Транспортные и магнитные свойства слоистых сверхпроводников: оксипниктидов, халькогенидов и оксикарбонатов тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

Федеральное государственное учреждение науки Физический институт им. П.Н. Лебедева Российской Академии Наук

На правах рукописи УДК 538.9

САДАКОВ АНДРЕЙ ВЛАДИМИРОВИЧ

ТРАНСПОРТНЫЕ И МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА СЛОИСТЫХ СВЕРХПРОВОДНИКОВ: ОКСИПНИКТИДОВ, ХАЛЬКОГЕНИДОВ И

ОКСИКАРБОНАТОВ

А

01.04.07 - Физика конденсированного состояния

диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Москва — 2014

005553869

005553869

Работа выполнена в Отделении физики твердого тела Федерального государственного учреждения науки Физического института им. П.Н. Лебедева РАН Научный руководитель:

д.ф.-м.н. Пудалов Владимир Моисеевич, ФИАН Официальные оппоненты:

1. д.ф.-м.н. Красноперов Евгений Павлович, Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт"

2. д.ф.-м.н. Горшунов Борис Петрович, Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт общей физики им. A.M. Прохорова Российской академии наук

Ведущая организация:

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Физический факультет.

Защита состоится 29 сентября 2014 года в 12 часов на заседании диссертационного совета Д002.023.03 в ФИАН по адресу: 119991, Москва, Ленинский просп., 53.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФИАН и на сайте -www.lebedev.ru.

Автореферат разослан " " -гу сЦ^Ьу_2014 г.

Отзывы на автореферат просьба присылать по адресу: 119991 г. Москва, Ленинский проспект, д. 53, ФИАН, Отделение физики твердого тела.

Ученый секретарь диссертационного совета s^jV )

доктор физико-математических наук КазаряН"Мишик Айразатович

Общая характеристика работы

Актуальность темы. Высокотемпературные сверхпроводники (ВТСП) на основе пниктидов и халькогенидов железа являются новым классом сверхпроводящих материалов, открытым около пяти лет назад. К настоящему времени известно несколько типов таких соединений: REFeAsO (т.н. класс "1111 RE - редкоземельный элемент), BaFe2As2 ("122"), LiFeAs ("111"), Sr2V03FeAs ("42622"). Кристаллическая структура перечисленных соединений характеризуется одной общей чертой - наличием слоев Fe As, что обуславливает квазидвумерный характер свойств этих материалов. Аналогичной кристаллической структурой обладает и халькогенид железа FeSe ("11"), в котором ранее была обнаружена сверхпроводимость при 14К [1, 2, 3, 4, 5].

В соединениях класса "llll"(ReAsFeOi_xFx (Re=Sm, Gd; х=0-0.2)), температура (Тс) перехода в сверхпроводящее состояние достигает 56 К [7], что уступает только критическим температурам сверхпроводников на основе купратов, а второе критическое поле НС2(0) сопоставимо с рекордными значениям НС2(0) для купратов или даже превышает их.

Кроме того, сверхпроводники на основе пниктидов обладают нетривиальными магнитными свойствами. Во-первых, исходная (родительская) недопированная фаза является антиферромагнетиком, во вторых, эти материалы обладают сильной магнитоструктурной связью - зависимостью параметров элементарной ячейки от магнитного момента подрешетки ионов Fe. Кроме этого, в сверхпроводящем состоянии, при температурах ниже Тс, в ряде соединений, содержащих магнитные редкоземельные ионы, возникает их магнитное упорядочение. По этой причине можно ожидать, что в механизме сверхпроводимости в пниктидах существенную роль играют магнитные флуктуации [6].

Таким образом, исследование свойств сверхпроводников на основе пник-тидов и халькогенидов железа вызывает значительный интерес как с точки зрения выяснения механизма сверхпроводимости, так и с точки зрения возможных практических применений, в частности, в технике и технологии сильных магнитных полей. А анизотропия данных соединений определяет необходимость и актуальность проведения исследований на монокристаллических образцах высокого качества.

Целью настоящей работы являлось подробное изучение транспортных и магнитных свойств слоистых сверхпроводников - оксипниктидов и халькогенидов железа и оксикарбонатов висмута. В частности, была поставлена задача исследования поведения второго критического поля от температуры железосодержащих сверхпроводников, изучение магнитных свойств монокристаллов оксикарбоната висмута. Кроме этого была поставлена задача найти новые железосодержащие соединения - шаблоны, структурно родственные уже известным высокотемпературным Ее-сверх-проводникам и являющиеся основой для поиска новых ВТ СП материалов.

Научная новизна работ, представленных в диссертации, заключается в получении целого ряда экспериментальных данных по сверхпроводящим свойствам новых соединений из класса оксипниктидов железа, изучение сверхпроводящих свойств впервые полученных монокристаллов оксикарбонатов висмута, а также, всесторонние исследования поведения второго критического поля от температуры на монокристаллах ГеЭе, для различных ориентаций магнитного поля относительно аЬ-плоскости кристалла. Отметим новизну полученных результатов:

• Обнаружена сверхпроводимость в соединении EuFeAsO0.85F0.15, представителе нового класса ВТСП - оксипниктидов железа. Исследованы сверхпроводящие переходы по восприимчивости и сопротивлению,

построены зависимости НС2(Т).

• Исследованы свойства впервые полученных монокристаллов сверхпроводящего оксикарбоната BÍ2Sr4Cu2C0308. Измерены петли гистерезиса намагниченности в магнитном поле. Из измерений восприимчивости при охлаждении в магнитном поле и в отсутствии поля сделан вывод о том, что сверхпроводящая фаза в образцах присутствует, но заполняет небольшую часть объема, вероятно, в виде прослоек.

• Исследованы сверхпроводящие образцы монокристаллов FeSe, у которых плоскость кристалла ab совпадает с кристаллографической плоскостью (001). Измерены зависимости НС2(Т) в ориентации Н||с и НЦаЬ. Установлено, что в первом случае зависимость критического поля хорошо согласуется с теорией WHH [8], которая описывает температурное поведение второго критического поля в сверхпроводниках второго рода, а во втором случае экспериментальная кривая отклоняется от теории, что связано с Паули-ограничением.

Научная и практическая ценность работы.

• В работе проведены исследования новых сверхпроводящих материалов (EuFeAsO0.85F0.15) в широком диапазоне полей (до 14 Тесла), определены ключевые параметры соединений.

