2Cu307. ФТТ. 1993. т.35. Вып.8. с.2179-2186.

21. Насрединов Ф.С., Мастеров В.Ф., Саидов Ч.С., Серегин П.П. Тензор кристаллического ГЭП в узлах меди решетки УВа2Си408. Сверхпроводимость:физика,химия,технология. 1993. т.6. Вып.5. с.998-1007.

22. Seregin N.P., Nasredinov F.S., Masterov V.F., Seregin P.P., Saidov Ch.S. Electric field gradient at copper sites and distribution of the conductivity electrons in Ndi.gsCeo.isCuC^ superconductor. Solid State Commun. 1993. v.87. N4. p.345-347.

23. Серегин П.П., Мастеров В.Ф., Насрединов Ф.С., Серегин Н.П., Саидов Ч.С., Бабамуратов К.Х. Зарядовые состояния атомов в сверхпроводниках RBa2Cu307. ФТТ. 1994. т.36. Вып.З. с.769-784.

24. Мастеров В.Ф., Серегин П.П., Насрединов Ф.С., Серегин Н.П., Приходько О.А., Саидов Ч.С. Распределение электронной плотности в сверхпроводнике Ndi.ssCeo.isCuC^. ФТТ. 1994. т.36. Вып.6. с. 16151620.

25. Мастеров В.Ф., Насрединов Ф.С., Серегин П.П. Ядерное квадрупольное взаимодействие в высокотемпературных сверхпроводниках на основе металлоксидов меди (обзор). ФТТ. 1995. т.37. Вып.5. с.1265-1292.

26. Masterov V.F., Seregin P.P., Nasredinov F.S., Seregin N.P., Sagatov M.A. Atomic Charges in RBa2Cu307 Superconductor Lattices. Electron Structure of the Copper Atoms. Phys.stat.sol.(b) 1996. v.196. N1. p.l 1-23.

27. Мастеров В.Ф., Насрединов Ф.С., Серегин Н.П., Серегин П.П. Эмиссионная мессбауэровская спектроскопия на изотопе 67Cu(67Zn) в Т12Ва2СиОб и Т12Ва2СаСи208. ФТТ. 1997. т.39. Вып.Ю. с. 1750-1752.

28. Masterov V.F., Nasredinov F.S., Seregin N.P., Seregin P.P. Atomic charge states in Tl2Ba2Can.iCun02n+4 as determined by the 61Cu(61Ni), 67Cu(67Zn) and 133Ba(133Cs) emission Mossbauer spectroscopy. Phys.stat.sol.(b) 1998. v.207. N.l. p.223-232.

29. Мастеров В.Ф., Насрединов Ф.С., Серегин Н.П., Серегин П.П. Зарядовые состояния атомов в решетках высокотемпературных сверхпроводников Tl2Ba2Can-iCun02n+4 и Bi2Sr2Can.iCun02n+4- ЖЭТФ. 1998. т.114. Вып.3(9). с.1078-1088.

30. Мастеров В.Ф., Насрединов Ф.С., Серегин Н.П., Серегин П.П. Зарядовое состояние атомов в решетках HgBa2Cu04 и HgBa2CaCu2C>6. ФТТ. 1999. т.41. Вып.6. с.979-981.

31. Мастеров В.Ф., Насрединов Ф.С., Серегин Н.П., Серегин П.П. Мессбауэровское исследование керамик HgBa2Can.iCun02n+2- ФТТ. 1999. т.41. Вып.10. с.1734-1738.

32. Немов С. А., Мастеров В.Ф., Насрединов Ф.С., Серегин П.П. Электрическая активность изоэлектронной примеси германия в PbS. Термоэлектрики и их применения. Доклады пятого межгосударственного семинара. СПб. 1997. с.42-45.

33. Немов С.А., Серегин П.П., Иркаев С.М., Серегин Н.П. Положение примесных атомов мышьяка в решетке РЬТе. ФТП 2003. т.37. Вып.З. с.279-281.

34. Немов С.А., Серегин П.П., Волков В.П., Серегин Н.П., Шамшур Д.В. Наблюдение бозе-конденсации куперовских пар в полупроводниковых твердых растворах (Pbi.xSnx)izInzTe. Физика и техника полупроводников. 2004. т.38. с. 190-193.

35. Немов С.А., Серегин П.П., Кожанова Ю.В., Троицкая Н.Н., Волков В.П., Серегин Н.П., Шамрай В.Ф. Изменение электронной плотности при сверхпроводящем фазовом переходе в Nb3Al. Физика твердого тела. 2004. т.46. с.228-230.

