Комплексная магнитная восприимчивость сверхпроводящего соединения Y Ba2Cu3O6+x с различным содержанием кислорода 0,3<x<1,0 тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.04 ВАК РФ

ОА

Российская академия наук Сибирское отделение ИНСТИТУТ НЕОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ

На правах, рукописи

КУРОПЯТНИК Игорь Николаевич

КОМПЛЕКСНАЯ МАГНИТНАЯ ВОСПРИИМЧИВОСТЬ СВЕРХПРОВОДЯЩЕГО СОЕДИНЕНИЯ УВа^Си^О^^ С РАЗЛИЧНЫМ СОДЕРЖАНИИ! КИСЛОРОДА 0.30X1.0

(02.00.04. - физическая химия)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Новосибирск 1995

Работа выполнена в Институте неорганической химии Сибирского отделения Российской академии наук

Научный руководитель: кандидат физико-математических наук

старший научный сотрудник А.И.Романенко

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук

профессор В.Р.Белослудои

доктор физико-математических наук М.Р.Предтеченский

Ведущая организация: Институт автоматики и электрометрии

СО РАН, Новосибирск

Защита диссертации состоится декабря 1995 г. в /О ча-

сов на заседании диссертационного совета Д 002.52.01 в Институте неорганической химии Сибирского отделения Российской академии наук (630090, Новосибирск 90, просп. Акад.Лаврентьева, 3)

С диссертацией мохно ознакомиться в библиотеке Института неорганической химии СО РАН

Автореферат диссертации разослан " " Л1995 г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат химических наук

Л.М. Буянова

ОбЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАбОТЫ

Актуальность темы. С момента получения в 1974 г. пленки Шэдве с температурой сверхпроводящего перехода Тс=23.2 К, несмотря на значительные усилия, приложенные с целью повышения температуры перехода, эта величина оставалась рекордной до 1986 г., когда было установлено, что система Ьа-Ва-Си-0 имеет Тс около 35 К. Впоследствии сверхпроводимость была обнаружена в иттриевой системе (Тс=90 К), затем в висмутовой (Тс=ПО К) и таллиевой (Тс=125 К) системах. На сегодняшний день наибольшей температурой перехода обладает система В£-Ва-Са-Си-0 с Тс около 135 К в обычных условиях и 160 К под давлением. Несмотря на то, что вопрос о механизме высокотемпературной сверхпроводимости остается открытым, считается, что основным параметром, определяющим температуру сверхпроводящего перехода, является концентрация носителей заряда [I*]. Соответственно, с целью как общего понимания природы высокотемпературной сверхпроводимости, так и для решения проблемы оптимизации сверхпроводящих параметров ВТСП материалов необходимо знание зависимостей Тс от концентрации носителей заряда и концентрации носителей от состава соединений.

Соединение УВа^Си^О^^ является, в этой связи, классическим объектом исследования, допускающим управление концентрацией носителей заряда с помощью кислородного допирования. При этом соединение УВа2Си306+х проходит эволюцию от антиферромагнитного диэлектрика при :г=0 до сверхпроводника с Тс 90 К при х*0.90. Другой причиной» вызывающей повышенный интерес исследователей к этому соединению, является упорядочение кислорода в плоскости СиО цепочек. Степень упорядочения кислорода, без изменения его содержания, может варьироваться в процессе отжига при комнатной температуре. В процессе упорядочения кислорода происходят изменения физических свойств как в нормальном, так и в сверхпроводящем состоянии, что, как предполагается, обусловлено изменением концентрации носителей при упорядочении [2*,3*]. Таким образом, отжиг при комнатной температуре, помимо содержания кислорода, может быть использован как дополнительный способ изменения концентрации носителей заряда при исследовании сверхпроводящих свойств соединения УВа2Си30&+х.

