Исследование различных типов фазового расслоения в купратах лантана методами ядерного квадрупольного резонанса и СКВИД магнетометрии тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ
|
Вавилова, Евгения Леонидовна
АВТОР
|
||||
|
кандидата физико-математических наук
УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
|
||||
|
Казань
МЕСТО ЗАЩИТЫ
|
||||
|
2000
ГОД ЗАЩИТЫ
|
|
01.04.07
КОД ВАК РФ
|
||
|
|
||||
КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
На правах рукописи
РГВ од
И -г Г")
Вавилова Евгения Леонидовна
ИССЛЕДОВАНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ ФАЗОВОГО РАССЛОЕНИЯ В КУПРАТАХ ЛАНТАНА МЕТОДАМИ ЯДЕРНОГО КВАДРУИОЛЬНОГО РЕЗОНАНСА И СКВИД МАГНЕТОМЕТРИИ.
(01.04.07. - физика твердого тела)
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук
КАЗАНЬ-2000
Работа выполнена в лаборатории перспективных материалов Казанского физико-технического института КНЦ РАН.
Научный руководитель доктор физико-математических наук,
Г.Б.Тейтельбаум
:';;. :П; I г.,
Научный консультант ' кандидат физико-математических наук,
Н.Н.Гарифьянов
Официальные оппонента доктор физико-математических наук,
. '' "<,И( профессор Косов А.А.
^■'■/'ГОгг//. ■ ;
!'■<■ М/ П;,': кандидат физико-математических наук,
■ '» ! ( ■ г,
' доцент Дуглав А.В.
Ведущая организация Институт Физики Металлов УрО РАН
(г. Екатеринбург)
Защита состоится 25 мая 2000 года в 14 часов 30 минут на заседании диссертационного совета Д.053.29.02. при Казанском государственном университете (420008, г. Казань, ул. Кремлевская 18).
С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке университета.
Автореферат разослан «&_» ¿ьп^циЛ 2000г. Ученый секретарь ДиссертационногоСовета,
доктор ф.-м. наук, профессор ^О/С^ Еремин М.В.
• л о <31 и ъп ^Я-Р'э^лагп
Общая характеристика работы.
Актуальность темы исследования. Можно считать хорошо установленным, что склонность к фазовому расслоению [1] является общей чертой, характерной для высокотемпературных сверхпроводников (ВТСП), полученных на основе купратов. Это свойство, несомненно, является очень важным для понимания природы сверхпроводимости в ВТСП. По всей вероятности, фазовое расслоение как явление, присущее многим соединениям с нестехиометрическим составом, может быть' существенным и для достижения сверхпро-• водимости в других металлоксидах, например натрий-вольфрамовых бронзах. Следует иметь в виду существование двух различных типов фазового расслоения - электронного и структурного (примесного). Первый из них соответствует очень малой подвижности примесных атомов, когда можно говорить лишь о термодинамическом равновесии по отношению к носителям заряда [2]. Второй случай соответствует высокоподвижным примесным атомам, которые могут равновесно распределяться по кристаллу [3]. Несмотря на то, что фазовое расслоение в ВТСП изучается уже в течение длительного времени, вопрос о том, как это происходит и в какой связи с явлением высокотемпературной сверхпроводимости находится, до сих пор полностыо не разрешен. Вследствие этого, исследование процессов фазового расслоения в купратах является весьма актуальным.
Целью данной диссертационной работы являлось исследование различных типов фазового расслоения в купратах лантана методом ядерного квадрупольного резонанса.
Такой класс высокотемпературных сверхпроводников как куп-раты лантана представляется особенно интересным для изучения
фазового расслоения, поскольку к нему относятся ВТСП, ярко демонстрирующие оба типа фазового расслоения. Соединение Ьа2Си04,с1 считается характерным примером сверхпроводника, в котором происходит структурное фазовое расслоение, а в купратах лантана, допи-рованных неодимом, впервые наблюдалась картина электронного фазового расслоения. Ядерный квадрупольный резонанс (51КР) весьма продуктивен в исследовании этой проблемы, так как он позволяет получить информацию , о локальном , окружении ядер, и, таким образом, составить картину и определить параметры реализующегося в данном веществе фазового расслоения. ЯКР позволяет проводить исследования на ядрах атомов, содержащихся в изучаемом веществе, не требуя внедрения специального элемента-метки. ЯКР также позволяет с равным успехом исследовать как монокристаллы, так и порошки, что приобретает особое значение при изучении высокотемпературных сверхпроводников, образцы которых часто представляют собой керамику. Применение других методов исследования (измерение магнитной восприимчивости, рентгеноструктурный анализ) дало возможность сопоставить полученные локальные характеристики со структурными, магнитными и сверхпроводящими свойствами вещества, что является важным для выяснения влияния фазового расслоения на сверхпроводимость в ВТСП и других металлоксидах. Проведенные при выполнении данной диссертационной работы исследования включают изучение как макроскопического (Ьа^СиО.-ио), так и электронного (лантан-стронциевые купраты) фазового расслоения.
Научная новизна работы заключается в следующем: 1. Экспериментально установлено наличие фазового расслоения в сверхпроводящих областях Ьа2Си04гг).
-52. Исследован характер и последовательность трансформации
различных фаз Ьа2Си04 ¡5 при изменении содержания избыточного
кислорода.
3. Получено прямое экспериментальное подтверждение существования в Ьа2СиОяй ферромагнитного упорядочения (петля гистерезиса, центрированная в нулевом поле) и исследовано влияние фазового расслоения на ферромагнетизм в этом соединении.
4. Показано, что спектр ЖР 139Ьа отражает неоднородное распределение электронной плотности. Изучены долгоживущие магнитные флуктуации в Ьа2^у5гхМуСи04 и Ьа2.х.у8гхЕиуСи04. Установлено, что динамика магнитных флуктуации существенно зависит от магнитных свойств ионов, стабилизирующих низкотемпературную тетрагональную (НТТ) фазу.
5. Исследования методом ЖР 63'й5Си позволили непосредственно наблюдать картину фазового расслоения зарядов и спинов в Ьа2-чВахСи04. Изучено влияние НТТ фазы на пиннинг страйп-структуры.
Практическая ценность работы:
1. Разработан метод приготовления образцов Ьа2Си04+5 с различным содержанием избыточного кислорода, позволяющий выделить наиболее стабильные фазы.
2. По результатам ЯКР исследований на ядрах меди и лантана определены параметры градиента электрического поля и величина внутреннего магнитного поля на позициях меди и лантана в ланта-новых купратах, допированных барием, стронцием и редкими землями, характеризующие электронное фазовое расслоение в этих соединениях.
Автор защищает:
1. Результаты экспериментальных исследований фазового расслоения обогащенных кислородом областей La2Cu04+ô методами ЯКР лантана и СКВИД магнетометрии.
2. Результаты исследований методом СКВИД магнетометрии свойств La2Cu04H) в' нормальном состоянии, непосредственно свидетельствующие о наличии в этом веществе ферромагнитного порядка.
3. Результаты исследований процессов разделения зарядов и спинов в Lai-x-ySrJsIdyCu0+, La2-x.ySrxEuyCu04 и La2.xBaxCu04 методом ЯКР лантана и меди; в том числе установленное влияние НТТ фазы на стабилизацию картины электронного фазового расслоения. .
4: Интерпретацию этих результатов, обобщенную в разделе "Основные результаты работы" (см. ниже).
Апробация работы:
Основные результаты работы были доложены на XXI Международной конференции по физике низких температур LT21 (Прага, Чехия, 1996), Международной Конференции по Физике и Химии Молекулярных и Оксидных Сверхпроводников (Карлсруэ, Германия, 1996), Y Международной конференции "Материалы и Механизмы Сверхпроводимости Высокотемпературных
Сверхпроводников" (Пекин, Китай, 1997), Европейской конференции молодых ученых "Physique en Herbe" (Кан, Франция, 1997), Молодежной ' научной школе "Актуальные проблемы магнитного резонанса и его приложений" (Казань, 1997), XXII Международной конференции по физике низких температур LT22 (Хельсинки, Финляндия, 1999).
Публикации:
Основное содержание работы отражено в 13 публикациях, в том числе 7 статьях в научных журналах.
Структура и объем диссертации:
Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка цитируемой литературы. Работа содержит 150 страниц машинописного текста, в том числе 53 рисунка и список цитируемой литературы из 110 наименований.
Основное содержание работы.
Во введении обосновываются актуальность проблемы, выбор методов и объектов исследования, определяются научная новизна и практическая значимость работы, формулируется цель исследований.
Первая глава имеет обзорный характер. В ней описаны структурные, электронные и магнитные свойства матричного соединения La2Cu04, а также особенности его исследования методом ЯКР. Рассмотрена структура соединений на основе La2Cu04, допированных избыточным кислородом, барием, а также стронцием в сочетании с редкими землями, и особенности фазового расслоения в них, известные к началу выполнения исследований, изложенных в диссертационной работе.