36. Е.И.Теруков, В.П.Волков. Изменение электронной плотности в узлах решетки при сверхпроводящем фазовом переходе. Письма в ЖТФ. 2006. т.32. Вып.6. с.36-41.

37. Физические свойства высокотемпературных сверхпроводников. Ред. Д.М. Гинзберг.М., Мир. 1990.

38. Eibschutz M., Murphy D.W., Sunshine S., Van Uitert L.G., Zahurak S.M., Grodkiewicz W.H. Electronic structure of Eu in high-Tc superconductor Ba2EuCu307.i. Phys.ReB. 35, 8714 (1987).

39. Boolchand P., Enzweiler R.H., Zitkovsky I., Meng R.L., Hjr P.H., Chu C. W., Huang C.Y. Local chemistry and vibrational behavior of the rare-earth in the high Tc superconductor ЕиВа2Сиз07.х. Solid State Commun. 63, 521 (1987).

40. Tomy C.V., Nagarajan R., Malk S.K., Adroja D.I., Soni N.C., Prasad R. Structure, superconductivity and 151Eu Mossbauer studies on Еи(Ва2.хЕих)Сиз07+2 oxide system. Solid State Commun. 68, 531 (1988).

41. Taniwaki M., Sasaki H. The electronic state and the Lattice vibration of europium in the high temperature superconductor Ва2ЕиСизОу observed by Mossbauer effect spectroscopy. Physica C. 153-155, 1549 (1988).

42. Gomez R., Aburto S., Marquina M.L., Jimenez M., Marquina V., Quintanar C., Akachi Т., Escudero R., Barrio R.A., Rios-Jara D. Indication of high local fields in the YBa2Cu2.9375Fe0.0625Ox. Phys.Rev.B. 36, 7226 (1987).

43. Цурин B.A., Филиппова Н.П., Соркин A.M., Кобелев Л.Я., Нугаева Л. Л., Степанов А.П. Температурные аномалии параметров мессбауэровского спектра соединения YBa2Cu309.y. Письма в ЖЭТФ 46,364(1987).

44. Черепанов В.М., Чуев М.А., Якимов С.С., Гончаров В.Я., Смирнов С.А. Об аномалиях в температурной зависимости параметров мессбауэровских спектров сверхпроводящих керамик YBa2Cu2.95Feo.o507-y. Письма в ЖЭТФ 47, 354 (1988).

45. Xia S.K., Zhao Z.B., Wang C.R., Ma R.Z., Cao G.H., Ping J.Y. The low temperature Mossbauer spectra of YBa2Cu2.88Fe0.i2O7.x. Solid State Commun. 70, 141 (1989).

46. Черепанов В.М., Чуев М.А., Якимов С.С., Гончаров В.Я., Смирнов С.А., Буш А.А. Об аномалиях в температурной зависимости вероятности эффекта Мессбауэра на примесных ядрах олова в сверхпроводящей керамике состава 1-2-3.Письма в ЖЭТФ 49, 378 (1989).

47. Yvon К., Francois М. Crystal structure of high-Tc oxides. Z.Phys. B. 76, 415-456(1989).

48. Jorgensen J.D., Veal B.W., Paulikas A.P., Nowicki L.J., Craktree, G.W.,Claus H., Kwok W.K. Structural properties of oxygen-deficient YBa2Cu307.x Phys.Rev. B. 41, 1863-1867 (1990).

49. Liang J.K., Zhang Y.L., Huang J.Q., Xie S.S., Che G.C., Chen X.R., Ni Y.M., Zhen D.N., Jia S.L. Crystal structures and superconductivity of superconducting phases in the Tl-Ba-Ca-Cu-O system. Physica C. 156, 616 (1988).

50. Chmaissem O., Huang Q., Putilin C.N., Marezio M., Santoro A. Neutron powder diffraction study of the crystal structures of HgBa2Cu04+x. Physica C. 212, 259-265 (1993).

51. Finger L.W., Hazen R.M., Downs R.T., Meng R.L., Chu C.W. Crystal chemistry of HgBa2CaCu206+x and HgBa2Ca2Cu308+x. Physica C. 226, 216221 (1994).

52. Н.П.Серегин, Т.Р.Степанова, Ю.В.Кожанова, В.П.Волков, П.П.Серегин, Н.Н.Троицкая. Влияние перехода порядок-беспорядок в электронной подсистеме кристалла на электронную плотность в узлах решетки. Физика и техника полупроводников. 2003. т.37. с.830-834.