Комплексная магнитная восприимчивость является одним из наи-

более мощных методов исследования сверхпроводящих свойств материалов. С помощью этого метода измеряются такие характеристики, как температура сверхпроводящего перехода Тс, объем сверхпроводящей фазы, а также глубина проникновения магнитного поля, которая связана с концентрацией носителей заряда. Последнее позволяет изучать различные явления, которые сопрововдаются изменением концентрации носителей. Кроме этого, комплексная магнитная восприимчивость используется для определения величины критического тока сверхпроводников, что является актуальным применительно к сверхпроводящим проводам, экранам и измерителям магнитного потока СКВВДам.

В свете вышеизложенного, экспериментальное изучение комплексной магнитной восприимчивости модельного сверхпроводящего соединения УВа2Си30&кс> в широком интервале значений содержания кислорода является актуальной задачей академического исследования и важно для приложений.

Целью данной диссертационной работы является экспериментальное исследование методом комплексной магнитной восприимчивости влияния содержания кислорода и степени его упорядочения на концентрацию носителей заряда, температуру сверхпроводящего перехода, а также на межгранульные свойства образцов УВа2Си30&+д;.

Научная новизна. Впервые проведены детальные исследования комплексной магнитной восприимчивости сверхпроводящего соединения УВа2Си3С>£1+,г в зависимости ат содержания кислорода х и степени его упорядочения в широком интервале содержаний кислорода 0.39$г<1.а. Впервые обнаружено плато в зависимости глубины проникновения магнитного поля определенной из магнитной восприимчивости, и, соответственно, концентрации носителей заряда п от содержания кислорода х при 0.45^0.70. Бри тех же содержаниях кислорода обнаружено плато в зависимости Тс от 1/У?, которое не объясняется имеющимися в литературе теоретическими представлениями.

Впервые обнаружено, что отжиг при комнатной температуре, в процессе которого происходит упорядочение кислорода, приводит к уменьшению глубины проникновения А. и, соответственно, к увеличению концентрации носителей заряда п во всей исследуемой области содержания кислорода. Обнаружено также, что упорядочение кнслоро-

да при комнатной температуре вызывает увеличение области плато как в зависимости п от х, так и в зависимости Гс от !/>?.

Получено, что отжиг при комнатной температуре, также как и увеличение содержания кислорода, приводит к увеличению межгранульного сверхпроводящего критического тока в кислород-дефицитных керамических образцах УВа2Си30б+х. В объемных СКВИДах, созданных на основе этих образцов, впервые обнаружена зависимость спектральной плотности шума от частоты 1 вида « 1/Г0'5.

Практическая ценность работы. Полученные в диссертации результаты исследований керамических образцов УВа2Си30&+т могут быть использованы для оптимизации параметров объемного СКВИДа, изготовленного из этого материала, что подтверждено созданным действующим макетом.

Отработана методика определения из измерений комплексной магнитной восприимчивости объема сверхпроводящей фазы с учетом величины глубины проникновения магнитного поля и размеров этой фазы, что может быть полезно при создании и оптимизации сверхпроводящих свойств новых материалов.

На защиту выносятся:

1.Результаты исследования комплексной магнитной восприимчивости композитного образца УВа2Си306+:г:РгВа2Си30у с содержанием кислорода х иттриевой компоненты в области 0.36<зх0.94. Получена зависимость глубины проникновения магнитного поля А. и, соответственно, концентрации носителей заряда от содержания кислорода. Обнаружено плато в зависимости концентрации носителей заряда п от содержания кислорода х в области 0.45$г$0.70 и линейное возрастание концентрации носителей п при увеличении х от 0.70. до 0.93. Полученные результата хорошо согласуются с моделью химической валентности, учитывающей упорядочение кислорода в плоскости цепочек.

2.Результаты исследования влияния отжига при комнатной температуре, в процессе которого происходит упорядочение кислорода, на комплексную магнитную восприимчивость композитного образца с содержанием кислорода х иттриевой компоненты в области 0.36<г<0.85. Впервые обнаружено, что в та^СидО^^, упорядочение кислорода приводит к уменьшению глубины проникновения А, и, соот-

ветственно, увеличению концентрации носителей п при всех содержаниях кислорода. Впервые также проведено исследование влияния отжига при комнатной температуре на наблюдаемое в зависимости п(х) плато, которое связано с формированием Орто II структуры.