Вторая глава содержит описание образцов - объектов исследования, в том числе изложение нового оригинального метода приготовления образцов La2Cu04+5, заключающегося вкратце в следующем,- Порошковый образец La2Cu04 электрохимически на-кислораживался до 5 = 0.1, затем содержание кислорода уменьшалось термической обработкой с последовательным увеличением температуры отжига. Такой способ изменения уровня допирования позво-
ляет выделить наиболее стабильные фазы. Во второй главе содержится также описание методики экспериментов и используемых приборов и оборудования (импульсного ЯМР-спектрометра с криогенными приставками, СКВИД-магнетометра и др.).
Третья глава посвящена исследованию фазового расслоения в сверхпроводящих областях ЬазСиС^з методами ЯКР 139Ьа и СКВИД-магнетометрии. Известно, что при температурах, близких к комнатным, Ьа2Си04+б распадается на две фазы: с матричной структурой и обогащенную кислородом [4]. Было принято считать, что последняя из фаз однородна, и увеличение 5 приводит к росту критической температуры (Тс) в ней. Наши измерения температурной зависимости магнитной восприимчивости, проведенные при последовательном изменении уровня допирования с 8=0.1 до 5=0 продемонстрировали наличие четырех сосуществующих и последовательно сменяющих друг друга сверхпроводящих фаз с различными Тс. ЯКР исследования 139Ьа дали информацию о его локальном окружении и искажении градиента электрического поля на позиции лантана в этих фазах. Полученные результаты позволяют сделать вывод, что трансформация Ьа2Си04+а при уменьшении 6 сопровождается перераспределением избыточного кислорода. Обнаруженны следующие сверхпроводящие фазы:
I. Фаза с максимальной ТС=45К, характеризующаяся: а) большим количеством избыточного кислорода, который, в дополнение к ста-• бильным позициям в кристаллической ячейке, занимает также и неустойчивые положния; б) делокализованностью носителей заряда. Л]. , Фаза с аномально низкой ТС=!4К при большом содержании избыточного кислорода, характеризующаяся наличием значительного
количества локализованных носителей заряда, в которой, возможно, подавление сверхпроводимости вызвано образованием несоразмерных корреляций зарядов и спинов.
III. Устойчивая фаза с ТС=30К, в которой избыточный кислород занимает стабильные позиции в кристаллической решетке, расположенные, по-видимому, скоррелированным образом.
IV. Устойчивая фаза с ТС=18К, характеризующаяся малым содержанием избыточного кислорода, который занимает стабильные позиции, расположенные случайным образом.
В четвертой главе изложены , результаты исследований магнитных свойств Ьа^СнО,^ с различным содержании избыточного кислорода при низких температурах. Обсуждается взаимосвязь примесного фазового расслоения и наблюдаемого ферромагнитного упорядочения.
После процесса накислора- .....
живания появляется петля гистерезиса намагничивания (рис. 1), что прямо свидетельствует о наличии ферромагнитного упорядочения в образце. Мы предполагаем, что ферромагнитное поведение могут демонстрировать несверхпроводящие области с умеренным избыточным содержанием кислорода. В ходе термической обработки образца с высоким уровнем допирования кислород удаляется, в основном, из областей с самым высоким его содержанием, и эти области переходят в фазу с малым содержанием избыточного кислорода.
-3000 -1500 о
Н.Э
1500 зсоо
Рис.1. Петля гистерезиса. 1а2Си04)5, 5=0.1., Т-50К
-10-
Таким образом, когда образец трансформируется из состояния с 5=0.1 к состоянию с 6=0.01, объем ферромагнитных областей увеличивается и, соответственно, растет намагниченность (рис.2). При малом содержании кислорода из-за локализации подвижных носителей заряда, нарушающих магнитный порядок происходит дополнительное увеличение намагниченности. Термическая обработка при высокой температуре ведет к частичному отжигу дефектов, что вызывает уменьшение коэрцитивной силы при малых 5.
Значительная анизотропия остаточной намагниченности ориентированного образца позволяет заключить, что вектор ферромагнитного упорядочения перпендикулярен к плоскости Си02. Мы можем связать ферромагнитный порядок с переориентацией суммарных магнитных моментов слоев (перпендикулярных к плоскостям Си02), возникающих из-за небольшого скоса спинов меди из плоскостей. Такой переориентации могут способствовать антифазные изменения наклона октаэдров Си06, возникающие из-за упорядоченного расположения избыточного кислорода.
Пятая глава посвящена исследованию динамического фазового расслоения зарядов и спинов в Ьа2Си04, допированном барием, и стронцием в сочетании с редкими землями.
Н,Ое
Рис.2. Зависимость намагниченности образца от магнитного поля (Т=50К). 1 - 5=0.1: 2 - 5=0.05; 3 -5=0.01; 4 -5=0.005.
§1. В монокристалле Laj do 4SrxCu04 методом нейтронного рассеяния было обнаружено [5] существование скоррелированного пространственного разделения зарядов и спинов - полосовых антиферромагнитных доменов («stripes»), разделенных заряженными доменными стенками. Предполагается, что в купратах лантана устойчивость подобной пространственно-модулированной структуры обусловлена наличием низкотемпературной тетрагональной (НТТ) фазы. Задача настоящей работы состояла в сравнительном ЯКР-ана-лизе (позволяющем изучать как монокристаллы, так и порошковые образцы) особенностей электронного фазового расслоения в лантан-стронциевых соединениях, в которых НТТ фаза стабилизировалась допированием различными; редкоземельными ионами: магнитными ионами Nd или немагнитными - Ей.
Наши измерения для La-Nd соединения показали, что при достаточно низких температурах ;; асимметричный сигнал, соответ-; ствующий, наиболее высокочастотному.-переходу (±7/2 - ±5/2) Частота (МГц) U9La, может быть представлен Рис.3.,Спектр ЯКР ,39La перехода
(±5/2 - ±7/2) при температуре 1,2К для соединения La1.4sNdo.4Sro иСиСЦ. Сплошные линии - результат численного моделирования линии в виде суммы двух вкладов с различными частотами (пунктирные Учитывая обнаруженную в этом линии).
как суперпозиция двух линии различной ширины, отличающихся частотами ЯКР (Рис.3).
соединении страйп-структуру, компонента, соответствующая более высокой частоте, может быть отнесена к ядрам лантана, соседствующим с областями плоскости Си02, обедненными носителями заряда
(с развитыми АФ корреляциями). Низкочастотная же компонента - к ядрам лантана вблизи областей с повышенной концентрацией носителей (заряженным доменным границам). Были определены величины квадрупольного расщепления и параметры асимметрии г| градиента электрического поля.
Были проведены также исследования образцов
Lai 83-xEuo i7SrxCu04 с различным содержанием стронция. НТТ фаза приводит к подавлению сверхпроводимости [6] и для концентрации Eu у=0.17 граница перехода в сверхпроводящее состояние сдвигается в область х =0,16. Начиная с концентрации стронция х=0.07, линии, соответствующие высокочастотным переходам, так же как и в случае La-Nd соединения, имеют асимметричную форму и могут быть представлены в виде суперпозиции двух линий: более широкой - низкочастотной и узкой - высокочастотной. Можно считать, что, как и для La-Nd соединения, соответствующая разность градиентов электрического поля обусловлена неоднородностями (модуляцией) распределения электронной плотности в системе. Эволюцию последнего с рос-том допирования отражает как увеличение расщепления компонент спектра с ростом числа дырок в системе (рис.4), так и изменение их относительной интенсивности. Тот факт, что распределение
17,5
■ & 17,0 $ ^
0,09 0,12 0,15 С. 13 0,21 Содержание Зг (х)
Рис.4. Зависимость частот
ЯКР 139Ьа
перехода (±5/2 - ±7/2)от содержания Бг (х) для двух составляющих спектра Ьа| 8з-*Еио. 17^гхСи04 при температуре 1.2К. Высота столбиков отношение интенсивностей высокочастотной и низкочастотной составляющих.
электронной плотности в плоскостях Си02проявляется в наблюдаемой линии ЯКР, позволяет считать, что оно, носит стационарный характер на масштабе времени порядка обратной разности частот двух компонент спектра ЯКР. Пиннинг страйп-структуры в НТТ фазе Lai 83-xEuo.nSrxCuCU при x«l/8 подтверждается как ростом вклада высокочастотной компоненты спектра, так и появлением дополнительного канала поперечной релаксации, который и доминирует при низких температурах в окрестности х=1/8. Этот критический вклад в релаксацию обусловлен ростом антиферромагнитной скорре-лированности магнитных моментов меди. То, что критические АФ флуктуации проявляются; лишь в поперечной релаксации, позволяет предположить, что они связаны только с продольным относительно оси квантования полем.