• Отработаны методы получения сверхпроводящих образцов высокого качества состава GdFeAsOi_xFx. Экспериментальные значения производной dHC2/dT(TG)=5.5 Т/К и оценка величины второго критического поля в нуле температуры Нсг(0)~200Т свидетельствуют о перспективности практического применения соединений класса "1111" для использования в сверхсильных магнитных полях.

• Впервые проведены детальные исследования температурной зависимости второго критического поля в монокристаллах РеБе с ориентацией плоскости (001).

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Обнаружена сверхпроводимость в соединении ЕиРеАзОхр!-^ при Тс=11 К. Переход в сверхпроводящее состояние исследовал путем измерения температурных зависимостей магнитной восприимчивости, электросопротивления и теплоемкости. Из измерений температурных зависимостей сопротивления и восприимчивости в магнитных полях до 14 Т определена зависимость верхнего критического поля НС2(Т).

2. Детально исследованы магнитные, транспортные и тепловые свойства в смешанном состоянии соединения Сс^еАвОхРг-х с различным содержанием фтора и кислорода. На основе анализа полученных данных построены зависимости НС2(Т), которые демонстрируют крайне высокие значения (Шс2/с1Т и экстраполируются к значениям Нс2(0), превышающим 200Т. Установлено, что качество образцов данного состава существенно улучшается при синтезе под высоким давлением. Обнаружена аномалия в температурной зависимости теплоемкости и магнитной восприимчивости при температурах ниже Тс, которая подтверждает антиферромагнитное упорядочение ионов Сс13+.

3. Впервые исследованы свойства монокристаллов сверхпроводящего оксикарбоната В12Зг4Си2С0з08. Измерены петли гистерезиса намагниченности в магнитном поле. Из измерений восприимчивости при охлаждении в магнитном поле и в отсутствии поля сделан вывод об отсутствии объемной сверхпроводимости в монокристаллических образцах этого соединения, несмотря на их структурное совершенство.

4. Впервые проведены детальные (в полях до 30 Т и температурах до 40 мК) транспортные исследования сверхпроводящих переходов монокристаллов FeSe, у которых плоскость кристалла совпадает с кристаллографической ab-плоскостью (001). Обнаружено, что: (1) в перпендикулярном магнитном поле экспериментальные данные количественно описывается теорией WHH [8] во всем исследованном диапазоне температур; (2) в параллельном магнитном поле наблюдается отклонение экспериментальных данных от теории WHH, из-за превышения парамагнитного предела.

Апробация работы. Основные результаты диссертации докладывались на семинарах Физического института им. П.Н. Лебедева РАН, а также на международных конференциях: ФПС'11, октябрь 2011 года, г. Звенигород, FPS'08 октябрь 2008 г., Звенигород, Российсико-Украинско-Германском Совещании HTS-2013 (октябрь 2013г.).

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы. Работа изложена на 84 страницах, содержит 32 рисунка и 5 таблиц. Список литературы состоит из 102 наименований.

Краткое содержание диссертации

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цели и задачи диссертации, кратко описана ее научная новизна, а также научная значимость работы.

В первой главе описаны методы получения, а также результаты ха-рактеризации и исследования свойств сверхпроводящих поликристаллов оксипниктидов железа - EuFeAsOF, GdFeAsOF, GdFeAsO (так называемый класс "1111"). Как известно, соединения REFeAsO - слоистые антиферро-

ГЧ

V 'V

X

15

.10

5 0

10 12 14 16

« —щ—90%

• -А-50% -»-10%

■ к V

н,т

Чи'ч

^ 10

Т,К

12

Рис. 1: (слева) Полевые зависимости сопротивления образца при различных температурах. Пунктирными линиями отмечен уровень на переходе, использованный для построения кривой Нсг(Т) (справа).

магнитные полуметаллы, слои FeAs чередуются со слоями REO. В "материнских недопированных соединениях, происходит антиферромагнитное упорядочение при температуре Тдг —140 К, и образование волны спиновой плотности. В таких соединениях сверхпроводимости не наблюдается. Если же допировать слои REO, например, заменой О на F или дефицитом кислорода, то волна спиновой плотности подавляется и при понижении температуры возникает сверхпроводящее состояние [9, 15]. Образцы с европием были получены твердофазным синтезом из соединений EuAs, EUF3, Fe и ГегОз в откачаной и запаяной кварцевой ампуле.

Оптимально допированный EuFeAsO(F) переходит в сверхпроводящее состояние при 11 К. Для полученных соединений были проведены транспортные измерения в полях до 14 Т (рисунок 1). Из этих данных (а также из измерений восприимчивости в полях до 9Т) были построены кривые Нсг(Т) для трех точек перехода - 0.9*р„, 0.5*рп, 0.1 *рп, где рп - значение

О 10 20 30 40 50 60

Т,К

Рис. 2: Температурные зависимости восприимчивости в нулевом поле для нескольких образцов, полученных синтезом под давлением с различным содержанием фтора и кислорода. На вставке - данные для образцов такого же состава, но выращенных ампульным методом.

сопротивления в нормальном состоянии (рисунок 1). Из рисунка 1 видно, что значение производной dHc2/dT(Tc) равно 7 Т/К, из которого получается оценка Нс2(0)=80Т (по формуле Яс2 = -0.693 • Тс ■ (dHc2/dT)|Гс

И)-

Помимо EuFeAsO(F), были также получены и исследованы два других соединения из того же класса 1111: GdFeAsOi-^F-j и GdFeAsOi_x, с разным уровнем допирования х. Образцы с гадолинием были выращены двумя способами - твердотельным синтезом в откачаных ампулах и синтезом при высоком давлении, проведено сравнение свойств полученных соединений с одинаковым массовым процентным составом (Рисунок 2). Обнаружено, что образцы с высоким содержанием сверхпроводящей фазы получаются при синтезе под давлением. Были измерены температурные зависимости

Рис. 3: а) Температурные зависимости сопротивления образца в различных магнитных полях. На вставке показаны построенные зависимости Не2(Тс) по середине перехода для трех образцов

сопротивления и восприимчивости при сверхпроводящем переходе, а также измерена зависимость теплоемкости от температуры в различных полях. Были обнаружены характерные особенности на температурных зависимостях восприимчивости и теплоемкости в сверхпроводящем состоянии при температурах 5 К, по-видимому, связаные с антиферромагнитным упорядочением подрешетки ионов Сс13+. Эти особенности исчезают при приложении поля более 6Т, которое, как мы полагаем, разрушает антиферромагнитное упорядочение.