3.Результаты исследования влияния упорядочения кислорода на вид зависимости Тс от величины 1/Л2, пропорциональной концентрации носителей заряда, в УВ^Си^О^^ с содержанием кислорода 0.39$г<0.93. Обнаружено, что упорядочение кислорода при комнатной температуре приводит к существенным изменениям зависимости Тс от 1Л2. Эти изменения свидетельствуют о том, что концентрация носителей заряда не является единственным параметром, опредалящим Тс в УВа2Си306+х. Результат объясняется возможным участием цепочек в сверхпроводимости УВа2Си306кГ

4.Построение фазовой диаграмм температура сверхпроводящего перехода - температура отжига, при которой проводилось насыщение образца кислородом. Полученная фазовая диаграмма свидетельствует о том, что в УБа^СидО^д. щи содеряании кислорода г>0.94 происходит распад на две сверхпроводящие фззы, различающиеся содержанием кислорода.

5.Результаты исследовшия влияния отжига при комнатной температуре на межгравдльный сверхпровсдаций критический ток в кислород-дефицитных керамически! образщи УВа2Сид06+д.. Показано, что упорядочение кислорода, происходящее в процессе отжига при комнатной температуре, влияет на сверхпроводящие свойства как гранул, так и межгранулБНЫх связей одинаковым образом. Исследования

"объемного СКВВДа"' на основе кислород-дефицитной керамики УВа2Сид0^х показали, что зависимость спектральной плотности шума от частоты 1 имеет вид: Б^^/Г1^2 при частотах выше 10 Гц. Результат объясняется в рамках модели, учитывалдей силу вязкости, действувдую на вихри при их движении в режиме течения магнитного потока.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались на научных семинарах Отдела термодинамических исследований, на Всесоюзной конференции по физике низких температур, Ленинград 1988, на V Всесоюзной конференции "Флуктуационные явления в физических системах", Паланга 1988, на 8-ой Общей конференции Отделения конденсированного состояния ЕФО, Будапешт

1988, на 2-ом Всесоюзном совещании по высокотемпературной сверхпроводимости, Киев 1989, на 10-ой Международной конференции по шумам в физических системах, Будапешт 1989, на Международной конференции по сверхпроводимости, Бангалор 1990, на 3-ем,4-ом и 5-ом Всесоюзных симпозиумах по неоднородным электронным состояниям, Новосибирск 1989, 1991 И 1995.

Публикации. По основным результатам диссертации в печати опубликовано 11 работ.

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка цитируемой литературы.

Объем диссертации составляет 124 машинописных страниц и включает 29 рисунков и список литературы из 106 наименований.

КРАТНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РА60ТЫ

Во введении обоснована актуальность исследования комплексной магнитной восприимчивости сверхпроводящего соединения УВа2Си306+;г с различным содержанием кислорода, сформулирована цель работы, научная новизна и практическая значимость полученных результатов. Приведены также основные положения, выносимые на защиту, и дана краткая аннотация диссертационной работы.

Первая глава является обзорной. В параграфах этой главы изложены основные, известные к настоящему времени, факты. Первый параграф посвящен структуре УВа2Сиз06+:с, а также изменению структурных параметров, происходящих как при изменении содержания кислорода, так и при изменении степени его упорядочения. Даются представления об упорядочении кислорода, приводится также фазовая диаграмма температура - содержание кислорода. Во втором параграфе рассматривается вопрос о зависимости концентрации носителей заряда от содержания кислорода и степени его упорядочения. Особое внимание уделено модели химической валентности [2*], позволяющей описать эту зависимость. Третий параграф посвящен проблеме связи температуры сверхпроводящего перехода и концентрации носителей заряда. В четвертом параграфе даются понятия глубины проникновения магнитного поля, определяющейся концентрацией п и эффективной массой т* носи-

телей заряда, приводится связь глубины проникновения с магнитной восприимчивостью, в том числе, в случае сильной анизотропии глубины проникновения. Пятый параграф посвящен проблеме двойного сверхпроводящего перехода, наблюдаемого в YBagCUgOg^.