§2. Второй параграф пятой главы посвящен исследованию соединения La2.4BaxCu04, переходящего в НТТ фазу вблизи х=1/8. Методом ЯКР шЬа было установлено, что линия, соответствующая переходу <7/2>f-K5/2>, для образца с концентрацией 0.125 также может быть разложена на две составляющих. Исследование перехода <3/2>о<1/2> показало наличие на позиции лантана магнитного поля величиной 450 Э. Наиболее интересный из полученных нами спектров ЯКР ядер меди наблюдался при 1.3К на образце с содержанием бария \=0Л25. Он представлял собой широкую линию в диапазоне 20-80МГц с неразрешенными пиками между 30 и 40 МГц, которая является комбинацией нескольких различных сигналов. Такая форма спектра и его параметры являются весьма необычными, по сравнению с линией, наблюдающейся, обычно в купратах лантана, находящейся в диапазоне 32-40МГц.
-14-
Частота ЖР меди, при допировании может изменяться по двум причинам: ^Изменение длины связи Си-О, происходящее из-за замещения лантана барием, сдвигает частоту резонанса в сторону более низких значений: Ау0 = -ах. 2)Увелкчение эффективного заряда на меди приводит к
1 А \ В ♦ \С
I 0,00-"-*-Ьч
£ 20 30 40 50 60 70 " 60
3 Частота, МГц
Рис.8. Спектр 63,65Си ЯКР' Ьа1875Вао.125Си04 при 1.3К. Сплошными линиями показа» результат фитинга низкочастотной часта спектра.
положительному сдвигу частоты ЛvQ = Ьх. Линия с частотой более 40МГц, по-видимому, связана с переходом (-1/2)-(+1/2) ядер во внутреннем магнитном поле. Учитывая это, три компоненты сйектра были объяснены нами наличием различных позиций меди. Позиция А, эффективный заряд на которой близок к нулю расположена в свободных от дырок областях медь-кислородной плоскости. Позиция В имеет избыточную концентрацию дырок (-0.18) и находится в заряженной доменной границе. Позиция С располагается в магнито-упорядоченном домене. Эффективный момент меди в таком случае равен 0.29йз, что согласуется с данными мюонных экспериментов [7].
Характер спектров, отражающих наличие трех позиций меди, показывает, что в данном случае мы имеем дело с запиннингованной (на масштабах времени более 10"7сек) страйп фазой в Си-0 плоскости. Пшпшягу, очевидно, способствуют переход в НТТ фазу и эффекты несоразмерности при уровне допирования, близком к 1/8. По мере увеличения допирования происходит депиннинг, и при х>0.15 широкий сигнал, характерный для запиннингованной страйп-фазы, исчеза-
-15- ' • • ет, так как внутреннее магнитное поле нивелируется из-за быстрого
движения страйпов. Спектр ЖР при этом трансформируется в стандартный узкий -63Си-ЯКР сигнал. Очевидно, именно резким уменьшением подвижности носителей заряда в результате пиининга страйп-структуры объясняется подавление сверхпроводимости при уровне допирования 1/8.
Заключение содержит основные результаты и выводы диссертационной работы. Основные результаты работы:
Исследования, результаты которых изложены в диссертационной работе, показывают, что в зависимости от степени подвижности допирующего элемента в купратах лантана реализуются различные типы фазового расслоения. Результаты работы свидетельствуют, что электронное фазовое расслоение и структурные трансформации в лантановых купратах тесно взаимосвязаны и оказывают сильное влияние друг на друга.
I. В случае допирования кислородом, имеющим высокую подвижность при комнатных температурах, в образце при охлаждении происходит структурное фазовое расслоение, оказывающее существенное влияние на его свойства в сверхпроводящем и нормальном состоянии. Изучение этих трансформаций позволяет сделать следующие выводы:,
1. Обогащенные избыточным кислородом области допирован-ного кислородом купрата лантана подвержены расслоению на несколько сверхпроводящих фаз с различными Тс и термической устойчивостью. Трансформация ЬагСиО^б при уменьшении уровня допирования сопровождается перераспределением избыточного кислоро-
да. Характер трансформации наиболее стабильных фаз указывает на упорядоченное расположение избыточного кислорода
2. Особенности 14-градусной фазы с аномально низкой Тс при большом содержании избыточного кислорода, характеризующейся наличием значительного количества локализованных носителей заряда, свидетельствуют о возможном образовании в ней несоразмерных корреляций зарядов и спинов, : вызывающих подавление сверхпроводимости.
3. Допирование Ьа2Си04 избыточным кислородом .приводит к появлению ферромагнитно упорядоченных областей, вектор ферромагнитного упорядочения которого направлен перпендикулярно медь-кислородным плоскостям. Причиной ферромагнитного упорядочения могут служить структурные изменения, происходящие в Ьа2Си04 при внедрении избыточного кислорода, оказывающие влияние на изменение ориентации перпендикулярных медь-кислородной плоскости компонент магнитных моментов меди.
П. В рамках данной работы подтверждено предположение, что в купратах лантана, допированных барием, а также стронцием в сочетании с европием и неодимом, возникает динамическое разделение зарядов и спадов.
1. Существующее в НТТ фазе купратов лантана неоднородное распределение зарядовой плотности носит стационарный характер на масштабе времени порядка 10~6сек. Трансформация спектра ЯКР |39Ьа позволяет проследить эволюцию картины электронного фазового Трасслоения при изменении уровня допирования.
2. Появление дополнительного канала поперечной релаксации в Ьа2.х.у8гхЕиуСи04 при росте допирования и понижении температуры
указывает на увеличение антиферромагнитной скоррелированности магнитных моментов меди.
3. Обнаружены три неэквивалентных позиции меди, характеризующиеся различной локальной концентрацией дырок и величиной внутреннего магнитного поля. Определена амплитуда изменения локальной плотности заряда в страйп-структуре плоскости Си02 и величина эффективного момента меди в магнитоупорядоченных полосовых доменах. Показано, что при х>; близких к 1/8, при низких температурах в НТТ фазе происходит пиннинг страйп-структуры.
Основные результаты диссертации изложены в следующих статьях:
[Al] E.L.Vavilova, N.N.Garifyanov, E.F.Kukovitsky,
G.B.Teitelbaum. Investigation of the phase separation in superconducting regions of I,a iCu0.1Ur // PhysicaC v.264 (1996) p.74.
[A2] E.L.Vavilova, N.N.Garifyanov, G.B.Teitel'baum. The phase separation in superconducting regions of La2CuO4+0. II CzJ.Phys. v.46
(1996) p. 1407.
[A3] Е.Л.Вавилова, Н.Н.Гарифьянов. Прямое обнаружение ферромагнитного порядка в электрохимически накислороженном LaoCuO^Z II Письма в ЖЭТФ т.66 (1997) с.470.
[А4] N.N.Garifyanov, E.L.Vavilova. Observation of Ferromagnetic Order in Electrochernically Oxidated LaiCuOj+s- H Physica C, v.282-287
(1997) p. 1321.
[A5] Г.Б.Тейтельбаум, Е.Л.Вавилова, Б.Бюшнер, Х.Лютгемейер. Электронное фазовое расслоение в низкотемпературной
-18' тетрагональной фазе латпан-стронциееых купратов по данным якр
139La. // Письма в ЖЭТФ т. 67 (1998) с.344.
[Аб] G.Teitel'baum, B.Buclmer, H.Lutgemeier, E.Vavilova. The localized holes properties in LTO and LTT Phases of lanthanum-stronthium cuprates. II J.Low Temp.Phys. v. 105 (1996) p.407.
[A7] E.Vavilova, E.Kukovitskij, G.Teitel'baum. The NQR picture of electronic phase separation in the lanthanum-barium cuprates. // • Physica В v.280 (2000) p.205
ЦИТИРУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
1. V.J.Emery, S.A.Kivelson and H-Q.Lin. Phase separation in the t-J model. // Phys.Rev.Lett. v.64 (1990) p.475.
2. D.Poilblanc and T.M.Rice. Charged solitons in the Hartree-Fock approximation to the large-U Hubbard model // Phys.Rev.B v.39 (1989) p.9749; J.Zaanen and O.Gunnarson. Charged magnetic domain lines and the magnetism ofhigh-Tc oxides fJ Phys.Rev.B v.40 (1989) p.7391.
3. R.K.Kremer, V.Hizhnyakov, E.Sigmund, A.Simon, K.A.Muller. Electronic phase separation in La-Cuprates. On the role of hole and oxygen diffusion. // Z.Phys.B v.91 (1993) pp. 169.
4 J.D.Jorgensen, B.Dabrowski, Shigou Pei, D.G.Hinks, L.Soderholm, B.Morosin, J.E.Schirber, E.L.Venturiiii, D.S.Ginley. Superconducting phase of LcnCuOj, / A superconducting composition resulting from phase separation. //Phys.Rev.B v.38 (1988) p.11337.
5 J.M.Tranquada, J.D.Axe, N.Ichikawa, A.R.Moodenbaugh, Y.Nakamura, S.Uchida. Evidence for stripe correlations of spins and holes in copper oxide superconductors //Nature v.375 (1995) p.561.
6 . B.Buchner, M.Breuer, A.Freimuth, A.P.Kampf. Critical buckling for the disappearance of superconductivity in rare-earth-doped La^rxCu04. II Phys. Rev. Lett. v.73 (1994) p.l 841.