53. Насрединов Ф.С., Серегин Н.П., Серегин П.П. Экспериментальное обнаружение процесса локализации-делокализации куперовских пар в Nd,.85Ceo.i5Cu04. Письма в ЖЭТФ 1999. т.70. Вып.9. с.632-635.

54. Seregin N.P., Nasredinov F.S., Seregin P.P. Experimental observation of Cooper pairs in Ndi.gsCeo.isCuO* by means of the Zn Mossbauer probe. J.Phys.:Condens.Matter 2001. v.13. p.149-154.

55. Серегин Н.П., Серегин П.П. Экспериментальное обнаружение бозе-конденсации в высокотемпературных сверхпроводниках. ЖЭТФ 2000. т.118. Вып.6. с.1421-1425.

56. Серегин Н.П., Насрединов Ф.С., Серегин П.П. Изменение электронной плотности на ядрах 67Zn при сверхпроводящем переходе в металлоксидах меди. ФТТ 2001. т.43. Вып.4. с.587-590.

57. Seregin N.P.,Nasredinov F.S.,Ali H.M.,Gordeev O.A.,Saidov Ch.S., Seregin P.P. Spatial distribution of Bose condensate in high-temperaturesuperconductors, determined by emission Mossbauer spectroscopy J.Phys.:Condens.Matter. 2002. v.l4.p.7399-7407.

58. W.Potzel, A.Forster, G.M.Kalvius. The quadrupole interaction in zinc metal. Phys.Lett. A 67. 421-422 (1978).

59. A.Forster, W.Potzel, G.M.Kalvius. Mossbauer spectroscopy with the 93 keV-Resonance in 67Zn. Z.Physik. В 37. 209-219 (1980).

60. M.Steiner, W.Potzel, C.Schafer, W.Adlassing, M.Reter, H.Karzel, G.M.Kalvius. Zn Mossbauer investigation of lattice-dynamical effects and hyperfine interactions in ZnF2. Phys.Rev. В 41. 1750-1758 (1990).

61. A.Svane. Electronic srtuctures and isomer shifts of Ge, Sn and Sb impurities in elemental semiconductor. J.Phys.C.:Solid State Phys. 21, 5369-5381 (1988).

62. С.М.Иркаев, Н.П.Серегин. Эмиссионная мессбауэровская спектроскопия как метод исследования электронной структуры высокотемпературных сверхпроводников. Научное приборостроение. 2002. Т.12. с.10-22.

63. Park Т.К., Mean B.J., Lee К.Н., Seo S.W., Han K.S., Kim D.H., Lee M., Lee H.S., Kim H.B., Lee W.C., Cho J.-S. Suppression of antiferromagneticspin flictuation in Zn-substituted YBa2Cu307. Physica С 320, 245-252 (1999).

64. Gupta R.P., Gupta M. Effect of zinc substitution on the carrier density in YBa2Cu307-x superconductors. Physica С 305, 179-184 (1998).

65. Hussian M., Kurado S., Takita K. Peak effect observed in Zn dopwd YbaCuO single crystals. Physica С 297, 176-184 (1998).

66. Dabrowski В., Rogacki K., Zheng C., Hinks D.G. Single-crystal growth and characterization of Zn- and Ni-sustituted YBa2Cu4Og. Physica С 291, 287-296(1997).

67. Ledbetter H.M., Kim S.A., Goldfarb R.B.Elastic constants of the policrystalline Bi-Sr-Ca-Cu-0 superconductors. Phys.Rev.B 39, 9685-9692 (1989).

68. Junod A., Craf Т., Sanchez D., Triscone G., Muller J. Raman scattering from superconducting gap excitations in single-crystals. Physics C.' 165-166, 1335-1336 (1990).

69. Насрединов Ф.С., Серегин Н.П.,Серегин П.П., Бондаревский С.И. Мессбауэровское исследование двухэлектронной акцепторной примеси цинка в кремнии. ФТП. 2000. т.34. с.275-277.

70. А.А.Абрикосов Основы теории металлов.М. 1987.

71. R.V.Parfeniev, D.V.Shamshur, M.F.Shakhov. Observation of superconducting transition in (Pbi.xSnx)izIn2Te solid solutions. J.Alloys Compd. 219. 313 (1995).

72. S.A.Nemov, R.V.Parfeniev, D.V.Shamshur, P.P.Konstantinov, M.O.Safonchik, D.I.Popov, J.Stepien-Damm, D.Kaczorowski. Observation of superconducting and structural phase transition in SnizGezTe:In solid solutions. Physica C. 333, 31-42(2000).