Вторая глава посвящена описанию образцов, на которых проводились исследования. Для получения данных по глубине проникновения магнитного поля из измерений комплексной магнитной восприимчивости был приготовлен композитный образец YBagCUgO^rPrBagCUgOy, в котором объемная доля YBagCUgO^ составляет приблизительно 10 %. Причем, частицы YBagCugOg^ в композите являются невзаимодействующими, с фиксированной ориентацией и распределением по размерам. Дается описание установки, использовавшейся для измерений комплексной магнитной восприимчивости. Описана также методика получения сигнальных и шумовых характеристик СКВИД магнитометров на основе кислород-дефицитных керамических образцов YBagCUgO^^..

В третьей главе приведены результаты исследований внутригра-нульных и межгранульных сверхпроводящих свойств образцов YBa2Cu30&+.r с различным содержанием кислорода х, а также с различной степенью упорядочения кислорода при фиксированном его содержании. В первом параграфе приведены результаты измерений температурных зависимостей комплексной магнитной восприимчивости композитного образца с содержанием кислорода х иттриевой составляющей в области 0.39^0.93. Измерения проводились как сразу же после закалки образца в жидком азоте (закаленный образец), так и после выдержки образца при комнатной температуре в течение различного времени (отожженный образец). Было обнаружено, что как увеличение содержания кислорода х, так и отжиг при комнатной температуре вызывают увеличение величины восприимчивости при всех х.

Увеличение действительной компоненты восприимчивости %' объясняется уменьшением глубины проникновения X YBagCUgOg^ составляющей композитного образца. Для сферических частиц радиусом R магнитная восприимчивость % определяется выражением [4*]:

f = (I)

Х0 - величина восприимчивости, соответствущая полному диамагнитному экранированию (A<<R). В соответствии с теорией Лондонов [4*], \(0) = №*c /4ime2)1 /2, и, соответственно, 1/МО)2 <* тг/т*, где т* и п представляют собой эффективную массу и концентрацию носителей

заряда.

Используя экспериментальные значения %'/%'0 и выражение (I), мы получили значения R/Л при температуре 5.8 К для YBagCUgOg^ частиц с различным содержанием кислорода и различной степенью упорядочения, которая задавалась отжигом при комнатной температуре. Глубина проникновения магнитного поля в УВа2СгДз06+;г характеризуется сильной анизотропией С5*]. В этом случае для частиц со случайной ориентацией относительно направления магнитного поля выражение (I) модифицируется [6*] в

= -—Г 1 + 1/[(d2/e2) + ()£/xL)}} . (2)

^0 48 с сю J

d - размер частиц в плоскости ab, е - размер вдоль оси с. В нашем случае для YBagCUgOg^ частиц d«2 мкм, мкм, и, соответственно, (d2/e2)<«4. Анизотропия глубины проникновения ^/Л.^ изменяется от приблизительно 130 при ахО.5 до 10 при т«0.9 [5*]. Использование этих значений анизотропии в выражении (2) дало, что второе слагаемое в скобках изменяется при тех же изменениях х от <1СГ4 до Ю-2, и, таким образом, этим слагаемым можно пренебречь. Отсюда видно, что вклад в магнитную восприимчивость дают только частицы, для которых магнитное поле направлено перпендикулярно плоскости аЪ. В результате можно считать, что в полученном с помощью выражения (I) параметре R/A. A=A.afj, а R представляет собой некоторую эффективную величину.

2

Исследования показали, что зависимость параметра (R/A.) , пропорционального концентрации носителей л, от содержания кислорода х (рис.1), а также полученная наш зависимость Тс(т) хорошо описываются моделью химической валентности [2*]. В рамках этой модели концентрация дырок в Cu(II)02 плоскостях определяется локальной координацией атомов меди Cu(I) в цепочках. Двухкоординированным кислородом Cu(I) атомам, имеющим зарядовое состояние I+, соответствует отсутствие дырок в плоскостях, в то время как трех- и четы-рехкоординированным Cu(I) атомам с зарядовым состоянием 2+ соответствуют I и 2 дырки, соответственно. Увеличение содержания кислорода приводит к увеличению доли трех- и четырехкоординированных атомов меди и уменьшению количества двухкоординировэнных Cu(I) атомов, что вызывает возрастание п с ростом х. В области 0.5^0.7 происходит формирование структуры Орто II, характеризующейся чередующимися через одну заполненными и не заполненными кислородом це-