На рисунке 3 приведены данные измерений сопротивления при сверхпроводящем переходе в полях до 14Т. Величина производной сШс2/с1Т(Тс) для нескольких образцов: №1 - GdAsFeOo.88Fo.i2, dHc2/dT - 3.65 Т/К; №2

- состав GdAsFeOo.82, dHc2/dT = 5.15 Т/К; №3 - состав GdAsFeO0.79F0.21, dHC2/dT = 5.47 Т/К. Для лучшего образца №3 оценка величины второго критического поля в нуле температуры по формуле Нс2 = -0.693 • Тс ■ (dHc2/dT)\Tc дает 200Т. Оценка показывает, что данное соединение весьма перспективно для практических применений технике сверхсильных магнитных полей.

Во второй главе описаны результаты исследований свойств поликристаллов новых соединений - перовскитовых оксихалькогенидов железа с общей формулой Ca2CuFe03Ch (Ch=S,Se). Оба новых соединения, Ca2CuFe03S и СагСиРеОзБе, принадлежат структурному типу «42262» (SroCuGaOsS = Б^СигСагОбЗг), самому «молодому» [4, 10, 11] представителю железосодержащих сверхпроводников, в котором Sr замещен на Са. Измерены температурные зависимости восприимчивости и сопротивления образцов - сверхпроводимости не обнаружено вплоть до 4 К. В главе обсуждается химические и структурные особенности полученных впервые соединений. На основе рентгеноструктурных исследований элементарной ячейки делается предположение о том, что кальций является хорошим инструментом «химического давления», способным увеличить температуру сверхпроводящих переходов в сверхпроводящих соедиенниях класса «42262» по аналогии с тенденциями, например, в классе «1111». Однако, в соединениях с Са, по измерениям сопротивления и восприичивости, нам не удалось обнаружить наличие сверхпроводимости при температурах выше 4 К.

В третьей главе описаны методы получения, а также результаты ха-рактеризации и исследования свойств сверхпроводящих монокристаллов оксикарбоната BÍ2Sr4Cu2C030s. Поиск, создание и исследование сверхпроводящих свойств новых монокристаллических высокотемпературных сверхпроводников, в частности купратов на основе висмута, остается одной из приоритеных задач в сфере высокотемпературной сверхпроводимости.

(002) (006) ШПЯ1 С С с Э э 1 1 ? э со о о с с с с <0 см ™ я §

1_ -1-—1-1_ _к .... о о 8 I 7 ... 4 ,1-

4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52 56 60

20, град.

Рис. 4: Типичная дифрактограмма монокристалла оксикарбоната ЕИгЗ^СигСОзОв , выращенного в газовой каверне раствора-расплава.

Поскольку большинство имеющихся в литературе данных по оксикарбона-там ЕЦ-ВТСП получено на керамических образцах, важной задачей является получение и исследование сверхпроводящих свойств монокристаллов этих новых соединений [12, 13, 14]. Монокристаллические образцы были получены методом роста в растворе-расплаве двумя способами. В зависимости от условий выращивания, кристаллы росли либо в газовых кавернах внутри раствора-расплава, либо рост происходил на поверхности расплава.

Как видно из дифрактограммы (Рисунок 4), кристаллы, полученные в газовых кавернах имеют практически идеальную структуру и не содержат побочных фаз. В то же время, на поверхности расплава росли кристаллы не однофазные - в них присутствуют фазы как оксикарбоната, так и "81-2201". Были исследованы сверхпроводящие свойства кристаллов, полученных обоими способами. Для исследования образцов, выращенных в газовых кавернах, использовался СКВИД-магнетометр (чувствительность

1x10

-7

о -1x10"7 О

Я -2x10"7

CD

-3x10

-7

-4x10

-7

А - ГО

ZFC

6 = 4

¡2

О 0

' г" Ч

■ V ч \ f> •к/

-40 -20 о 20 40

Н, Э

_I_1_I_1—

10

Т, К

Рис. 5: Зависимость намагниченности образца оксикарбоната от температуры в магнитном поле 5 Э в режимах охлаждения в нулевом магнитном поле (ZFC -zero field cooling) и измерение на отогреве; охлаждение и измерение в поле (FC -field cooling) стрелками показано направление изменения температуры в процессе измерений. На вставке - график зависимости намагниченности от поля. Стрелками показано направление изменения поля при измерениях петли гистерезиса магнитного момента

10_9ети при Т=4.2К в поле до 100Ое). Измерения на двух кристаллах, выросших в каверне внутри раствора-расплава, показали, что эти кристаллы являются сверхпроводниками с Тс = 6,7 К и 5,6 К. Тем не менее, из зависимости намагниченности от температуры в магнитном поле 5 Э в режимах ZFC и ГС видно, что объем сверхпроводящей фазы в этих образцах очень мал (рис. 5).

Вероятно, сверхпроводящая фаза присутствует в них по всему объему

13

в виде отдельных прослоек или микрогранул. Из измерений зависимости намагниченности от магнитного поля при температуре 4,2 К для данных образцов (вставка к рис. 5) были определены Нс1 = 0,7 Э и 1,2 Э, сделаны оценки НС2 = 110 Э и 50 Э для образцов №1 и №2, соответственно. Полученные данные по сверхпроводящим свойствам кристаллов оксикарбоната показывают, что несмотря на высокое качество структуры и состава выращенных образцов, объем сверхпроводящей фазы в них невелик и нам пока не удалось получить монокристаллы с большим объемом сверхпроводящей фазы. Одной из возможных причин этого может быть неоптимальный ка-тионный состав. По данным элементного анализа катионные соотношение Bi/Sr = 0.61-0.63, а для Bi/Cu = 1.16-1.19, т.е. наблюдается недостаток Sr и Си в образцах по сравнению со стехиометрией.

В четвертой главе описаны результаты исследования транспортных и магнитных свойств сверхпроводящих монокристаллов FeSe. FeSe является простейшим представителем семейства сверхпроводников на основе железа. Благодаря относительно простой кристаллической структуре, FeSe можно рассматривать как модельную систему для понимания механизмов сверхпроводимости в этом классе сверхпроводников.

Получить такие образцы Д-FeSe (сверхпроводящая фаза) весьма непросто. Очень узкий диапазон составов вблизи стехиометрии, низкая температура роста создают препятствия для получения этого материала стандартными методами. Магнитные примеси, такие как a-Fe, Fe7Se8, Fe304, присутствуют практически во всех описанных в литературе кристаллах и большинстве керамик и влияют на их свойства [16].