7 K.Kawano, K.Kumagai. Positive nmon spin rotation study on magnetic order in La2.xMxCn04 (M=Ba, Sr) around x=0.12. // Physica B v. 194-196 (1994) p.351.
Отпечатано на ризографе ООО "Лгро-Эс" РМЭ. Моркинсмш р-н, п. Кр.Стекловар, ул,Лесная, 11 Тираж 100 экз.
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1 Основные свойства соединений на основе ЬагСиС^; фазовое расслоение
1. 1.1. 1.2. 2. 2.1. 2.2.
ГЛАВА 2 1. 1.1. 1.2.
1.4. 2. 2.1. 2.2. 2.3.
ГЛАВА
1. 1.1.
2. 2.1.
2.4.
ГЛАВА в них; особенности исследования методом ЖР. ЬагСи
Структура и основные свойства ЬагСиОф
ЖР 139Ьа в Ьа2Си04.
Ьа2СиС>4+
Структура, транспортные свойства, фазовое расслоение в Ьа2Си04+б.
Исследования фазового расслоения в Га2Си04+8 методами ядерного квадрупольного и ядерного магнитного резонанса.
Ьа2-х-уЕиу8гхСи04, Ьа2-х-уШу8гхСи04 и Га2-хВахСи04:
Структура, особенности НТО и НТТ фаз, электронное фазовое расслоение.
Объекты и методы исследований Приготовление и характеризация образцов.
Приготовление и характер изация образцов Ьа2Си04 и Ьа2-хВахСи04. Приготовление и характер изация образцов Ьа2-х-уШу8гхСи04 и Ьа2-х-уЕиу8гхСи04.
Приготовление образцов Ьа2Си04+б.
Подготовка образцов для ЯКР-исследований.
Приборы, оборудование и методика экспериментов.
Приборы и оборудование, используемое в ЖР-исследованиях.
Криогенные приставки к спектрометру Вгикег СХР-90.
СКВ ИД-магнетометр. Измерение магнитной восприимчивости.
Исследование фазового расслоения в ЬагСи04+8 методами ЖР и
СКВ ИД-магнето метр ии.
Результаты эксперимента.
Экспериментальные результаты, полученные для образца Ьа2Си04 до электрохимического накислораживания.
Экспериментальные результаты, полученные для образца Ьа2Си04+5 непосредственно после электрохимического накислораживания (8=0.1). Экспериментальные результаты, полученные для образца Ьа2Си04+5 после термообработки при 100° С (5=0.1)
Экспериментальные результаты, полученные для образца Ьа2Си04+5 после отжига при температурах выше 100° С.
Обсуждение.
Разделение на обогащенную и необогащенную кислородом фазы по данным ЯКР.
Фазовое расслоение в образце с большим содержанием кислорода. Проблема "14-градусной фазы".
Сверхпроводящие фазы, наиболее стабильные при малом содержании избыточного кислорода.
Сверхпроводящие фазы и структурная фазовая диаграмма Ьа2Си04+8-Выводы.
Исследование ферромагнитного упорядочения, возникающего в Ьа2Си04+б.
10 10 10 12 19 19 23
27
36 36 36 36
38
45
46 46 48 53 58
58 60 61
63
65
66
70
70
71
74
77 80 82
Введение.
1. Результаты исследований. 84
2. Обсуждение.
2.1. Ферромагнетизм и фазовое расслоение в ЬагСиО^з. 9 0
2.2. Эволюция магнитных характеристик La2Cu04+s при изменении 8. 90
2.3. Структура и возможные причины ферромагнитного упорядочения в 92 ЬагСи04+5
Выводы. 9 ^ ГЛАВА 5 ЯКР-исследования электронного фазового расслоения в низкотемпературной тетрагональной фазе лантановых купратов. 9 8 §1. Динамическое разделение зарядов и спинов в La2-xyNdySrxCu04 и
La2-x-yEuySrxCu04 по данным ЯКР 139La. 9 8
1. Основные результаты. 99
2. Обсуждение. 106
2.1. Влияние электронного фазового расслоения в La2-x-yNdySrxCu04 на 10 б спектр ЖР I39La.
2.2. Трансформация картины электронного фазового расслоения в 112 La2-x-yEuySrxCu04 по данным ЯКР La.
2.3. Влияние динамики магнитных флуктуации и степени локализации И4 носителей заряда на ядерную релаксацию в La2-x-yNdySrxCu04 и La2-x-yEuySrxCu04
2.3.1. Ддерная р елаксация в La2-x-yNdySrxCu04 114
2.3.2. Релаксация ядер 139La в La2-x-yEuySrxCu04 при 4.2К. 115 2.3.2. Критический вклад в поперечную релаксацию La2-x.yEuySrxCu04 при Иб увеличении допирования и понижении температуры.
§2. 139La и б3'65Си ЯКР-исследования локальной структуры страйп-фазы в 123 La2-xBaxCu04.
1. "Wipe-out" эффект в ЯКР 63 б5Си в купратах. I2 3
2. Электронное фазовое расслоение в La2-xBaxCu04 по данным ЯКР 139La. 123
3. Картина спин-зарядового расслоения в НТТ фазе La2-xBaxCu04 по 125 данным ЯКР 63'65Си.
Выводы 133
ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 134
СПИСОК ЦИТИРУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ. 13 7
ВВЕДЕНИЕ
Можно считать хорошо установленным, что склонность к фазовому расслоению [1] является общей чертой, характерной для высокотемпературных сверхпроводников (ВТСП), полученных на основе купратов. Это свойство, несомненно, является очень важным для понимания природы сверхпроводимости в ВТСП. По всей вероятности, фазовое расслоение как явление, присущее многим соединениям с нестехиометрическим составом, может быть существенным и для достижения сверхпроводимости в других металлоксидах, например натрий-вольфрамовых бронзах. Говоря о термодинамически-равновесном разделении фаз, следует иметь в виду существование двух различных ситуаций. Первая из них соответствует очень малой подвижности примесных атомов, когда можно говорить лишь о термодинамическом равновесии по отношению к носителям заряда [2]. Второй случай соответствует высокоподвижным примесным атомам, которые могут равновесно распределяться по кристаллу [3]. Этим двум возможностям соответствуют два типа фазового расслоения - электронное и структурное (примесное).
Несмотря на то, что фазовое расслоение в ВТСП изучается уже в течение длительного времени, вопрос о том, как это происходит и в какой связи с явлением высокотемпературной сверхпроводимости находится, до сих пор полностью не разрешен. Вследствие этого, исследование процессов фазового расслоения в купратах является весьма актуальным.
Такой класс высокотемпературных сверхпроводников как купраты лантана представляется особенно интересным для изучения фазового расслоения, поскольку к нему относятся ВТСП, ярко демонстрирующие оба типа фазового расслоения. Соединение Ьа2Си04+5 считается характерным примером сверхпроводника, в котором происходит структурное фазовое расслоение, а в купратах лантана, допированных неодимом, впервые наблюдалась картина электронного фазового расслоения.
Основной причиной, вызывающей фазовое расслоение, по-видимому, является перераспределение носителей заряда в плоскостях С11О2 купратов. При этом понижается их кинетическая энергия. Кроме того, появляется выигрыш в энергии за счет восстановления магнитного порядка в областях плоскости С11О2, свободных от подвижных носителей заряда (дырок). Возникающее при этом большое кулоновское отталкивание между дырками в обогащенных носителями областях La2Cu04+s компенсируется перегруппировкой отрицательно заряженных ионов допанта - кислорода. Таким образом, в La2Cu04+s происходит макроскопическое фазовое расслоение. В ВТСП на основе лантан-стронциевых и лантан-бариевых купратов такое макроскопическое фазовое расслоение не реализуется, так как ионы допанта практически неподвижны и не могут перераспределяться таким образом, чтобы компенсировать кулоновское отталкивание носителей. В присутствии такого кулоновского взаимодействия тенденция к фазовому расслоению приводит к микроскопическому и, возможно, динамическому негомогенному распределению носителей заряда. Таким образом, в лантан-бариевых и лантан-стронциевых купратах, по-видимому, происходит так называемое "фрустрированное" электронное фазовое разделение [4].
Взаимосвязь этих механизмов иллюстрируется рядом экспериментальных результатов. С одной стороны, известно, что приготовление образцов La2-xBaxCu04 и La2-xSrxCu04 с содержанием допанта вблизи 1/8 является весьма сложным, так как при высоких температурах в процессе приготовления допант более подвижен, и образец зачастую расслаивается на области с большим и меньшим, чем 1/8, его содержанием. С другой стороны, в исследованиях Hammel и др. [5] показано, что в образцах La2Cu04+5, в которых, используя специальные методы приготовления, удается предотвратить переход в орторомбическую фазу и сохранить тетрагональную структуру (которая существенно понижает подвижность избыточного кислорода), макроскопическое фазовое разделение подавлено. Существуют данные, что в таких кристаллах ЬагСиС^+б наблюдается электронное фазовое расслоение.