почками. В процессе формирования Орто II структуры увеличивается доля как четырех-, так и двухкоординированных Cu(I) атомов за счет уменьшения количества трехкоординированных атомов меди. Это вызывает появление плато в зависимости п(х) при 0.5$г^0.7 и, как следствие, плато в зависимости Тс(х), что было подтверждено нашими исследованиями.

В процессе отжига при комнатной температуре, как показали структурные исследования [3*], в YBa2Cu30&f;r происходит упорядочение кислорода в СиО цепочках. При закалке образца замораживается высокотемпературное неупорядоченное состояние кислородной подсистемы. В процессе последующего отжига при комнатной температуре происходит релаксация к более упорядоченному состоянию. При этом происходит изменение координации Cu(I) атомов за счет высокой диффузионной подвижности атомов кислорода, что, в свою очередь, долж-

X

Рис.1. Зависимость (11/Л.(5.8К) )2 от содержания кислорода х. Заполненные кружки соответствуют закаленному образцу. Открытые кружки соответствуют отожженному при комнатной температуре образцу

но приводить к изменению концентрации дырок в Си02 плоскостях. Нами впервые было обнаружено, что упорядочение кислорода при комнатной температуре вызывает уменьшение глубины проникновения магнитного поля А. и, соответственно, увеличение концентрации носителей п (рис.1) при всех содержаниях кислорода в области 0.39$лг$0.85. Было также обнаружено, что отжиг при комнатной температуре приводит к увеличению области плато по координате х как в зависимости (И/Л.)2 от х, так и в зависимости Тс(:г). Результаты показывают, что наличие плато в этих зависимостях связано с упорядочением Орто II структуры. '

На рис.2 приведена зависимость Тс' от параметра (И/А.)2 <* п. Заполненные круж- ки соответствуют закаленному образцу с различным содержанием кислорода. Открытые кружки соответствуют образцу, выдержанному различное время при1комнатной температуре. Сплошные линии соединяют точки, относящиеся к одному и тому же содержанию кислорода х. Пунктирные' линии проведены через точки, относящиеся к закаленному и полностью отожженному образцу.Впервые было обнаружено плато в зависимости Тс от (Б/А.)2 в области Тс 60 К, которое не описывается моделями, учитывавдими упорядочение кислорода и формирование Орто II структуры [2*]. Было также получено, что в области максимума Тс, обусловленного оптимальным допированием, концентрация носителей заряда п возрастает в 2 раза при слабом изменении Тс (рис.2), что.согласуется с литературными данными [7*].-Впервые были проведены исследования вжяния упорядочения кислорода при комнатной температуре на вид зависимости Тс от (й/А.)2. Было обнаружено, что эти зависимости, соответствующие закаленному и отожженному образцу, не совпадают друг с другом (рис.2), хотя в соответствии с универсальной корреляционной зависимостью Тс(п/т*) [7*1 концентрация носителей заряда п является единственным параметром, определяющим Тс в области недостаточного допирования для всех ВТСП соединений. Полученные результаты можно объяснить тем, что в УВ^СидО^д, за счет эффектов близости в сверхпроводимости участвуют не только, дырки в Сиб2 плоскостях, но и носители заряда в СиО цепочках [8*].

Знание величин глубины проникновения А, и размера частиц К позволило правильно определить объем сверхпроводящей фазы фуллере-нов из измерений комплексной магнитной восприимчивости с использованием выражения (I). Комплексная магнитная восприимчивость приме-

нялась также для определения размеров фаз в многофазных висмутовых системах. При этом были использованы независимые данные об объеме сверхпроводящих фаз в образце, а также о величине X для этих фаз.