Однофазные образцы, не содержащие свободного Fe, его окислов и более сложных соединений, можно получить только при очень точном соблюдении состава соединения и его выращивании при низких температурах. В данной работе представлено первое тщательное исследование температур-

с

-9

-S-

"55 с ф

(001 )Т

о i о

10

20

(002) Н

(а)

(004)Т (004)Н

_J_L

30

40 50 20 (degree)

60

70

20 (degree)

Рис. 6 : (а) Рентгеновская диффракция показывает пики тетрагональной(Т) и гексагональной(Н) фазы; (Ь) На диффрактограмме видны только пики тетрагональной фазы (001М")

ных зависимостей сопротивления при сверхпроводящем переходе в широком диапазоне температур от Тс до 40 мК, а так же исследование температурных зависимостей второго критического поля Нс2 (определенного из К(Т)) в монокристаллах РеБе с ориентацией (001).

На рисунке 6 приведены дифрактограммы двух исследованных образцов: на панели (а) видны пики (001) и (004) тетрагональной фазы и три пика гексагональной фазы. На рисунке 6(Ь) видны только пики (0014) тетрагональной фазы, что означает, что кристаллографическая ось с строго

перпендикулярна плоскости кристалла, а примесная фаза отсутствует.

На рисунке 7 приведены результаты измерения температурных зависимостей сопротивления в нулевом магнитном поле стандартным 4-х контактным методом. Сопротивление в плоскости кристала изменяется с температурой практически линейно при Т<200 К, вплоть до сверхпроводящего перехода; наклон сШ/с1Т для различных образцов изменяется в пределах от 0.6 до 1.3ткОЬш/К. Кривые сопротивления имеют характерную особенность при Т~80 К, связанную с фазовым переходом от тетрагональной к орторомбической фазе (отмечено стрелкой), о которой сообщалось ранее [5]. Величина Тс увеличиваются с увеличением концентрации тетрагональной фазы. Оценка содержания тетрагональной фазы была сделана из отношения амплитуды пиков тетрагональной фазы к амплитуде гексагональных пиков.

На рисунке 8 показаны зависимости раъ и рс от температуры в нулевом поле для образца 1. Данные для сопротивления вдоль оси с поделены на 3 для удобства сравнения. Так же как и в случае раь, кривые сопротивления рс демонстрируют почти линейную температурную зависимость "металли-ческого"типа. Для характеризации межслоевой связи обычно используется такой параметр, как анизотропия сопротивления рс/раъ (7)- Наибольший из полученных коэффициентов анизотропии рс/раЬ равен 4 при температуре чуть выше Тс, что свидетельствует о том, что ГеБе - практически трехмерная система со слабой анизотропией (в сравнении со сверхпроводящими купратами).

Было обнаружено, что анизотропия в нулевом магнитном поле практически не зависит от температуры для всех исследованных образцов. Такое поведение говорит о том, что транспортные свойства в плоскости аЬ и вдоль направления с характеризуется одинаковым механизмом рассеия-ния.

Рис. 7: Зависимости удельного сопротивления нескольких образцов монокристаллов РеЭе от температуры в нулевом поле. На вставке (а) - увеличенная область сверхпроводящего перехода, на вставке (Ъ) - зависимость величины Тс (по середине перехода) и процентного содержания тетрагональной фазы (см. текст).

Магнитотранспортные измерения на этих образцах были выполнены для двух ориентаций магнитного поля - параллельно и перпендикулярно оси с кристалла. В последнем случае была использована конфигурация, при которой ток в плоскости аЬ был перпендикулярен полю Н.

Зависимости сопротивления /9аь(Н) одного из образцов (№ 2) от магнитного поля, направленного перпендикулярно (а) и параллельно (Ь) аЬ-плоскости кристала при различных фиксированных температурах представлены на рисунке 9. При низких температурах вблизи сверхпроводя-

Temperature (К)

Рис. 8: Сравнение температурного хода сопротивлений раъ и рс образца FeSe 1 в нулевом поле.

щего перехода (при Н>НС) кривые практически параллельны друг другу. С ростом температуры наблюдается уширение сверхпроводящего перехода от магнитного поля. С увеличением магнитного поля точка начала перехода (onset Тс ) равномерно смещается в сторону более низких температур для обоих направлений магнитного поля, причем переход по сопротивлению становится значительно шире при НЦаЬ, по сравнению с геометрией Н||с. Такое поведение перехода в конфигурации НЦаЬ можно объяснить состоянием вихревой жидкости, по аналогии с купратами [17].

На рисунке 10 показана температурная зависимость приведенного Н*2 для ряда исследованных образцов, полученная из кривых магнитосопро-тивления в геометрии Н||с (а) и НЦаЬ (Ь). Одновременно с экспериментальными данными на рисунке показаны теоретические кривые Вертхамера, Хелфанда и Хохенберга (WHH), которые описывают поведение второго

18

10 15 20 Magnetk: field (T)

Рис. 9: Сверхпроводящие переходы по сопротивлению кристала № 2 в магнитном поле (а) Н[|с и (b) H[|ab при разных фиксированных температурах.

критического поля в обычных сверхпроводниках второго рода без учета спиновых парамагнитных и спин-орбитальных эффектов [8]. В геометрии Н11 с температурная зависимость второго критического поля вплоть до температур Т/Тс<0.006 находится в хорошем согласии с теорией WHH. В геометрии НЦаЬ данные сильно отклоняются от теории из за парамагнитного ограничения сверхпроводимости [18]. Из проведенных измерений параметра анизотропии 7 и его температурной зависимости выявлено, что при

X

■а

0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0

I- „ 0.6

1°

X II

0.4-

0.2-

(a)

H||c

ЯР,

'вз

« 0.9pn No. 2 method 1 + 0.9pn No. 6 method 1 n 0.9pn No. 2 method 2 ----WHH

<4

4

4

Ьа"'

H||ab

(b)

"a

•л"

» 0.9pn No. 2 method 1 Л 0.9pn No. 1 method 1 □ 0.9pn No. 2 method 2 ■-- WHH

£ a

0.0-I

0

0.2 0.4 0.6 O.i Reduced temperature T / T

1.0

Рис. 10: Зависимость приведенного второго критического поля Н*2 от температуры в двух ориентациях поля относительно плоскости кристалла (а) Н||с и (b) НЦаЬ. Точками показаны экспериментальные данные, пунктирная линия -теория WHH (см. текст)

уменьшении температуры параметр анизотропии уменьшается и кристаллы Реве становятся практически изотропными в пределе Т—>-0. В заключении приведены основные результаты диссертации.