Методы ядерного магнитного и электронного парамагнитного резонанса (ЯМР и ЭПР) проявили себя как мощные способы получения информации о фазовом расслоении в купратах [6, 7]. Можно предположить, что ядерный квадрупольный резонанс (ЯКР) также окажется весьма продуктивным в исследовании этой проблемы, так как с его помощью можно получить информацию о локальном окружении ядер, и таким образом составить картину и получить параметры реализующегося в данном веществе фазового расслоения. Необходимо отметить, что, в отличие от электронного парамагнитного резонанса, ЯКР и ЯМР не требуют для большинства металлоксидов, в том числе и для купратов лантана, внедрения специального элемента-метки, а позволяют проводить исследования на ядрах атомов, содержащихся в изучаемом веществе. Кроме того, применяемые нами методы ЯКР и ЯМР во внутренних полях, не использующие внешнее магнитное поле, позволяют с равным успехом исследовать как монокристаллы, так и порошки, произвольная ориентация кристаллитов в которых затрудняет исследования при использовании внешнего магнитного поля заданного направления. Это приобретает особое значение при изучении высокотемпературных сверхпроводников, как известно, представляющих собой керамику, образцы которых чаще всего порошкообразные, так как вырастить монокристалл подходящего для исследований размера очень сложно, а иногда и невозможно. Целью данной диссертационной работы являлось исследование различных типов фазового расслоения в купратах лантана методом ядерного квадрупольного резонанса.
Применение других методов исследования (измерение магнитной восприимчивости, рентгеноструктурный анализ) дало возможность сопоставить полученные локальные характеристики со структурными, магнитными и сверхпроводящими свойствами вещества, что является важным для выяснения влияния фазового расслоения на сверхпроводимость в ВТСП и других металлоксидах. Проведенные при выполнении данной диссертационной работы исследования включают изучение как макроскопического (ЬагСиОфьз), так и электронного (лантан-стронциевые купраты) фазового расслоения.
Научная новизна работы заключается в следующем:
1. Экспериментально установлено наличие фазового расслоения в сверхпроводящих областях ЬагСиС^+б.
2. Исследован характер и последовательность трансформации различных фаз Ьа2Си04+§ при изменении содержания избыточного кислорода.
3. Получено прямое экспериментальное подтверждение существования в Ьа2Си04+3 ферромагнитного упорядочения (петля гистерезиса, центрированная в нулевом поле) и исследовано влияние фазового расслоения на ферромагнетизм в этом соединении.
4. Показано, что спектр ЯКР 139Ьа отражает неоднородное распределение электронной плотности. Изучены долгоживущие магнитные флуктуации в Ьа2-х-у8гхКс1уСи04 и Ьа2-х-у8гхЕиуСи04. Установлено, что динамика магнитных флуктуаций существенно зависит от магнитных свойств ионов, стабилизирующих низкотемпературную тетрагональную (НТТ) фазу.
63 65
5. Исследования ЯКР ' Си позволили непосредственно наблюдать картину фазового расслоения зарядов и спинов в Ьа2-хВахСи04. Изучено влияние НТТ фазы на пиннинг страйп-структуры.
Практическая ценность работы:
1. Разработан метод приготовления образцов Ьа2Си04+5 с различным содержанием избыточного кислорода, позволяющий выделить наиболее стабильные фазы.
2. Из результатов ЯКР исследований на ядрах меди и лантана определены параметры градиента электрического поля и величина внутреннего магнитного поля на позициях меди и лантана в лантановых купратах, допированных барием, стронцием и редкими землями, характеризующие электронное фазовое расслоение в этих соединениях.
Автор защищает:
1. Результаты экспериментальных исследований фазового расслоения обогащенных кислородом областей Ьа2Си04+5 методами ЯКР лантана и СКВИД магнетометрии.
-82. Результаты исследований методом СКВИД магнетометрии свойств
La2Cu04+s в нормальном состоянии, непосредственно свидетельствующие о наличии в этом веществе ферромагнитного порядка.
3. Результаты исследований процессов разделения зарядов и спинов в Ьаг-Х-ySrxNdyCu04, La2-x-ySrxEuyCu04 и La2-xBaxCu04 методом ЯКР лантана и меди; в том числе установленное влияние НТТ фазы на стабилизацию картины электронного фазового расслоения.
4. Интерпретацию этих результатов, обобщенную в разделе "Заключение" данной диссертационной работы (см. ниже).
Апробация работы:
Основные результаты работы были доложены на XXI Международной конференции по физике низких температур LT21 (Прага, Чехия, 1996), Международной Конференции по Физике и Химии Молекулярных и Оксидных Сверхпроводников (Карлсруэ, Германия, 1996), V Международной конференции "Материалы и Механизмы Сверхпроводимости Высокотемпературных Сверхпроводников" (Пекин, Китай, 1997), Европейской конференции молодых ученых "Physique en Herbe" (Кан, Франция, 1997), Молодежной научной школе "Актуальные проблемы магнитного резонанса и его приложений" (Казань, 1997), XXII Международной конференции по физике низких температур LT22 (Хельсинки, Финляндия, 1999).
Публикации:
Основное содержание работы отражено в 13 публикациях, в том числе 7 статьях в научных журналах [47, 48, 73, 74, 87, 88, 89].
Структура и объем диссертации:
Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка цитируемой литературы.
Выводы.
Результаты ЯКР исследований электронного фазового расслоения в низкотемпературной тетрагональной фазе лантановых купратов показали:
1. Спектр ЯКР 139Ьа отражает существующее в НТТ фазе купратов лантана неоднородное распределение зарядовой плотности, которое носит стационарный характер на масштабе времени порядка 10"6сек.
2. Динамика магнитных флуктуаций существенно зависит от магнитных свойств редкоземельных ионов, стабилизирующих низкотемпературную тетрагональную фазу.
3. Появление дополнительного канала поперечной релаксации в Ьаг-х-у8гхЕиуСи04 при росте допирования и понижении температуры указывает на увеличение антиферромагнитной скоррелированности магнитных моментов меди. Не исключено, что в условиях, когда длина корреляции превышает расстояние между доменными стенками, в системе возможно появление синфазных доменов, движение которых затруднено, и подавление сверхпроводимости происходит более эффективно.
4. Наблюдение необычного спектра ЯКР меди в Ьа2-хВахСи04 при х, близких к 1/8, показывает, что при низких температурах в НТТ фазе происходит пиннинг страйп-структуры. Обнаружено три неэквивалентных позиции меди, характеризующиеся различной локальной концентрацией дырок и величиной внутреннего магнитного поля.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
Исследования, результаты которых изложены в диссертационной работе, показывают, что в зависимости от степени подвижности допирующего элемента в купратах лантана реализуются различные типы фазового расслоения. Результаты работы свидетельствуют, что электронное фазовое расслоение и структурные трансформации в лантановых купратах тесно взаимосвязаны и оказывают сильное влияние друг на друга.
I. В случае допирования кислородом, имеющим высокую подвижность при комнатных температурах, в образце при охлаждении происходит структурное фазовое расслоение, оказывающее существенное влияние на его свойства в сверхпроводящем и нормальном состоянии. Изучение этих трансформаций позволяет сделать следующие выводы:
1. Обогащенные избыточным кислородом области допированного кислородом купрата лантана подвержены расслоению на несколько сверхпроводящих фаз с различными Тс и термической устойчивостью. Трансформация Ьа2Си04+5 при уменьшении уровня допирования сопровождается перераспределением избыточного кислорода. Характер трансформации наиболее стабильных фаз указывает на упорядоченное расположение избыточного кислорода
2. Особенности 14-градусной фазы с аномально низкой Тс при большом содержании избыточного кислорода, характеризующейся наличием значительного количества локализованных носителей заряда, свидетельствуют о возможном образовании в ней несоразмерных корреляций зарядов и спинов, вызывающих подавление сверхпроводимости.
3. Допирование Ьа2Си04 избыточным кислородом приводит к появлению ферромагнитно упорядоченных областей, вектор ферромагнитного упорядочения которого направлен перпендикулярно медь-кислородным плоскостям. Причиной ферромагнитного упорядочения могут служить структурные изменения, происходящие в Ьа2Си04 при внедрении избыточного кислорода, оказывающие влияние на изменение ориентации
- 135 перпендикулярных медь-кислородной плоскости компонент магнитных моментов меди.
II. В рамках данной работы подтверждено предположение, что в купратах лантана, допированных барием, а также стронцием в сочетании с европием и неодимом, возникает динамическое разделение зарядов и спинов.
1. Существующее в НТТ фазе купратов лантана неоднородное распределение зарядовой плотности носит стационарный характер на масштабе времени порядка 10" сек. Трансформация спектра ЯКР '"Ьа позволяет проследить эволюцию картины электронного фазового расслоения при изменении уровня допирования.
2. Появление дополнительного канала поперечной релаксации в Ьа2-х-у8гхЕиуСи04 при росте допирования и понижении температуры указывает на увеличение антиферромагнитной скоррелированности магнитных моментов меди.