73. Kuhberger M., Gritzner G. The influence of zinc on Tl-1223 superconductors. Physica С 390, 263-269 (2003).

74. Deicher M., Weyer G., Wichert T. Solid state physics at ISOLDE. Hyperfine Interact. 151, 105-123 (2003).

75. Deicher M. Applications of radioactive ion beams to solid-state physics. European Phys. J. A 15,275-280 (202).

76. Liu Y.H., Che, G.C., Li K.Q., Zhao Z.X., Kou Z.Q., Di N.L., Cheng Z.H. The influence of local structure on superconductivity in Fe0.5Cu0.5Ba2YCu207: a Mossbauer effect study. Physica С 418, 63-67 (2005).

77. Makarov E.F., Mamsurova L.G., Permyakov Y.V., Pigalskiy K.S., Vishnev A.A. Interplane redistribution of oxygen in fine-grained HTSC. Physica С 415,29-39 (2004).

78. Liu Y.H., Che G.C., Li K.Q., Huang W.W., Chen H., Zhao Z. Structure, oxygen content and superconductivity of Fe0.5Cu0.5Ba2RCu207 superconductors synthesized by high pressure. Physica С 411, 47-52 (2004).

79. Vishnev A.A., Makarov E.F., Mamsurova L.G., Pigalskiy K.S., Permyakov Y.V. Features of the local structure of fine-grained HTSC (YBa2Cu2.985Fe0.0150y)-Fe-57. Low Temperature Phys. 30, 275-283 (2004).

80. Liu Y.H., Che G.C., Li K.Q., Chen H., Jia S.L., Huang W.W., Zhao Z.X.,High-pressure synthesis of Fe0.5Cu0.5Ba2YCu207 superconductors and influence of synthesis conditions on the lattice parameters and superconductivity. Physica С 399, 61-68 (2003).

81. Gao F.M., Tian YJ., Chen Y., Li D.C., Dong H.F., Zhang S.Y. Bonding and Mossbauer isomer shifts in (Hg, Pb)-1223 cuprate. Chines J. Chem. 21, 108111 (2003).

82. Escamilla R., Akachi Т., Gomez R., Marquina V., Marquina M.L., Ridaura R. Suppression of T-c in the (Y0.9Ca0.1)Ba2Cu4-xFex08 system. Supercond. Sci. and Technol. 15, 1074-1080 (2002).

83. Kuzmann E., Konig W.T., Mair M., Homonnay Z., Klencsar Z., Juhasz G., Gritzner G. Fe-57 Mossbauer spectroscopy of (Bi, Pb)-2223 and (Tl, Bi)-1223 superconductors Supercond. Sci. and Technol. 14, 379-385 (2001).

84. Kuzmann E., Homonnay Z., Klencsar Z., Kuhberger M., Vertes A., Gritzner G. Local environments of iron and cobalt in doped MgB2 superconductors. Supercond. Sci. and Technol. 15, 1479-1485 (2002).

85. Enengl M., Kuzmann E., Homonnay Z., Gritzner G. Preparation, properties and Mossbauer spectra of cobalt-doped (Tl,Pb)-1223 superconductors. Physica С 377, 565-570 (2002).

86. Мастеров В.Ф., Насрединов Ф.С., Серегин Н.П., Серегин П.П. Использование мессбауэровского зонда 57mFe3+ для определения параметров тензора ГЭП в катионных узлах решетки СиО. ФТТ. 41, 1403-1406 (1999).

87. Nasredinov F.S., Masterov V.F., Seregin N.P. Investigations of the quadrupole interactions in the CuO cation sites by meansof the Feand 57mFe3+ Mossbauer probes. Phys.stat.sol.(b) 214, 97-105 (1999).

88. Attfield J.P., Berry F.J., Bland J., Beesley A.M., McLaughlin A.C., Thomas M.F. Magnetic interactions on the tin sites in the tin-doped ferromagnetic superconductor Rul-xSnxSr2GdCu208. J. Phys. Cond. Matter. 16, 955-961 (2004).

89. Lopez A., Azevedo I.S., Musa J.E., Baggio-Saitovitch E., Garcia S.G. Sn-119 Mossbauer spectroscopy in the magnetic superconductor (Ru,Sn)Sr2GdCu208. Phys.Rev. 68, IS 13 (2003).

90. Zheng G.P., Zhang J.X. The effect of tin substitution on ferroelectric ordering of Cu-0 chains in YBCO oxides. Supercond. Sci. and Technol. 15, 1398-1403 (2002).