Основные результаты:

1. Обнаружена сверхпроводимость соединения EuFeAsOa;F1_;c(x=15)

при ТС=11К. Измерены температурные зависимости сверхпроводящих переходов по сопротивлению и восприимчивости при различных фиксированных величинах магнитного поля, определена зависимость верхнего критического поля НС2(Т).

2. Апробированы методы получения сверхпроводящих образцов высокого качества с составом GdFeAsOi_iFx и GdFeAsOi_x. Исследованы магнитные и транспортные свойства этих соединений. Оценка величины второго критического поля в нуле температуры по теории WHH [8] дает 200 Т. Полученная оценка Нс2 указывает на перспективность данных соединений для практических применений в технике сильных магнитных полей.

3. Впервые проведены исследования свойств монокристаллов сверхпроводящего оксикарбоната Bi2Sr4Cu2C0308. Из измерений восприимчивости при охлаждении в магнитном поле и в отсутствии поля сделан вывод об отсутствии объемной сверхпроводимости в образце.

4. Проведены детальные исследования сопротивления и магнитосопро-тивления при сверхпроводящем переходе в монокристаллов FeSe, у которых плоскость кристалла совпадает с кристаллографической ab-плоскостью (001). Обнаружено, что: (1) в перпендикулярном магнитном поле экспериментальные данные количественно описывается теорией WHH [8] во всем исследованном диапазоне температур; (2) в параллельном магнитном поле наблюдается отклонение эксперимента от теории WHH изза достижения парамагнитного предела.

Публикации по теме диссертации:

1. Superconducting and magnetic properties of a new EuAsFeOO.85FO.15 superconductor, V.M. Dmitriev, I.E. Kostyleva, E.P. Khlybov, A.J. Zaleski,

A.V. Terekhov, L.F. Rybaltchenko, E.V. Khristenko, L.A. Ishchenko, O.E. Omel'yanovskiy, and A.V. Sadakov. Fizika Nizkikh Temperatur 35, No. 7, p. 659-662, 2009.

2. Magnetic and Superconducting Properties of FeAs-based High-Tc Superconductors with Gd, E. P. Khlybov, О. E. Omelyanovsky, A. Zaleski, A. V. Sadakov, D. R. Gizatulin, L. F. Kulikova, I. E. Kostyleva, V. M. Pudalov, JETP Letters 90, issue 5, p 429, 2009.

3. Growth and Properties of Layered Oxycarbonate ЕНгЗ^СигСОзОв Single Crystals, J.I. Gorina, G.A. Kaljuzhnaya, M.V. Golubkov, V. V. Rodin, N. N. Sentjurina,V. A. Stepanov, S. G. Chernook, О. E. Omel'yanovskii, and A. V. Sadakov, Crystallography Reports, 55, No. 3, pp. 525-530, 2010.

4. Synthesis, crystal structure, and properties of novel perovskite oxychalco-genides Ca2CuFe03Ch (Ch = S, Se), D.O. Charkin, A.V. Sadakov, O.E. Omel'yanovskii, S.M. Kazakov, Materials Research Bulletin 45, 20122016, 2010.

5. B.JI. Гинзбург и развитие в ФИАНе экспериментальных работ по высокотемпературной сверхпроводимости: 'железные сверхпроводники', Пудалов В. М., Омельяновский О. Е., Хлыбов Е. П., Садаков А. В., Ельцев Ю. Ф., Мицен К. В., Иваненко О. М., Перваков К. С., Гиза-тулин Д. Р., Усольцев А. С., Дормидонтов А. С., Гаврилкин С. Ю., Цветков А. Ю., Пономарев Я. Г., Кузьмичев С. А., Михеев М. Г., Чесноков С. Н., Шаныгина Т. Е., Казаков С. М., УФН 181 672-677, 2011.

6. Temperature dependence of the upper critical field of FeSe single crystals, S. I. Vedeneev, B. A. Piot, D. K. Maude, and A. V. Sadakov, Phys. Rev. В 87, 134512, 2013.

7. Transport, Magnetic, and Tunneling Characteristics of FeSe Crystals, J. I. Gorina, G. A. Kaljuzhnaia, M. V. Golubkov, V. V. Rodin, A.V. Sadakov, N. N. Sentjurina, V. A. Stepanov, S. G. Chernook, T. A. Romanova, S. I. Vedeneev, Journal of Superconductivity and Novel Magnetism 26, Issue 9, pp 2875-2876, 2013.

Литература

[1] Y. Kamihara, T. Watanabe, M. Hirano, H. Hosono, J. Am. Chem. Soc. 130 (2008) 3296.

[2] M. Rotter, M. Tegel, D. Johrendt, Phys. Rev. Lett., 101 (2008), p. 107006

[3] J. H. Tapp, Z. Tang, B. Lv, K. Sasmal, B. Lorenz, P. C. W. Chu, and A. M. Guloy, Phys. Rev. B 78 , 60505(2008)

[4] X. Zhu, F. Han, G. Mu, P. Cheng, B. Shen, B. Zeng, and H. H. Wen, Phys. Rev. B 79, 220512 (2009).

[5] F. C. Hsu, J. Y. Luo, K. W. Yeh, T. K. Chen, T. W.Huang, P. M. Wu, Y. C. Lee, Y. L. Huang, Y. Y. Chu,D. C. Yan, and M. K. Wu, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A 105, 14262 (2008)

[6] I. I. Mazin, D. J. Singh, M. D. Johannes, and M. H. Du, Phys. Rev. Lett. 101, 057003 (2008)

[7] Wang, C., et al., 2008, Europhys. Lett. 83, 67006.

[8] N. R.Werthamer, E. Helfand, and P. C. Hohenberg, Phys. Rev. 147, 295 (1966).

[9] G. F. Chen, Z. Li, D. Wu, G. Li, W. Z. Hu, J. Dong, P. Zheng, J. L. Luo, and N. L. Wang, Phys. Rev. Lett. 100, 247002 (2008)

10] S. Sato, H. Ogino, N. Kawaguchi, Y. Katsura, K. Kishio, J. Shimoyama, H. Kotegawa, and H. Tou, Supercond. Sei. Technol. 23, 45001(2010).