Во втором параграфе приводятся результаты исследования межгранульных сверхпроводящих свойств кислород-дефицитных керамических образцов УВа2Сиа06+:г и шумовых свойств СКВИДов на основе этих образцов. Было обнаружено, что уменьшение содержания кислорода в образцах УЕ^СидС^^ приводит к уменьшению межгранульных критических токов. Было также получено, что упорядочение кислорода вызывает увеличение межгранульного критического тока. Были проведены измерения сигнальной характеристики и спектральной плотности шума "объемного СКВИДа" на основе кислород-дефицитной керамики УВа2Сид06+:г. В результате, было обнаружено, что зависимость спектральной плотности шума от частоты Г имеет вид: 5г<х1 /{^

Рис.2. Зависимость Тс от (И/Мб-вК) )2 для УВа2Си306+:г компоненты композитного образца. Вставка показывает зависимость Тс от (И/А.(5.8К) )2 в увеличенном масштабе

(7=1.1-1.2) ниже 10 Гц, и З^сИ/гТ (7=0.45-0.6) выше 10 Гц. Наблюдающееся поведете спектральной плотности шума хорошо описывается в рамках модели, учитывающей силу вязкости, действующую на вихри при их движении в режиме течения магнитного потока [9*].

Четвертая глава посвящена экспериментальному ис-ледованию сверхпроводящих свойств ТШа2Си306+г в области избыточного допирования, при значениях содержания кислорода х>0.9. Было обнаружено, что при г>0.94 происходит распад на две сверхпроводящие фазы, причем возникновение распада зависит от содержания кислорода, а не от температуры отжига, который использовался для насыщения образца кислородом. Была построена фазовая диаграмма Тс - температура от-

Рис.З. Зависимость Тс керамического образца (кружки) и порошков (квадраты) та^Си^О^^ от температуры отжига Тц. Открытые кружки - отжиг на воздухе, закрытые кружки и квадраты - отжиг в потоке кислорода

жига (рис.3). Полученные зависимости Тс от температуры отжига в области двухфазного состояния указывают на то, что образующиеся фазы различаются содержанием кислорода. Этот результат хорошо согласуется со структурными исследованиями (10*1.

В заключении.приводятся основные результаты и вывода диссертации.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

1.Проведены детальные исследования комплексной магнитной восприимчивости композитного образца УВа2Сид06+1:РгВа2Си^0^ с содержанием кислорода х иттриевой компоненты в области 0.36<х<0.94. Получена зависимость глубины проникновения магнитного поля X и, соответственно, концентрации носителей заряда от содержания кислорода. Обнаружено плато в зависимости концентрации носителей заряда п от содержания кислорода х в области 0.45^0.70. Обнаруженное плато вместе с наблюдаемым при тех же содержаниях кислорода плато на зависимости Тс(г) объясняется формированием Орто II структуры. Получено, что концентрация носителей п линейно возрастает при увеличении х от 0.70. до 0.93, в то время как зависимость Тс(х) имеет максимум при л:«0.89. Полученные результаты хорошо согласуются с моделью химической валентности, учитывающей упорядочение кислорода в плоскости цепочек.

2.Исследовано влияние отжига при комнатной температуре, в процессе которого происходит упорядочение кислорода, на комплексную магнитную восприимчивость композитного образца с содержанием кислорода х иттриевой компоненты в области 0.36<х<0.85. Впервые обнаружено, что в YBagCUgO^^, упорядочение кислорода приводит к уменьшению глубины проникновения к и, соответственно, увеличению концентрации носителей ri при всех содержаниях кислорода. Причем п увеличивается в процессе упорядочения на одну и ту же величину при всех х в области 0.45$г^0.85. Впервые также обнаружено, что упорядочение кислорода при комнатной температуре вызывает увеличение области значений содержаний кислорода, при которых наблюдается плато в зависимости п(х).

3.Впервые получено, что зависимость Тс от величины I/A.2, пропорциональной концентрации носителей заряда, характеризуется плато, которое соответствует формированию Орто II структуры. Обнару-

жено, что упорядочение кислорода при комнатной температуре вызывает увеличение области плато, а также приводит к существенным изменениям зависимости Тс от I/A.2. Эти изменения свидетельствуют о том, что концентрация носителей заряда не является единственным параметром, определяющим Тс в YBagCUgO^. Результат объясняется возможным участием цепочек в сверхпроводимости YBa2Gu306+x.