3. Обнаружены три неэквивалентных позиции меди, характеризующиеся различной локальной концентрацией дырок и величиной внутреннего магнитного поля. Определена амплитуда изменения локальной плотности заряда в страйп-структуре Си02 плоскости и величина эффективного момента меди в магнитоупорядоченных полосовых доменах. Показано, что при х, близких к 1/8, при низких температурах в НТТ фазе происходит пиннинг страйп-структуры.
-136
Автор глубоко признателен своему научному руководителю Григорию Бенционовичу Тейтельбауму и научному консультанту Надиру Нургаязовичу Гарифьянову за постановку научных задач, постоянное внимание и помощь в работе и многочисленные дискуссии.
Автор искренне благодарен коллективу лаборатории физики перспективных материалов КФТИ РАН, а в особенности И.А.Гарифуллину, Ю.И.Таланову, В.Е.Катаеву и Р.Г.Мустафину за совместную деятельность, полезные обсуждения и помощь в работе.
-137
1. VJ.Emery, S.A.Kivelson and H-Q.Lin. Phase separation in the t-J model. II
2. Phys.Rev.Lett. v.64 (1990) pp.475-478
3. V.J.Emery and S.A.Kivelson Frustrated electronic phase separation and hightemperature superconductors. //Physica С v.209 (1993) pp.597-601
4. P.C.Hammel B.W.Statt R.L.Martin S-W.Cheong F.C.Chou and D.C.Johnston1.calized Holes in superconducting lanthanum cuprate. II Phys.Rev.B v. 57 (1998) pp.R712-R715
5. Н.Е.Алексеевский, И.А.Гарифуллин, Н.Н.Гарифьянов, Б.И.Кочелаев, А.В.Митин, В.И.Нижанковский, Л.Р.Тагиров, Г.Г.Халиуллин, Е.П.Хлыбов Электронные свойства системы YBa2Cu307.§. II Письма в ЖЭТФ т.48 (1988) стр.36-38.
6. О.Н.Бахарев, А.Г.Володин, А.В.Дуглав, А.В.Егоров, М.В.Еремин, О.В.Лавизина, А.Ю.Завидонов, М.С.Тагиров, М.А.Теплов ЯМР меди и празеодима в двухфазном соединении Pri^Ceo.isCuO^y.,.// ЖЭТФ т. 101 (1992), стр.693-712.
7. D.Vaknin S. К. Sinha, D. Е. Moncton, D. С. Johnston, J. М. Newsam, С. R.
8. Safinya, and Н. Е. King Antiferromagnetism in La2Cu04.y. //Phys.Rev.Lett. v.58 (1987), pp.2802-2805
9. T.Thio Т. R. Thurston, and N. W. Preyer P. J. Picone M. A. Kastner H. P.
10. Jenssen and D. R. Gabbe C. Y. Chen and R. J. Birgeneau A. Aharony Antisymmetric exchange and its influence on the magnetic structure and conductivity of La2Cu04., Phys.Rev.B v.38 (1988), pp.905-908
11. H.Nishihara, H.Yasuoka, T.Shimizu, T.Tsuda, T.Imai, S.Sasaki, S.Kanbe,1. ЯО
12. K.Kishio, K.Kitazawa, K.Fueki, NQR and NMR of La in antiferromagnetic La2Cu04.& //J.Phys.Soc.Jpn. v.56 (1987) pp.4559-4570
13. M.H.Cohen Nuclear Quadrupole Spectra in Solids., Phys.Rev. v.96 (1954) pp.1278-1284
14. Y.Kitaoka, K.Ishida, K.Fujiwara, K.Asayama, H.Katayama-Yoshida, Y.Okabe,
15. T.Takahashi. NMR study of magnetism and superconductivity in high-Tc oxides. //IBM J.RES.DEVELOP. v.33 (1989) pp.277-285
16. M.R.McHenry, S.R.Silbernagel, J.H.Wernick Nuclear Spin-Lattice Relaxationin the Lai.cGdcAl2 Intermetallic Cimpounds. II Phys.Rev.B v.5 (1972) pp.2958-2972
17. E.Kukovitsky, H.Luetgemeier, G.Teitel'baum The crossover between the1localized and itinerant holes in La2.xSrxCu04 as revealed by 13JLa NQR. II Physica С v.252 (1995) pp.160-172
18. Ч.Сликтер."Основы теории магнитного резонанса", Москва «МИР» 1981
19. D.E.MacLaughlin, J.D.Williamson Nuclear Spin-Lattice Relaxation in Pure and Impure Indium. II Phys.Rev.B v.4 (1971) pp.60-70
20. J.E. Schirber, B.Morosin, R.M.Merrill, P.F.Hlava, E.L.Venturini, J.F.Kwak, P.J.Nigrey, R.J.Baughman, D.S.Ginley. Stoichimetry of bulk superconducting La2Cu04+s: a superconducting superoxide? II Physica С v. 152 (1988) pp.121-123
21. N.D.Sinn, J.E.Shirber Oxygen and copper valencies in oxygen-doped superconducting La2Cu04j3 II AIP Conference Proceedings. (1988) No 6,pp.262-263
22. J-C.Grenier, A. Wattiaux, N. Lagueyte, J. C. Park, E. Marquestaut, J.
23. Etourneau, M. Pouchard. A new superconductor obtained by electrochemical oxidation ofLa2Cu04. II Physica C v. 173 (1991) pp.139-144
24. J.D.Jorgensen B. Dabrowski, Shiyou Pei, D. G. Hinks, L. Soderholm, B.
25. Morosin, J. E. Schirber, E. L. Venturini, and D. S. Ginley Superconducting phase ofLa2Cu04+^ A superconducting composition resulting from phase separation. Phys.Rev.B v.38 (1988) pp.11337-11345
26. R.K.Kremer, V.Hizhnyakov, E.Sigmund, A.Simon, K.A.Muller. Electronic phase separation in La-Cuprates. On the role of hole and oxygen diffusion. II Z.Phys.B v.91 (1993) pp.169-174
27. D.C.Jonston, F.Borsa The Phase Diagrams and Doped-Hole Segregation in1.2Cu04+s and La2-xSrxCu04+à II (1993) preprint
28. S-W.Cheong, M. F. Hundley, J. D. Thompson, and Z. Fisk Transport incrystalline La2Cu04i §: Enormous anomalies at T^ for small hole doping, I I Phys.Rev.B v.39 (1989) pp.6567-6570
29. P.G.Radaelli, J.D.Jorgensen, A.J.Schultz, B.A.Hunter, J.L.Wagner, F.C.Chouand D.C.Johnston Structure of the superconducting La2CuO 4+§phases (5=0.08,0.12) prepared by electrochemical oxydation. //Phys.Rev.B v.48 (1993) pp.499-510
30. P.C. Hammel, J.E. Schirber Phase Separation, Structure and Superconductivityin Oxygen-Annealed La2Cu04+s, II Proceedings of the second international workshop on " Phase Separation in Cuprate Superconductors", Cottbus, Germany, (1993)
31. F.Arrouy, J.-P.Locquet, E.J.Williams, E.Mâchler, R.Berger, C.Gerber,
32. C.Monroux, J.-C.Grenier, and A.Wattiaux Growth, microstructure, and electrochemical oxidation ofMBE-grown c-axis La2Cu04 thin films. II Phys.Rev.B v.54 (1996) pp.7512-7520
33. M.Mehring, P.Gergen, P.Kessler, S.Kramer. Electron Hole Ordering in La2CuÖ4+s. H Proceedings of the second international workshop on "Phase Separation in Cuprate Superconductors", Cottbus, Germany, (1993) pp.166183
34. J.D.Axe, M.K.Crawford Structural Instabilities in Lanthanum Cuprate Superconductors. II J.Low Temp.Phys. v.95 (1994) pp.271-278
35. Watanabe K. Kumagai, K. Kawano, H. Kagami, G. Suzuki, Y. Matsuda, K. Nishiyama, K. Nagamine Observation of magnetic order of Cu-moment around x=0.12 in La2.xBaxCu04 and La2-xSrxCu04 by juSR. II Hyperfine Int. v.86 (1994) pp.603-612
36. B.Buchner, M. Breuer, W. Schlabitz, A. Viack, W. Schäfer, A. Freimuth, A. P.
37. Kampf Structure and Superconductivity of Rare Earth Doped La2.xSrxCu04. II proceedings of M2S-HTSC IV (1994) p.281-284
38. B.Buchner, M. Breuer, A. Freimuth, A. P. Kampf Critical buckling for thedisappearance of superconductivity in rare-earth-doped La2.xSrxCuÖ4. II Phys.Rev.Lett. v.73 (1994) pp. 1841-1844
39. W.Wagener, H.-H.Klauß, M.Hillberg, M.A.C.de Melo, M. Birke, F.J.Litterst
40. B.Büchner and H.Micklitz Magnetic order in La. 85.xSr0.i5NdxCuO4 with 0.30<x<0.60. II Phys.Rev.B v.55 (1997) pp.Rl4761-R14764
41. J.R.Waldram Superconductivity of metals and cuprates. II Institute of Physics
42. Publishing Bristol and Philadelphia. (1996); A.Rigamonti, F.Borsa, P.Carretta. Basic Aspects and Main Results of NMR-NQR Spectroscopies in High Temperature Superconductors. II (1998) preprint.