11] H. Ogino, Y. Matsumura, Y. Katsura, K. Ushiyama, S. Horii, K. Kishio, and J. Shimoyama, Supercond. Sei. Technol. 22, 75008 (2009).

12] D. Pelloquin, A. Maignan, M. Caldes, et al., Phys. C 212, 199 (1993).

13] B. Raveau, C. Michel, B. Mercey, et al., J. Alloys Compd. 229, 134 (1995).

14] B. Raveau, M. Hervieu, and C. Michel, Phys. C 282- 287, 41 (1997).

15] M. Rotter, M. Tegel, I. Schellenberg, W. Hermes, R. Pottgen, and D. Johrendt, Phys. Rev. B 78, 020503 (2008).

16] H. Rongwei, L. Hechang, M. Abeykoon et al. Phys. Rev. B, 83, 224502 (2011).

17] D. J. C. Walker, O. Laborde, A. P. Mackenzie, S. R. Julian, A. Carrington, J. W. Loram, and J. R. Cooper, Phys. Rev. B 51, 9375 (1995).

18] S. I. Vedeneev, A. G.M. Jansen, E. Haanappel, and P.Wyder, Phys. Rev. B 60, 12467 (1999).

Подписано в печать 15.08.2014 г. Формат 60x84/16. Заказ № 38. Тираж 80 экз. П.л 1.75. Отпечатано в РИИС ФИАН с оригинал-макета заказчика 119991 Москва, Ленинский проспект, 53. Тел. 499 783 3640

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физический институт им. П.Н. Лебедева Российской академии наук

На правах рукописи

04201460944 р ™

Садаков Андрей Владимирович

ТРАНСПОРТНЫЕ И МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА СЛОИСТЫХ

СВЕРХПРОВОДНИКОВ: ОКСИПНИКТИДОВ, ХАЛЬКОГЕНИДОВ И ОКСИКАРБОНАТОВ

01.04.07 - Физика конденсированного состояния

диссертация

на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Научный руководитель: Доктор физико-математических наук, Пудалов Владимир Моисеевич

Москва 2014

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ..............................................................................................................3

ГЛАВА 1. Магнитные, транспортные и термодинамические свойства сверхпроводящих оксипниктидов железа

ОсШеАБОхР,.^ ОС^АБО*, ЕиРеАзОхР,_х..............................................................13

ГЛАВА 2. Поиск новых структурных моделей железосодержащих высокотемпературных

сверхпроводников..................................................................................................27

ГЛАВА 3. Свойства сверхпроводящих монокристаллов

слоистого оксикарбоната висмута В128г4Си2С0з08............................................42

ГЛАВА 4. Свойства сверхпроводящих монокристаллов

халькогенида железа Ре8е.....................................................................................57

ЗАКЛЮЧЕНИЕ......................................................................................................75

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ АВТОРА ПО ТЕМЕ

ДИССЕРТАЦИИ....................................................................................................76

СПИСОК ЦИТИРУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ........................................................78

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы.

Открытие сверхпроводимости в допированном фтором соединении ЬаРеАэО с температурой сверхпроводящего перехода, Тс, около 26К [1] вызвало огромный интерес многочисленных исследовательских групп. Опубликованные вскоре работы показали, что замена иона Ьа на ион других редкоземельных элементов значительно увеличивает температуру сверхпроводящего перехода. Таким образом, стало очевидно, что открыт принципиально новый класс высокотемпературных сверхпроводников с общей формулой ШЕРеАБО (класс «1111»), содержащих в своем составе железо. В этих соединениях допирование фтором (ЯЕРеАзОьхРх) несверхпроводящего материнского соединения (ЛЕРеАзО) приводит к сверхпроводимости при температурах, для ЯЕ^ Ш -53К [2], для Рг - 52К [3], для 8ш - 55К [4], для вс! - 53К [5], для Бу - 52К [6], для Се - 41К[7], для ТЬ - 48К [8], для Ей - 11К [9].

Вскоре стало ясно, что допирование фтором не является единственным способом получения сверхпроводимости в соединениях семейства «1111». Схожие по величине температуры сверхпроводящих переходов были получены для образцов с недостатком кислорода, т.е. для соединений ЯЕРеАзО^х. Полученные таким образом критические температуры Тс составляют: 28К для Ьа [10], 42К для Се [11], 55К для Бш, 53.5К для N0!, 49 К для Рг [12]. В ряде работ [13, 14] сверхпроводимость была получена в соединении АРе^СохАзО (А= Ьа, 8т), при замещении железа кобальтом. Высокие значения Тс были получены при замещении редкой земли в слоях ЯЕО, например, в Ос^-хТИхРеАзО [15] Тс = 56К.

При комнатной температуре соединения «1111» кристаллизуются в тетрагональной пространственной группе Р4/пшш. Слои РеАз чередуются со слоями ЯЕО (рисунок 1а). Чередующиеся слои напоминают структуру купратов -

другого класса высокотемпературных сверхпроводников, редкоземельными ионами чередуются со слоями СиО.

где

слои с

¡.аРеАэОЮ (1111) 5 9 5 |_аО О в о

(а) & ф /Л РеАэ с с о 9 » ООО ООО

f 0 о *—Ва

Ва^Ре^ (122) (Ь) ООО 4 ^ ^ г «66 О О ® ® & с & 9 4 геАэ ооо © ©

ЯеБе (11) о о ¿од РеАэ

(с) О о о

иРеАэ( 111) О» 9> Ь - * РеАэ и „ о о

(с!) о ^Ы ф $ 6 о й о в» ©

« Эг^О^е^ (42622) (е) .а9 я® о® я* -< V ГеА5 а® ~> ¡^ з >и , 1 . V 1 Л , Г1-' V /

Рисунок 1. Структура железосодержащих высокотемпературных сверхпроводников.

Исходное соединение «1111» в недопированном состоянии является антиферромагнетиком. Антиферромагнитный дальний порядок устанавливается при температуре порядка 150К. Такое упорядочение связано с установлением волны спиновой плотности (SDW) в подрешетке ионов железа в слоях FeAs. После допирования SDW упорядочение подавляется, и сопротивление этих соединений показывают типичное металлическое поведение вплоть до сверхпроводящего перехода. Ниже сверхпроводящего перехода в некоторых соединениях имеет место еще одно антиферромагнитное упорядочение, уже в слоях «резервуаров» ионов редких земель (Pr, Nd, Sm, Gd, Dy, Ce).