4.На основании измерений комплексной магнитной восприимчивости соединения YBaujCUgO^^ с содержанием кислорода х>0.85, построена фазовая диаграмма температура сверхпроводящего перехода - температура отжига, при которой проводилось насыщение образца кислородом. Получено, что в YBagCUgO^^ при содержании кислорода х>0.94 происходит распад на две сверхпроводящие фазы. Обнаруженная зависимость Тс от температуры отжига в области двухфазного состояния свидетельствует о том, что эти фазы различаются содержанием кислорода.

5.Получено, что уменьшение содержания кислорода в керамических образцах YBagCUgOg^ приводит к уменьшению межгранульных критических токов. Показано, что упорядочение кислорода, происходящее в процессе отжига при комнатной температуре, влияет на сверхпроводящие свойства как гранул, так и мекгранульных связей одинаковым образом. В результате исследования сигнальных характеристик и спектральной плотности шума "объемного СКВВДа" на основе кислород-дефицитной керамики YBagCUgOg^, обнаружено, что зависимость спектральной плотности шума Sf от частоты Г имеет вид: Sfoc1/fT (7=1.1-1.2) ниже 10 Гц, и Sjal/i* (7=0.45-0.6) выше 10 Гц. Наблю-дапцееся поведение спектральной плотности шума хорошо описывается в рамках модели, учитывающей силу вязкости, действующую на вихри при их движении в.режиме течения магнитного потока.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Куропятник И.Н., Малышев О.Б., Матизен Э.В., Романенко А.И., Самойлов П.П., Федоров В.Е., Филнпов В.В., Черевко А.Г. Шумы высокотемпературных сверхпроводников YBa2CUg07_x, используемых в качестве чувствительных элементов в СКВИД магнитометрах// Тезисы докл. V Всесоюзной конференции "Флуктуационные явления в физических системах", Паланга, 1988.-С.184-187.

2. Куропятник И.Н., Лавров А.Н., Матизен Э.В., Романенко А.И., Самойлов П.П., Федоров В.Е., Черевко А.Г. Эффекты локализации в образцах системы YBa2(Cu.|(М = 5'Fe, 119Sn) и шумовые характеристики сверхпроводящего магнитометра на основе YBagCUgOy^// Изв.СО АН СССР. Сер.хим.наук-1988.-Т.17, вып.5.-С•92-96.

3. Куропятник И.Н., Малышев О.Б., Матизен Э.В., Романенко А.И., Самойлов П.П., Федоров В.Е., Черевко А.Г. 1/1^ шумы СКВИД магнитометра на основе объемных образцов керамики YBagCugO^ и Bl-Sr-Ca-Cu-O// Новосибирск, 1988.-IOC-(Препринт / АН СССР. Сиб. отд-ние. Институт неорганической химии; No.88-32).

4. Vasllyeva I., Samollov P., Naumov H., Gromilov S., Kuropyatnik I., Gibner Ya., Malakhov V. Something new and. something old on the phase in the superconducting systems// J. less-Common Metals-1990.-V.164-165.-P.612-619.

5. Vasllyeva I., Jlanzhong Zhu, Shllklna Т., Gibner Ya., Kuropyatnik I., Gromilov S., Malakhov V. Study of Individual phase composition In multiphase ceramics of Bl-Pb-Ca-Sr-Cu-0 system// Mat.Res.Bull.-1991.-V.26.-P.255-260.

6. Куропятник И.Н., Васильева И.Г., Мажара А.П. Глубина проникновения магнитного поля в порошкообразный образец B11 6PbQ 4Sr2Ca2Cu30.t// Тезисы докл. IV Международного симпозиума "Неоднородные электронные состояния", Новосибирск, 1991 .-С.146-147.

7. Kuropyatnik I.N., Lavrov A.N. Influence of the oxygen re- arrangement on normal and superconducting properties of ¥632^0^ ceramics// Physica C-1992.-V.197, No. 1/2.-P.47-52.