43. J.M.Tranquada, В. J. Sternlieb, J. D. Axe, Y. Nakamura, S. Uchida. Evidence for stripe correlations of spins and holes in copper oxide superconductors. II Nature v.375 (1995) pp.561-563
44. J.M.Tranquada Charge stripes and spin correlations in copper-oxide superconductors. II Physica С v.282-287 (1997) pp.166-169
45. D.C.Harris, T.A.Vanderah, D.L.Decker Syntesis and characterization of fluorid-substituted RBa2Cu307 (r=Y, Eu, La). II Inorg.Chem. v.28 (1989) pp.1198-1203
46. M.Breuer, B.Buchner, R. Muller, M. Cramm, O. Maldonado, A. Freimuth, B.
47. Roden, R. Borowski, B. Heymer, D. Wohlleben. Preparation and characterization of RE doped La2.xSrxCu04.1 I Physica С v.208 (1993) pp.217-225
48. E.Takayama-Muromachi, T.Sasaki, Y.Matsui Direct oxidation of La^CuO^ inaqueos solution of Ктп04. II Physica С v.207 (1993) pp.97-101
49. P.G.Radaelli, J.D.Jorgensen, R.Kleb B.A.Hunter, F.C.Chou and D.C.Johnston.
50. Misciptibility gap in electrochemically oxygenatedLa2CuO4+$ II Phys.Rev.B v.49 (1994) pp.6239-6245
51. P.G.Radaelli, B.Jorgensen, A.Hunter, F.C.Chou, D.C.Johnston, A.J.Schultz,
52. J.L.Wagner Structure of the superconducting La2CuO 4+§ phases prepared by electrochemical oxidation. //Phys.Rev.B v.48 (1993) pp.499-510
53. И.А.Гарифуллин, В.Е.Катаев. Изучение эффектовв электронной поляризации в тройном станиде лантана методом ЯМР. II ЖЭТФ т.93 (1987), стр.1341-1349
54. М.И.Куркин, Е.А.Туров ЯМР в магнитоупорядоченных веществах. II М.1. Наука 1990
55. К.М.Салихов Электронное спиновое эхо и его применение. II Новосибирск, "Наука", 1976
56. Р.И.Хасанов, Исследование распределенияяя магнитного потока в сверхпроводниках второго рода методом поверхностного зонда. II дисертациоиная работа на соискание ученой степени к. ф.-м. н., Казань, 1996
57. E.L.Vavilova, N.N.Garifyanov, E.F.Kukovitsky, G.B.Teitel'baum Investigation of the phase separation in superconducting regions of La2Cu04+& II Physica С v.264 (1996) pp.74-80
58. E.L.Vavilova, N.N.Garifyanov, G.B.TeiteFbaum The phase separation in superconducting regions of La2Cu04+§. II Cz.J.Phys. v.46 (1996) pp. 14071408
59. T.Kyomen, M.Oguni, M.Itoh and Jian Ding Yu Emergence of two superconducting phases and their relation to structeral phase transitions in crystalline La2CuO4.011. //Phys.Rev.B v.51 (1995) pp.3181-3185
60. C.Rial, U.Amador, A.Varez, E.Moran, M.A.Alario-Franco, A.Gonzales,
61. J.M.Pingarron. Room temperature lithium reduction ofLa2Cu04+s. II Solid State Ionics v.63 (1993) pp.907-914
62. K.Koga, M.Fujita, K.Ohshima, Y.Nishihara Phase Separation in La2Cu04. §
63. Single Crystals. //J.Jpn.Phys.Soc. v.64 (1995) pp.3365-3375
64. A.Takayama-Muromachi, A.Navrotsky. Superconducting, structural andthermochemical properties of La2CuO4+ sprepared by KMn04 oxydation. II Physica С v.218 (1993) pp.164-174
65. K.Kremier, A.Simon, E.Sigmund, V.Hizhnyakov On the role of electronic andchemical phase separation. II Proceedings of the second international workshop on " Phase Separation in Cuprate Superconductors", Cottbus, Germany, (1993) 66-75
66. P.H.Hor, H.H.Fenh, Z.G.Li, J.F.DiCarlo, S.Bhavaraju, A.J.Jacobson. Phase
67. Separation and Superconductivity in electrochemically Intercalated La2Cu04+& //Proceedings of ISIC8, Vancouver, (1995)
68. N.Casan-Pastor, P. Gomez-Romero, A. Fuertes, J. M. Navarro, M. J. Sanchis,
69. S. Ondono. Electrochemical oxidation of lanthanum cuprates. II Physica C v.216 (1993) pp.478-490
70. S.Ondono-Castillio, C.R.Michel, A.Seffar, J.Fontcuberta, N.Casan-Pastor.
71. Phase Equilibra in electrochemically oxidized La2CuO4+§. Transport Mesurements versus Chemical Analysis. II Physica C v.235-240 (1994) pp.563-565
72. A.A.Zakharov, S.N.Barilo, A.A.Nikonov, O.E.Parfionov. Superconductivityand phase diagram ofLa2Cu04+s. II Physica C v.235-240 (1994) pp.341-342
73. F.Izumi, Y.-J.Kim, E.Takayama-Muromachi, T.Komiyama. Neutron powderdiffraction study of phase separation in La2CuC>4+s oxidized in Kmn04 solutions. II Physica C v.235-240 (1994) pp.841-842
74. P.C.Hammel, A.P.Reyes, Z Fisk, M.Takigawa, J.D.Thompson, R.H.Heffner,
75. S.W.Cheong, J.E.Schirber 139La NMR study of phase separation in single-crystal La2Cu04+& //Phys.Rev.B v.42 (1990) pp.6781-6783
76. C.Chaillout, J.Chenavas, S.-W.CheongM. S.Lehmann, M.Marezio, B.Morosin,
77. J.E.Schirber, The crystal structure of superconducting La2CuO4>032 by neutron diffraction. II Physica C v. 170 (1989) pp. 183-191
78. P.C.Hammel, F.P.Reyes, S-W. Cheong, Z.Fisk, and J.E. Schirber NMR study oflocal structure in metallic La2Cu04+§. II Phys.Rev.Lett. v.71 (1993) pp.440443
79. H.H.Feng, Z. G. Li, P. H. Hor, S. Bhavaraju, J. F. DiCarlo, A. J. Jacobson.
80. Superconducting phases of La2CuÛ4+g prepared by electrochemical oxidation at ambient temperature. // Phys.Rev.B v.52 (1995) pp. 16499-16502
81. J.-S.Zhou, H. Chen and J. B. Goodenough. Effect of pressure and quenching onsuperconductive La2CuC>4+s- II Phys.Rev.B v.50 (1994) pp.4168-4180
82. T.Hirayama, M.Nakagawa, A.Sumiyama, and Y.Oda. Superconducting properties in La2Cu04+s with excess oxygen. II Phys.Rev.B v.58 (1998) pp.5856-5861
83. М.А.Иванов, В.М.Локтев, Ю.Г.Погорелов Локализованные спиновые возбуждения и разрушение дальнего магнитного порядка в слаболегированном La2Cu04. // ЖЭТФ т. 101 (1992) стр.596-601
84. S F.C.Chou, J.H. Cho, D.C.Johnston Synthesis, characterization, and superconducting and magnetic properties of electrochemically oxidized La2Cu04+5andLa2xSrxCu04+& II Physica С v. 197 (1992) pp.303-314
85. Y.Endoh, R.J.Birgeneau, M.A.Kastner, Y.S.Lee, G.Shirane, S.Wakimoto, B.O.Wells, K.Yamada. Phase separation, Staging and Spin Fluctuations in La2Cu04+& II Physica С v.282-287 (1997) pp. 170-173
86. F.Cordero, R. Cantelli, M. Corti, A. Campana, A. Rigamonti Tilt wavesdynamics of the oxygen octahedra in La2Cu04 from anelastic and La NQR relaxation. II cond.-mat./9902087
87. X.Xiong, P. Wochner, S. C. Moss, Y. Cao, K. Koga, and M. Fujita Evidence of1.-Plane Superstructure Formation in Phase-Separated and Staged Single Crystal La2Cu04+& //Phys.Rev.Lett. v.76 (1996) pp.2997-3000
88. P.C.Hammel, A.P.Reyes, E.T.Ahrens, Z.Fisk, P.C.Canfield, J.D.Thompson,
89. J.E.Schirber Microscopic Study of Local Structure and Charge Distribution in Metallic La2Cu04+§. II Proceedings of the second international workshop on "
90. Phase Separation in Cuprate Superconductors", Cottbus, Germany, (1993) 185-198
91. Y.S.Lee, RJ.Birgeneau, M.A.Kastner, Y.Endoh, S.Wakimoto, K.Yamada, R.W.Erwin, S.H.Lee, G.Shirane Neutron Scattering Study of Spin Density Wawe Order in the Superconducting State of Excess-Oxygen Doped La2Cu04+z II cond.-mat./9902157
92. Е.Л.Вавилова, Н.Н.Гарифьянов Прямое обнаружение ферромагнитного порядка в электрохимически накислороженном Ьа2Си04+$ II Письма в ЖЭТФ т.66 (1997) стр.470-476
93. N.N.Garif yanov, E.L.Vavilova Observation of Ferromagnetic Order in Electrochemically Oxidated La2CuO4+ II Physica С v.282-287 (1997) p.1321
94. А.С.Боровик-Романов, А.И.Будзин, Н.М.Крейнес, С.С.Кротов Неколлинеарные магнитные структуры в антиферромагнитном La2Cu04. II Письма в ЖЭТФ т.47 (1988) стр.600-603