Вскоре после открытия сверхпроводящих соединений «1111», сверхпроводимость была обнаружена в соединениях с похожей структурой, где чередующиеся слои FeAs присутствуют в элементарной ячейке парами и перемежаются со слоями Ва, частично замещенного на К.

Такие структуры получили обозначение «122». В соединении Bai-xKxFe2As2 [16] при оптимальном допировании сверхпроводимость возникает при температуре 38 К. Это ниже, чем Тс у класса «1111», но зато оказалось, что для соединений «122» легко можно получить монокристаллы достаточно больших размеров (порядка нескольких мм), что дало возможность изучать физические свойства этого класса материалов более тщательно и глубоко. Получить же монокристаллы для более высокотемпературного класса - «1111» пока удалось лишь с размерами не более 160мкм [17].

Структура соединений типа «122» показана на рисунке Ib. Пространственная группа при комнатной температуре - 14/шгпш. Как видно из рисунка слои FeAs хоть и похожи на подобные слои FeAs в соединениях «1111», но в соседствующих слоях направление тетраэдров арсенида противоположное.

Сверхпроводимость была также обнаружена в соединениях LiFeAs при температуре 18К [18] и в Nai-xFeAs при температуре 25К [19, 20]. Соединения

этого типа получили обозначение «111»; в них слои РеАэ разделены слоями с 1л или Иа (рисунок 1с).

Еще одним классом сверхпроводников на основе железа, обозначаемым как «11», является РеЭе [21] или РеТе1_х8ех [22] со структурой слоев РеБе идентичной РеАБ и не имеющих пространственного разделителя (рисунок 1с1). РеБе существует в двух модификациях. Тетрагональная фаза имеет структуру типа РЬО (Ье1а-Ре8е) и обладает сверхпроводимостью с Тс 8-13.5 К [23] при нормальном давлении. Гексагональная фаза РеБе со структурой типа №Аб (ёека-РеЭе) сверхпроводящей не является [24]. Видно, что сверхпроводимость в этих системах появляется при температурах более низких, чем у других представителей железосодержащих сверхпроводников. Отсутствие ядовитого мышьяка (Аб) в составе халькогенидов железа значительно упрощает работу с этими материалами. Кроме того, РеБе является простейшим, со структурной точки зрения, представителем сверхпроводников на основе железа.

Несмотря на его относительную структурную простоту, получить высококачественные монокристаллы РеБе в Ье1а-фазе оказалось очень сложно. Узкий диапазон составов вблизи температуры образования создает серьезные препятствия для получения этого материала. Магнитные примеси, такие как а1рИа-Ре, Ре78е8, Ре304, несомненно, присутствуют практически во всех известных кристаллах и большинстве керамик и влияют на их свойства [25].

Во всех железо-содержащих сверхпроводниках слой атомов Ре образует квадратную решетку с расстоянием между атомами Ре ~2.6 А. Атомы 8е (Аб) располагаются выше и ниже плоскости атомов Ре в центрах квадратов, образуемых атомами Ре [26]. Дефицит Ре или 8е в Ре8е влияет на электронные и магнитные свойств, а также на сверхпроводящее состояние Ре8е [27]. При замене части 8е на 8 или Те критическая температура Тс увеличивается до 15 К [28]. Под влиянием внешнего давления ~9 ГПа Тс увеличивается до 37 К [29]. При понижении температуры от Т = 300К Ре8е претерпевает структурный переход при

70-90 К от тетрагональной фазы к орторомбической. Структурный переход не сопровождается каким либо магнитным переходом [30].

Ре8е допускает легирование щелочными металлами и Т1 (соединение АРе28е2 -122 фаза). Ионы металла встраиваются между блоками [Ре28е2] и значительно увеличивают концентрацию электронов в системе. Критическая температура при этом повышается. Максимальная Тс ~31К достигнута в Ко.8ре28е2 [31].

Еще одной частью семейства железосодержащих высокотемпературных сверхпроводников стали соединения со структурой «42622» (8г4М2ОбРе2Аз2) [32]. В этих соединениях двойные слои РеАБ чередуются с перовскитовыми слоями 8г4М20б (рисунок 1е).

Как видно, пниктиды и халькогениды железа образуют новый огромный класс высокотемпературных сверхпроводников. Этот класс отличает большое разнообразие структур и свойств. Таким образом, исследование свойств сверхпроводников на основе железа вызывает значительный интерес с точки зрения выяснения механизма сверхпроводимости. Их изучение актуально также и с точки зрения возможных практических применений, в частности, в технике и технологии сильных магнитных полей. Анизотропия данных соединений определяет необходимость и актуальность проведения исследований на монокристаллических образцах высокого качества.

Целью настоящей работы являлось подробное изучение транспортных и магнитных свойств новых слоистых сверхпроводников - оксипниктидов и халькогенидов железа, изучение поведения второго критического поля от температуры в этих соединениях, а также сравнение их магнитных свойств со свойствами монокристаллов других слоистых сверхпроводников - оксикарбонатов висмута. Задачей работы также являлось нахождение новых железосодержащих соединений - шаблонов, структурно родственных уже известным

высокотемпературным Fe-сверхпроводникам и являющихся основой для поиска новых ВТСП материалов.

Научная новизна работ, представленных в диссертации, заключается в получении целого ряда экспериментальных данных по сверхпроводящим свойствам новых соединений из класса оксипниктидов железа, изучение сверхпроводящих свойств впервые полученных монокристаллов оксикарбонатов висмута, а также, всесторонние исследования поведения второго критического поля от температуры на монокристаллах FeSe, для различных ориентаций магнитного поля относительно ab-плоскости кристалла.

Новизна полученных результатов:

1. Обнаружена сверхпроводимость в соединении EuFeAsO0.s5F0.15» новом представителе семейства "1111" ВТСП - оксипниктидов железа. Исследованы сверхпроводящие переходы по восприимчивости и сопротивлению, построены зависимости НС2(Т).

2. Исследованы свойства впервые полученных монокристаллов сверхпроводящего оксикарбоната BbSi^CibCOsOs. Измерены петли гистерезиса намагниченности в магнитном поле. Из измерений восприимчивости при охлаждении в магнитном поле и в отсутствии поля сделан вывод об отсутствии объемной сверхпроводимости в монокристаллических образцах этого соединения, несмотря на их высокое структурное качество.