8. Kuropyatnik I.N., Lavrov A.N. Influence of oxygen ordering on the magnetic penetration depth In YBagCUgO^ (0.39$r<0.93)// Phys.Le 11. A-1994.-V.187.-P.341-345.

9. Окотруб A.B., Шевцов Ю.В., Куропятник И.Н., Потапова О.Г., Насонова Л.И., Трубина С.В., Кравченко B.C., Мазалов Л.Н. Синтез интеркалированных соединений фуллеренов с использованием термического разложения азидов калия и натрия// 0ФХТ-1994.-Т.7, No.5.-С.866-870.

10. Куропятник И.Н., Лавров А.Н., Наумов Н.Г., Разлевинская О.В., Кравченко B.C., Матизен Э.В. Распад на фазы и сверхпроводимость в YBagCUgOg^ при £>0.94// СФХТ-1995.-Т.8, N0.3.-B печа-

ти.

11. Куропятник И.Н., Лавров А.Н., Наумов Н.Г., Разлевинская О.В., Кравченко B.C., Матизен Э.В. Распад на фазы и сверхпроводимость в YBa2Cu306+x при х>0.94// Тезисы докл. V Международного симпозиума "Неоднородные электронные состояния", Новосибирск, 1995.-С.123-124.

ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА

I*. Cava R.J. Structural chemistry and the local charge picture of copper oxide superconductors// Sclence-1990.-V.247, No.4943.-P.656-662.

2*. Veal B.W., Paullkas A.P. Dependence of hole concentration on oxygen vacancy order in YBagCUgO^. A chemical valence model// Physlca C-1991 .-V.184.-P.321-331.

3*. Jorgensen J.D., Pel S., LlghtXoot P., Shi H., Paullkas A.P., Veal B.W. Time-dependent structural phenomena at room temperature In quenched YBagCUgOg . Local oxygen ordering and superconductivity// Physlca C*- 1990. - V.167. - P.571-578.

4*. Шенберг Д. Сверхпроводимость.- M.: Мн.литературы 1955. -С.134.

5*. Chien Т.Н., Datars W.R., Veal B.W., Paulikas A.P., Kostlc P., Gu C., Jiang Y. Dlmentlonal crossover and oxygen deficiency In YBagCUgOx single crystals.// Physlca С - 1994. - V.229. -P. 273-279.

6*. Stroumbos H., Monod P. Analysis of the anisotropic London penetration depth In YBagCUgO^ fine particles// J.Less-Common Metals - 1990. - V.164-165. - P.1009-1015.

7*. Uemura Y.J., Le L.P., Luke G.M., Sternlleb B.J., Wu W.D., Brewer J.H., Rlseman T.M., Seaman C.L., Maple M.B., Ishlkawa M., Hinks D.G., Jorgensen J.D., Salto G., Yamochl H. Basic similarities among cuprate, blsmuthate, organic, Chevrel-phase, and heavy-fermlon superconductors shown by penetration-depth measurements// Phys.Rev.Lett. - 1991. - V.66, No.20. - P.2665-2668.

8*. Кгез1п V.Z., Wolf S.A., Beutscher G. The effect of phonon-mediated charge transfer and Internal proximity effect on the properties of multlgap cuprate superconductors// Physlca С -

1992. - V.191, No.1/2. - P.9-14.

9*. Tatacs S., Gamsry F. Study of flux flow In high Tc superconductors// Physlca C - 1989. - V.162-164. - P.681-682. 10*. Conder K., Zech. D., Kruger Ch., Kaldis E., Keller H., Hewat A.ff., Jllek E. Indications for a phase separation In YBa2Cu307._;r// Procceedings of the 2nd Workshop on "Phase Separation In Cuprate Superconductors" Cottbus, Germany, Sept.5-10

1993, eds. Sigmund E. and Müller K.A. - Springer Verlag, 1994. - P.210-224.

Подписано к печати и в свет 13.II.95. Бумага 60x84/16. Печ.л. 1,2. Уч.-изд.л. 0,8. Тираж 100. Заказ * « . Бесплатно.

ООО "НОНПАРЕЛЬ".