95. T.Thio, C.Y.Chen, В. S. Freer, D. R. Gabbe, H. P. Jenssen, M. A. Kastner, P. J.
96. Picone, N. W. Preyer R. J. Birgeneau Magnetoresistance and the spin-flop transition in the single crystal La2Cu04+§. II Phys.Rev.B v.41 (1990) pp.231239
97. M.A.Kastner, RJ.Birgeneau, T.R.Thurston, P.J.Picone, H.P.Jenssen,
98. D.R.Gabbe, M.Sato, K.Fukuda, S.Shamoto, Y.Endoh, K.Yamada, G.Shirane Neutron-scattering study of the transition from antiferromagnetic to weak ferromagnetic order in La2Cu04. II Phys.Rev.B v.38 (1988) pp.6636-6640
99. А.А.Захаров, А.А.Никонов, О.Е.Парфенов Проявление ферромагнетизмав слаболегированных кислородом монокристаллах Ьа2Си04 в магнитных полях Н<50Э. II Письма в ЖЭТФ т.64 (1996) стр. 152-155
100. N.E.Alekseevskii, N.E.Mitin, A.V.Nihankovskii EPR Study of Polycristalline
101. Superconductors with YBa2Cu307 Structure. II J.Low Temp.Phys. v.77 (1989) pp. 87-91
102. А.Н.Бажан, В.Н.Бевз, М.Б.Космылина, В.А.Мирошниченко. Исследованиемагнитного фазового перехода в монокристаллах Ьа2Си04+§ с различным содержанием кислорода. IIСФХТ т.З (1990) стр.31-33
103. A.A.Zakharov, A. A. Nikonov and О. Е. Parfionov Phase separation and weakferromanetizm in lightly-oxygen-doped La2Cu04+s single crystals in low magnetic fields. II Phys.Rev.B v.57 (1998) pp.R3233-R3236
104. T.Thio, A.Aharony Weak Ferromagnetism and Tricriticality in Pure La2Cu04.
105. Phys.Rev.Lett. v.73 (1994) pp.894-897
106. Х.Г.Богданова., В.А.Голенищев-Кутузов, Л.И.Медведев, М.М.Шакирзянов Проявление доменной структуры FeBOs в ЯМР сигналах в сильных РЧполях. IIФТТ т.ЗЗ (1991) стр.379-383
107. Y.Okajima, М. Yamada, К. Yamaya. Magnetic properties ofLa2Cu04 withslight amount of excess oxygen. II Physica С v.282-287 (1997) p.1319-1320
108. M.Crawford, R.L.Harlow E. M. McCarron, W. E. Farneth, N. Herron, H. Chouand D. E. Cox Structural phase transitions and weak ferromagnetism in La2xNdxCu04. II Phys.Rev.B v.47 (1993) pp.11623-11626
109. M.Baran, H.Szymczak, R.Szymczak Effect of Neutron Irradiation on the Phase
110. Separation in La2CuC>4+s- I I Europhysics Letters v.32 (1995) pp.79-84
111. Г.Б.Тейтельбаум, Е.Л.Вавилова, Б.Бюшнер, Х.Лютгемейер Электронноефазовое расслоение в низкотемпературной тетрагональной фазе7лантан-стронциевых купратов по данным якр La. II Письма в ЖЭТФ т.67 (1998) стр.344-349
112. G.TeitePbaum, B.Buchner, H.Lutgemeier, E.Vavilova The localized holes properties in LTO and LTT Phases of lanthanum-stronthium cuprates. II J.Low Temp.Phys. v. 105 (1996) pp.407-412
113. E.Vavilova, E.Kukovitskij, G.Teitel'baum The NQR picture of electronic phase separation in the lanthanum-barium cuprates. II Physica В v.280 (2000) pp.205-206
114. M.H.Cohen Nuclear Quadrupole Spectra in Solids. II Phys.Rev. v.96 (1954)pp.1278-1284
115. J.M.Tranquada, J.D.Axe, N. Ichikawa, Y. Nakamura, S. Uchida, B. Nachumi
116. Neutron-scattering study of stripe-phase order of holes and spins in La1.48Ndo.4Sro.2Cu04. //Phys.Rev.B v.54 (1996) pp.7489-7499
117. J.M.Tranquada, J. D. Axe, N. Ichikawa, A. R. Moodenbaugh, Y. Nakamura,and S. Uchida Coexistence of and Competition between, Superconductivity and Charge-Stripe Order in La16xNdo.4SrxCu04. II Phys.Rev.Lett. v.78 (1997) pp.338-341
118. M.-H.Julien, F.Borsa, P.Carretta, M.Horvatic, C.Berihier, C.T.Lin Charge
119. Segregation, Cluster Spin-Glass and Superconductivity in LaL94SroMCu04. II cond.-mat./9903005 (1999)
120. A.H.Castro-Neto Luttinger Stripes in Antiferromagnets II cond.-mat./96111461996)
121. W.Wagener, H.-H.Klauß, M.Hillberg, M.A.C.de Melo, M.Birke, F.J.Litterst, B.Büchner and H.Micklitz. Magnetic order in Lai ss-xSr^/5NdxCu04 with 0.30<x<0.60. //Phys.Rev.B v.55 (1997) pp.R14761-R14764
122. J.M.Tranquada, N.Ichikawa and S.Uchida Glassy nature of stripe ordering in1.l.6-xNdO.4SrxCu04. //Phys.Rev.B, v.59 (1999) pp.14712-14722
123. Yu.A.Krotov, D.-H.Lee and A.V.Balatsky Superconductivity of a metallic stripe embedded in an antiferromagnet. // Phys.Rev.B v.56 (1997) pp.83678373
124. M.A.Teplov, Yu.A.Sakhratov, A.V.Dooglav, A.V.Egorov, E.V.Krjukov, O.P.Zaitsev Stripe motion in CUO2 planes of Y.xPrxBa2Cu307 as seen from the Cu(2) quadrupole resonance. II Pis'ma v ZhETF v.65 (1997) pp.782-787
125. A.W.Hunt P.M.Singer, K.R.Thurber, and T.Imai63Cu NQR Measurement of Stripe Order Parameter in La2 xSrxCu04. II Phys.Rev.Lett. v.82 (1999) pp.4300-4303
126. G.B.Teitel'baum, I.M.Abu-Shickah, O.Bakharev, H.Brom, J.Zaanen Spin dynamics and ordering in Lai 4sNdo.4Sra12C11O4 as revealed by139La 63Cu NQR II preprint (2000)
127. S.Ohsugi, Y.Kitaoka, K.Ishida, G.Zheng, K.Asayama Cu NMR and NQR Studies of High-Tc Superconductor La2.xSrxCu04. II J.Phys.Soc.Jpn. v.63 (1994) pp.700-715
128. K.Kumagai, Y.Nakamura, I.Watanabe, H.Nakajama. Studies of La and Cu-NQR in La2.xMxCu04 (M=Ba,Sr). II Materials of Xth International Symposium on NQR Spektroskopy, Takayama, Japan (1989)
129. R.L.Martin Nuclear Quadrupole Resonans Spectrum of La2.xCu04. II Phys.Rev.Lett. v.75 (1997) pp.744-747
130. T.Shimizu On the electronic Field Gradient at Copper Nuclei in Oxides. II J.Phys.Soc.Jpn. v.62 (1993) pp.772-778
131. T.Shimizu Ionic Model of Some Aspects of Cu NQR Spectra in superconducting Oxides. II J.Phys.Soc.Jpn., v.62 (1993) pp.779-784
132. T.Tsuda, H.Nishihara, H.Yasuoka, T.Shimizu, T.Imai, S.Sasaki, S.Kanbe,7 30
133. K.Kishio, K.Kitazawa, K.Fueki. NQR and NMR of13yLa in antiferromagnetic La2Cu04+z II J.Phys.Soc.Jpn., v.56 (1987) pp.4559-4570
134. K.Kawano, K.Kumagai, H.Kagami, G.Suzuki, Y.Matsuda, I.Watanabe, K.Nishiyama, K.Nagamine. Positive muon spin rotation study on magnetic order in La2.xMxCu04 (M=Ba, Sr) around x=0.12. II Physica B v. 194-196 (1994) pp.351