91. Li Y., Cao G.H., Che G.C., Zhao Z.X., Ross J.H., Baggio-Saitovitch E.M. Defect and pinning effect of Sn-doping on (Lal-xSrx)(2)Cul-xSnx04 superconductors. Physica 382,243-250 (2002).

92. Zheng G.P., Zhang J.X. The effect of tin substitution on ferroelectric ordering of Cu-0 chains in YBCO oxides. Supercond. Sci. and Technol. 15, 1398-1403 (2002).

93. Li Y., Cao G.H., Che G.C., Zhao Z.X., Ross J.H., Baggio-Saitovitch E.M. Defect and pinning effect of Sn-doping on (Lal-xSrx)(2)Cul-xSnx04 superconductors. Physica С 382, 243-250 (2002).

94. Gao F.M., Li D.C., Wang Y.Z., Tian Y.J., Chen M.Z., Zhang S.Y. Bonding and Mossbauer isomer shifts in (Tl, Pb)-1223 cuprate. Cnines Chem. Lett. 13, 367-370 (2002).

95. Li Y., Kaviraj S., Berenov A., Perkins G.K., Driscoll J., Caplin A.D., Gao G.H., Ma Q.Z., Wang В., Wei L., Zhao Z.X. Enhancement of critical current density of (Pb,Sn)-doped Bi-2212 superconductors at high temperature. Physica С 355, 51-58 (2001).

96. Gao G.H., Duan R.F., Che G.C., Zhao Z.X., Larrea J.A., Baggio-Saitovitch E.M. Mossbauer study on Sn-doped (Lal-xSrx)(2)Cul-xSnx04 superconductors under a new concept Science in China. A 43, 400-406 (2000).

97. Nowik I., Felner I., Asaf U. Dilute Fe-57 and Eu-151 as probes for magnetism in ruthenium magneto-superconductors. Hyperfine Interact. 141, 213-217(2002).

98. Gao F.M., Li D.C., He J.L., Tian Y.J., Yu D.L., Zhang S.Y. Chemical bond properties and Mossbauer spectroscopy in REBa2Cu307 (RE = Eu, Y). Physica С 371, 151-155 (2002).

99. Cianchi L., Del Giallo F., Lucchi F., Spina G. Measurement of the anisotropy of the Lamb-Mossbauer factor in EuBa2Cu307. Hyperfine Interact. 136, 105-123 (2001).

100. Kuzmann E., Mair M., Klencsar Z., Homonnay Z., Vertes A., Gritzner G. Mossbauer spectroscopy and preparation of Hg-1223, Tl-1223 and Tl-1212 superconductors. J. Radioanalitical and Nucl. Chem. 246, 107-112 (2000).

101. Tsutsui S., Nakada M., Nasu S., Haga Y., Honma Т., Yamamoto E., Ohkuni H., Onuki Y. U-238 Mossbauer study on the magnetic properties of uranium-based heavy fermion superconductors UPd2A13 and URu2Si2. Hyperfine Interact. 126, 335-340 (2000).

102. Tsutsui S., Nakada M., Nasu S., Haga Y., Honma Т., Yamamoto E., Ohkuni H., Onuk, Y. U-238 Mossbauer spectroscopic study of UPd2A13 and URu2Si2. Physica В 281, 242-243 (2000).

103. Немов С.А., Серегин Н.П. Локальная структура примесных центров цинка в халькогенидах свинца и твердых растворах PbixSnxTe ФТП. 36, 914-916 (2002).

104. Серегин Н.П., Немов С.А., Иркаев С.М. Примесные атомы цинка в GaP, GaAs и GaSb, изученные методом эмиссионной мессбауэровской спектроскопии на изотопах1. Ga( Zn) и Cu( Zn)

105. ФТП. 36, 1049-1051 (2002).

106. Seregin N.P., Nemov S.A., Stepanova T.R., Yu.V.Kozhanova, Seregin P.P. Local symmetry and electronic structure of atoms in the Pbi.xSnxTe lattices in the gapless state. Semicond.Sci.Technol. 18, 334-336 (2003).

107. Н.П.Серегин, Т.Р.Степанова, Ю.В.Кожанова, В.П.Волков, П.П.Серегин, Н.Н.Троицкая Влияние перехода порядок-беспорядок в электронной подсистеме кристалла на электронную плотность в узлах решетки. ФТП, 37, 830-834 (2003).

108. С.А.Немов, Ю.В.Кожанова, П.П.Серегин, Н.П.Серегин, Д.В.Шамшур Локальная симметрия и электронная структура атомов олова в решетках (Pbi.xSnx)!.zInzTe. ФТП, 37, 1085-1086 (2003).