3. Исследованы сверхпроводящие образцы монокристаллов FeSe, у которых плоскость кристалла ab совпадает с кристаллографической плоскостью (001). Измерены зависимости Нсг(Т) в ориентации Н||с и НЦаЬ. Установлено, что в первом случае зависимость критического поля хорошо согласуется с теорией WHH [8], которая описывает температурное поведение второго критического поля в сверхпроводниках второго рода, а во втором случае экспериментальная кривая отклоняется от теории, что связано с Паули-ограничением Нс2.

Научная и практическая ценность работы.

• В работе проведены исследования новых сверхпроводящих материалов (EuFeAsO0.85F0.15) в широком диапазоне полей (до 14 Тесла), определены ключевые параметры этого соединения.

•Проведено сравнение качества образцов состава ОёРеАзО]-^ , получаемых различными методами и определен оптимальный метод, позволяющий получать образцы высокого качества. Экспериментальные значения производной (Шс2/(ЩТс)=5.5Т/К и оценка величины второго критического поля в нуле

температуры Нс2(0)—200Т свидетельствуют о перспективности практического

применения соединений класса "1111 "для использования в сверхсильных магнитных полях.

•Впервые проведены детальные исследования температурной зависимости второго критического поля в монокристаллах Ре8е с ориентацией плоскости (001).

•Впервые были созданны кальциесодержащие соединения оксихалькогенидов железа класса «42262» и исследованы магнитные и транспортные свойства этих новых соединений.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Обнаружена сверхпроводимость в соединении ЕиРеАБОхр1-х при Тс^ПК. Переход в сверхпроводящее состояние исследован путем измерения температурных зависимостей магнитной восприимчивости, электросопротивления и теплоемкости. Из измерений температурных зависимостей сопротивления и восприимчивости в магнитных полях до 14Т определена зависимость верхнего критического поля Нс2(Т).

2. Детально исследованы магнитные, транспортные и тепловые свойства в смешанном состоянии соединения 0с1РеА50хр1-х с различным содержанием фтора

и кислорода. На основе анализа полученных данных построены зависимости Нс2(Т), которые демонстрируют крайне высокие значения <Шс2/с1Т и экстраполируются к значениям Нс2(0), превышающим 200Т. Установлено, что качество образцов данного состава существенно улучшается при синтезе под высоким давлением. Обнаружена аномалия в температурной зависимости теплоемкости и магнитной восприимчивости при температурах ниже Тс, которая подтверждает антиферромагнитное упорядочение ионов Ос13+.

3. Впервые исследованы свойства монокристаллов сверхпроводящего оксикарбоната В128г4Си2С0з08. Измерены петли гистерезиса намагниченности в магнитном поле. Из измерений восприимчивости при охлаждении в магнитном поле и в отсутствии поля сделан вывод об отсутствии объемной сверхпроводимости в монокристаллических образцах этого соединения, несмотря на их структурное совершенство.

4. Впервые проведены детальные (в полях до 3ОТ и температурах до 40мК) транспортные исследования сверхпроводящих переходов монокристаллов РеБе, у которых плоскость кристалла совпадает с кристаллографической аЬ-плоскостью (001). Обнаружено, что: (1) в перпендикулярном магнитном поле экспериментальные данные количественно описывается теорией \¥НН [8] во всем исследованном диапазоне температур; (2) в параллельном магнитном поле наблюдается отклонение экспериментальных данных от теории WHЫ, из-за превышения парамагнитного предела.

Апробация работы.

Основные результаты диссертации докладывались на семинарах Физического института им. П.Н. Лебедева РАН, а также на международных конференциях: ФПС'11, октябрь 2011 года, г. Звенигород, РР8'08 октябрь 2008 г., Звенигород, Российсико-Украинско-Германском Совещании НТ8-2013, октябрь 2013г.

Личный вклад автора.

Диссертационная работа является результатом 6-летних исследований автора в области изучения магнитотранспортных и термодинамических свойств слоистых высокотемпературных сверхпроводников. Лично автором или при его непосредственном участии были сформулированы цели и задачи исследований, проведены измерения (сопротивления, восприимчивости, теплоемкости), анализ полученных данных, сделаны выводы.

Работы, вошедшие в диссертацию, были проведены в соавторстве с учеными из научных групп ФИАН, Института Физических проблем им. П.Л. Капицы, Институт физики высоких давлений им. Л.Ф. Верещагина, МГУ им. М.В. Ломоносова.

Образцы поликристаллов оксипниктидов железа были приготовлены сотрудниками Учреждения российской академии наук Института физики высоких давлений им. Л.Ф. Верещагина, в.н.с., д.ф.-м.н. Хлыбовым Е.П. и н.с., к.ф.-м.н. Костылевой И.Е.

Синтез поликристаллов перовскитовых оксихалькогенидов железа СагСиРеОзСЬ (СЬ^Б^е) был проведен сотрудником МГУ им. Ломоносова с.н.с. к.х.н. Казаковым С.М. Им же были проведены рентгено-структурные исследования железосодержащих поликристаллических образцов оксипниктидов, и оксихалькогенидов железа.

Образцы монокристаллов халькогенидов железа РеБе и монокристаллов оксикарбонатов висмута В128г,)Си2С0з08 были выращены сотрудниками ФИАН -в.н.с., к.х.н. Калюжной Г.А., с.н.с., к.т.н. Гориной Ю.И., и в.и.-т. Сентюриной Н.Н. Рентгено-структурные исследования были проведены с.н.с. к.ф.-м.н. Родиным В.В. Измерения сопротивления монокристаллов Ре8е в полях до ЗОТ были проведены г.н.с., д.ф.-м.н. Веденеевым С.И.

Публикации.

Представленные в диссертации результаты опубликованы в 7 работах в реферируемых журналах, рекомендованных ВАК для публикации результатов диссертационных работ, 3 публикаций в трудах конференций и сборниках. Список публикаций автора приведен в конце диссертации.

Структура и объем диссертации.

Диссертация включает введение, 4 главы, заключение, списки авторской и цитируемой литературы. Диссертация состоит из 84 страниц, 5 таблиц и 32 рисунка. Библиография включает 102 наименования.

Благодарности.

Выражаю свою искреннюю благодарность своему первому научному руководителю Омельяновскому O.E., который научил меня всему, что умею я, но, к сожалению, не всему, что умел он.

Я также благодарен Пудалову В.М. за руководство и помощь в работе над диссертацией, Ельцеву Ю. Ф. за огромный вклад и поддержку на самых сложных этапах работы, и следующим ученым, с которыми мне посчастливилось р